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TRIOXYDE D'ANTIMOINE

Le trioxyde d'antimoine est le composé inorganique de formule Sb2O3.
Le trioxyde d'antimoine est le composé commercial le plus important de l'antimoine.
Le trioxyde d'antimoine se trouve dans la nature sous forme de minéraux valentinite et sénarmontite.
Comme la plupart des oxydes polymères, le trioxyde d’antimoine se dissout dans les solutions aqueuses par hydrolyse.
Un oxyde mixte d'arsenic et d'antimoine est présent dans la nature sous la forme d'un minéral très rare, la stibioclaudétite.

Le trioxyde d'antimoine (ATO) est couramment utilisé comme co-synergique avec les retardateurs de flamme halogénés pour améliorer leur efficacité.

CAS : 1309-64-4
Numéro CE : 215-474-6

Nom IUPAC : oxo(oxostibanyloxy)stibane
Formule moléculaire : O3Sb2
Poids moléculaire : 291,52 g/mol

Point d'ébullition : 1425 °C
Point de fusion : 655 °C
Aspect : solide blanc
Odeur : inodore
Densité : 5,2 g/cm3, forme α
5,67 g/cm3 forme β
Solubilité dans l'eau : 370 ± 37 µg/L entre 20,8 °C et 22,9 °C
Solubilité : soluble dans l’acide
Susceptibilité magnétique (χ) : −69,4×10−6 cm3/mol
Indice de réfraction (nD) : 2,087, forme α
2,35, forme β

Le trioxyde d'antimoine est formé en faisant réagir le trichlorure d'antimoine (SbCl3) avec de l'eau.
Le trioxyde d'antimoine est utilisé en combinaison avec certains retardateurs de flamme bromés et peut également être utilisé en conjonction avec le borate de zinc, tant aux États-Unis qu'à l'étranger, sur les meubles commerciaux, les tentures, les revêtements muraux et les tapis.
Le trioxyde d'antimoine est également utilisé dans les émaux, les verres, le caoutchouc, les plastiques, les adhésifs, les textiles, le papier et comme pigment de peinture.

Lorsque l'antimoine réagit avec l'air par chauffage, il forme un composé inorganique appelé trioxyde d'antimoine.
Le trioxyde d'antimoine est l'un des composés essentiels de l'antimoine.
Le trioxyde d'antimoine est gris ou blanc et existe sous forme cristalline cubique.
Le trioxyde d'antimoine est également connu sous les noms d'Atox B, Atox E, Blanc d'antimoine, Fleurs d'antimoine, Étoile bleue RG et Oxyde d'antimoine (III).

Le composé inorganique a une densité de 5,7 g cm3 et une densité de vapeur de 10 (air = 1).
Le point d'ébullition est de 1 425°C et le point de fusion est de 1 425°C.
La substance n'est soluble que par hydrolyse, où elle forme une solution aqueuse.
Cependant, le trioxyde d’antimoine est légèrement soluble dans l’eau.

La structure du trioxyde d'antimoine varie en fonction de la température de l'échantillon.
Par exemple, le Sb4O6 dimère est découvert à haute température.
Les molécules Sb4O6 apparaissent comme des cages bicycliques qui ressemblent aux oxydes apparentés de trioxyde de phosphore et de phosphore (III).
Cette structure de cage est maintenue dans une habitude cubique.
Une forme orthorhombique plus stable avec des paires de chaînes Sb-O est découverte si le composé est exposé à des températures inférieures à 606 °C.

Le trioxyde d'antimoine (ATO) est couramment utilisé comme co-synergique avec les retardateurs de flamme halogénés pour améliorer leur efficacité.

Utilisations du trioxyde d’antimoine :

Ignifuge
Une quantité importante de trioxyde d’antimoine produite chaque année sert à améliorer le caractère ignifuge.
Le trioxyde d'antimoine est ajouté à certains retardateurs de flamme, ce qui les rend efficaces dans les produits de consommation tels que les textiles, les meubles rembourrés, les produits pour enfants et les plastiques.
Dans son état physique, le trioxyde d’antimoine n’a aucune propriété ignifuge.
Cependant, lorsqu’il est combiné avec d’autres composés, le trioxyde d’antimoine agit comme un synergiste.
Généralement, le trioxyde d'antimoine se combine avec des composés halogénés pour créer des composés chimiques dotés de propriétés ignifuges.

Le processus implique :

-Arrêt de la réaction de décomposition thermique sous gaz
-Étanchéité à l'oxygène
-Le charbon carboné se forme sous la phase solide

Production de PET
Le trioxyde d'antimoine est également utilisé comme catalyseur dans la production de polyéthylène téréphtalate (PET).
Le polyéthylène téréphtalate est un polymère couramment utilisé dans les bouteilles, les films et les fibres synthétiques.
Le trioxyde d'antimoine fait également partie des matériaux les plus populaires dans l'industrie de l'emballage des boissons et des aliments.
Le trioxyde d'antimoine est un matériau approprié car il est léger et imperméable au CO2.

Comme pour les autres composés du PET, l’antimoine peut être utilisé pour migrer l’eau dans les bouteilles.
Cependant, la législation actuelle fixe des limites de migration pour le trioxyde d'antimoine et d'autres composés.

La quantité d'antimoine utilisée dans la préparation du PET peut varier de 100 à 300 mg/kg.
Cela implique qu'une bouteille d'un litre peut contenir 3 à 9 milligrammes d'antimoine.
Le montant élevé montre que les limites fixées peuvent être dépassées en cas de migration totale.
C'est pour cette raison que d'autres études ont été réalisées pour déterminer le lessivage ou la migration de la substance.

Les usages
La consommation annuelle de trioxyde d'antimoine aux États-Unis et en Europe est respectivement d'environ 10 000 et 25 000 tonnes.
L'application principale est celle de synergiste ignifuge en combinaison avec des matériaux halogénés.
La combinaison des halogénures et de l'antimoine est essentielle à l'action ignifuge des polymères, contribuant ainsi à former des charbons moins inflammables.
De tels retardateurs de flamme se trouvent dans les appareils électriques, les textiles, le cuir et les revêtements.

Autres applications:

Le trioxyde d'antimoine est un agent opacifiant pour les verres, les céramiques et les émaux.
Certains pigments spéciaux contiennent de l'antimoine.
Le trioxyde d'antimoine est un catalyseur utile dans la production de polyéthylène téréphtalate (plastique PET) et la vulcanisation du caoutchouc.

L'oxyde d'antimoine est principalement utilisé comme synergiste ignifuge dans les plastiques, le caoutchouc, les textiles, les adhésifs, la fibre de verre et le papier.
Les fabricants de verre l'utilisent comme agent de collage ou comme dégazeur (pour éliminer les bulles).
Les services de porcelaine et d'émaillage l'utilisent comme opacifiant.
Les fabricants de peinture utilisent l’oxyde d’antimoine comme pigment blanc.
Le trioxyde d'antimoine est parfois utilisé avec d'autres matériaux pour former des pigments jaunes.

Propriétés
Le trioxyde d'antimoine est un oxyde amphotère.
Le trioxyde d'antimoine se dissout dans une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium pour donner le méta-antimonite NaSbO2, qui peut être isolé sous forme de trihydrate.
Le trioxyde d'antimoine se dissout également dans les acides minéraux concentrés pour donner les sels correspondants, qui s'hydrolysent lors de la dilution avec de l'eau.
Avec l'acide nitrique, le trioxyde est oxydé en oxyde d'antimoine (V).

Lorsqu’il est chauffé avec du carbone, l’oxyde est réduit en antimoine métallique.
Avec d'autres agents réducteurs tels que le borohydrure de sodium ou l'hydrure de lithium et d'aluminium, on produit la stibine gazeuse, instable et très toxique.
Lorsqu'il est chauffé avec du bitartrate de potassium, un tartrate complexe de sel de potassium et d'antimoine, KSb(OH)2·C4H2O6, se forme.

Revolatilisation de l'oxyde d'antimoine(III) brut
Étape 1) La stibine brute est oxydée en oxyde d'antimoine (III) brut à l'aide de fours fonctionnant à environ 500 à 1 000 °C.
La réaction est la suivante :

2 Sb2S3 + 9 O2 → 2 Sb2O3 + 6 SO2

Étape 2) L'oxyde d'antimoine (III) brut est purifié par sublimation.

Oxydation du métal antimoine :

L'antimoine métallique est oxydé en trioxyde d'antimoine dans les fours.
La réaction est exothermique.
Le trioxyde d'antimoine est formé par sublimation et récupéré dans des filtres à manches.
La taille des particules formées est contrôlée par les conditions du processus dans le four et le débit de gaz.
La réaction peut être schématiquement décrite par :

4 Sb + 3 O2 → 2 Sb2O3

Structure
La structure du Sb2O3 dépend de la température de l'échantillon.
Le dimère Sb4O6 est un gaz à haute température (1 560 °C).
Les molécules Sb4O6 sont des cages bicycliques, similaires à l'oxyde de phosphore (III) apparenté, le trioxyde de phosphore.
La structure de la cage est retenue dans un solide qui cristallise en un habit cubique.
La distance Sb-O est de 197,7 pm et l'angle O-Sb-O de 95,6°.
Cette forme existe dans la nature sous le nom de sénarmontite minérale.
Au-dessus de 606 °C, la forme la plus stable est orthorhombique, constituée de paires de chaînes -Sb-O-Sb-O- liées par des ponts d'oxyde entre les centres Sb.
Cette forme existe dans la nature sous le nom de valentinite minérale.

Le trioxyde d'antimoine est un produit chimique ajouté à certains retardateurs de flamme pour les rendre plus efficaces dans les produits de consommation, notamment les meubles rembourrés, les textiles, les moquettes, les plastiques et les produits pour enfants.

Le trioxyde d'antimoine est également utilisé pour fabriquer du plastique polyéthylène téréphtalate (PET), qui est utilisé pour fabriquer certains plateaux en plastique allant au four ou au micro-ondes, ainsi que certaines bouteilles d'eau en plastique.

Le trioxyde d'antimoine, également connu sous le nom d'oxyde d'antimoine ou Sb2O3, est le composé d'antimoine élémentaire le plus largement produit.
Les pays qui produisent le plus de trioxyde d'antimoine sont la Chine, l'Afrique du Sud, la Bolivie, la Russie, le Tadjikistan et le Kirghizistan.
Les applications typiques du trioxyde d'antimoine comprennent un synergiste ignifuge destiné à être utilisé dans les plastiques, le caoutchouc, les peintures, le papier, les textiles et l'électronique ; catalyseur de polymérisation du polyéthylène téréphtalate ; un agent clarifiant pour le verre ; un opacifiant pour la porcelaine et l'émail ; et un pigment blanc pour la peinture.
Lorsqu'il est utilisé comme ignifuge, le trioxyde d'antimoine est souvent utilisé en combinaison avec des composés halogénés. Le trioxyde d'antimoine est utilisé comme synergiste pour améliorer l'activité du retardateur de flamme halogéné.
En l’absence de trioxyde d’antimoine, il faudrait environ deux fois plus de composé halogéné pour atteindre le même niveau de retardateur de flamme.

Le trioxyde d'antimoine est utilisé comme pigment blanc depuis l'Antiquité.
La pigmentation de l'oxyde d'antimoine dans les plastiques peut être contrôlée et ajustée par la sélection judicieuse d'une qualité Sb2O3 ayant une taille de particule spécifique.
Le produit avec la plus petite taille de particules et la plage granulométrique la plus étroite confère la couleur la plus blanche et l'opacité la plus élevée.
Les plastiques translucides peuvent être fabriqués en utilisant des qualités de teinte faible avec des particules relativement grosses.

La taille des particules pendant la fabrication est contrôlée en ajustant la température et la vitesse à laquelle les vapeurs d'antimoine précipitent lorsque ces vapeurs sortent du four.
Plus la température est basse et plus le taux de précipitation est lent, plus les particules sont grosses.

Le trioxyde d'antimoine se comporte comme un ignifugeant en phase condensée dans les matériaux cellulosiques.
Le trioxyde d'antimoine peut être appliqué en imprégnant un tissu avec un sel d'antimoine soluble suivi d'un deuxième traitement qui précipite l'oxyde d'antimoine dans les fibres.
Lorsque le tissu traité est exposé à une flamme, l'oxyde réagit avec les groupes hydroxyles de la cellulose (qv) provoquant leur décomposition endothermique.
Les produits de décomposition, eau et charbon, refroidissent les réactions de la flamme tout en ralentissant la production et la volatilisation des produits de décomposition inflammables.

Le trioxyde d'antimoine est l'un des composés chimiques les plus importants de l'antimoine.
Le trioxyde d'antimoine apparaît de couleur blanche ou grise sous forme cristalline cubique.

La structure du trioxyde d'antimoine dépend de la température de l'échantillon.
A haute température (1560°C), du Sb4O6 dimère est noté.
Les molécules Sb4O6 apparaissent comme des cages bicycliques similaires à celles des oxydes de phosphore (III) et du trioxyde de phosphore apparentés.
La structure de la cage est maintenue en solide cristallisé dans un habitat cubique.
La distance entre Sb-O est de 197,7 pm avec un angle O-Sb-O de 95,6°.
En dessous de 606 °C, le type le plus stable est orthorhombique et comprend des paires de chaînes Sb-O liées par des ponts d'oxyde entre les centres de Stibium.

Le trioxyde d'antimoine a un moment dipolaire nul.

L'antimoine réagit avec l'oxygène de l'air lors du chauffage pour former du Sb2O3.
La flamme est blanc bleuâtre.
La réaction chimique est donnée par :

4Sb(s) + 3O2(g) → 2sb2O3(s)

L'antimoine réagit avec l'eau à la chaleur rouge pour former du Sb2O3.
Ceci s’exprime ainsi :

2Sb(s) + 3H2O(g) → Sb2O3(s) + 3H2(g)

Le trioxyde d'antimoine se trouve dans la nature sous forme de minéraux Valentinite et Senarmontite.
De nombreux fabricants commerciaux produisent du trioxyde d’antimoine à partir de minerais de stibine (trisulfure d’antimoine) ou comme sous-produit de la fusion du plomb.
Le trioxyde d'antimoine peut également être produit à partir de trichlorure d'antimoine, dérivé de la stibine.
Bien que cela ne soit pas réalisable à des fins commerciales, ce composé inorganique peut également être produit en brûlant de l’antimoine élémentaire dans l’air.

Ce composé inorganique a de nombreuses utilisations industrielles.
Ils peuvent être résumés ainsi :

Le trioxyde d'antimoine est utilisé comme pigment pour d'autres composés d'antimoine.
Le trioxyde d'antimoine est utilisé comme ingrédient dans les peintures ignifuges.
Les fabricants de peintures utilisent le trioxyde d’antimoine comme pigment blanc.
Le trioxyde d'antimoine est également associé à d'autres substances pour produire des pigments jaunes.
Le trioxyde d'antimoine est utilisé dans la composition ignifuge des plastiques, du papier, des textiles et des caoutchoucs.
Le trioxyde d'antimoine est également utilisé comme catalyseur dans l'industrie chimique
Les producteurs de verre et de céramique utilisent le trioxyde d’antimoine comme améliorant.
Les fabricants de verre utilisent le trioxyde d'antimoine pour éliminer les bulles (dégazeur) et comme agent de clarification.
Le trioxyde d'antimoine est utilisé comme opacifiant dans les produits en porcelaine et en émail.
Le trioxyde d'antimoine est utilisé pour améliorer le fonctionnement des ignifugeants halogénés en libérant séquentiellement des radicaux halogénés afin de ralentir la réaction en chaîne en phase gazeuse des flammes dispersées.
Dans la préparation de dioxyde de titane, le trioxyde d'antimoine est utilisé comme floculant.

Autres propriétés et faits
L'indice de réfraction du trioxyde d'antimoine est de 2,087 (nD).
La force de son effet izod et sa translucidité sont deux caractéristiques principales qui sont réduites en raison de la taille des particules et de la force de la couleur du trioxyde d'antimoine.
La réduction de la translucidité restreint le choix de la couleur accessible en raison de la charge élevée nécessaire pour contrebalancer la pigmentation du trioxyde d'antimoine.
La synergie entre l'antimoine et les ignifugeants halogénés est bien exploitée dans les thermoplastiques ignifuges.
D’autres composés apparentés sont le tétraoxyde de diantimoine et le pentoxyde d’antimoine.

Pour les plastiques ignifuges, la combinaison du trioxyde d’antimoine avec un auxiliaire ignifuge à base d’halogène crée un effet synergique qui améliore son efficacité.
En outre, il est possible de réduire la quantité totale d'additif ignifuge requis, et l'ignifugation peut être obtenue sans altérer les propriétés fonctionnelles du matériau plastique.

SYNONYMES :

Oxyde d'antimoine
MFCD00011214
dioxodistiboxane
nitrate de n-propyle
Oxyde d'antimoine(III), CP
Nanopoudre de trioxyde d'antimoine
Nano poudre de trioxyde d'antimoine
DTXSID4023880
Oxyde d'antimoine (III), >=99 %
Oxyde d'antimoine (III), 99,5 %
Nanopoudre d'oxyde d'antimoine (III)
ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N
Oxyde d'antimoine(III), élec. gr.
Oxyde d'antimoine(III), puriss. Pennsylvanie
AKOS015904094
Oxyde d'antimoine(III), à base de métaux traces à 99,99 %
Oxyde d'antimoine(III), à base de métaux traces à 99,999 %
J-520229
Cibles de pulvérisation d'oxyde d'aluminium et d'yttrium (YAlO3)
Oxyde d'antimoine(III), élec. gr. (99,999%-Sb) PURATREM
Oxyde d'antimoine(III), poudre, 5 mum, ReagentPlus(R), 99 %
Trioxyde d'antimoine, étalon de référence de la Pharmacopée des États-Unis (USP)
Oxyde d'antimoine(III), nanopoudre, taille de particule <250 nm (TEM), >=99,9 % sur base de métaux traces
Oxyde d'antimoine (Sb2O3)
CI77052
Oxyde d'antimoine
Trioxyde d'antimoine
Antox
CI Pigment Blanc 11
Trioxyde de diantimoine
Exitélite
Timonox
Thermogarde S
Sesquioxyde d'antimoine
Oxyde d'antimoine
Fleurs d'antimoine
Oxyde d'antimoine (O3Sb2)
Trioxyde d'antimoine (Sb2O3)
Blanc d'antimoine
Déchlorane AO
Thermogarde B
Oxyde d'antimoine (3+)
Bouclier de feu Chemetron
PA 50
Nyacol A 1530
Nyacol A1510LP
Patox S
Stibiox MS
Atox S
Thermogarde L
Patox L
Patox M
Timonox Étoile Blanche
Patox H.
À 3
Atox F
Oxyde d'antimoine (SbO1.5)
Patox C
étoile blanche
Timonox Étoile Rouge
AP 50 (oxyde métallique)
À 3B
Pare-feu FSPO 405
Atox B
Coupe à la flamme 610R
UF (oxyde)
100A
UF
Pyrogarde AN 700
Pyrogarde AN 900
FCP100
Étoile blanche N
Feu coupé à 3
Ultrafin II
Antimoine Bloom 100A
Antimoine Bloom 500A
Coupe à la flamme 610
Stibital
Trutine 40
P3
Polysûr 100T
Patox U
LSB80
Pyrogarde AN 800
UN 800
CCR 1
FireShield LS-FR
Sanka Anchimonzol C
F45
F 45 (oxyde)
Pare-feu H
Octoguard FR10
HM203P
MICRO 3
Polysûr 60
Pare-flammes VF 59
Pyrogarde AN 800T
Atox R
Patox HS
LS-FR
TT 88
FSPO 405
MSA
MSA (ignifuge)
Étoile bleue RG
Étoile bleue Z
Timonox RT
TMS
TMS (ignifuge)
Poliflam HT 3
Microfin AO 5
Microfin AO 3
AO 3
AO 5
Stox W60
SHLB80
A 120 (inhibiteur de corrosion)
Un 120
Patox A
ACC-BS
Patox P
Performax 401
Patox MK
MSF
À 3CN
Patox CF
Triox Blanc
KN
KN (oxyde)
Patox K
BS 203
Antis W
Patox MZ
Antis N
AO 112
HT105
Garoflam SB 96DINP
SBO-G
FCP-AT 3CN
S 05N
LO 112
NT 3H
FCP-AT 3
PATOX-MF
Sélectipur 7835
Patox SUF
Coupe-feu À 3CN
Sb-S
Timonox Étoile Rouge TMS
GMA
FT 2001M
AU 3CNLP
PE-FR 80
SB 203-99.90
H 1910
Valentioxy
MSW
Antiox PBT 262415
Microfin AO 9
Amspec SP
Amspec Sélectionner
étoile rouge
Chat de compagnie R 9
Étoile scintillante
H 1010
Patox
PJ 00040
Hiromaster C605
Soleil brillant HB
Triox
S 12N
Patox KF
TH 1
FR 5099
GX2005
Addiflam SL-A3
TH 1 (oxyde)
À 3CT
Patx-M
Brightsun HB 500
NAN 0200
Campine Z
Patox KN
Coupe-feu TOP 5
Akrosperse E 29072
UN 602
Campine PA 261717
Saficire Triox
Nonnen KN-W
Nonnen SM4
Coupe-feu À 3TL(HB)
KAT 999
FCP300
Nano200
KS 08
Sicabatch 402001
À 3TL
S 04N
Campine MT
Coupe-feu WP 2
Hiromaster L200
Patox CZ
WSC-S