Τριοξείδιο του αντιμονίου

Το τριοξείδιο του αντιμονίου (οξείδιο του τρισθενούς αντιμονίου) είναι ανόργανη χημική ένωση των στοιχείων αντιμόνιο και οξυγόνο, με χημικό τύπο Sb2O3. Είναι η σημαντικότερη εμπορικά ένωση του αντιμονίου. Βρίσκεται στη φύση με τη μορφή των ορυκτών βαλεντινίτης (κρυσταλλωμένο στο ορθορομβικό σύστημα) και σεναρμοντίτης (κρυσταλλωμένο στο κυβικό σύστημα).

Παραγωγή και ιδιότητες
Η παγκόσμια παραγωγή του τριοξειδίου του αντιμονίου το 2012 ήταν 130 χιλιάδες τόνοι, αυξημένη σε σχέση με τις 112,6 χιλιάδες τόνους του 2002. Η Κίνα παράγει τη μεγαλύτερη ποσότητα, ακολουθούμενη από τη Βόρειο Αμερική, την Ευρώπη, την Ιαπωνία και τη Ν. Αφρική. Όλες οι υπόλοιπες χώρες μαζί παράγουν μόλις το 2% της παγκόσμιας παραγωγής.

Το τριοξείδιο του αντιμονίου παράγεται από δύο διαφορετικές οδούς: την επεξεργασία των ορυκτών του και την οξείδωση του μεταλλικού αντιμονίου. Η δεύτερη μέθοδος κυριαρχεί στην Ευρώπη. Συνηθισμένα στάδια στην πρώτη διαδικασία είναι η εξόρυξη, η λειοτρίβηση, η επίπλευση και ο διαχωρισμός. Στη δεύτερη μέθοδο, το αντιμόνιο οξειδώνεται σε κλιβάνους. Η αντίδραση είναι εξώθερμη και το οξείδιο εξαχνωνόμενο ανακτάται σε φίλτρα. Το μέγεθος των σωματιδίων που σχηματίζονται μπορεί να ρυθμιστεί από τις συνθήκες στον κλίβανο και από τη ροή του αερίου. Η αντίδραση μπορεί να γραφεί ως:
4 Sb  +  3 O2   →   2 Sb2O3

Ιδιότητες
Το τριοξείδιο του αντιμονίου είναι επαμφοτερίζον οξείδιο: διαλύεται σε υδατικό διάλυμα καυστικού νατρίου για να δώσει τον μετα-αντιμονίτη NaSbO2, που μπορεί να απομονωθεί στην ένυδρη μορφή του, αλλά διαλύεται και σε πυκνά διαλύματα ανόργανων οξέων δίνοντας τα αντίστοιχα άλατα. Με επίδραση νιτρικού οξέος οξειδώνεται παραπέρα σε πεντοξείδιο του αντιμονίου.

Θερμαινόμενο με άνθρακα, το οξείδιο ανάγεται σε μεταλλικό αντιμόνιο. Με την επίδραση άλλων αναγωγικών παραγόντων, όπως το βοροϋδρίδιο του νατρίου ή το υδρίδιο λιθίου-αργιλίου, παράγεται το ασταθές και πολύ τοξικό αέριο αντιμονίνη. Θερμαινόμενο με όξινο τρυγικό κάλιο, το τριοξείδιο του αντιμονίου σχηματίζει ένα σύνθετο άλας, το τρυγικό καλιοαντιμόνιο, KSb(OH)2•C4H2O6.

Δομή
Η δομή του Sb2O3 εξαρτάται από τη θερμοκρασία του. Σε πολύ υψηλή θερμοκρασία (1560 °C) το (αέριο πια) τριοξείδιο διμερίζεται σε Sb4O6 Η μορφή α του τριοξειδίου έχει μόρια με τη μορφή κλωβού που κρυσταλλώνονται στο κυβικό σύστημα. Η απόσταση Sb-O είναι 197,7 pm και η γωνία O-Sb-O  είναι 95,6°. Αυτή η μορφή υπάρχει στη φύση ως το ορυκτό σεναρμοντίτης. Σε θερμοκρασίες άνω των 570 ως 606 °C, η σταθερότερη μορφή είναι η β, που κρυσταλλώνεται στο ορθορομβικό σύστημα, αποτελούμενη από αλυσίδες ζευγών -Sb-O-Sb-O- , οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους με γέφυρες οξειδίου ανάμεσα στα κέντρα Sb. Αυτή η μορφή υπάρχει στη φύση ως το ορυκτό βαλεντινίτης.

Χρήσεις
Η ετήσια κατανάλωση τριοξειδίου του αντιμονίου στις ΗΠΑ και την Ευρώπη είναι περίπου 10 χιλιάδες και 25 χιλιάδες τόνοι, αντιστοίχως. Η κυριότερη χρήση του είναι ως συνεργικό επιβραδυντικό πυρός σε συνδυασμό με αλογονωμένα υλικά. Ο συνδυασμός αυτός έχει κομβική σημασία για την αντιπυρική δράση τους στα πολυμερή, με εφαρμογές σε ηλεκτρικές συσκευές, υφάσματα, δερμάτινα είδη και επενδύσεις.

Κάποιες άλλες χρήσεις του τριοξειδίου του αντιμονίου είναι:

 Ως παράγοντας αδιαφάνειας σε υάλους, κεραμικά και σμάλτα.
 Σε ειδικές βαφές («λευκό του αντιμονίου»).
 Ως καταλύτης στην παραγωγή πλαστικού PET και στον βουλκανισμό του ελαστικού.

Ασφάλεια
Το τριοξείδιο του αντιμονίου έχει γίνει αντικείμενο ερευνών για καρκινογόνο επίδραση στον άνθρωπο. Η Τιμή ορίου κατωφλίου του για εισπνοή είναι 0,5 μιλιγκράμ ανά m3 αέρα, όπως και για τις περισσότερες ενώσεις του αντιμονίου. Δεν αναφέρονται άλλοι κίνδυνοι για την ανθρώπινη υγεία ή για το περιβάλλον από το οξείδιο αυτό, από την παραγωγή του ή τη χρήση του στην καθημερινή ζωή.

Παραπομπές

Βιβλιογραφία
 Institut national de recherche et de sécurité (INRS): Fiche toxicologique nº 198 : Trioxyde de diantimoine, 1992.
 G.V. Samsonov: The Oxide Handbook, IFI/Plenum, 2η έκδ., 1981, ISBN 0-306-65177-7

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

 Διεθνής Ένωση Αντιμονίου
 Διεθνής Κάρτα Χημικής Ασφάλειας 0012
 Η αγορά και οι τιμές του αντιμονίου και των ενώσεών του
 Η μεγαλύτερη παρασκευάστρια εταιρεία τριοξειδίου του αντιμονίου στην Ευρώπη

Ενώσεις αντιμονίου
Οξείδια