Химическая энциклопедия - сурьмы халькогениды

соед. Sb с S, Se, Те. Наиб. важны сесквихалькогениды-соед. состава Sb2 Х 3 (табл. 1)-темно-серые кристаллы, практически нерастворимые в воде, орг. р-рителях, разлагаются HNO3, царской водкой. С. х. при нагр. в вакууме сублимируются (Sb2S3 и Sb2Se-конгруэнтно, Sb2 Те 3 -инконгруэнтно), состав пара сложен, ур-ние температурной зависимости давления пара над С. х.: lgp(мм рт. ст.)= ЧА/ Т+В (значения коэф. Аи В см. в табл.2). С. х.-полупроводники, Sb283 и Sb2Se3 имеют высокие значения r, фоточувствительны. При нагр. на воздухе окисляются до оксидов халькогенов и Sb. При взаимод. С. х. с 8ЬНа13 образуются халькогенгалогениды SbXHal, нек-рые из них обладают сегнетоэлектрич., фотоэлектрич. и полупроводниковыми св-вами. Наиб. важен SbSI-красные кристаллы; сегнетоэлектрич. фаза SbSI кристаллизуется в ромбич. сингонии (при 6°С а =0,852 нм, b= 1,012 нм, с =0,411 нм, z Ч4, пространств. группа Рпа21); т-ра перехода сегнетоэлектрик параэлектрик ок. 18-22°С.

Мн. металлы (напр., Fe) при нагр. вытесняют Sb из Sb2S3. Р-ция Sb2S3 с Fe лежит в основе осадит. выплавки Sb из антимонитовых руд. Sb2S3 раств. в р-рах сульфидов щелочных металлов с образованием M3SbS3 и др. тиоантимона-тов(III), эта р-ция лежит в основе гидрометаллургич. извлечения Sb из антимонита. В р-рах полисульфидов М 2Sn, где M-NH4, Na, К, n2, сульфид Sb2S3 раств. с образованием M3SbS4, MSbS3.

Для С. х. характерно образование твердых р-ров, напр. Sb2 Те 3_ хSе x, Sbx Вi2-xSe3 и др. Теллурид Sb2 Те 3 -нестехио-метрич. соед.; границы области гомогенности, ат. % Те: 59,2-59,25 (420 °С), 59,4-59,6 (500 °С), 59,45-59,75 (550 °C); вне области гомогенности стехиометрич. состав.

Сульфид Sb2S5 -оранжево-красное аморфное в-во (может содержать свободную серу); плотн. 4,12 г/см ³; разлагается при нагр. в вакууме выше 120°С до Sb2S3 и S; практически не раств. в воде, легко раств. в р-рах щелочных сульфидов и полисульфидов с образованием тиоантимона-тов(V) MSbS3, M3SbS4, раств. в щелочах. Получен малоустойчивый дисульфид Sb2S4.

Теллурид SbTe кристаллы темно-серого цвета; имеет область гомогенности в пределах 40,9-53,8 ат. % Те (500-540 °С). Существует также теллурид Sb с широкой областью гомогенности в пределах 17,3-36,9 ат. % Те (500-530 °С) с гексагон. решеткой.

С. х. получают сплавлением простых в-в в вакуумирован-ных запаянных кварцевых ампулах, в пром-сти Sb2S3 (техн. назв. "крудум") зейгерованием (разделение смеси на компоненты в результате различия в их т-рах плавления) из антимонитовых штуфных руд или возгонкой в вакууме из флотационных антимонитовых концентратов. Монокристаллы Sb2S3 выращивают осаждением из паровой фазы, монокристаллы Sb2Te3, Sb2Sе 3 -из расплава по методу Бриджмена. Зонную перекристаллизацию используют как для очистки, так и для получения монокристаллов.

Аморфный Sb2S3 (оранжевого цвета) осаждают из солянокислых р-ров соед. Sb действием H2S. Сульфид Sb2S5 в пром-сти получают обработкой Sb2S3 р-ром NaHS или NaOH в присут. S с послед. разложением тиосолей разб. H2SO4. Лаб. способ-разложение Na3SbS4 соляной к-той.

С. х. встречаются в природе в виде минералов антимонита (стибнит, сурьмяный блеск) Sb2S3, метастибнита (аморфный) Sb2S2,9 -Sb2S3, хоробетсуита переменного состава, напр. Sb1,2Bi0,8S3, кермезита Sb2S2O; встречаются также редкий' минерал теллуросурьма (теллурантимон) Sb2Te3, сложные сульфиды, теллуриды, селениды.

Антимонитовые руды-главный источник Sb, их используют также для получения Sb2S3 и др. соед. сурьмы. Sb2S3 -компонент головок спичек, рубинового стекла; Sb2S3, Sb2S5 -компоненты пиротехн. составов. Sb2S3, Sb2Se3 -полупроводниковые материалы в фоторезисторах, фотоэлементах, электроннолучевых приборах. Sb2Te3 -компонент материалов для термоэлектрич. генераторов (Bi1_xSbxTe3 и др.); Sb2Se3 -легирующая добавка для термоэлектрич. материалов. Sb2S5 -пигмент в красках, вулканизующий агент для красной резины; SbSI-сегнетоэлектрик, полупроводниковый материал для фотои терморезисторов, компонент халькогенидных стекол.

Пыль Sb2S5, Sb2S3 при нагр. на воздухе воспламеняется, КПВ Sb2S3 194 г/м ³. Аэрозоли С. х. токсичны; ПДК Sb2S5 2 мг/м ³, Sb2S3 1 мг/м ³.

Лит.: Полупроводниковые халькогенйды и сплавы на их основе, М., 1975, с. 148-81. И. Н. Один.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988