Сурьма – токсичный полуметалл

Сурьма — один из нескольких химических элементов, известных с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древней Греции он был известен как stibi, отсюда латинское stibium, которое встречается в «Естественной истории» Плиния Старшего, жившего в I веке н. э. Много позже латинское stibium стало международным термином для обозначения этого элемента. В русский язык слово «сурьма» пришло к нам, по-видимому, из турецкого. На Востоке примерно так обозначался измельчённый порошок сурьмяного блеска, который применялся для чернения бровей. Исторически сложилось так, что в русской химической терминологии у этого элемента три названия. Химический элемент называется «сурьма», в формулах он произносится как «стибиум», а соединения сурьмы с металлами называются «антимонидами». Дело в том, что авторитетнейший французский химик Лавуазье в 1789 году включил сурьму в список простых веществ, дав ей название «antimoine». Французский термин сурьмы «antimoine» переводится буквально: «против монахов». Такое название, возможно, возникло из легенды 15 века, в которой настоятель одного мужского монастыря заметил, что свиньи быстро жиреют, потребляя сурьму. Решив, что этот рецепт набора веса сгодится и для людей, он добавил в кашу истощённой братии монастыря сурьму. На следующий день все, кто ел - были мертвы. Эту легенду подробно описал Ярослав Гашек в рассказе «Камень жизни» в 1910 году. Отсюда происходит и русское название главного рудного минерала – антимонит с формулой Sb₂S₃, где содержание сурьмы составляет 72 %. Антимонитовые руды являются основным источником для получения сурьмы.

Антимонит Sb₂S₃, кристаллы до 7 см. Рудник Herja, район Бая-Маре, Румыния. Фото: взято из en.wikipedia.org

Сурьма (символ - Sb) имеет атомный номер 51 в Таблице Менделеева с атомной массой 121, 760 а.е.м. и относится к группе полуметаллов.

Существуют четыре аллотропные разновидности сурьмы: кристаллическая, взрывчатая, чёрная и жёлтая. Наиболее устойчивая, и поэтому самая распространённая – кристаллическая сурьма. Взрывчатая - взрывается при любом соприкосновении. Чёрная и жёлтая - неустойчивы и при пониженных температурах переходят в кристаллическую.
Кристаллическая сурьма по внешнему виду напоминает металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, довольно хрупкий (легко истирается в порошок). Cурьма токсична и относится к ядовитым веществам. Пыль и пары этого элемента вызывают носовое кровотечение, сурьмяную лихорадку. 

В спектре Солнца линии сурьмы не найдены. Среднее содержание (кларк) сурьмы в земной коре — 0,5 г/т.  Её содержание в вулканических породах ниже, чем в осадочных. Из осадочных пород наиболее высокие концентрации сурьмы отмечаются в глинистых сланцах - 1,2 г/т, бокситах и фосфоритах - 2 г/т и самые низкие в известняках и песчаниках - 0,3 г/т.  Сурьма в природных соединениях является типичным халькофильным элементом, склонным к образованию природных соединений с серой, селеном и теллуром. Поэтому наиболее распространёнными минералами является комплексные соединения сурьмы с серой: антимонит Sb₂S₃, бертьерит FeSb₂S₄, тетраэдрит Cu₃SbS₃, буланжерит Pb₂Sb₄S₁₁ и другие минералы. Самородная сурьма встречается редко в виде зернистых агрегатов или пластинчатых кристаллов оловянно-серого цвета.

Самородная сурьма. Месторождение Дофине, Франция. Фото: взято из en.wikipedia.

Но при всём многообразии природных соединений сурьмы промышленное значение во всём мире имеют антимонитовые руды. В настоящее время Китай, Россия, Таджикистан, Кыргызстан являются ключевыми мировыми производителями этого металлоида (около 90% мировой добычи). В нашей стране крупнейшие месторождения сурьмы находятся в Красноярском крае и Якутии.

По прогнозам специалистов, одно из главных применений сурьмы на рынке в ближайшие годы — производство антипиренов (химических добавок, обеспечивающих защиту от огня).  Кроме того, сурьма применяется в металлургии как легирующий элемент, который придаёт сплавам твёрдость и прочность.  Ещё сурьма используется в оборонных отраслях — при производстве боеприпасов, приборов ночного видения и инфракрасных датчиков. Так как в целом мировая добыча медленно, но неуклонно снижается, а спрос увеличивается, дефицит на рынке элемента № 51 в ближайшие годы неизбежен.