Antimoine

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Antimoine
ÉtainAntimoineTellure
As
  Structure cristalline rhomboédrique
 
51
Sb
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Sb
Bi
Tableau completTableau étendu
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
124Sb {syn.} 60,20 j β- 2,905 124Te
125Sb {syn.} 2,7582 a β- 0,767 125Te
Précautions
Directive 67/548/EEC[6]
Dangereux pour l’environnement
N



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.

Histoire et étymologie[modifier | modifier le code]

L'antimoine est un élément natif, connu depuis le IVe millénaire av. J.‑C., notamment des Babyloniens. Un vase chaldéen en antimoine pur datant d'environ quatre mille ans avant notre ère a été retrouvé. Les Égyptiens des Ve et VIe dynasties égyptiennes se servaient de récipients en cuivre recouverts d'antimoine pour le transport de l'eau[8]. Bien plus tard, il était bien connu des alchimistes du Moyen Âge sous le nom antimonium.

La stibine est un sulfure d'antimoine dont la poudre noire intense était connue dans l'Antiquité sous le nom de khôl pour souligner le contour des yeux ou comme fard à cils[9] et le terme est resté pour cet usage.

La forme latine médiévale antimonium a une origine très incertaine :

  • Selon l'étymologie populaire, une légende[10] explique l'origine de ce nom par une succession de décès survenus au Moyen Âge parmi des moines. Ils auraient effectué des travaux de recherche sur ce corps ou auraient été victime de l'alchimiste Basile Valentin. Celui-ci en aurait administré car ses cochons auraient fortement engraissés ; il avait l'habitude de jeter les résidus de ses expériences dans leur mangeoire.
  • Une autre étymologie propose un terme grec hypothétique, antimonos, anti + monos c'est-à-dire « pas seul ». En effet, l'antimoine ne se trouve à l'état naturel que combiné à d'autres métaux comme le plomb[11]. Cependant le préfixe grec anti-, qui présente des valeurs diverses ( "en face, en échange, à son tour, équivalant à, contre, ..."), n'a jamais celle d'une simple négation.
  • Lippman[12] a conjecturé un terme grec, anthemonion (mascara, littéralement "fleurette") et cite de nombreux termes apparentés en grec ancien décrivant des éléments chimiques ou biologiques.
  • Les utilisations précoces du terme antimonium remontent à 1050-1100, par Constantin l'Africain dans des traités de médecine arabe[13] et plusieurs spécialistes pensent qu'il s'agit d'une altération scripturale d'un des termes de cette langue. L'élément antimoine (et non le cosmétique, son sulfure) pouvait être nommé ithmid, athmoud, othmod, ou uthmod, ou encore athimar. Littré suggère que la première forme dérive de stimmida, forme accusative de stimmi[14]. Sarton le dérive lui-aussi de ithmid[15]. D'autres possibilités incluent un hypothétique *as-stimmi, dérivé du grec ancien[16]. En effet le mot grec stimmi, utilisé par les poètes tragiques dès le Ve siècle avant J.C., désignait dans l'Antiquité la stibine.

Au Ier siècle après J.-C. Celse et Pline l'Ancien utilisent le terme latin stibium, qu'au XVIIIe siècle le chercheur Jöns Jakob Berzelius a abrégé en Sb, devenu ainsi le symbole chimique de l'antimoine. Pline aurait baptisé ainsi son minerai mais avec une distinction entre formes mâle et femelle : le mâle désigne probablement la stibine (donc le sulfure d'antimoine), la femelle, décrite comme supérieure, plus lourde, plus brillante et moins friable, est probablement l'antimoine métallique trouvé à l'état naturel[17]. Pline utilise également les mots stimi, larbaris, alabastre, ansi que platyophthalmos i.e. "grands yeux" en grec, d'après l'effet cosmétique du khôl.

Dans l'Antiquité, les Égyptiens appelaient l'antimoine mśdmt. Les hiéroglyphes ne permettent que de supposer les voyelles mais la tradition arabe laisse supposer que la prononciation est mesdemet[18].

Plus récemment, les chimistes du XVIIIe siècle nommaient Mercure de vie, ou Poudre d'Algaroth, le beurre d'antimoine précipité par l'eau[19].

Minerais[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

  • 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 cuivreetc. C’est le plomb qui est le plus fréquemment représenté. On peut citer par exemple :

Oxydes[modifier | modifier le code]

Article connexe : Trioxyde d'antimoine.

Les oxydes sont généralement colorés.

Utilisation médicale[modifier | modifier le code]

Un échantillon d’antimoine.

Dans l'Antiquité, l'antimoine était utilisé comme médicament et composant des cosmétiques (stibine dans le Khôl). En 1566, le Parlement de Paris en interdit l'usage en médecine, une mesure que la faculté de Montpellier refusa de respecter.

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

La France fut le premier producteur mondial d’antimoine entre 1890 et 1910 grâce à la production de la Compagnie des mines de La Lucette, propriétaire de gisements en Mayenne, près de Laval, et des mines d'antimoine d'Auvergne.

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

  • En pharmacie, il existe des pommades stibiées censées atténuer la douleur.
  • Traitement de la leishmaniose viscérale.

Utilisation industrielle[modifier | modifier le code]

  • 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[modifier | modifier le code]

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[21].

Précautions[modifier | modifier le code]

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[22].

En France, il existe deux fiches toxicologiques sur le site de l'INRS[23]:

  • sur le trioxyde d'antimoine[24] (synonymes : anhydride antimonieux, antimoine trioxyde, diantimoine trioxyde, oxyde antimonieux, oxyde d’antimoine(III), sesquioxyde d’antimoine ; numéro CAS : 1309-64-4) ;
  • sur l’hydrure d'antimoine[25] (synonymes : antimoine trihydrure, hydrogène antimonié, hydrure d’antimoine, stibine ; numéro CAS : 7803-52-3).

Dosage[modifier | modifier le code]

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[26].

Isotopes[modifier | modifier le code]

Plusieurs isotopes existent pour l’antimoine et sont mal connus. Parmi eux, l'antimoine 125, radionucléide artificiel, sporadiquement présent dans l’environnement, très peu étudié, hormis sur quelques sites industriels pollués[27]. La littérature mentionne des formes (bio)méthylées (à faibles concentrations), qui pourraient être plus bioassimilables[27].

Sa cinétique environnementale est mal connue, mais il semble peu mobile dans les sols, et assez peu bioassimilable pour les plantes. Il ne semble pas être bioaccumulé ni faire l'objet de bio-amplification dans les réseaux trophiques[27].

Dans les organismes, sa toxicité semble liée à son affinité pour les groupements thiols (liaison irréversible à des enzymes importantes). Son éventuelle écotoxicité est mal connue. Selon l'IRSN, « les potentialités de transfert trophique n’ont jamais été étudiées »[27].

Associé au béryllium, l'antimoine 124 a été utilisé pour faire diverger certains réacteurs nucléaires[28].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  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 », Dalton Transactions,‎ 2008, p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  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. Antimoine sur universalis.fr
  9. Jean-Pierre Tricot, CURRUS TRIOMPHAL!S ANTIMONII ou LE TRIOMPHE DE LA IATROGENESE
  10. Voir par exemple Diana Fernando, Alchemy : an illustrated A to Z (1998)
  11. (de) Edmund O. von Lippmann (1919) Entstehung und Ausbreitung der Alchemie, teil 1. Berlin: Julius Springer, p. 643-5
  12. Oscar von Lippmann p.642
  13. Lippmann, p. 642
  14. 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), p. 21–32 (p.28); Celse, 6.6.6 ff; Pline, L'Histoire Naturelle 33.33; Lewis and Short: Latin Dictionary.
  15. Sarton, George. (1935) Review of Al-morchid fi'l-kohhl, ou Le guide d'oculistique, traduit par 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. Pline l'Ancien, L'Histoire Naturelle, XXIII, 23
  18. 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), p. 215–255 (p.230)
  19. Source Encyclopédie ou dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers
  20. admin.ch, Antimoine dans les denrées alimentaires et repas de commodité conditionnés en barquettes de PET, 23.08.2007. Consulté le 10 juin 2013.
  21. Arnaud de la Grange, « Pékin joue de l'arme des « terres rares » », Le Figaro, 25 octobre 2010
  22. Page 2 - Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : documentation à l'appui : Antimoine
  23. Sécurité et santé au travail : INRS
  24. Trioxyde de diantimoine, FT 198
  25. Trihydrure d'antimoine, FT 202
  26. Dosage de l'antimoine sanguin - Biotox - INRS (Institut national de recherche et de sécurité)
  27. a, b, c et d [PDF] IRSN, Fiche radionucléide - Antimoine 125 et environnement, 25 p.
  28. [PDF] Sciences & Avenir no 360, février 1977

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Couto, H., Roger, G., Moëlo, Y., & Bril, H. (1990). Le district à antimoine-or Dúrico-Beirão (Portugal): évolution paragénétique et géochimique; implications métallogéniques. Mineralium Deposita, 25(1), S69-S81 (http://link.springer.com/article/10.1007/BF00205252#page-1 Lien vers pages 1 et 2 (extrait)]).
  • 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. 165-178.
  • [PDF] IRSN, Fiche pédagogique sur l'antimoine-125 (125Sb) et l'environnement, 25 p.
  • 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 Fl Uup Lv 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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