Antimoonsulfide

Antimoonsulfide (CAS-nr.: 1345-04-6) Leverancier in Europa

Antimoonsulfide, een verbinding die in de natuur wordt aangetroffen als de mineralen stibniet en kermesiet, is van groot industrieel en historisch belang.

Vanwege zijn unieke eigenschappen is het gebruikt in verschillende toepassingen, variërend van cosmetica tot de vervaardiging van veiligheidslucifers.

Deze verbinding is ook cruciaal bij de productie van bepaalde soorten glas en keramiek.

Met een opvallend uiterlijk en veelzijdige gebruikssituatie heeft antimoonsulfide zowel wetenschappers als industriëlen gefascineerd.

De toepassing ervan in halfgeleiders, loodzuurbatterijen en explosieven onderstreept het belang ervan in de moderne technologie.

Ondanks het nut ervan is het essentieel om de gevolgen voor de gezondheid en het milieu te erkennen die gepaard gaan met de winning en het gebruik ervan.

Het begrijpen van het vroegere en huidige gebruik van antimoonsulfide kan inzicht verschaffen in toekomstige ontwikkelingen en innovaties.

De voortdurende verkenning van de eigenschappen ervan belooft nog meer mogelijkheden te onthullen voor de toepassing ervan op verschillende gebieden.

Overzicht antimoonsulfide

Antimoonsulfide, bekend door zijn chemische formule Sb2S3, is een verbinding bestaande uit antimoon en zwavel.

Deze verbinding komt van nature voor in het mineraal Stibniet en heeft historische betekenis.

Belangrijkste eigenschappen

• Verschijning: Donkergrijze of zwarte kristallijne vaste stof
• Moleculair gewicht: 339,68 g/mol
• Smeltpunt: 550°C
• Dikte: 4,56 g/cm³

Toepassingen

Antimoonsulfide wordt in verschillende industrieën gebruikt:

• Brand vertragende middelen: Toegevoegd aan kunststoffen en textiel
• Pigmenten: Gebruikt bij de productie van geel pigment
• Explosieven: Als component in wrijvingsprimers

Veiligheid en bediening

Bij het hanteren van antimoonsulfide:

• Persoonlijke bescherming: Gebruik handschoenen en oogbescherming
• Opslag: Op een koele, droge plaats bewaren, verwijderd van zuren

Het begrijpen van deze aspecten zorgt voor een correct, veilig en effectief gebruik.

Chemische eigenschappen

Antimoonsulfide vertoont specifieke chemische kenmerken, waaronder de samenstelling, structuur en reactiviteit.

Samenstelling

Antimoonsulfide bestaat voornamelijk uit antimoon- (Sb) en zwavelatomen (S). De algemene formule is Sb2S3.

De verhouding antimoon tot zwavel is 2:3. Het molecuulgewicht van Sb2S3 is ongeveer 339,68 g/mol. Deze combinatie resulteert in een verbinding die stabiel en goed gedefinieerd is.

Structuur

De kristalstructuur van antimoonsulfide is orthorhombisch.

In deze structuur zijn antimoonatomen in een gelaagde opstelling aan zwavelatomen gebonden. De lagen zijn verbonden door van der Waals-krachten, waardoor het mengsel een unieke textuur krijgt. Deze structuur draagt bij aan de opmerkelijke fysieke eigenschappen ervan, zoals het halfgeleidende vermogen.

Reactiviteit

Antimoonsulfide is relatief stabiel, maar reageert met sterke zuren en oxidatiemiddelen.

In aanwezigheid van geconcentreerd zuur kan het waterstofsulfidegas en andere antimoonverbindingen vormen. Het kan ook oxideren tot antimoonoxide (Sb2O3) wanneer het wordt blootgesteld aan lucht bij hoge temperaturen. Deze reactiviteit maakt het bruikbaar in bepaalde chemische processen en toepassingen.

Fysieke eigenschappen

Antimoonsulfide vertoont verschillende fysieke kenmerken die cruciaal zijn voor de verschillende toepassingen ervan, vooral in industriële en elektronische contexten. Deze omvatten de kleur en vorm, smelt- en kookpunten en oplosbaarheid.

Kleur en vorm

Antimoonsulfide verschijnt doorgaans als een grijsachtig zwarte kristallijne vaste stof. Het vormt zich in twee primaire allotropen: Stibniet (Sb2S3) en kermesiet.

Stibnietkristallen zijn gewoonlijk naaldachtig, metaalachtig en ondoorzichtig. Kermesiet daarentegen is een zeldzame rode vorm. Beide allotropen komen in de natuur voor en worden gebruikt in verschillende industriële processen.

Smelt- en kookpunten

Het smeltpunt van antimoonsulfide varieert van 550°C tot 565°C. Deze variantie is te wijten aan de kristallijne structuur.

Het kookpunt is ongeveer aanzienlijk hoger 1080°C. Deze hoge temperaturen maken het geschikt voor industriële toepassingen bij hoge temperaturen waarbij thermische stabiliteit cruciaal is.

Oplosbaarheid

Antimoonsulfide is niet oplosbaar in water, waardoor het nuttig is voor toepassingen waarbij waterbestendigheid nodig is.

Het kan oplossen in geconcentreerde zuren en alkalische oplossingen, waardoor het kan worden gebruikt in chemische productieprocessen. Deze beperkte oplosbaarheid in standaardoplosmiddelen blijft een belangrijk kenmerk bij de hantering en het gebruik ervan.

Voorkomen en productie

Antimoonsulfide (Sb2S3) wordt zowel in natuurlijke minerale vormen als via synthetische productie aangetroffen. Het wordt voornamelijk gewonnen uit stibnietertsen en kan ook via verschillende chemische processen worden geproduceerd voor verschillende industriële toepassingen.

Natuurlijk voorkomen

Antimoonsulfide komt van nature voor in de vorm van het mineraal stibniet. Stibniet is de belangrijkste bron van antimoon en wordt aangetroffen in hydrothermale aderen. Aanzienlijke deposito's bevinden zich in landen als China, Rusland en Bolivia.

Monsters van deze afzettingen laten zien dat stibniet vaak samengaat met andere sulfidemineralen. Geologisch gezien vormen deze afzettingen zich in omgevingen die rijk zijn aan zwavel en andere reactieve elementen.

Extractiemethoden

De belangrijkste methode voor het extraheren van antimoonsulfide uit stibniet omvat een reeks roost- en reductieprocessen.

Roosteren omvat het verwarmen van het erts in aanwezigheid van zuurstof, waarbij Sb2S3 wordt omgezet in antimoonoxide.

Het antimoonoxide wordt vervolgens gereduceerd tot metallisch antimoon met behulp van koolstof bij hoge temperaturen. Deze methode is effectief, maar vereist een zorgvuldige controle van de temperatuur en reactieve atmosferen.

Synthetische productie

Naast natuurlijke extractie kan antimoonsulfide ook worden gesynthetiseerd in laboratoria of industriële omgevingen.

Gebruikelijke methoden zijn onder meer chemische dampafzetting (CVD) en precipitatie uit waterige oplossingen.

Deze synthetische processen maken een uiterst zuivere Sb2S3-productie mogelijk, die vaak nodig is in de elektronica en andere gespecialiseerde toepassingen. Door de chemische omgeving te beheersen, kunnen fabrikanten antimoonsulfide produceren met specifieke eigenschappen die zijn afgestemd op het beoogde gebruik.

Toepassingen

Antimoonsulfide heeft diverse toepassingen, vooral op gebieden als industriële toepassingen, halfgeleidertechnologie en pyrotechniek. De unieke eigenschappen worden op deze gebieden benut om efficiënte en effectieve resultaten te bereiken.

Industrieel gebruik

In de industriële sector wordt antimoonsulfide veel gebruikt als vlamvertrager.

De opname ervan in verschillende materialen, zoals kunststoffen en textiel, verbetert hun brandwerendheid.

Bovendien fungeert het dankzij zijn verbrandingseigenschappen als een belangrijk ingrediënt bij de productie van luciferkoppen en vuurwerk.

Een ander kritisch gebruik is het maken van pigmenten en verven, die duurzaamheid en levendige kleuren bieden.

Sb2S3 kan ook dienen als smeermiddel in machines, waardoor slijtage wordt verminderd door het aanbrengen van een wrijvingsverminderende laag.

Halfgeleidertechnologie

Antimoonsulfide is waardevol in de halfgeleidertechnologie vanwege zijn rol als fotogeleider.

Bij blootstelling aan licht verandert de elektrische geleidbaarheid, waardoor het bruikbaar wordt in lichtgevoelige apparaten.

Dunne films van Sb2S3 worden gebruikt in fotovoltaïsche cellen en dragen bij aan een efficiënte omzetting van zonne-energie.

In thermo-elektrische materialen dient antimoonsulfide als medium voor het omzetten van temperatuurverschillen in elektrische spanning.

Bovendien vindt het toepassing in sensoren en detectoren, waar de responsieve eigenschappen essentieel zijn voor nauwkeurige metingen.

Pyrotechniek

Bij pyrotechniek is antimoonsulfide een integraal onderdeel van de formulering van vuurwerk en signaalfakkels.

Zijn rol als brandstof en kleurstof resulteert in heldere, levendige weergaven tijdens de verbranding.

De doeltreffendheid bij het creëren van lichteffecten maakt het een belangrijk onderdeel van feestelijke en noodbeelden.

De stabiliteit en prestaties van de verbinding bij hoge temperaturen zorgen voor een betrouwbaar gebruik in verschillende pyrotechnische samenstellingen.

Door middel van gecontroleerde reacties helpt Sb2S3 de gewenste tinten en effecten te bereiken, waardoor de visuele en veiligheidsresultaten worden verbeterd.