Antimonio

In quanto semimetallo, l'antimonio ha l'aspetto di un metallo, ma non ne ha i comportamenti chimico e fisico tipici. Nella sua forma elementare è un solido bianco-argenteo dai riflessi azzurrognoli che possiede scarse conducibilità termica ed elettrica e che sublima a temperature relativamente basse. Reagisce con gli acidi ossidanti e con gli alogeni. L'antimonio e le sue leghe si espandono per raffreddamento. Si stima che la quantità di antimonio nella crosta terrestre sia compresa tra 0,2 e 0,5 ppm. L'antimonio è calcofilo, si accompagna spesso allo zolfo, al tellurio e ad alcuni metalli pesanti: piombo, rame e argento.

Si stima che l'abbondanza di antimonio nella crosta terrestre sia da 0,2 a 0,5 parti per milione, paragonabile al tallio a 0,5 parti per milione e all'argento a 0,07 ppm. Anche se questo elemento non è abbondante, si trova in più di 100 specie minerali. L'antimonio si trova a volte in modo nativo (ad es. Sul Picco di Antimonio), ma più frequentemente si trova nella stibnite solfuro (Sb2S3) che è il minerale minerale predominante.

L'antimonio trova sempre maggiore uso nell'industria dei semiconduttori nella produzione di diodi, sensori infrarossi e dispositivi basati sull'effetto Hall. In lega con il piombo, ne aumenta notevolmente la durezza e la resistenza meccanica, tant'è che la produzione di piombo-antimonio per la realizzazione di batterie per autotrazione è il principale consumo di questo elemento. Tra le altre applicazioni vi sono le produzioni di: leghe a basso attrito leghe per la produzione di caratteri tipografici proiettili traccianti guaine per cavi fiammiferi farmaci emetici tubature (leghe senza piombo, contenenti fino al 5% di antimonio) Gli ossidi e i solfuri di antimonio, l'antimoniato(V) di sodio (NaSbO3) e il tricloruro di antimonio(III) (SbCl3) sono usati nella produzione di composti ignifughi, di smalti, di vernici, di vetri e di ceramiche e come catalizzatori di esterificazione. L'antimonio è utilizzato nelle industrie di semiconduttori (dispositivi elettronici, diodi, transistor, circuiti integrati) per il drogaggio dei semiconduttori. Il più importante composto dell'antimonio(III) è il suo triossido (Sb2O3), usato principalmente nella produzione di sostanze ignifughe e ritardanti di fiamma che trovano a loro volta impiego nei settori più disparati, dai giocattoli ai vestiti per i bambini alle fodere per sedili di aereo o automobile. Il solfuro di antimonio(III) (Sb2S3) è contenuto nei fiammiferi. Un'applicazione attuale dell'antimonio è nell'ambito delle memorie a cambiamento di fase, come elemento principe di una lega calcogenura denominata GST.

Il solfuro di antimonio(III), Sb2S3, fu riconosciuto nell'antico Egitto predinastico come cosmetico per gli occhi (kohl) già intorno al 3100 a.C., quando fu inventata la tavolozza dei cosmetici. Un manufatto, detto parte di un vaso, fatto di antimonio risalente circa al 3000 a.C. è stato trovato a Telloh, Caldea (parte dell'attuale Iraq), e un oggetto di rame placcato con antimonio risalente tra il 2500 a.C. e il 2200 a.C. è stato trovato in Egitto. Austen, durante una conferenza di Herbert Gladstone nel 1892, commentò che "conosciamo l'antimonio oggi come un metallo altamente fragile e cristallino, che difficilmente potrebbe essere utilizzato per realizzare un vaso utile, e quindi questo 'ritrovamento' notevole (manufatto menzionato sopra) deve rappresentare l'arte perduta di rendere l'antimonio malleabile." L'archeologo britannico Roger Moorey non era convinto che il manufatto fosse davvero un vaso, menzionando che Selimkhanov, dopo la sua analisi dell'oggetto di Tello (pubblicata nel 1975), "tentò di collegare il metallo all'antimonio naturale transcaucasico" (cioè metallo nativo) e che "gli oggetti di antimonio della Transcaucasia sono tutti piccoli ornamenti personali." Questo indebolisce le prove per un'arte perduta "di rendere l'antimonio malleabile." Il studioso romano Plinio il Vecchio descrisse diversi modi di preparare il solfuro di antimonio per scopi medici nel suo trattato Storia Naturale. Plinio il Vecchio fece anche una distinzione tra le forme "maschile" e "femminile" di antimonio; la forma maschile è probabilmente il solfuro, mentre la forma femminile, che è superiore, più pesante e meno friabile, è stata sospettata essere l'antimonio metallico nativo. Il naturalista greco Pedanio Dioscoride menzionò che il solfuro di antimonio poteva essere arrosto riscaldandolo con una corrente d'aria. Si pensa che questo abbia prodotto antimonio metallico. L'isolamento intenzionale dell'antimonio è descritto da Jabir ibn Hayyan prima dell'815 d.C. Una descrizione della procedura per isolare l'antimonio è data successivamente nel libro De la pirotechnia di Vannoccio Biringuccio nel 1540, che precede il più famoso libro di Agricola del 1556, De re metallica. In questo contesto, Agricola è stato spesso erroneamente accreditato della scoperta dell'antimonio metallico. Il libro Currus Triumphalis Antimonii (Il Carro Trionfale dell'Antimonio), che descrive la preparazione dell'antimonio metallico, fu pubblicato in Germania nel 1604. Si dice che sia stato scritto da un monaco benedettino, che scrive sotto il nome di Basilius Valentinus nel XV secolo; se fosse autentico, cosa che non è, predaterebbe Biringuccio. Il metallo antimonio era noto al chimico tedesco Andreas Libavius nel 1615, che lo ottenne aggiungendo ferro a una miscela fusa di solfuro di antimonio, sale e tartrato di potassio. Questa procedura produsse antimonio con una superficie cristallina o stellata. Con l'avvento delle sfide alla teoria del flogisto, si riconobbe che l'antimonio è un elemento che forma solfuri, ossidi e altri composti, come fanno altri metalli. La prima scoperta di antimonio puro naturalmente presente nella crosta terrestre è stata descritta dallo scienziato svedese e ingegnere del distretto minerario locale Anton von Swab nel 1783; il campione tipo fu raccolto dalla miniera di argento di Sala nel distretto minerario di Bergslagen a Sala, Västmtland, Svezia.

La forma latina medievale, da cui le lingue moderne e il greco tardo bizantino prendono il nome per antimonio, è antimonium. L'origine di questo è incerta; tutti i suggerimenti hanno qualche difficoltà di forma o interpretazione. L'etimologia popolare, da ἀντίμοναχός anti-monachos o francese antimoine, ha ancora aderenti; questo significherebbe "assassino di monaci", ed è spiegato da molti dei primi alchimisti che erano monaci e l'antimonio era velenoso. Tuttavia, la bassa tossicità dell'antimonio (vedi sotto) lo rende improbabile. Un'altra etimologia popolare è l'ipotetica parola greca ἀντίμόνος antimonos, "contro la solitudine", spiegata come "non trovato come metallo", o "non trovato non legato". Lippmann ha congetturato un'ipotetica parola greca ανθήμόνιον anthemonion, che significherebbe "fiorellino", e cita diversi esempi di parole greche correlate (ma non quella) che descrivono efflorescenze chimiche o biologiche. I primi usi dell'antimonium includono le traduzioni, nel 1050-1100, da parte di Costantino l'Africano di trattati medici arabi. Diverse autorità ritengono che l'antimonium sia una corruzione degli scribi di qualche forma araba; Meyerhof lo deriva da ithmid; altre possibilità includono athimar, il nome arabo del metalloide, e un ipotetico as-stimmi, derivato o parallelo al greco. Il simbolo chimico standard per l'antimonio (Sb) è attribuito a Jöns Jakob Berzelius, che ha derivato l'abbreviazione da stibium. Le antiche parole per antimonio hanno per lo più, come significato principale, kohl, il solfuro dell'antimonio. Gli egiziani chiamavano antimonio mśdmt; nei geroglifici, le vocali sono incerte, ma la forma copta della parola è ⲥⲧⲏⲙ (stēm). La parola greca, στίμμι stimmi, è probabilmente una parola prestata dall'arabo o dall'egiziano stm ed è usata dai poeti tragici attici del V secolo a.C. Successivamente i Greci usarono anche στἰβι stibi, così come Celso e Plinio, che scrivevano in latino, nel I secolo d.C. Plinio dà anche i nomi stimi [sic], larbaris, alabastro e platyoftalmo "molto comune", "occhio largo" (dall'effetto del cosmetico). Successivamente autori latini adattarono la parola al latino come stibium. La parola araba per la sostanza, in opposizione al cosmetico, può apparire come إثمد ithmid, athmoud, othmod o uthmod. Littré suggerisce che la prima forma, che è la prima, deriva da stimmida, un accusativo di stimmi.