Antimon(III)-sulfid
Kristallstruktur | ||||||||||||||||
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_Sb3+0_S2− | ||||||||||||||||
Allgemeines | ||||||||||||||||
Name | Antimon(III)-sulfid | |||||||||||||||
Andere Namen |
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Verhältnisformel | Sb2S3 | |||||||||||||||
Kurzbeschreibung | dunkelgrau bis schwarz (kristalline form) orangerot (amorph)er geruchloser Feststoff[1] | |||||||||||||||
Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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Eigenschaften | ||||||||||||||||
Molare Masse | 339,68 g·mol−1 | |||||||||||||||
Aggregatzustand | fest | |||||||||||||||
Dichte | 4,12–4,64 g·cm−3[1] | |||||||||||||||
Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
Siedepunkt | 1150 °C[1] | |||||||||||||||
Löslichkeit | praktisch unlöslich in Wasser[1] | |||||||||||||||
Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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Toxikologische Daten | ||||||||||||||||
Thermodynamische Eigenschaften | ||||||||||||||||
ΔHf0 | ||||||||||||||||
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). |
Antimon(III)-sulfid, genannt auchSchwefelantimon, ist einechemische Verbindung derElementeAntimon undSchwefel. Es gehört zu der Gruppe derSulfide.
Vorkommen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Antimon(III)-sulfid kommt natürlich in Form desMineralsStibnit (Grauspießglanz) vor. Zur Gewinnung von reinem Antimon(III)-sulfid werden Grauspießglanzerze mit größeren Anteilen an mineralischen Beiprodukten (Gangart) vor der Verarbeitung zunächst so weit erhitzt, dass die relativ niedrig schmelzende Verbindung, auf schräger Fläche abfließt (Seigerarbeit). Dasausgeseigerte Produkt mit einem Gehalt von 92 % bis 98 % Antimon(III)-sulfid wird alsantimonium crudum bezeichnet.[4]
Gewinnung und Darstellung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Reines Antimon(III)-sulfid kann durch Reaktion vonAntimon(III)-chlorid mitThioacetamid inEthanol[5] oder inEisessig[6] hergestellt werden.
Antimon(III)-sulfid kann auch durch Zusammenschmelzen der Elemente[7]
oder durch Einleiten vonSchwefelwasserstoff in angesäuerte Lösungen von drei- oder fünfwertigen Antimonverbindungen gewonnen werden.[7]
Eigenschaften
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Antimon(III)-sulfid ist ein dunkelgrau bis schwarzer (kristalline Form) oder orangeroter (amorphe Form) geruchloser Feststoff, welcher praktisch unlöslich in Wasser ist.[1] Die bei Fällungsreaktionen erhaltene orangerote Form wandelt sich beim Erhitzen unter Luftabschluss (unter Stickstoff ab 270 °C) in die stabilere graue Version um.[7] An Luft erfolgt eine Zersetzung zu Antimon(III)-oxid schon ab Temperaturen über 300 °C.[8] In kochendem Wasser oder bei Kontakt mit Wasserdampf[1] zersetzt es sich langsam unter Bildung von Schwefelwasserstoff.[9]
Antimon(III)-sulfid ist in heißemAmmoniakwasser wenig löslich, in starken Säuren und -Laugen löslich und bildet mit kochenderSalzsäure Antimon(III)-chlorid.[4]
Mit verdünnterSalpetersäure bildet esAntimon(III)-oxid, mit konzentrierterAntimonsäure[7].
Antimon(III)-sulfidkristallisiert imorthorhombischen Kristallsystem in derRaumgruppePnma (Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 mit denGitterparametern a = 1131,07 pm, b = 383,63 pm und c = 1122,85 pm. In derElementarzelle befinden sich vierFormeleinheiten.[10]
Verwendung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Antimon(III)-sulfid wurde früher unter dem Namen Antimonschwarz alsPigment verwendet. Das im MittelalterAntimonium (auchanthimonium) und „Spießglas“[11][12] genannte Mineral ist bereits seit derAntike bekannt und wurde als schwarzerSchminkpuder zumFärben vonAugenlidern undAugenbrauen verwendet (aber auch zur Behandlung vonHämorrhoiden[13]). Heute wird die Verbindung noch in derPyrotechnik, rubinrotemGlas, alsFarbstoff fürKunststoffe und alsFlammschutzmittel verwendet.[7]
Es reagiert mitKaliumchlorat und war ca. 1826 Bestandteil des ersten echtenStreichholzes mit Reibungszündung vonJohn Walker:[14][15]
Heutzutage wird es in der Streichholzherstellung nicht mehr in Zündköpfen, sondern nur noch selten in Reibflächen für Sicherheitsstreichhölzer verwendet.[15]
Antimon(III)-sulfid ist einHalbleiter mit hoherPhotosensitivität, der inFernsehkameras und verschiedenenoptoelektronischen Geräten eingesetzt wurde.[5]
Es kann auch zur Herstellung von Antimon durch Reaktion mitEisen[4]
oderSauerstoff undKohlenstoff verwendet werden.[4]
Da Antimon(III)-sulfidinfrarotes Licht ähnlich wie Grünpflanzen reflektiert, ist es in vielenTarnfarben enthalten.[16]
Sicherheitshinweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Aussagefähige Tests der akuten oralen Toxizität liegen für Antimon(III)-sulfid nicht vor. Aus dem beruflichen Umgang ist jedoch nicht über akute lokale oder systemische Wirkungen der Verbindung berichtet worden. In einer Feldstudie an Arbeitern, die über längere Zeit Antimon(III)-sulfid-Staub (resultierend aus Mahlprozessen) inhalierten, zeigten die Betroffenen keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen. Bei einer zweiten Studie, bei der Arbeiter in der Schleifmittelherstellung längere Zeit Antimon(III)-sulfid-Staub ausgesetzt waren, wurde eine erhöhte Mortalitätsrate infolge von Herzerkrankungen auffällig. Aus Tierversuchen mit sulfidischen Antimonerzen gibt es Hinweise, die eine kanzerogene Wirkung nicht ausschließen. Eine Risikoabschätzung für den Menschen lässt die verfügbare Datenbasis jedoch nicht zu.[1]
Antimon(III)-sulfid wurde 2016 von der EU gemäß derVerordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen derStoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen desStoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Antimon(III)-sulfid waren die Besorgnisse bezüglich Exposition vonArbeitnehmern, hohes Risikoverhältnis (Risk Characterisation Ratio, RCR) und weit verbreiteter Verwendung sowie der möglichen Gefahr durch krebsauslösende Eigenschaften. Die Neubewertung läuft seit 2018 und wird vonDeutschland durchgeführt. Um zu einer abschließenden Bewertung gelangen zu können, wurden weitere Informationen nachgefordert.[17]
Einzelnachweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- ↑abcdefghEintrag zuCAS-Nr. 1345-04-6 in derGESTIS-Stoffdatenbank desIFA, abgerufen am 10. November 2012. (JavaScript erforderlich)
- ↑abcDatenblattAntimon(III)-sulfid beiSigma-Aldrich, abgerufen am 29. Mai 2022 (PDF).Vorlage:Sigma-Aldrich/Name nicht angegeben
- ↑M. Binnewies, E. Milke:Thermochemical Data of Elements and Compounds. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2002,ISBN 3-527-30524-6,S. 828.
- ↑abcdA. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995,ISBN 3-11-012641-9, S. 817.
- ↑abB. Cheng, E. T. Samulski:One-step, ambient-temperature synthesis of antimony sulfide (Sb2S3) micron-size polycrystals with a spherical morphology, in:Materials Research Bulletin, 2003,38, S. 297–301;Volltext (Memento vom 7. September 2006 imInternet Archive) (PDF; 196 kB)
- ↑R. S. Mane, B. R. Sankapal, C. D. Lokhande:Non-aqueous chemical bath deposition of Sb2S3 thin films, in:Thin Solid Films, 1999,353 (1), S. 29–32;doi:10.1016/S0040-6090(99)00362-4.
- ↑abcdeA. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1.
- ↑Aero Propulsion and Power Lab:Thermal Analysis Study of Antimony Sulfides (Memento vom 17. Mai 2014 imInternet Archive), Charles K. Kelley, Juli 1989
- ↑Ronald Rich:Inorganic Reactions in Water. Springer, 2007,ISBN 3-540-73962-9,S. 398 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑P. Bayliss, W. Nowacki:Refinement of the crystal structure of stibnite, Sb2S3, in:Zeitschrift für Kristallographie, 1972,135, S. 308–315;Volltext (PDF; 312 kB).
- ↑Vgl. etwa Ute Obhof:Rezeptionszeugnisse des „Gart der Gesundheit“ von Johann Wonnecke in der Martinus-Bibliothek in Mainz – ein wegweisender Druck von Peter Schöffer. In:Medizinhistorische Mitteilungen. Zeitschrift für Wissenschaftsgeschichte und Fachprosaforschung. Band 36/37, 2017/2018, S. 25–38, hier: S. 34 (Antimonium „spieszglasz“).
- ↑Vgl. auchOtto Beßler:Prinzipien der Drogenkunde im Mittelalter. Aussage und Inhalt des Circa instans und Mainzer Gart. Mathematisch-naturwissenschaftliche Habilitationsschrift, Halle an der Saale 1959, S. 157 („Antimonium – spysglaß, antimonos, aitruad“:Grauspiessglanzerz).
- ↑Konrad Goehl:Beobachtungen und Ergänzungen zum ‘Circa instans’. In:Medizinhistorische Mitteilungen. Zeitschrift für Wissenschaftsgeschichte und Fachprosaforschung. Band 34, 2015 (2016), S. 69–77, hier: S. 71.
- ↑Peter Paetzold:Chemie: Eine Einführung. Walter de Gruyter, 2009,ISBN 3-11-020268-9,S. 770 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑abAlexander P. Hardt:Pyrotechnics, Pyrotechnica Publications, Post Falls Idaho USA 2001,ISBN 0-929388-06-2, S. 74 ff.
- ↑Eintrag zuAntimonsulfide. In:Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. Mai 2014.
- ↑Community Rolling Action Plan (CoRAP) derEuropäischen Chemikalienagentur (ECHA):Antimony sulphide, abgerufen am 6. März 2022.Vorlage:CoRAP-Status/2018