L'ANTIMONIO

CARATTERISTICHE GENERALI

L'antimonio è un elemento poco abbondante in natura (circa 1 ppm nella crosta terrestre), ma distribuito selettivamente in depositi a concentrazioni relativamente elevate. I minerali più importanti sono il solfuro Sb₂S₃ (antimonite o stibnite), gli ossidi Sb₂O₄ (cervantite) e Sb₄O₆ (valentinite e senarmontite), oltre all'antimonio nativo.

Antimonio nativo

Già conosciuto nel mondo antico (in Egitto veniva usato tra il 2500 e il 2200 a.C. per ricoprire con un sottile strato lavorazioni di rame, mentre oggetti di solo antimonio risalenti al primo millennio sono stati ritrovati in Mesopotamia) l'antimonio fu oggetto di numerosi esperimenti da parte degli alchimisti e conobbe vastissima diffusione con Paracelso e la scuola iatrochimica che ne fecero un rimedio di uso universale efficace contro tutte le malattie.

Nella sua forma stabile a temperatura ambiente, l'antimonio grigio o metallico, romboedrico, ha l'aspetto di un metallo bianco argenteo, fragile. Il suo carattere di semimetallo (data la sua posizione nel sistema periodico) è denunciato dai valori piuttosto bassi della conducibilità elettrica e termica.L'antimonio esiste in un'altra forma allotropica, l'antimonio giallo a molecola Sb₄, stabile solo al di sotto dei -80°C circa, che a temperatura ambiente si trasforma rapidamente nella forma metallica. Il cosiddetto antimonio nero, amorfo, che si trasforma nella forma stabile in modo quasi esplosivo per percussione, non è tuttora classificato con sicurezza come una forma allotropica dell'antimonio.

L'antimonio metallico è abbastanza stabile all'aria (anche umida), ma brucia in essa a temperature elevate formando il triossido; è attaccato facilmente a freddo da energici ossidanti come fluoro, cloro, bromo e acido nitrico e dagli idrossidi alcalini, ma non lo è (almeno a freddo) dagli acidi non ossidanti. A temperature elevate reagisce con l'acqua, lo zolfo, il fosforo, l'arsenico e con molti metalli; la miscela di antimonio in polvere e nitrati o clorati alcalini esplode per riscaldamento. Come tale e in tutti i suoi composti, l'antimonio è notevolmente tossico per l'uomo e gli animali. Nocivi sono i vapori di antimonio, sia inalati sia a contatto con la pelle e specialmente con le mucose.

COMPOSTI

Esistono tre ossidi: Sb₄O₆, Sb₄O₁₀ e Sb₂O₄.

L'Sb₄O₆, corrispondente allo stato di ossidazione +3, ha comportamento anfotero: infatti si discioglie negli acidi forti formando sali di antimonio (III) (ioni Sb³⁺, stabili per effetto dell'idrolisi solo in ambiente fortemente acido) e di antimonile [ioni SbO⁺ o Sb(OH)₂⁺], mentre disciogliendosi nelle basi forti dà luogo a sali di tetraidrossoantimoniato (III) (o antimoniti) contenenti ioni Sb(OH)₄^-.

Il tetrossido di antimonio Sb₂O₄, viene considerato un ossido misto, cioè un antimoniato (v) di antimonio (III).

L'ossido di antimonio Sb₂O₅ o Sb₄O₁₀ è un ossidante, solubile nelle basi forti con le quali forma sali di esaidrossoantimoniato (V) contenenti ioni Sb(OH)₆^-.

Il triidruro di antimonio o stibina SbH3 è un gas volatile, molto velenoso, che può esplodere per riscaldamento. L'SbH₃ è estremamente instabile e tende alla decomposizione negli ele­menti.

Sono noti trialogenuri e pentalogenuri di antimonio, tra cui i più importanti sono i cloruri.

Il tricloruro SbCl₃, si idrolizza in acqua, dando l'ossicloruro o cloruro di antimonile (I) SbOCl:

SbCl₃ + H₂O →  SbOCl + 2HC1

In eccesso di acido cloridrico può dare gli ioni complessi SbCl₄^- e SbCl₅^2-.

Il pentacloruro SbCl₅, è usato come energico agente clorurante.

L'antimonio può combinarsi facilmente con elementi più elettropositivi appartenenti al III gruppo dando composti binari 1 : 1 chiamati antimoniuri: i più noti e meglio caratterizzati sono gli antimoniuri dì alluminio, gallio e indio. L'antimoniuro di indio Sbln, ottenibile molto puro per fusione diretta degli elementi seguita da una ulteriore purificazione per fusione a zone, è un semiconduttore avente particolari proprietà e come tale utilizzato in elettronica.

UTILIZZO

L'antimonio viene utilizzato soprattutto in leghe con diversi metalli, poiché ne migliora la durezza e altre proprietà: in lega con il piombo (3-5% di antimonio) è impiegato negli elettrodi delle batterie per auto; le leghe antifrizione usate per i cuscinetti sono leghe stagno-antimonio o piombo-antimonio; l'antimonio ha inoltre avuto, e ha tuttora, notevole impiego in campo bellico nelle granate, in inneschi per munizioni e proiettili traccianti.  

PRODUZIONE

L'antimonio viene generalmente ottenuto per riscaldamento dell'antimonite impura a circa 600°C in recipienti col fondo forato: l'Sb₂S₃ fonde e si raccoglie dal di sotto (cosiddetta liquazione). Il trisolfuro arricchito viene poi ridotto in crogiuolo con ferro metallico:

Sb₂S₃ + 3Fe → 3FeS + 2Sb

Se il processo è condotto in due stadi successivi si può ottenere antimonio a una purezza del 99,6% circa.

In un altro processo (a partire sia da solfuri che da ossidi) il minerale viene arrostito con aria; l'ossido Sb₄O₆ volatilizza e può essere successivamente condensato, mentre le impurezze arseniose (più volatili) vengono facilmente allontanate. L'ossido di antimonio viene quindi ridotto in altoforno con carbone.