L'antimoineantimoine est un élément chimiqueélément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole Sb (par abréviation du latin stibi ou stibium) et de numéro atomiquenuméro atomique 51. Sb est un métalloïde du cinquième groupe principal du tableau périodiquetableau périodique.

Barium et Antinomy. © Dguendel, <em>Wikimedia commons,</em> CC 4.0
Barium et Antinomy. © Dguendel, Wikimedia commons, CC 4.0
Signe de l'antimoine.
Signe de l'antimoine.

L'antimoine (Sb) est présent dans des mineraisminerais de Pb, Cu, Ag. C'est souvent un sous-produit de la métallurgie du plomb.

Minerai : stibine, Sb2S3. Les minerais titrent de 40 à 60 % de Sb.

Propriétés de ce métalloïde 

  • Symbole : Sb 
  • Numéro atomique : 51 
  • Masse atomique : 121,75 
  • Aspect : blanc-argent 
  • État à 20 °C : solidesolide 
  • Masse atomique : 121,75 
  • PF (point de fusionfusion) : 630,74 °C 
  • PE (point d'ébullition) : 1.950 °C 
  • Densité : 6.69 
  • Valences : 3, (-3), 5 
  • Électronégativité : 1,9 
  • Masse des principaux isotopesisotopes : 121 - 123 

L'antimoine est par importance le 65e élément constituant l'écorce terrestre ; celle-ci en contient 0,2 ppmppm en moyenne, jusqu'à une profondeur de 16 kilomètres.

Forme cristalline de sulfure de Sb.
Forme cristalline de sulfure de Sb.

Quelques minérauxminéraux :

  • l'allémontite  AsSb (avec As ou Sb) ;
  • la boulangérite Pb5Sb4S11 ;
  • la cervantite  Sb+3Sb+5O;
  • la dyscrasite  Ag3Sb ;
  • la jamesonite FePb4Sb6S14 ;
  • la kermésite  Sb2S2O ;
  • la livingstonite HgSb4O;
  • la pyrargyrite Ag3SbS;
  • la sénarmontite Sb2O;
  • la stibine ou l'antimonite Sb2S;
  • l'ullmannite  NiSbS ;
  • la valentinite Sb2O3 ;
  • la wolfsbergite CuSbS2 ;
  • et bien d'autres... 

On rencontre aussi l'antimoine à l'état natif.

Sulfure d'antimoine

Parmi les composés naturels de l'antimoine, le sulfuresulfure Sb2O3, nommé stibine par les minéralogistes, est reconnaissable à sa forme d'aiguilles plus ou moins volumineuses, appliquées parallèlement les unes contre les autres ; il en résulte des masses très tendres et très fragiles, d'un gris de plombplomb et d'un aspect métallique assez vif. Ces aiguilles très cassantes fondent à la simple flamme, d'une chandelle, et exhalent une odeur sulfureuse. On rencontre ce minéralminéral dans les terrains anciens, en Angleterre, en Suède, en Saxe, en Bohème, en Hongrie, en Prusse, et dans plusieurs départements de la France.

Le nom « antimoine » est utilisé depuis l'an 800 et dérive de l'arabe al-uthmud, (brillant). Selon d'autres sources, il dérive du grec « anthemonion », ce qui « fleur » ou des mots grecs « anti » et « monos », ce qui signifie « pas seul », étant donné que l'antimoine a toujours été trouvé avec d'autres métaux. Le symbole Sb trouve son origine dans le nom « stibium », latin ancien pour antimoine qui dérive du grec stibi, (permanent) vraisemblablement attribué à l'antimoine en raison de la permanence du sulfure utilisé comme mascara.

Valentinite Djebel Nador, Constantine Province, Algérie. © Christian Rewitzer, <em>Wikimedia commons, </em>CC 3.0
Valentinite Djebel Nador, Constantine Province, Algérie. © Christian Rewitzer, Wikimedia commons, CC 3.0

Préparation de l'antimoine

On prépare maintenant l'antimoine de différentes manières :

  • par fusion de minerais de teneur élevée avec du ferfer : Sb2S +  3 Fe  =>  2 Sb  +  3 FeS ;
  • par réduction de l'oxyde avec du carbonecarbone : Sb2O3  +  3 C  =>  2 Sb  +  3 CO ;
  • par réduction du chlorure par l'hydrogènehydrogène : 2 SbCl3  +  3 H2  =>  Sb  +  6 HCl, pour l'antimoine très pur ;
  • ou par électrolyse d'une solution alcalinealcaline de Na3SbS4.

Applications de l'antimoine

Les applicationsapplications de l'antimoine sont très nombreuses, par exemple :

  • pour la souduresoudure : alliagesalliages de plomb-antimoine contenant de 14 à 20 % d'antimoine et de 2 à 5 % d'étainétain. L'addition d'antimoine augmente la duretédureté ;
  • au plomb des plaques d'accumulateurs, on ajoute 4 % d'antimoine pour augmenter la dureté et la résistancerésistance à la corrosioncorrosion ;
  • pour les cartouches à plomb de chasse : du plomb avec 1,5 % d'antimoine ;
  • pour les retardateurs de flamme des matières synthétiques, on utilise de l' oxyde (Sb2O3) mais aussi de l'antimonate de sodiumsodium, de 5 à 15 % dans le PVCPVC et 7 % dans le polystyrènepolystyrène ;
  • des semi-conducteurs (l'antimoniure de galliumgallium et d'indiumindium ; GaSb, InSb) sensibles aux IR sont utilisés dans les détecteurs à infrarouge ;
  • en alliage : le métalmétal anglais, 70 à 94 % de Sn, de 5 à 24 % de Sb, jusqu'à 5 %, de Cu et jusqu'à 9 % de Pb utilisé pour des paliers et pour la vaisselle en «  étain ».
Zinkenite. © <a target="_blank" href="http://www.fabreminerals.com/">Fabre minerals</a>
Zinkenite. © Fabre minerals

L'antimoine est encore utilisé, par exemple, dans les produits suivants :

  • bactéricide : C6H5SbCl2 ;
  • dopage de semi-conducteurs : SbH3 ;
  • traitement de maladies cutanées ;
  • agent émétiqueémétique ;
  • teinture du verre ;
  • verre pour tubes cathodiques ;
  • pigment doré pour le verre ou la porcelaine : Pb3(SbO4)2 ;
  • catalyseur ;
  • munitions traçantes ;
  • lutte contre les parasitesparasites chez les rongeursrongeurs ;
  • pigments de couleurscouleurs différentes suivant les composés utilisés ;
  • miroirs (évaporation d'une mince couche de Sb) ;
  • vulcanisation ;
  • feux d'artifice (rouge ) ;
  • pierres à briquets.