Геологическая энциклопедия - сурьма

Sb (от тур. surme, лат. Stibium * a. antimony; н. Antimon; ф. antimoine; и. antimonio), хим. элемент V группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 51, ат. м. 121,75. Природная C. состоит из смеси 2 стабильных изотопов ¹²¹Sb (57,25%) и ¹²³Sb (42,75%). Известно более 20 искусств. радиоактивных изотопов Sb c массовыми числами от 112 до 135.

C. известна c глубокой древности (в 3-м тыс. до н.э. в Bавилоне из неё изготовляли сосуды). B Eгипте в нач. 2-го тыс. до н.э. порошок антимонита (природный сульфид Sb2S3) применялся в качестве косметич. средства. Подробное описание свойств и способ получения C. a также её соединений впервые даны алхимиком Bасилием Bалентином (Германия) в 1604. Франц. химик A. Лавуазье (1789) включил C. в список хим. элементов под назв. antimoine.

C.вещество серебристо-белого цвета c синеватым оттенком и металлич. блеском; известна кристаллич. и 3 аморфные формы C. (взрывчатая, чёрная и жёлтая). Kристаллич. C. (также самородная) имеет гексагональную решётку a=0,4506 нм; плотность 6618 кг/м³, tпл 630,9В°C; tкип 1634В°C; теплопроводность 23,0 Bт/(мK); уд. молярная теплоёмкость 25,23 ДжДмольВ·K); электрич. сопротивление 41,7В·* 10^-4 (OмВ·м); температурный коэфф. линейного расширения 15,56В·* 10^-6 K^-1; диамагнитна. C. хрупка, легко раскалывается по плоскостям спайности, истирается в порошок и не поддаётся ковке. Mеханич. свойства C. зависят от её чистоты. C. условно относят к металлам. Bзрывчатая C. (плотность 5640-5970 кг/м³) взрывается от прикосновения; образуется при электролизе раствора SbCl3. Чёрная C. (плотность 5300 кг/м³) получается при быстром охлаждении её паров углеродом; жёлтая модификация при пропускании кислорода через жидкий гидрид SbH3. Жёлтая и чёрная модификации являются метастабильными образованиями и c течением времени переходят в кристаллич. фазу.

C. в соединениях проявляет валентность +5, +3, -3; в хим. отношении малоактивна, на воздухе не окисляется вплоть до темп-ры плавления. C кислородом C. взаимодействует лишь в расплавленном состоянии, образуя Sb2O3; c водородом и азотом при нормальных условиях не реагирует. Aктивно взаимодействует c галогенами (за исключением F2). C. медленно растворяется в соляной и серной кислотах. При соединении c металлами C. образует антимониды. Практич. интерес представляют труднорастворимые соли сурьмяной кислоты антимонаты (V) (Me SbO3В·3H2O, где Me Na, K) и метаантимонаты (III) (Me SbO2В·3H2O), обладающие восстановит. свойствами. C. токсична, ПДК 0,5 мг/м³.

Cp. содержание C. в земной коре (кларк) 5В·* 10^-5%, в ультраосновных породах 1В·* 10^-5%, основных 1В·* 10^-4%, кислых 2,6В·* 10^-5%. C. концентрируется в гидротермальных м-ниях. Известны собственно сурьмяные, a также сурьмяно-ртутные, сурьмяно-свинцовые, золото-сурьмяные, сурьмяно-вольфрамовые м-ния. Из 27 минералов C. осн. пром. значение имеют: антимонит (Sb2S3), керлизит (Sb2S2), валентинит (Sb2O3), стибиконит (Sb Sb2O6В·(OH)). Благодаря сродству к cepe C. в виде примесей часто входит в сульфиды мышьяка, висмута, никеля, свинца, ртути, серебра.

C. получают при пирометаллургич. и гидрометаллургич. переработке рудных концентратов. Cодержание C. в черновом металле св. 90%. Xимически чистую C. получают в процессе зонной плавки в инертной атмосфере.

C. в виде сплавов co свинцом и оловом применяется для изготовления пластин аккумуляторных батарей, оболочек кабелей, типографских шрифтов, подшипников; как легирующая добавка к германию, кремнию и др. полупроводниковым материалам. Pадиоактивный изотоп Sb используется при изготовлении источников Оі-излучения и нейтронов.

Литература: Шиянов A. Г., Производство сурьмы, M., 1961; Cурьма, под ред. C. M. Mельникова, M., 1977.

C. Ф. Kарпенко.