Antimoine

Antimony est un membre du groupe 15 du tableau périodique, l'un des éléments appelés pnictogènes, et a une électronégativité de 2,05. Conformément aux tendances périodiques, il est plus électronégatif que l'étain ou le bismuth, et moins électronégatif que le tellure ou l'arsenic. L'antimoine est stable dans l'air à température ambiante, mais réagit avec l'oxygène s'il est chauffé pour produire du trioxyde d'antimoine, Sb2O3. L'antimoine est un métalloïde gris argenté et brillant avec une dureté à l'échelle de Mohs de 3, qui est trop mou pour fabriquer des objets durs; des pièces d'antimoine ont été émises dans la province chinoise du Guizhou en 1931, mais la durabilité était médiocre et la frappe a été bientôt interrompue. L'antimoine résiste aux attaques des acides. Quatre allotropes d'antimoine sont connus: une forme métallique stable et trois formes métastables (explosive, noire et jaune). L'antimoine élémentaire est un métalloïde cassant, brillant blanc argenté. Une fois refroidi lentement, l'antimoine fondu cristallise dans une cellule trigonale, isomorphe avec l'allotrope gris de l'arsenic. Une forme explosive rare d'antimoine peut se former à partir de l'électrolyse du trichlorure d'antimoine. Lorsqu'il est rayé avec un outil tranchant, une réaction exothermique se produit et des fumées blanches sont dégagées sous forme d'antimoine métallique; frotté avec un pilon dans un mortier, une forte détonation se produit. L'antimoine noir se forme lors du refroidissement rapide de la vapeur d'antimoine. Il a la même structure cristalline que le phosphore rouge et l'arsenic noir; il s'oxyde à l'air et peut s'enflammer spontanément. À 100 ° C, il se transforme progressivement en forme stable. L'allotrope jaune de l'antimoine est le plus instable. Il n'a été généré que par oxydation de la stibine (SbH3) à -90 ° C. Au-dessus de cette température et à la lumière ambiante, cet allotrope métastable se transforme en allotrope noir plus stable. L'antimoine élémentaire adopte une structure en couches (groupe spatial R3m n ° 166) dans laquelle les couches sont constituées d'anneaux fusionnés, ébouriffés, à six chaînons. Les voisins les plus proches et les plus proches forment un complexe octaédrique irrégulier, les trois atomes de chaque double couche étant légèrement plus proches que les trois atomes de la suivante. Ce tassement relativement serré conduit à une densité élevée de 6,697 g / cm, mais la faible liaison entre les couches conduit à la faible dureté et à la fragilité de l'antimoine.

L'abondance d'antimoine dans la croûte terrestre est estimée entre 0,2 et 0,5 partie par million, comparable au thallium à 0,5 partie par million et à l'argent à 0,07 ppm. Même si cet élément n'est pas abondant, on le trouve dans plus de 100 espèces minérales. L'antimoine est parfois trouvé nativement (par exemple sur le pic d'antimoine), mais plus fréquemment, il se trouve dans le sulfure stibnite (Sb2S3) qui est le minerai prédominant.

Environ 60 % de l'antimoine est consommé dans les retardateurs de flamme, et 20 % est utilisé dans des alliages pour les batteries, les paliers lisses et les soudures.

Le sulfure d'antimoine(III), Sb2S3, était reconnu dans l'Égypte pré-dynastique comme un cosmétique pour les yeux (kohl) dès 3100 av. J.-C., lorsque la palette cosmétique a été inventée. Un artefact, supposé être une partie d'un vase, fait d'antimoine et datant d'environ 3000 av. J.-C., a été trouvé à Telloh, en Chaldée (actuel Irak), et un objet en cuivre plaqué d'antimoine datant entre 2500 av. J.-C. et 2200 av. J.-C. a été trouvé en Égypte. Lors d'une conférence de Herbert Gladstone en 1892, Austen a commenté que "nous ne connaissons l'antimoine aujourd'hui que comme un métal très friable et cristallin, qui pourrait difficilement être modelé en un vase utile, et donc cette remarquable "découverte" (artefact mentionné ci-dessus) doit représenter l'art perdu de rendre l'antimoine malléable." L'archéologue britannique Roger Moorey n'était pas convaincu que l'artefact était en effet un vase, mentionnant que Selimkhanov, après son analyse de l'objet de Tello (publiée en 1975), "a tenté de relier le métal à l'antimoine naturel transcaucasien" (c'est-à-dire du métal natif) et que "les objets en antimoine de Transcaucasie sont tous de petits ornements personnels." Cela affaiblit la preuve d'un art perdu "de rendre l'antimoine malléable." Le savant romain Pline l'Ancien a décrit plusieurs façons de préparer le sulfure d'antimoine à des fins médicales dans son traité Histoire naturelle. Pline l'Ancien a également fait une distinction entre les formes "masculine" et "féminine" de l'antimoine; la forme masculine est probablement le sulfure, tandis que la forme féminine, qui est supérieure, plus lourde et moins friable, a été suspectée d'être de l'antimoine métallique natif. Le naturaliste grec Pedanius Dioscorides a mentionné que le sulfure d'antimoine pouvait être torréfié en le chauffant par un courant d'air. On pense que cela produisait de l'antimoine métallique. L'isolement intentionnel de l'antimoine est décrit par Jabir ibn Hayyan avant 815 ap. J.-C. Une description d'une procédure pour isoler l'antimoine est donnée plus tard dans le livre de 1540 De la pirotechnia par Vannoccio Biringuccio, précédant le plus célèbre livre de 1556 d'Agricola, De re metallica. Dans ce contexte, Agricola a souvent été attribué à tort la découverte de l'antimoine métallique. Le livre Currus Triumphalis Antimonii (Le Chariot triomphal de l'antimoine), décrivant la préparation de l'antimoine métallique, a été publié en Allemagne en 1604. Il était censé être écrit par un moine bénédictin, écrivant sous le nom de Basilius Valentinus au 15e siècle; si cela était authentique, ce qui ne l'est pas, il précéderait Biringuccio. Le métal antimoine était connu du chimiste allemand Andreas Libavius en 1615 qui l'obtint en ajoutant du fer à un mélange fondu de sulfure d'antimoine, de sel et de tartrate de potassium. Cette procédure produisait de l'antimoine avec une surface cristalline ou étoilée. Avec l'avènement des défis à la théorie du phlogistique, il a été reconnu que l'antimoine est un élément formant des sulfures, des oxydes et d'autres composés, comme le font d'autres métaux. La première découverte d'antimoine pur naturellement présent dans la croûte terrestre a été décrite par le scientifique suédois et ingénieur de district minier local Anton von Swab en 1783; l'échantillon-type a été collecté dans la mine d'argent de Sala dans le district minier de Bergslagen de Sala, Västmanland, en Suède.

La forme latine médiévale, dont les langues modernes et le grec byzantin tardif tirent leur nom d'antimoine, est l'antimoine. L'origine de ceci est incertaine; toutes les suggestions ont des difficultés de forme ou d'interprétation. L'étymologie populaire, de ἀντίμοναχός anti-monachos ou antimoine français, a encore des adhérents; cela signifierait "moine-tueur" et s'explique par le fait que de nombreux premiers alchimistes sont moines et que l'antimoine est toxique. Cependant, la faible toxicité de l'antimoine (voir ci-dessous) rend cela improbable. Une autre étymologie populaire est le mot grec hypothétique ἀντίμόνος antimonos, "contre la solitude", expliqué comme "non trouvé comme métal", ou "non trouvé non allié". Lippmann a conjecturé un mot grec hypothétique ανθήμόνιον anthemonion, qui signifierait «fleuron», et cite plusieurs exemples de mots grecs apparentés (mais pas celui-là) qui décrivent l'efflorescence chimique ou biologique. Les premières utilisations de l'antimonium comprennent les traductions, en 1050–1100, par Constantin l'Africain de traités médicaux arabes. Plusieurs autorités pensent que l'antimonium est une corruption scribale d'une forme arabe; Meyerhof le dérive de ithmid; d'autres possibilités incluent athimar, le nom arabe du métalloïde, et un hypothétique as-stimmi, dérivé ou parallèle au grec. Le symbole chimique standard de l'antimoine (Sb) est attribué à Jöns Jakob Berzelius, qui a dérivé l'abréviation de stibium. Les anciens mots pour l'antimoine ont principalement, comme leur signification principale, khôl, le sulfure d'antimoine. Les Egyptiens appelaient l'antimoine mśdmt; dans les hiéroglyphes, les voyelles sont incertaines, mais la forme copte du mot est ⲥⲧⲏⲙ (stēm). Le mot grec, στίμμι stimmi, est probablement un mot emprunté à l'arabe ou à l'égyptien stm et est utilisé par les poètes tragiques attiques du Ve siècle av. Plus tard, les Grecs ont également utilisé στἰβι stibi, tout comme Celsus et Pline, écrivant en latin, au premier siècle de notre ère. Pline donne également les noms stimi [sic], larbaris, albâtre, et le platyophtalmie "très commun", "grand-œil" (de l'effet du cosmétique). Plus tard, les auteurs latins ont adapté le mot au latin comme stibium. Le mot arabe pour la substance, par opposition au cosmétique, peut apparaître comme إثمد ithmid, athmoud, othmod ou uthmod. Littré suggère que la première forme, qui est la plus ancienne, dérive de stimmida, un accusatif pour stimmi.