Antimon(III)-sulfid

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Kristallstruktur
Strukturformel von Antimon(III)-sulfid
_Sb3+0_S2−
Allgemeines
Name Antimon(III)-sulfid
Andere Namen
  • Antimontrisulfid
  • Antimonglanz
  • Antimonorange
  • Stibnit
  • Diantimontrisulfid
  • Grauspießglanz
  • Schwefelantimon
  • Antimonschwarz
Verhältnisformel Sb2S3
Kurzbeschreibung

dunkelgrau bis schwarz (kristalline form) orangerot (amorph)er geruchloser Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1345-04-6
EG-Nummer 215-713-4
ECHA-InfoCard 100.014.285
PubChem 16689752
Wikidata Q409041
Eigenschaften
Molare Masse 339,68 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

4,12–4,64 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

550°C[1]

Siedepunkt

1150 °C[1]

Löslichkeit

praktisch unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H:351​‐​373​‐​412
P:202​‐​260​‐​273​‐​280​‐​308+313​‐​405[2]
Toxikologische Daten

> 2000 mg·kg−1(LD50,Ratte,oral)[2]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−127,6 kJ·mol−1[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werdenSI-Einheitenverwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen(0 °C, 1000 hPa).

Antimon(III)-sulfid,genannt auchSchwefelantimon,ist einechemische VerbindungderElementeAntimonundSchwefel.Es gehört zu der Gruppe derSulfide.

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). DasausgeseigerteProdukt mit einem Gehalt von 92 % bis 98 % Antimon(III)-sulfid wird alsantimonium crudumbezeichnet.[4]

Gewinnung und Darstellung

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Reines Antimon(III)-sulfid kann durch Reaktion vonAntimon(III)-chloridmitThioacetamidinEthanol[5]oder inEisessig[6]hergestellt werden.

Antimon(III)-sulfid kann auch durch Zusammenschmelzen der Elemente[7]

oder durch Einleiten vonSchwefelwasserstoffin angesäuerte Lösungen von drei- oder fünfwertigen Antimonverbindungen gewonnen werden.[7]

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 heißemAmmoniakwasserwenig löslich, in starken Säuren und -Laugen löslich und bildet mit kochenderSalzsäureAntimon(III)-chlorid.[4]

Mit verdünnterSalpetersäurebildet esAntimon(III)-oxid,mit konzentrierterAntimonsäure[7].

Antimon(III)-sulfidkristallisiertimorthorhombischen Kristallsystemin derRaumgruppePnma(Raumgruppen-Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62mit denGitterparameterna = 1131,07pm,b = 383,63 pm und c = 1122,85 pm. In derElementarzellebefinden sich vierFormeleinheiten.[10]

Antimon(III)-sulfid wurde früher unter dem Namen Antimonschwarz alsPigmentverwendet. Das im Mittelalterantimonium(auchanthimonium) und „Spießglas “[11]genannte Mineral ist bereits seit derAntikebekannt und wurde als schwarzerSchminkpuderzumFärbenvonAugenlidernundAugenbrauenverwendet (aber auch zur Behandlung vonHämorrhoiden[12]). Heute wird die Verbindung noch in derPyrotechnik,rubinrotemGlas,alsFarbstofffürKunststoffeund alsFlammschutzmittelverwendet.[7]

Es reagiert mitKaliumchloratund war ca. 1826 Bestandteil des ersten echtenStreichholzesmit Reibungszündung vonJohn Walker:[13][14]

Heutzutage wird es in der Streichholzherstellung nicht mehr in Zündköpfen, sondern nur noch selten in Reibflächen für Sicherheitsstreichhölzer verwendet.[14]

Antimon(III)-sulfid ist einHalbleitermit hoherPhotosensitivität,der inFernsehkamerasund verschiedenenoptoelektronischenGeräten eingesetzt wurde.[5]

Es kann auch zur Herstellung von Antimon durch Reaktion mitEisen[4]

oderSauerstoffundKohlenstoffverwendet werden.[4]

Da Antimon(III)-sulfidinfrarotesLicht ähnlich wie Grünpflanzen reflektiert, ist es in vielenTarnfarbenenthalten.[15]

Sicherheitshinweise

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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 derStoffbewertungin den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen desStoffsauf 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 vonDeutschlanddurchgeführt. Um zu einer abschließenden Bewertung gelangen zu können, wurden weitere Informationen nachgefordert.[16]

  1. abcdefghEintrag zuCAS-Nr. 1345-04-6in derGESTIS-StoffdatenbankdesIFA,abgerufen am 10. November 2012.(JavaScript erforderlich)
  2. abcDatenblattAntimon(III)-sulfidbeiSigma-Aldrich,abgerufen am 29. Mai 2022 (PDF).Vorlage:Sigma-Aldrich/Name nicht angegeben
  3. M. Binnewies, E. Milke:Thermochemical Data of Elements and Compounds.2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2002,ISBN 3-527-30524-6,S.828.
  4. 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.
  5. 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(Mementovom 7. September 2006 imInternet Archive) (PDF; 196 kB)
  6. R. S. Mane, B. R. Sankapal, C. D. Lokhande:Non-aqueous chemical bath deposition of Sb2S3thin films,in:Thin Solid Films,1999,353(1), S. 29–32;doi:10.1016/S0040-6090(99)00362-4.
  7. abcdeA. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie.102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1.
  8. Aero Propulsion and Power Lab:Thermal Analysis Study of Antimony Sulfides(Mementovom 17. Mai 2014 imInternet Archive), Charles K. Kelley, Juli 1989
  9. Ronald Rich:Inorganic Reactions in Water.Springer, 2007,ISBN 3-540-73962-9,S.398(eingeschränkte Vorschauin der Google-Buchsuche).
  10. 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).
  11. 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 “).
  12. 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.
  13. Peter Paetzold:Chemie: Eine Einführung.Walter de Gruyter, 2009,ISBN 3-11-020268-9,S.770(eingeschränkte Vorschauin der Google-Buchsuche).
  14. abAlexander P. Hardt:Pyrotechnics,Pyrotechnica Publications, Post Falls Idaho USA 2001,ISBN 0-929388-06-2,S. 74 ff.
  15. Eintrag zuAntimonsulfide.In:Römpp Online.Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. Mai 2014.
  16. Community rolling action plan (CoRAP) derEuropäischen Chemikalienagentur(ECHA):Antimony sulphide,abgerufen am 6. März 2022.Vorlage:CoRAP-Status/2018