アンチモン（改訂）

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注：1998年に発表されたこの記事は、電子ブック版用に2006年に更新されました。

概要

アンチモン化合物は何世紀にもわたって人類に利用されてきた。 古代エジプトの女性は硫化アンチモンである珪石（Sb2S3）を目の色を濃くするために使用していました。 また、アンチモンはビーズやガラス製品の着色釉薬の材料としても使用された。 アンチモンの化学記号は、元素の古代名であるスチビウムから取られたものである。 中世まで化学元素として認識されていなかったアンチモンは、錬金術師がよく使う材料となった。

錬金術は、紀元前500年頃から16世紀末頃まで存在した一種の前科学である。 錬金術師たちは、鉛や鉄などの金属を金に変える方法を探した。 また、永遠の命を手に入れる方法を探していた。 錬金術は、科学というにはあまりにも多くの魔法と神秘主義を含んでいたが、錬金術師たちは多くの技術を開発し、後に近代化学に役立つと判明した多くの新材料を作り出した。 アンチモンもその一つである。

SYMBOL
Sb

ATOMIC
NUMBER 51

ATOMIC MASS
121.75

元素記号
第15族 (VA)
Nitrogen

PRONUNCIATION
AN-ti-moh-nee

アンチモンはメタロイドの一種であります。 メタロイドとは、金属と非金属の両方の性質を持つ元素のことです。 メタロイドは周期表の右側の階段状の線のどちらか一方に見られます（メタロイドとみなされないアルミニウムを除く）。

アンチモンは主に合金、セラミックスやガラス、プラスチック、難燃材に使用されています。 難燃性材料は、直火では燃えない材料です。

発見と命名

アンチモンの化合物は、古代文化で知られていました。 例えば、ビーズや花瓶などのガラス製品に使われる色付きの釉薬の中に発見されています。 しかし、これらの化合物は中世に錬金術師の間で流行するまでは広く使われることはなかった。 彼らは、アンチモンを使って鉛を金に変えることができると考えたのである。 アンチモンの性質に関する記録が現れ始めたのはこの時期である。

この元素の最初の名前はおそらくローマの学者プリニウス（a.d. 23-79）が付け、彼はこれをスティビウムと呼んだ。 イスラム教の錬金術師Abu Musa Jabir Ibn Hayyan (c. 721-c. 815) がおそらく最初にアンチモンと呼んだ。アンチ（「ない」）、モノス（「単独」）である。 この名前は、アンチモンが自然界に単独で存在しないことに由来する。

錬金術師はその仕事の多くについて書くために秘密の暗号を使っていたので、現代の学者はアンチモンの使用方法について多くを知らない。 アンチモンに関する最初の詳細な報告は、1707年にフランスの化学者ニコラ・ルメリー（1645-1715）が有名な著書『アンチモン論』を出版したときです。

物理的性質

アンチモンは銀白色で光沢があり、まるで金属のように見える元素です。 表面はうろこ状で、非金属のように硬くてもろいです。 また、光沢のある輝きを持つ黒色の粉末として調製することもできます。

アンチモンの融点は630℃、沸点は1,635℃であります。 比較的柔らかい物質で、ガラスで傷をつけることができる。 密度は1立方センチメートルあたり6.68グラムです。

メタロイドとは、金属と非金属の両方の特性を持つ元素です。

化学的性質

アンチモンは中程度の活性を持つ元素です。 常温で空気中の酸素と結合しません。 また、冷水やほとんどの冷酸と反応しません。 しかし、いくつかの熱い酸や、アクアレギアには溶ける。 アクアレギアは、塩酸と硝酸の混合液です。

自然界における存在

アンチモンは元素としてそのままの状態ではほとんど存在しません。 その代わり、通常は化合物として存在します。 アンチモンの最も一般的な鉱物は、スティブナイト、テトラヘドライト、ボーンナイト、ブーランジェライト、ジャムソナイトです。 これらの鉱物のほとんどで、アンチモンは硫黄と結合して何らかの形の硫化アンチモン（Sb2S3）を生成する。

アンチモンの最大の生産国は、中国、ロシア、ボリビア、南アフリカ、キルギスの順である。

アンチモンの存在量は約0.2ppmと推定され、地殻に存在する化学元素の中で下位5位に位置しています。

同位体

アンチモンにはアンチモン-121とアンチモン-123という2つの天然同位体が存在します。 同位体とは、ある元素の2つ以上の形のことです。 同位体はその質量数によって互いに異なります。 元素名の右側に書かれている数字が質量数です。 質量数は、その元素の原子の原子核に含まれる陽子と中性子の数を表しています。 陽子の数で元素が決まりますが、1つの元素の原子に含まれる中性子の数は変わることがあります。 アンチモンの放射性同位体も20種類ほど知られています。 放射性同位体とは、バラバラになって何らかの放射線を出す同位体のことです。 放射性同位元素は、非常に小さな粒子が原子に発射されたときに生成されます。 アンチモンの放射性同位元素のうち2つは、トレーサーとして商業的に利用されています。 これらの同位体はアンチモン124とアンチモン125です。 トレーサーとは、同位体を生体または非生体システムに注入することです。 トレーサーは同位体を生体または非生体系に注入し、その動きを追跡することができる。 例えば、石油パイプラインに少量のアンチモン124を注入することができます。 パイプラインの上に設置した装置で、同位体の存在を検出することができる。 同位体が放つ放射線によって、装置内で光が点滅したり、音が鳴ったりする。 このようにして、パイプラインを流れる同位体の動きを追うことができるのです。 パイプラインに漏れがあると、トレーサーはパイプラインから逃げ出します。

抽出

スティブナイトから熱した鉄でアンチモンを回収できます。
米国で生産されるアンチモンの約半分は、自動車やトラックに使われている古い鉛蓄電池から再利用されています。 合金は2つ以上の金属を溶かして混ぜ合わせることで作られます。 混合物の特性は、個々の金属の特性とは異なります。 最も一般的な合金のひとつが鉛を使ったものです。 鉛-アンチモン合金は、はんだ、弾薬、釣具、電線の被覆、低温で溶ける合金、電池などに使用されている。 自動車やトラックに使われているような鉛蓄電池の製造は、年間使用されるアンチモンの約5分の1を占めている。 また、コンピュータゲーム、電卓、ポータブルステレオなどの民生用電気機器に使われているトランジスタの製造にも、少量のアンチモンが使われている。 トランジスタは、電流の流れを制御するために使用される固体（電子管ではなく、固体の特別な性質を利用した）電子デバイスです。

その他のアンチモンの小さな用途としては、ガラスやセラミックの製造、プラスチックの生産があります。 ガラスや陶磁器では、少量のアンチモンが最終製品の無色透明を保証します。 プラスチックの製造では、アンチモンは触媒として使用されます。 触媒とは、化学反応の速度を速めたり遅くしたりするために用いられる物質です。

化合物

アンチモンの最も重要な用途は、難燃性材料の製造に使われる化合物を作ることである。 全アンチモンの半分強がこの用途に使われています。 オキシ塩化アンチモン（SbOCl）、五酸化アンチモン（Sb2O5）、三塩化アンチモン（SbCl3）、三酸化アンチモン（Sb2O3）などがその例である。 これらの化合物は難燃性を持たせるために布地にスプレーされたり、添加されます。 低レベルでは、これらの物質は目や肺を刺激することがあります。 また、胃痛、下痢、嘔吐、胃潰瘍を引き起こすことがあります。 高用量では、アンチモンおよびその化合物は、肺、心臓、肝臓、腎臓に障害を起こす可能性があります。 非常に高用量では、死に至ることもある

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