Сурьма что это такое где применяется

СУРЬМА — от красоты глаз до аккумуляторов

Сурьмяные подводки для г лаз с допотопных времен применяли в Египте. Причем делали это и женщины, и мужчины, и дети.

Абу-л-Фазл Тифлиси в труде «Описание ремесел» писал:

«Если будут постоянно смазывать веки сурьмой, то глаза будут здоровыми, приобретут блеск и пройдут всякие язвочки на веках».

Он же рекомендовал применять сурьмяные мази при ожогах, язвах матки, «горячих опухолях».

Металл или нет?

История элемента связана с алхимией. Именно она занимала место нынешней химии, пусть в усеченном виде. Алхимики насчитывали семь металлов, каждый был приписан к определенной планете. Сурьме не повезло — ей планеты не досталось. Поэтому этот элемент назвали полуметаллом (она и ковалась хуже, чем золото, например).

Свойства

Химический элемент сурьма (Stibium, в русском произношении стибиум) — полуметалл, номер 51 в таблице Менделеева.

Выглядит сурьма, как металл — блеск, цвет, но… металл может быть хрупким. Стибиум вы растолчете в порошок в обычной ступке пестиком.

Интересные свойства этот химический элемент проявляет в своих аллотропных модификациях. Металлических модификаций 4, существуют при разных давлениях.

Кристаллическая модификация самая устойчивая, похожа на синеватый, белый, серебристый металл.

У сурьмы в отличие от других металлов низкие тепло- и электропроводность. Расширяется при застывании (это неметаллическое свойство).

В природе состоит из двух изотопов.

Добыча

Существует самородная сурьма, но промышленного интереса она не представляет.

Сурьмяных руд в природе более сотни, но самая богатая антимонит (более 60% рудообразующего элемента).

Страны-обладатели крупнейших сурьмоносных месторождений:

У России второе место в мире по добыче и производству сурьмяных концентратов.

Производство

Добыча металла из руд с содержанием менее 10 % экономически невыгодна.

В производстве бедные руды вначале обогащаются. Затем извлекают черновую сурьму пиро- или гидрометаллургическим способом. Для дальнейшего использования извлеченный полуметалл подвергают огневому рафинированию.

Сурьмяные сплавы

Их известно около 200.

С XV века до нынешних дней в типографии используют сплав гарт (свинец+сурьма+олово). Он же применяется в производстве труб для агрессивных (кислоты, щелочи) жидкостей.

Из сплавов AlSb, GaSb, InSb делают полупроводники.

Широко применяются баббиты — подшипниковые антифрикционные сплавы.

Сурьмяные сульфиды идут на вулканизацию каучука, для производства спичек, для изготовления особо прочной (эластичной и термостойкой) красной медицинской резины.

Применение

Большая часть производимой в мире сурьмы идет на производство сплавов для аккумуляторных батарей.

Сурьмовые соединения (оксиды, сульфиды) применяют в:

Стибиум используют в изготовлении пигментов и красок.

Стибнит, или антимонит (Sb2S3) как издавна, так и сейчас в странах третьего мира применяют в медицине. Соединения сурьмы применяют для лечения лейшманиозов, сонной болезни.

Однако медики считают, что полуметалл ядовитый, и относят его ко II классу опасности.

Стоимость

Цена килограмма сурьмы в зависимости от ее чистоты колеблется от 2800 до 20000 рублей за килограмм (на 23.07.2020).

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Источник

Сурьма металл. Свойства сурьмы. Применение сурьмы

Описание и свойства сурьмы

Впервые человечество начало использовать сурьму еще задолго до нашей эры. Ведь до сих пор археологи находят фрагменты или изделия из металлической сурьмы на местах древнего Вавилона, что соответствует началу ІІІ столетия до нашей эры. Как самостоятельный металл, сурьму редко применяют в производстве, а в основном в соединениях с другими элементами. Самое популярное применение, которое дошло и до наших времен – это использование минерала «сурьмяный блеск» в косметологии в качестве карандаша для век или краски для ресниц и бровей.

Кроме стандартной кристаллической формы, в природе существуют еще три аморфных состояния сурьмы:

Взрывчатая сурьма – образуется при электролизе соединения SbCI3 в соляно кислой среде и при ударе или прикосновении взрывается, тем самым переходит в обычное состояние.

Желтая сурьма – получается при воздействии молекул кислорода О2 на соединение водорода с сурьмой SbH₃.

Черная сурьма – образовывается при резком охлаждении паров желтой сурьмы.

В обычных условиях сурьма свойства свои не меняет, в воде не растворяется. Хорошо взаимодействует в виде сплава сурьмы с другими металлами, так как основное ее достоинство – это увеличение твердости металлов, например, соединение свинец — сурьма (от 5–15%) известно как гарбтлей. Даже если добавить к свинцу 1% сурьмы его прочность уже значительно увеличится.

Месторождение и добыча сурьмы

Содержание сурьмы в земной коре приблизительно оценивается в 6 млн тонн. Основным месторождением является Китай, на его территорию приходится до 52% мирового запаса этого элемента, остальные 48% распределены между странами, такими как Россия, Чехия, Словакия, Боливия, Мексика, Япония.

Сурьма – элемент, который добывается из руд. Сурьмяными рудами называют минеральные образования с содержанием сурьмы в таких количествах, чтобы при извлечении чистого металла, получить максимальный экономический и промышленный эффект. По своему содержанию главного элемента – сурьмы, руды классифицируются:

— Очень богатые, Sb – в пределах 50%.

— Богатые, Sb – не более 12%.

— Обыкновенные, Sb – от 2 до 6%.

— Бедные, Sb – максимум 2%.

К пирометаллургическим методам относятся осадительный и восстановительный плавильный процесс. В осадительном процессе плавки, главным сырьем служит сульфидные руды. Принцип плавки таков, при температуре 1300–1400 °С из сульфида сурьмы с помощью железа извлекается чистая сурьма, формула этого процесса –Sb2S3+3Fe=>2Sb+3FeS. Восстановительная плавка заключается в восстановлении из оксидов сурьмы до металла с помощью древесного угля или коксовой пылью. Гидрометаллургический метод извлечения сурьмы состоит из двух стадий – обработка руды с переводом ее в состояние раствора и извлечение металла из раствора.

Применение сурьмы

В чистом виде сурьма считается одним из самых хрупких металлов, но при сплаве с другими металлами она увеличивает их твердость и не происходит процесс окисления при обычных условиях. Эти достоинства заслуженно оценили в промышленной сфере, и теперь сурьма добавляется во многие сплавы, более 200.

Сплавы для подшипникового производства. В эту группу входят такие соединения, как олово – сурьма, свинец – сурьма, сурьма – медь, так как эти сплавы легко плавятся и очень удобно выливать в формы для вкладышей подшипников. Содержание сурьмы обычно составляет от 4 до 15%, но ни в коем случае, нельзя превышать эту норму, потому что избыток сурьмы придет к разламыванию металла. Свое применение такие сплавы нашли в танкостроении, авто и железнодорожном транспорте.

Одно из самых важных особенностей сурьмы является способность расширяться при затвердении. На основе этой характеристики и был создан сплав – свинец (82%), сурьма (15%), олово (3%), еще его называют «типографский сплав», ведь он прекрасно наполняет формы для разных видов шрифтов и делает четкие оттиски. В этом случае, сурьма добавила металлу ударную стойкость и износостойкость.

Свинец легированный сурьмой, используется в машиностроении, с него делают пластины для аккумуляторов также используется при производстве труб, желобов по которым будет происходить транспортировка агрессивных жидкостей. Сплав цинк – сурьма (антимонид цинка) считается неорганическим соединением. Благодаря своему свойству полупроводника, используется при изготовлении транзисторов, тепловизоров и инфракрасных детекторах.

Помимо промышленного использования сурьма нашла свое широкое применение в косметологии и медицине. С древних времен и по сегодняшний день используется сурьма для глаз, в качестве лечебного средства и краски для бровей и ресниц. Многие знают лечебные свойства сурьмы и при конъюнктивитах и прочих инфекциях глаз сразу применяют сурьму.

По своему виду и способу нанесения различают разные виды сурьмы – порошок, с помощью деревянной палочки он легко наносится на область века, но прежде необходимо смокнуть в любом масле; карандаш – идеально четко рисует стрелки на веке, карандаш эта тот же порошок сурьмы, только спрессованный в форму.

Если в древние времена краска из сурьмы была экологической чистой и приносила действительно лечебный эффект, то в наше время нужно быть предельно осторожным и внимательно читать состав перед покупкой. Все связано с тем, что сейчас недобросовестные производители некачественно извлекают чистую сурьму из руды и остаются примеси тяжелых металлов, таких как мышьяк. Трудно представить принесенный вред, организму человека от соединения мышьяк-сурьма.

Цена сурьмы

В связи, с нестабильной ситуацией на мировом рынке, нет однозначной стоимости на металл сурьма. Цена его колеблется в пределах от 6300$ до 8300$/тонну, за последние два месяца наблюдается отрицательная динамика роста цены, это напрямую связано с основным производителем – Китаем и его внешнеэкономическими отношениями.

А вот политические и экономические перипетии никак не повлияли на сурьму для глаз. Сейчас в моде восточная культура и прочие принадлежности, в том числе и сурьма. Купить ее труда не составит, так как есть огромный выбор в восточных лавках или же можно оформить заказ в интернет-магазине.

Источник

Что такое Сурьма — особенности, характеристики, где используется

Издавна известная человеку сурьма – это металл, занимающий 51 место в таблице химических элементов. Она обладает зернистой структурой, цветом напоминает серебро с голубоватым отливом. Sb – металл, не входящий в категорию цветных, в быту он встречается крайне редко. В свободном виде материал внешне очень похож на кристаллы, обладающие характерным для металла отливом.

Физические свойства

Сурьма известна как чрезвычайно хрупкое вещество. Она легко истирается до состояния порошка, заметно расширяется, когда полностью застывает, плохо проводит электрический ток и тепло.

Примечательно, что Surma имеет несколько модификаций. Основной принято считать серую сурьму (кристаллическую). Помимо этого, возможны три аморфных состояния элемента: взрывчатая сурьма, желтая, а также черная.

Химические свойства материала

Сурьма металлическая не относится к химически активным веществам. Реакция окисления начнется при нагреве до 630 градусов. При этом сформируется оксид сурьмы Sb2O3.

Металл не способен реагировать на водород, кремний, азот и бром, водой не растворяется. Углерод частично сможет растворить сурьму только в виде расплава.

При соединении с серой образуется сульфид сурьмы. После растворения в хлоре получают хлорид. Сульфаты являются продуктом растворения вещества в обычной соляной кислоте, а сурьмяную кислоту получают в результате взаимодействия с концентратом азотной кислоты.

Сплав свинца с сурьмой является самым известным соединением данного вещества. Необходимо отметить, что вещество опасно для человеческого организма в распыленном виде. Оно отрицательно воздействует на глаза, органы дыхания, может спровоцировать аллергические проявления на кожных покровах, повредить пищеварительной системе. Государственные стандарты относят аэрозоль сурьмы к веществам второго класса опасности.

Добыча

В природе сурьму можно обнаружить в разных видах:

Из руд самой богатой сурьмой (до 60%) является аммонит.

Этот металл один из наиболее распространенных элементов, имеющихся в земной коре. Ее мировые запасы оцениваются в пределах 1,83 млн тонн. При этом 50% находится в распоряжении Китая. По объему производства мировой рынок также возглавляет Китай, поставляющий около 70% сурьмы. Из руд самой богатой сурьмой (до 60%) является аммонит. Наша страна находится на втором месте по добыче и производству данного металла.

Производство

С экономической точки зрения рациональна добыча металла из руд с содержанием свыше 10% сурьмы. В зависимости от типа исходного сырья используют разные производственные технологии. Руда с низким содержанием металла подвергается обогащению. Для дальнейшей добычи чернового вещества применяют пиро или гидрометаллургическую технологию. Следующим технологическим шагом служит способ огневого рафинирования.

Сплавы сурьмы

Поскольку сурьма представляет собой хрупкий материал, ее чаще применяют в виде различных сплавов. Их насчитывают около двух сотен. С середины XV века и по сей день соединение сурьмы с оловом и свинцом (гарт) востребовано в типографском деле. В современных условиях из этого сплава изготавливают и трубы для химической промышленности. Они устойчивы к воздействию щелочей и кислот.

Сплавы применяют при производстве полупроводников. Баббиты предназначены для подшипниковой продукции, поскольку отличаются они низким коэффициентом трения.

Для выпуска специализированной медицинской (красной) резины, каучука, спичек применяют сурьмяные сульфиды.

Применение в разных сферах

Наиболее востребована сурьма в процессе изготовления аккумуляторных батарей. Говоря о том, где используется сурьма, необходимо предполагать применение различных ее соединений.

Нюансы сдачи сурьмяного лома

Поскольку материал входит в категорию опасных отходов, не все приемные пункты готовы работать с ним. При этом лом сурьмы сдают не так часто, что гарантирует высокую приемную цену за кг, около 450 рублей и выше, в зависимости от марки.

В больших городах сдать сурьму несложно. Учитывая ее специфические особенности, лом рекомендуется держать в плотно закрытой таре. Особенно это правило касается вещества в чистом виде.

Примечательно, что в качестве вторичного сырья можно сдать даже краски, в составе которых присутствует данный металл.

В перечень основных источников сурьмяного лома необходимо внести:

Источник

Сурьма ― что это такое и где применяется, как токсичный металл стал лучшей подводкой для глаз

История этого элемента связана с алхимией, наука заняла место сегодняшней химии, хотя и в усеченном виде. Алхимики в свое время насчитали семь металлов, каждый из которых был символом и знаком определенной планеты. Сурьме не повезло, для нее в средние века не нашлось не то что планеты, а крохотной звезды, поэтому алхимики назвали сурьму полуметаллом. И не ошиблись.

Современные химики согласны с алхимией в этом вопросе, сурьму нельзя назвать полноценным металлом, но зная ее свойства, трудно отличить этот «неметалл» от полноценных металлов, итак сурьма ― что это такое и где используют, что имеют ввиду когда говорят сурьма для глаз, и безопасен ли металл для человека, обо всем в материале нашего автора Евгения.

Сурьма ― что это за химический элемент

Сурьма ― элемент периодической таблицы Менделеева с номером 51. Международное название — Stibium (Sb). Металлическая порода непрозрачная, серебристо-белая с голубоватым оттенком, крупнозернистая и блестящая. Твердость по шкале Мооса — 3-3,5.

Существуют разновидности сурьмы двух видов.

Сурьма классифицируется как металлоид (полуметалл или квазиметалл), поскольку сочетает в себе характеристики обеих групп. Некоторые люди относят сурьму к металлам. По своему составу сурьма представляет собой конгломерат двух изотопов.

История сурьмы ― только ли красота?

История этого металла начинается на Древнем Востоке: за две тысячи лет до нашей эры египетские модницы и щеголихи чернили брови и очерчивали веки сурьмой.

Происхождение русского термина «сурьма» двояко, значение является сборным от персидского «сурм» и турецкого «сурьм».

Старинная чаша из сурьмы для приготовления лечебного снадобья

В Османской империи так называли металлический порошок галенит, которым турки чернили свои брови. Персы обозначали каждый металл словом «сурм».

Термин сурьма использовался еще в Средние века, а в конце XVIII века Антуан Лавуазье, «светило» европейской науки, ввел его в научный оборот и в список известных химических элементов.

Однако первым европейцем, экспериментировавшим с сурьмой, за двести лет до этого был известный немецкий алхимик Базиль Валентин. Он описал свойства и методы получения этого вещества.

Физические и химические свойства сурьмы

Природная металлическая (серая) сурьма сочетает в себе свойства металла и неметалла.

Месторождения сурьмы в России и мире

Сегодня геология насчитывает 75 минералов, содержащих сурьму, из которых антимонит является самым распространенным в первичных рудах.

Месторождения делятся на 4 типа в зависимости от содержания минерала сурьмы:

Значительные месторождения этого минерала имеют: Китай (Сингуаньшань — уникальный), Россия (Сарылах и Сентачан в Якутии, Раздольнинское и Удерейское в Красноярском крае), Боливия (Чилкобия), Кыргызстан (Кадамжай, Хайдаркан) Мексика (Сан-Хосе), ЮАР (Гравелот — уникальный), Таджикистан (Анзоб) и Таиланд (Бонсонг).

Сурьма ― где применяется

Львиная доля продукции из сурьмы используется в промышленности и оборонном секторе. Сегодня известно более двухсот сплавов в составе которых присутствует сурьма

С 15 века и по сей день, самый знаменитый сплав Гарта (свинец + сурьма + олово) используется в полиграфии. Он также используется в производстве труб для агрессивных (кислоты, щелочи) жидкостей.

Сульфиды сурьмы используются для вулканизации резины, изготовления спичек и производства очень прочной (гибкой и термостойкой) красной медицинской резины.

Электроника

Почти все полученное сырье (до 15% Sb в сплаве) собирают производители батарей и аккумуляторов. Металл используется для изготовления оплеток для кабелей, электродов и поверхностей, экранирующих излучение.

Сегодня без полупроводников не работают ни электроника, ни компьютеры, ни «умная» автомобильная техника, ни оборудование для горнодобывающих ферм. Во всех полупроводниках используются сплавы сурьмы с алюминием, редкоземельными и другими подобными металлами (германий, индий, галлий). Сульфиды сурьмы используются в химической и других отраслях промышленности:

Сурьма содержится в бенгальских лампах, фейерверках, другой пиротехнике и спичках.

Мелкий порошок сурьмы является основой красок («железная чернь»), используемых художниками.

Извлечение сурьмы из раствора

Для извлечения сурьмы из полученного раствора используется метод сульфидного электролиза, который проводится в стальных ваннах с анодами и катодами из гладких пластин, также изготовленных из стали.

Микродозы вещества (0,00001% по весу) присутствуют в живых организмах, но сам элемент, особенно трехвалентный и его производные, ядовит.

Содержание вещества в окружающей атмосфере регулируется санитарными нормами. Предельно допустимые концентрации (мг):

Работники горнодобывающих и металлургических компаний находятся в группе риска; сурьмяная «литейная лихорадка» является основным профессиональным заболеванием среди работников металлургической промышленности, которые могут отравиться парами и пылью сурьмы.

Симптомы поражения: раздражение дыхательной системы, глаз, кожи, кровотечение из носа.

Попадая в пищеварительный тракт, сурьма становится менее вредным металлом, поскольку в процессе пищеварения проходит стадию гидролиза, после чего выводится из организма.

Зачем нам нужна сурьма?

Металлическая сурьма из-за своей хрупкости используется редко, но поскольку сурьма повышает твердость других металлов (олова, свинца) и не окисляется в обычных условиях, металлурги часто вводят ее в различные сплавы. Число сплавов, в которые входит элемент № 51, составляет около двухсот; наиболее известные сплавы сурьмы — твердый свинец (или хартблей), типографский металл, подшипниковые металлы.

Несущими металлами являются сплавы сурьмы с оловом, свинцом и медью, к которым иногда добавляют цинк и висмут. Эти сплавы относительно легко плавятся и используются для литья вкладышей подшипников. Наиболее распространенные сплавы этой группы, баббиты, содержат от 4 до 15 процентов сурьмы. Баббиты используются в машиностроении и инструментальном производстве, железнодорожном и автомобильном транспорте, подшипниковые металлы обладают достаточной твердостью, высокой износостойкостью, высокой коррозионной стойкостью.

В серной головке спички присутсвует сурьма

Сурьма — один из немногих металлов, которые расширяются при застывании, и благодаря этому свойству сурьмы металл типа (сплав свинца (82%), олова (3%) и сурьмы (15%)) хорошо заполняет формы для письма, а линии, отлитые из этого металла, дают хорошо очерченные штрихи. Сурьма придает металлу твердость, ударопрочность 11 стойкость к истиранию.

Свинец, легированный сурьмой (от 5 до 15%), известен как гартлей, или твердый свинец. Добавление всего 1% Sb к свинцу сильно повышает его твердость, твердый свинец используется в химическом машиностроении и для изготовления труб, по которым транспортируются агрессивные жидкости. Он также используется для изготовления оболочек телеграфных, телефонных и электрических кабелей, электродов и пластин аккумуляторов. Последнее, кстати, является одним из основных применений элемента 51. Сурьму также добавляют в свинец, который используется при изготовлении шрапнели и снарядов.

Химический хищник

В средневековых книгах сурьма обозначалась фигурой волка с открытой пастью, вероятно, такой «хищный» символ для этого металла, поскольку сурьма растворяет («пожирает») почти все другие металлы. На сохранившейся средневековой картине изображен волк, пожирающий короля. Зная алхимический символизм, эту картину следует понимать как сплав золота и сурьмы.

Лечение сурьмой

XV и XVI вв. некоторые препараты сурьмы часто использовались в качестве лекарств, в основном для вызывания отхаркивания и рвоты. Чтобы вызвать рвоту, пациенту давали вино, выдержанное в сосуде с сурьмой. Одно из соединений сурьмы, KC4H4O4(SbO) — H20, представляет собой так называемый рвотный камень.

Соединения сурьмы сегодня используются в медицине для лечения некоторых инфекционных заболеваний у людей и животных. В частности, они используются при лечении комы.

Везде, где есть солнце

Хотя содержание сурьмы в земной коре очень мало, ее следы встречаются во многих минералах. Иногда сурьма встречается в метеоритах, морской воде, некоторые реки и ручьи также содержат сурьму, а в спектре Солнца линии сурьмы не обнаружены.

Сурьма и краски, многие соединения сурьмы могут служить пигментами в красках, так, сурьмяно-щелочной калий (K20 — 2Sb205) широко используется в производстве керамики. Сульфат натрия-стибия (NaSb03), называемый лейконином, используется для покрытия кухонной посуды, а также в производстве эмали и белого молочного стекла.

Слиток сурьмы

Знаменитая краска «неаполитанский желтый» — это не что иное, как оксид сурьмы-свинца. Используется в живописи в качестве масляной краски, а также для керамики и фарфора. Даже металлическая сурьма, в виде очень мелкого порошка, используется в качестве краски. Этот порошок является основой знаменитой железно-желтой краски.

«В 1974 году Н.Н.Ляликова, советский микробиолог, обнаружила ранее неизвестную сурьмяную бактерию, которая питается исключительно триоксидом сурьмы Sb203. Она окисляет трехвалентную сурьму до пятивалентной, и считается, что многие природные соединения пятивалентной сурьмы были образованы «сурьмяными» бактериями.

Биологическая роль сурьмы и влияние на организм

Сурьма токсична, относится к ядовитым биологическим микроэлементам, ее содержание в организме человека составляет 1-6%. Сурьма в соединениях постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль такого опасного элемента ученым до сих пор не понятна.

Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие, она накапливается в щитовидной железе, подавляет ее функцию и вызывает эндемический зоб, однако, попадая в желудочно-кишечный тракт, соединения сурьмы не вызывают отравления, поскольку соли Sb (III) гидролизуются там с образованием нерастворимых в воде продуктов.

Сурьма в косметике

Состав натуральной сурьмы в косметических красках всегда разный в зависимости от страны-производителя. Но большинство брендов не используют металл вовсе, заменяя черную сурьму природными красителями иссиня-черного цвета.

Сурьму готовили дома, обмакивая кусочки муслина (тонкой ткани) в сандаловую пасту. Затем ткань сушили в течение суток и сжигали в лампе с касторовым маслом. Затем в смесь вливалось касторовое масло до консистенции кашицы.

В Бенгалии листья кактуса используют для получения сурьмы; они покрыты маслянистой пленкой, которая при сжигании превращается в липкую и маслянистую сажу. Этот вид кахаля можно использовать для лечения глазных болезней у детей. Женщины Южной Азии используют это средство для бровей и ресниц.

В Северной Африке сурьму добывают из измельченного галенита, это вещество довольно токсично и может вызывать тяжелые аллергические реакции и отравления. Это единственное место, где модницы использовали настоящий полуметалл.

Индийская сурьма состоит из исмида, касторового масла, капур качари и вазелина.

Источник