Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Сурма


Сурма

План:


Введення

Сурма ( лат. Stibium ; Позначається символом Sb) хімічний елемент 15-ї групи (за застарілою класифікації - головної підгрупи п'ятої групи) п'ятого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва; має атомний номер 51. Проста речовина сурма ( CAS-номер : 7440-36-0) - напівметал сріблясто-білого кольору з синюватим відтінком, грубозернистого будови. Відомі чотири металевих аллотропних модифікацій сурми, що існують при різних тисках, і три аморфні модифікації (вибухова, чорна і жовта сурма) [2].


1. Історія

Сурма відома з глибокої давнини. У країнах Сходу вона уживалася приблизно за 3000 років до н. е.. для виготовлення судин. У Стародавньому Єгипті вже в 19 в. до н. е.. порошок сурьмяного блиску (природний Sb 2 S 3) під назвою mesten або stem застосовувався для чорніння брів. В Стародавній Греції він був відомий як stmi і stbi, звідси латинський stibium. Близько 12-14 вв. н. е.. з'явилася назва antimonium. В 1789 А. Лавуазьє включив сурму до списку хімічних елементів під назвою antimoine (сучасний англійський antimony, іспанську та італійську antimonio, німецький Antimon). Російська "сурма" походить від турецького srme; їм позначався порошок свинцевого блиску PbS, також служив для чорніння брів (за іншими даними, "сурма" - від перського "сурме" - метал). Детальний опис властивостей і способів отримання сурми та її сполук вперше дано алхіміком Василем Валентином (Німеччина) в 1604.

Її з'єднання - Антімоніди.


2. Знаходження в природі

Кларк сурми 500 мг / т. Її зміст в вивержених породах загалом нижче, ніж у осадових. З осадових порід найбільш високі концентрації сурми відзначаються в глинистих сланцях (1,2 г / т), бокситах і фосфоритах (2 г / т) і найнижчі в вапняках і пісковиках (0,3 г / т). Підвищені кількості сурми встановлені в золі вугілля. Сурма, з одного боку, в природних з'єднаннях має властивості металу і є типовим халькофільних елементом, утворюючи антимоніт. З іншого боку вона має властивості металоїди, що проявляються в утворенні різних сульфосолей - бурноніта, буланжеріта, тетраедріта, джемсоніта, піраргіріта та ін З такими металами як мідь, миш'як і паладій, сурма може давати интерметаллические з'єднання. Іонний радіус сурми Sb 3 + найбільш близький до іонних радіусів миш'яку і вісмуту, завдяки чому спостерігається ізоморфне заміщення сурми та миш'яку в бляклих рудах і геокроніте Pb 5 (Sb, As) 2 S 8 і сурми і вісмуту в кобелліте Pb 6 FeBi 4 Sb 2 S 16 і ін Сурма в невеликих кількостях (грами, десятки , рідко сотні г / т) відзначається в галеніту, сфалериту, вісмутінах, реальгар та інших сульфідах. Летючість сурми в ряді її сполук порівняно невисока. Найбільш високу леткість володіють галогеніди сурми SbCl 3. У гіпергенних умовах (у приповерхневих шарах і на поверхні) антимоніт піддається окисленню приблизно за такою схемою: Sb 2 S 3 + 6O 2 = Sb 2 (SO 4) 3. Виникає при цьому сульфат окису сурми дуже нестійкий і швидко гідролізує, переходячи в сурм'яні охри - сервант Sb 2 O 4, стібіоконіт Sb 2 O 4 nH 2 O, Валентин Sb 2 O 3 та ін Розчинність у воді досить низька (1,3 мг / л), але вона значно зростає в розчинах лугів і сірчистих металів з ​​утворенням тіокислот типу Na 3 SbS 3. Вміст у морській воді 0,5 мкг / л [4]. Головне промислове значення має антимоніт Sb 2 S 3 (71,7% Sb). Сульфосолі тетраедра Cu 12 Sb 4 S 13, бурноніт PbCuSbS 3, Буланжери Pb 5 Sb 4 S 11 і Джемсона Pb 4 FeSb 6 S 14 мають невелике значення.


2.1. Генетичні групи і промислові типи родовищ

У низько-і середньотемпературних гідротермальних жилах з рудами срібла, кобальту і нікелю, також в сульфідних рудах складного складу.

2.2. Родовища

Родовища сурми відомі в ПАР, Алжирі, Вірменії, Таджикистані, Болгарії, Якутії, Фінляндії, Китаї, Киргизії, Читинської області [5] [6].

3. Ізотопи

Природна сурма є сумішшю двох ізотопів : 121 Sb ( ізотопна поширеність 57,36%) і 123 Sb (42,64%). Єдиний довгоживучий радіонуклід - 125 Sb з періодом напіврозпаду 2,76 року, всі інші ізотопи та ізомери сурми мають період напіврозпаду, що не перевищує двох місяців.

Порогова енергія для реакцій з вивільненням нейтрона (першого):

  • 121 Sb - 9,248 МеВ,
  • 123 Sb - 8,977 МеВ,
  • 125 Sb - 8,730 МеВ.

4. Фізичні та хімічні властивості

Сурма у вільному стані утворює сріблясто-білі кристали з металевим блиском, щільність 6,68 г / см . Нагадуючи зовнішнім виглядом метал, кристалічна сурма має більшу крихкістю і меншою тепло-і електропровідністю [7].

Основні валентні стану в сполуках: III і V.

Окислюють концентровані кислоти активно взаємодіють з сурмою.

  • сірчана кислота перетворює сурму в Sb 2 (SO 4) 3 з виділенням сірчистого газу:
\ Mathrm {2Sb \ + \ 6H_2SO_4 \ \ longrightarrow \ Sb_2 (SO_4) _3 \ + \ 3SO_2 \ uparrow + \ 6H_2O}
  • азотна кислота переводить сурму в сурм'яних кислоту (умовна формула H 3 SbO 4 ):
\ Mathrm {Sb \ + \ 5HNO_3 \ \ longrightarrow \ H_3SbO_4 \ + \ 5NO_2 \ uparrow + \ H_2O}

Сурма розчинна в "Царської горілці":

\ Mathrm {3Sb \ + \ 18HCl \ + \ 5HNO_3 \ \ longrightarrow \ 3H [SbCl_6] \ + \ 5NO \ uparrow + \ 10H_2O}

5. Застосування

Сурма все більше застосовується в напівпровідниковій промисловості при виробництві діодів, інфрачервоних детекторів, пристроїв з ефектом Холла. Є компонентом свинцевих сплавів, що збільшує їх твердість і механічну міцність. Область застосування включає:

  • батареї
  • антифрикційні сплави
  • типографські сплави
  • стрілецьку зброю і трасуючі кулі
  • оболонки кабелів
  • сірники
  • ліки, протипротозойний кошти
  • пайка - деякі безсвинцевої припої містять 5% Sb
  • використання в лінотипний друкованих машинах

Разом з оловом і міддю сурма утворює металевий сплав - бабіт, що володіє антифрикційними властивостями і використовується в підшипниках ковзання. Також Sb додається до металів, призначеним для тонких виливків.

Сполуки сурми у формі оксидів, сульфідів, антимонати натрію і трихлорида сурми, застосовуються у виробництві вогнетривких сполук, керамічних емалей, скла, фарб і керамічних виробів. Триоксид сурми є найбільш важливим з сполук сурми і головним чином використовується у вогнестійких композиціях. Сульфід сурми є одним з інгредієнтів в сірникових головках.

Природний сульфід сурми, стібніт, використовували в біблійні часи в медицині і косметиці. Стібніт до цих пір використовується в деяких країнах, що розвиваються як ліки.

Сполуки сурми, наприклад, меглюміна антімоніат (глюкантім) і натрію стібоглюконат (пентостам), застосовуються в лікуванні лейшманіозу.


5.1. Фізичні властивості

Звичайна сурма - сріблясто-білий з сильним блиском метал. На відміну від більшості інших металів, при застиганні розширюється. Sb знижує точки плавлення і кристалізації свинцю, а сам сплав при затвердінні кілька розширюється в об'ємі.

5.2. Електроніка

Входить до складу деяких припоїв.

5.3. Ціни

Ціни на металеву сурму в злитках чистотою 99,5% склали близько 15,5 дол / кг.

5.4. Термоелектричні матеріали

Теллурід сурми застосовується як компонент термоелектричних сплавів (термо-е.д.с 100-150 мкВ / К) з теллурідов вісмуту.

6. Біологічна роль і вплив на організм

Skull and crossbones.svg
Wikitext-ru.svg
Цей розділ статті слід вікіфіціровать.
Будь ласка, оформіть його згідно правилам оформлення статей.

Сурма відноситься до мікроелементів. Її вміст в організмі людини становить 10 -6% по масі. Постійно присутній у живих організмах, фізіологічна і біохімічна роль не з'ясована. Сурма проявляє подразнюючу і кумулятивна дія. Накопичується в щитовидній залозі, пригнічує її функцію і викликає ендемічний зоб. Однак, потрапляючи в травний тракт, сполуки сурми не викликають отруєння, оскільки солі Sb (III) там гідролізуються з утворенням малорозчинних продуктів. При цьому сполуки сурми (III) більш токсичні, ніж сурми (V). Пил і пари Sb викликають носові кровотечі, сурм'яні "ливарну гарячку", пневмосклероз, вражають шкіру, порушують статеві функції. Поріг сприйняття присмаку у воді - 0,5 мг / л. Смертельна доза для дорослої людини - 100 мг, для дітей - 49 мг. Для аерозолів сурми ГДК в повітрі робочої зони 0,5 мг / м , в атмосферному повітрі 0,01 мг / м . ГДК у грунті 4,5 мг / кг. У питній воді сурма відноситься до 2 класу небезпеки, має ГДК 0,005 мг / л [8], встановлене за санітарно-токсикологічному ЛПВ. У природних водах норматив вмісту становить 0,05 мг / л. У стічних водах промислових, скидаються на очисні споруди, що мають біофільтри, вміст сурми не повинно перевищувати 0,2 мг / л [9].


Примітки

  1. Antimony: electronegativities - www.webelements.com / antimony / electronegativity.html (Англ.) . WebElements.
  2. 1 2 Редкол.: Зефиров Н. С. (гол. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т - Москва: Радянська енциклопедія, 1995. - Т. 4. - С. 475. - 639 с. - 20 000 екз . - ISBN 5-85270-039-8.
  3. WebElements Periodic Table of the Elements | Antimony | crystal structures - www.webelements.com / antimony / crystal_structure.html
  4. JP Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
  5. Родовище сурми - kosmopark.com / poleznie-iskopaemie / mestorozhdenie-surmi
  6. Категорія: Родовища сурми - wiki.web.ru - wiki.web.ru / wiki / Категорія: Месторожденія_сурьми
  7. Глінка Н. Л. "Загальна хімія", - Л. Хімія, 1983р
  8. ГН 2.1.5.1315-03 ГДК хімічних речовин у воді водних об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування
  9. Алексєєв А. І. та ін "Критерії якості водних систем", - СПб. ХІМІЗДАТ, 2002р

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru