Сурьма: история, польза, применение

Сурьма

Врачи онемели! Боли в суставах уходят на утро! А хрящи восстанавливаются, если приложить...
8 часов назад
Косметика
10 часов назад

Металлическая сурьма — 51-й химический элемент в периодической таблице Менделеева, обозначаемый символом Sb. Это полуметалл с зернистой структурой и ярко-сине-серебристым цветом. В свободном состоянии это блестящий металлический кристалл.

Сурьма как вещество: физические свойства

Он имеет металлический вид, но имеет более низкую электрическую и тепловую проводимость. Хрупок (легко рассыпается в порошок) и расширяется при затвердевании.

Он поставляется в четырех версиях:

  • Кристаллический, то есть серый (базовая модификация).
  • Черный (аморфный).
  • Взрывчатые (аморфные).
  • Желтый (аморфный).

Кристаллическая сурьма

В основной модификации полуметалл образует игольчатые, звездчатые кристаллы. Чем меньше примесей, тем толще кристаллы. Плавится при 630,5 ⁰C, кипит при 1634 ⁰C. Он диамагнитен, т. е. намагничивается в направлении, противоположном его внутреннему полю.

Основные свойства вещества:

  • Плотность в стандартных условиях – 6,691 г/см3.
  • Удельная теплоемкость — 0,210 кДж/(кг*К) при температуре от 20⁰С до 200⁰С.
  • Молярная теплоемкость 25,2 Дж/(К*моль).
  • Теплопроводность составляет 17,6 Вт/(м*К) при 20°С.
  • Молярный объем — 18,4 см3/моль.
  • Удельная теплота плавления 20,08 кДж/моль.
  • Удельная теплота испарения — 195,2 кДж/моль.

В базовой модификации металл стабилен в стандартных условиях. Имеет слоистую структуру.

Черная сурьма

Это аморфная металлическая модификация, которая образуется из кристаллической сурьмы при резком охлаждении паров вещества. Его плотность составляет 5,3 г/см 3 . Эта нестойкая модификация превращается в кристаллическую сурьму при нагревании до 400 ⁰C в безвоздушной среде.

Желтая сурьма

Для получения желтой сурьмы восстанавливающий стибин SbH3 необходимо обработать кислородом. Эта модификация содержит небольшой процент химически связанного водорода. Он нестабилен: превращается в черную сурьму при воздействии света или тепла.

Взрывчатая сурьма

Взрывоопасная сурьма образуется в среде соляной кислоты при электролизе раствора SbCl3. Плотность его колеблется от 5,64 до 5,97 г/см3, внешне напоминает графит. Он взрывается при любом контакте и образует кристаллическую сурьму.

Сурьма и человек: историческая справка

Этот металл использовался с доисторических времен. При раскопках в древнем Вавилоне археологи нашли металлические сосуды, содержащие сурьму. Эти предметы происходят из 3-го тысячелетия до нашей эры.

Предметы из этого металла были обнаружены и в Грузии: находки датируются 1 тысячелетием до нашей эры. В древности этот металл использовали в сплавах со свинцом, медью или оловом.

С девятнадцатого века до н.э. в Древнем Египте и в азиатских странах (Индия, Месопотамия и др.) для макияжа (главным образом для чернения бровей) широко использовали сурьмяные блестки, т. е. черный порошок из соединений полуметаллов.

Само происхождение названия совершенно неизвестно. В тюркских языках есть слово surme, означающее «макияж, мазь». На персидском «surme» означает «металл».

Кубок из сурьмы

Сурьма и организм: несколько слов о биологии

Сурьма является макроэлементом, участвующим в метаболических процессах многих живых организмов. Среднее количество этого элемента в растениях 0,06 мг, в наземных животных 0,0006 мг, в морских животных 0,02 мг. В организме человека содержится не более 0,00001% по массе сурьмы. Он попадает в воздух, с пищей и водой и обнаруживается в щитовидной железе, эритроцитах и ​​плазме крови, печени, почках, костной ткани и селезенке. Среднесуточное потребление составляет около 50 мкг, выводится с мочой и фекалиями.

Физиолого-биохимические функции этого макроэлемента до конца не изучены, поэтому отсутствуют достоверные данные о возможных последствиях его дефицита в организме. В то же время установлено, что избыток этого вещества нарушает обмен белков, жиров и углеводов. Если сурьма накапливается в щитовидной железе, она угнетает ее функцию и вызывает эндемический зоб. Однократный прием внутрь вызывает рефлекторную рвоту и полностью устраняется. Регулярное употребление чрезмерного количества сурьмы может вызвать желудочно-кишечные заболевания, в том числе язву.

Токсичные пары металлов могут вызывать повреждения кожи и кровотечения из носа. В группу риска попадают люди, которые постоянно работают с этим металлом: принтеры, эмали и т.д.

В малых дозах этот макроэлемент используется в медицине — в основном как ингредиент отхаркивающих и рвотных средств.

Косметика
7 часов назад
Косметика
6 часов назад

Лекарство с сурьмой Immune Boost 77

Сурьма как элемент: химические свойства

Металлическая сурьма неактивна и стабильна на открытом воздухе при нормальных температурах. Он начинает окисляться при температуре +630 ⁰C, в результате чего образуется соединение Sb2O3 – оксид сурьмы. Не реагирует с водородом, азотом, кремнием и бором, сохраняет устойчивость к воде, в расплавленном виде слабо растворяет углерод.

Возможные химические реакции приводят к образованию следующих веществ:

  • Сульфид сурьмы после плавления с серой.
  • Интерметаллические соединения (антимониды) — при взаимодействии с мышьяком, медью, палладием и некоторыми другими металлами.
  • Хлорид сурьмы после растворения в хлоре.
  • Сульфат сурьмы после растворения в соляной кислоте.
  • Сурьмяная кислота — по реакции с концентрированной азотной кислотой.

Полуметалл растворяется в «царской водке», смеси винной и азотной кислот.

Сульфид сурьмы

Сурьма как полезное ископаемое: добыча и производство

Месторождения сурьмяных металлов расположены в ЮАР, Китае, Алжире, России, Болгарии, Азербайджане, Киргизии, Сербии, Финляндии, Казахстане и Таджикистане. Содержание этого элемента в земной коре невелико — 500 мг/т. Большая часть этого вещества сосредоточена в осадочных породах — бокситах, фосфоритах и ​​глинистых сланцах. Песчаники и известняки содержат наименьшее количество окаменелостей.

Более 70% металла производится в Китае, а остальные 30% приходится на Россию, Мьянму, Боливию, Таджикистан, ЮАР, Канаду, Австралию и некоторые другие страны.

Китай также обладает крупнейшими запасами — более 50% мировых запасов. Около 20 % проживает в России, 16 % в Боливии, 3 % в Таджикистане и 1 % в Южной Африке, но менее 10 % рассредоточены по всему миру.

Добыча сурьмы

Сурьма как ресурс: применение

Металлургия

Поскольку сурьма является хрупким металлом, она практически не используется в металлургии. Однако в сплавах он увеличивает прочность других металлов и препятствует окислению.

Сплав сурьмы, олова и свинца называется «гарт» (в переводе с украинского «зеркало»). Он использовался в типографике для создания шрифтов на протяжении многих веков. В основе лежит свойство сурьмы расширяться при закалке: это позволяет сплаву более плотно заполнять литейную форму. Сурьма также повышает износостойкость шрифта. Сурьму применяют также для литья снарядов, тросов, труб для протекания агрессивных жидкостей и т. д.

Свинцово-сурьмяный сплав отличается твердостью и коррозионной стойкостью. Он используется в химической технологии.

Баббиты (подшипниковые сплавы) широко применяются на железных дорогах, автомобильном транспорте и в станкостроении. Они содержат сурьму, олово, медь и свинец. Они обладают высокой твердостью, стойкостью к истиранию и коррозии.

Всего существует около 200 различных металлических сплавов с сурьмой. В том числе его добавляют в металлы для получения хрупких отливок.

Сплав с сурьмой. Баббит.

Полупроводниковая промышленность

Полуметалл входит в состав свинцовых сплавов и используется в производстве диодов, ИК-детекторов, датчиков Холла и других компонентов полупроводниковой промышленности.

Медицина

Стибнит, природный сульфит сурьмы, использовался в древние времена как средство от паразитов. В некоторых странах его до сих пор добавляют в лекарства. Соединения этого металла применяют при лечении лейшманиоза и глазных болезней.

Другие области применения

Оксид сурьмы используется в текстильной промышленности в качестве фиксатора. Он также входит в состав многих эмалей и красок. Оксид сурьмы используется в производстве стекла, люминесцентных ламп и каучука. Триоксид сурьмы используется в спичках. Этот металл используется в электронике (для некоторых припоев) и в термоэлектрических сплавах.

Косметика
8 часов назад
Косметика
10 часов назад

Читайте также