À propos de l’Antimoine
L’antimoine est un métalloïde gris brillant, on le trouve dans la nature principalement sous forme de stibine minérale sulfurée. Les composés d’antimoine sont connus depuis l’Antiquité et étaient réduits en poudre pour être utilisés comme médicaments et cosmétiques, souvent connus sous le nom arabe de khôl.
Résumé
| Élément | Antimoine |
| Numéro atomique | 51 |
| Catégorie d’élément | Métalloïdes |
| Phase à STP | Solide |
| Densité | 6,697 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 11 MPa |
| Limite d’élasticité | N / A |
| Module de Young | 55 GPa |
| Échelle de Mohs | 3.15 |
| Dureté Brinell | 300 MPa |
| Dureté Vickers | N / A |
| Point de fusion | 631°C |
| Point d’ébullition | 1950°C |
| Conductivité thermique | 24W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 11 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 0,21 J/g·K |
| Température de fusion | 19,87 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 77,14 kJ/mole |
| Résistivité électrique [nanoohmmètre] | 417 |
| Susceptibilité magnétique | −99e-6cm^3/mol |
Applications de l’Antimoine
Les plus grandes applications de l’antimoine métallique sont un alliage avec du plomb et de l’étain et les plaques d’antimoine de plomb dans les batteries au plomb-acide. Les alliages de plomb et d’étain avec de l’antimoine ont des propriétés améliorées pour les soudures, les balles et les paliers lisses. L’antimoine peut être utilisé dans les retardateurs de feu pour de nombreux produits commerciaux et domestiques. Le trichlorure d’antimoine est utilisé dans la fabrication de composés ignifuges ainsi que de peintures, d’émaux céramiques, de verre et de poterie. D’autres utilisations incluent les roulements à billes et le mélange avec des alliages avec des pourcentages allant de 1 à 20 augmentant considérablement la dureté et la résistance mécanique du plomb. La capacité de renforcer des alliages déjà solides est son utilisation la plus importante et la plus répandue.
Production et prix de l’Antimoine
Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix de l’Antimoine pur se situaient autour de 45 $/kg.
Le British Geological Survey (BGS) a rapporté qu’en 2005, la Chine était le premier producteur d’antimoine avec environ 84% de la part mondiale, suivie de loin par l’Afrique du Sud, la Bolivie et le Tadjikistan.
Source : www.luciteria.com
Propriétés mécaniques de l’Antimoine
Force de l’Antimoine
En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.
Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.
Voir aussi: Résistance des matériaux
Résistance à la traction ultime de l’Antimoine
La résistance à la traction ultime de l’antimoine est de 11 MPa.
Limite d’élasticité de l’Antimoine
La limite d’élasticité de l’antimoine est N/A.
Module de Young de l’Antimoine
Le module de Young de l’antimoine est N/A.
Dureté de l’Antimoine
En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.
La dureté Brinell de l’antimoine est d’environ 300 MPa.
La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté , qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.
La dureté Vickers de l’antimoine est d’environ N/A.
La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.
L’antimoine a une dureté d’environ 3,15.
Voir aussi: Dureté des matériaux
Antimoine – Structure cristalline
Une structure cristalline possible de l’ antimoine est la structure rhomboédrique.
Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.
Voir aussi: Structure cristalline des matériaux
Structure cristalline de l’Antimoine
Force des éléments
Élasticité des éléments
Dureté des éléments
Propriétés thermiques de l’Antimoine
Antimoine – Point de fusion et point d’ébullition
Le point de fusion de l’antimoine est de 631°C.
Le point d’ébullition de l’antimoine est de 1950°C.
Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.
Antimoine – Conductivité thermique
La conductivité thermique de l’ antimoine est de 24 W/(m·K).
Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.
Coefficient de dilatation thermique de l’antimoine
Le coefficient de dilatation thermique linéaire de l’ antimoine est de 11 µm/(m·K)
La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.
Antimoine – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation
La chaleur spécifique de l’antimoine est de 0,21 J/g K.
La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.
La chaleur latente de fusion de l’antimoine est de 19,87 kJ/mol.
La chaleur latente de vaporisation de l’antimoine est de 77,14 kJ/mol.
La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.
Point de fusion des éléments
Conductivité thermique des éléments
Dilatation thermique des éléments
Capacité calorifique des éléments
Chaleur de fusion des éléments
Chaleur de vaporisation des éléments
Antimoine – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique
La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.
Voir aussi: Propriétés électriques
La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique.
Voir aussi: Propriétés magnétiques
Résistivité électrique de l’Antimoine
La résistivité électrique de l’antimoine est de 417 nΩ⋅m.
La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont l’antimoine conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.
Susceptibilité magnétique de l’Antimoine
La susceptibilité magnétique de l’antimoine est de −99e-6 cm^3/mol.
En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation de l’antimoine en réponse à un champ magnétique appliqué.
Résistivité électrique des éléments
Susceptibilité magnétique des éléments
Autres propriétés de l’Antimoine
