Antimoine
Antimoine
ÉtainAntimoineTellure
As
  Structure cristalline rhomboédrique

51
Sb
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Sb
Bi
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Informations générales
Nom, symbole, numéro Antimoine, Sb, 51
Série chimique Métalloïde
Groupe, période, bloc 15, 5, p
Masse volumique 6,68 g·cm-3 (20 °C)[1]
Dureté 3
Couleur gris métallique
No CAS 7440-36-0 [2]
No EINECS 231-146-5
Propriétés atomiques
Masse atomique 121,760 ± 0,001 u
Rayon atomique (calc) 145 pm (133 pm)
Rayon de covalence 1,39 ± 0,05 Å [3]
Configuration électronique [Kr] 4d10 5s2 5p3
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 18, 5
État(s) d’oxydation ±1
Oxyde Acide faible
Structure cristalline rhomboédrique
Propriétés physiques
État ordinaire Solide
Point de fusion 630,63 °C [1]
Point d’ébullition 1 587 °C [1]
Énergie de fusion 19,87 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 77,14 kJ·mol-1
Volume molaire 18,19×10-3 m3·mol-1
Divers
Électronégativité (Pauling) 2,05
Chaleur massique 210 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 2,88×106 S·m-1
Conductivité thermique 24,3 W·m-1·K-1
Solubilité sol. dans HCl + Br2[4]
Énergies d’ionisation[5]
1re : 8,60839 eV 2e : 16,63 eV
3e : 25,3 eV 4e : 44,2 eV
5e : 56 eV 6e : 108 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
121Sb 57,36 % stable avec 70 neutrons
123Sb 42,64 % stable avec 72 neutrons
125Sb {syn.} 2,7582 a β- 0,767 125Te
Précautions
Directive 67/548/EEC[6]
Dangereux pour l`environnement
N
Phrases R : 51/53,
Phrases S : 60,
SIMDUT[7]
Produit non contrôlé
SGH[6]
SGH09 : Danger pour le milieu aquatique
H411, P273,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'antimoine est un élément chimique semi-métallique de la famille des pnictogènes, de symbole Sb (par abréviation du latin stibi ou stibium, du grec ancien στίϐι) et de numéro atomique 51. D'aspect blanc argenté et cassant, il présente des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. Il ne ternit pas à l'air à température ambiante et conduit mal la chaleur et l'électricité. L'antimoine est présent dans de nombreux minéraux, souvent allié au plomb, sous forme d'oxyde ou de sulfure.

Sommaire

Histoire et étymologie

L'antimoine est un élément natif ; il est connu depuis le IVe millénaire av. J.-C., notamment des Babyloniens.

Ce nom vient du grec anti + monos : « pas seul » (cet élément a toujours été trouvé avec d'autres métaux). On retrouve ensuite au Moyen Âge le nom latin antimonium, cet élément étant bien connu des alchimistes de l'époque. Une légende explique l'origine de ce nom par une succession de décès survenus au Moyen Âge parmi les moines effectuant des travaux de recherche sur ce corps ou auxquels l'alchimiste Basile Valentin l'administrait.

À noter l'utilisation du mot grec stimmi qui désignait, dans l'Antiquité, un sulfure d'antimoine noir connu maintenant sous le nom de « stibine ». Les femmes utilisaient alors ce minerai comme fard à cils. C'est Pline l'Ancien qui aurait ainsi baptisé ce minerai du nom latin de stibium (à l'origine du symbole Sb). Toutefois, il opère une distinction entre les formes mâles et femelles d'antimoine; la forme mâle désigne probablement la stibine; la forme femelle, décrite comme supérieure, plus lourde, et moins friable est probablement l'antimoine métallique trouvée à l'état naturel[8].

Les Égyptiens appelaient l'antimoine mśdmt; en hiéroglyphes, on ne peut que supposer les voyelles, mais la tradition Arabe laisse supposer que la prononciation est mesdemet[9]. Le terme grec, stimmi, est probablement un emprunt au Perse ou à l'Egyptien, et est utilisé par les poètes tragiques du Ve siècle avant J.-C. Celse et Pline utilisent stibi en latin au Ier siècle après J.-C. Pline utilise également les mots suivants: stimi [sic], larbaris, alabastre, ansi que platyophthalmos, "grands yeux" (d'après l'effet du cosmétique). Les auteurs latins ultérieurs latinisent le terme en stibium. Le terme Arabe pour l'élément (opposé au cosmétique) peut être ithmid, athmoud, othmod, ou uthmod. Littré suggère que la première forme dérive de stimmida, forme accusative de stimmi[10].

La forme latine médiévale du terme est antimonium. Son origine est incertaine. L'étymologie populaire a ses adhérents: le terme proviendrait de "anti-moine" (pour dire "tueur de moines") et s'expliquerait par le fait que les premiers alchimistes étaient des moines et que l'antimoine est un poison[11]. Une autre étymologie propose un terme grec hypothétique: antimonos, littéralement "contre un", et qui se réfèrerait au fait que l'antimoine ne se trouvait à l'état naturel qu'en tant qu'alliage[12]. Lippman a conjecturé un terme grec, anthemonion, "fleurette", et cite de nombreux termes apparentés en Grec ancien décrivant des éléments chimiques ou biologiques. Toutefois, ce terme n'est pas connu[13].

Les utilisations précoces du terme remontent à 1050-1100, par Constantin l'Africain dans des traités de médecine arabe[14]. Plusieurs spécialistes pensent que antimonium est une altération scripturale d'un des termes arabes; Sarton le dérive de ithmid[15] ; d'autres possibilités incluent Athimar, le terme arabe désignant le métal, ainsi qu'un hypothétique *as-stimmi, dérivé du Grec ancien[16].

Plus récemment, les chimistes du XVIIIe siècle nommaient Mercure de vie, ou Poudre d'Algaroth le beurre d'antimoine précipité par l'eau[17].

L'utilisation de Sb comme symbole chimique pour l'antimoine est due au chercheur Jöns Jakob Berzelius, qui l'utilise au XVIIIe siècle comme abréviation de Stibium.

Minerais

L’antimoine se trouve le plus facilement sous forme de sulfure combiné ou non avec d’autres métaux (plomb, cuivre, argent). C'est souvent un sous-produit de la métallurgie du plomb. Plus rarement on le trouve sous forme d’oxyde.

Sulfures

  • La stibine ou antimonite (Sb2S3) est la forme la plus fréquente. Son nom provient du grec stibi qui signifie noir d’antimoine. Elle est de couleur gris acier, d’une densité d = 4,6.
  • La berthiérite (FeSb2S4). Son nom lui a été donné en hommage à Pierre Berthier qui en fut le découvreur en 1827 à Chazelles dans le Puy-de-Dôme en France. Sa densité est également d = 4,6.

La berthiérite se confond assez facilement avec la stibine. Pour les distinguer, il faut faire une attaque à l'hydroxyde de potassium (KOH). La stibine réagit plus facilement que la berthiérite en produisant un enduit jaune.

Il existe une nombreuse famille de sulfosels d’antimoine contenant divers éléments métalliques comme le plomb, l’argent, le zinc, le cuivre, etc. C’est le plomb qui est le plus fréquemment représenté. On peut citer par exemple :

  • avec des cations plomb :
    • jamesonite (Pb4FeSb6S14)
    • semseyite (Pb9Sb8S14)
    • boulangerite (Pb5Sb4S11)
    • plagionite (Pb5Sb8S11)
  • avec des cations cuivre :
  • autres cations :
  • ullmannite NiSbS
  • allémontite AsSb (avec As ou Sb)
  • dyscrasite Ag3Sb
  • pyrargyrite Ag3SbS3

Oxydes

Les oxydes sont généralement colorés.

  • De couleur blanche ou grise :
  • de couleur jaune :
    • stibiconite(Sb3O6(OH) )
  • de couleur rouge :
    • kermésite (Sb2S2O). Son nom provient du persan « qurmizq » qui signifie rouge foncé.
    • livingstonite HgSb4O8

Utilisation (et histoire)

Un échantillon d'antimoine.

Dans l'Antiquité, l'antimoine était utilisé comme médicament et composant des premiers cosmétiques (le mascara).

En 1566 le Parlement de Paris interdit l'usage de l'antimoine en médecine , une mesure que la faculté de Montpellier se refusera à faire respecter.

Le 30 juin 1658, Louis XIV est victime d'une grave intoxication alimentaire lors de la prise de Bergues dans le Nord. Le lundi 8 juillet, on lui donne les derniers sacrements et on commence à préparer la succession mais Guénaut, le médecin d'Anne d'Autriche, lui donne un émétique à base d'antimoine et de vin qui guérit « miraculeusement » le roi. Suite à sa guérison, le roi autorise l'usage de l'antimoine à des fins médicales.

Ses composés ont été utilisés pour guérir des maladies cutanées et parasitaires.

  • Les oxydes d'antimoine permettent de produire un verre blanc opaque.
  • En pharmacie, il existe des pommades stibiées censées atténuer la douleur.
  • Pour les feu d'artifices dans le domaine pyrotechnique pour donner un effet de scintillement. Ce composé est toxique dans toutes ses formes.

Dans le domaine du développement durable, et notamment pour les analyses de cycle de vie, l'antimoine est l'unité utilisée pour quantifier une consommation de matière première. La conversion des quantités brutes vers leur équivalent antimoine fait intervenir la quantité totale de matière première disponible sur Terre.

Production

L'antimoine est une ressource non renouvelable, produite dans les pays suivants :

Pays Tonnes  % du total
République populaire de Chine 126 000 81,5
Russie 12 000 7,8
Afrique du Sud 5 023 3,3
Tadjikistan 3 480 2,3
Bolivie 2 430 1,6
Total 5 pays 148 933 96,4
Total monde 154 538 100,0

Chiffres de 2003, métal contenu dans les minerais et concentrés, source : L'état du monde 2005

La Chine produisait en 2006 87 % de l'approvisionnement mondial[18].

Précautions

L'antimoine et la plupart de ses composés sont toxiques.

Vu la grande toxicité de l’antimoine, Santé Canada a émis une norme provisoire pour la concentration maximale acceptable pour l’eau potable qui est de 6 µg/L[19].

En France, il existe deux fiches toxicologiques sur le site de l'INRS[20]:

  • sur l'oxyde d'antimoine[21],
  • sur l'hydrure d'antimoine[22].

Dosage

La quantité d’antimoine dans différents milieux est quantifiable par différentes méthodes analytiques. Pour dissocier l’antimoine de la matrice de son milieu, il faut, la plupart du temps, effectuer une digestion à l’aide d’un acide. Vue la grande toxicité de l’antimoine, l’INRS offre deux services de détection pour les composés d’antimoine dans le sang et l’urine soient l’ICP-MS ou la SAA-four de graphite[23].

Notes et références

  1. a, b et c (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) 
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », dans Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI] 
  4. (en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, 1996, 251 p. (ISBN 0803120664) [lire en ligne], p. 71 
  5. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89e éd., p. 10-203 
  6. a et b SIGMA-ALDRICH
  7. « Antimoine » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  8. Pline l'Ancien, L'Histoire Naturelle
  9. Cité par W. F. Albright "Notes on Egypto-Semitic Etymology. II", The American Journal of Semitic Languages and Literatures, Vol. 34, No. 4. (Jul., 1918), pp. 215–255 (p.230)
  10. Greek-Englis Lexicon de Liddel-Scott-Jones: la déclinaison et la vocalisation varient; vary; Endlich, F.M. "On Some Interesting Derivations of Mineral Names", The American Naturalist, Vol. 22, No. 253. (Jan., 1888), pp. 21–32 (p.28); Celse, 6.6.6 ff; Pline, L'Histoire Naturelle 33.33; Lewis and Short: Latin Dictionary.
  11. Voir par exemple Diana Fernando, Alchemy : an illustrated A to Z (1998)
  12. Edmund O. von Lippmann (1919) Entstehung und Ausbreitung der Alchemie, teil 1. Berlin: Julius Springer. En Allemand. p.643-5
  13. Oscar von Lippmann p.642
  14. Lippmann, p.642
  15. Sarton, George. (1935) Review of Al-morchid fi'l-kohhl, ou Le guide d'oculistique, translated by Max Meyerhof. Isis (1935), 22(2):539-542
  16. Endlich, p.28; l'avantage de as-stimmi serait qu'il partage une syllabe entière avec antimonium.
  17. Source Encyclopédie ou dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers
  18. Arnaud de la Grange, « Pékin joue de l'arme des « terres rares » », Le Figaro, le 25 octobre 2010
  19. Page 2 - Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : documentation à l'appui : Antimoine
  20. Sécurité et santé au travail : INRS
  21. Trioxyde de diantimoine, FT 198
  22. Trihydrure d'antimoine, FT 202
  23. Dosage de l'antimoine sanguin - Biotox - INRS (Institut national de recherche et de sécurité)

Lien externe

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Bibliographie

  • Hubert Brill, Jean-Jacques Perichaud, « Les gisements d'antimoine » dans Les richesses du sous-sol en Auvergne et Limousin, 1986, édité par la ville d'Aurillac, p. 165 à 178.
  • Pierre-Christian Guiollard, La mine d'or et d'antimoine de la Lucette, auteur-éditeur, 1996.


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


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Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés

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