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三硫化アンチモンの用途とは？
Nov 28,2022
三硫化アンチモンとは何か？
三硫化アンチモンは、自然界では輝安鉱という結晶質鉱物と、メタスタビナイトという非晶質鉱物として存在します。その化学式はSb2S3で、斜方晶系で結晶化し、それぞれのSb原子が3つの酸素原子と結合して三角錐を形成します。
三硫化アンチモン 灰色がかった色を呈し、黒色の斜方晶系結晶として現れます。水には不溶性ですが、濃酸には可溶性です。安定な化合物ですが、水分、酸、水と接触すると反応して有毒な硫化水素を生成するため、これらとは相性が悪いです。
歴史的に、三硫化アンチモンの輝安鉱は絵画の灰色顔料の製造に使用されてきました。繊維と染料の化学者であるジョン・マーサーは、非化学量論的化合物であるアンチモンオレンジを最初に発見しました。アンチモンオレンジは、綿織物に印刷するために使用された最初の優れたオレンジ色顔料でした。
三硫化アンチモンは現在、様々な産業で様々な用途に使用されています。摩擦業界では非常に効果的な硫化物とみなされています。三硫化アンチモンの酸化状態の変化、酸化物の生成、潤滑効果は、多くの産業にとって望ましい要因です。今日は、様々な産業におけるその用途と応用について説明します。
三硫化アンチモンの用途と応用
三硫化アンチモン薄膜は、熱電冷却デバイス、マイクロ波、オプトエレクトロニクスデバイス、テレビカメラ、ダイオード、太陽電池用途、光伝導ターゲット技術の製造材料として有望視されています。1.6 eV～2.46 eVのバンドギャップ値を持つ材料は、タンデム型太陽電池の上部セル用途に最適な特性です。
花火、弾薬、マッチにおける用途
三硫化アンチモンの一種（チャイニーズニードル）は、点火された花火で観察できるキラキラとした白い星を生成するために使用されます。三硫化アンチモンは、閃光粉の感度を高め、爆発音を鋭くします。ただし、（ダークパイロ）は衝撃、静電気、毒性に非常に敏感であるため、取り扱いには注意が必要です。
マッチのマッチ棒の頭部には、摩擦によって生じる小さな衝撃で発火する化学物質が含まれています。カリウムと三硫化アンチモンを組み合わせることで発火しますが、三硫化アンチモンには爆発性はありませんが、化学試薬として使用されます。三硫化アンチモンは、軍事弾薬の製造にも使用されています。
加硫剤
三硫化アンチモンは、ゴム産業においても加硫に使用できます。ゴムの製造には、化学反応性、流動性、物理的性質の不可逆的変化の付加を含む様々な工程が含まれます。ゴムの加硫は、最終製品の開発に不可欠なこれらの工程の1つです。加硫とは、140度～160度でゴム、活性剤、促進剤と化学物質を加熱する工程です。
この工程により、ゴム分子間に架橋が形成され、弾力性、引張強度、復元力、硬度、粘度、耐候性が向上します。三硫化アンチモンはこの工程では一般的な化学物質ではありませんが、剤として使用されます。
その他の産業における用途
三硫化アンチモンは、プラスチック、紙、繊維、ゴム、塗料の難燃性配合物の製造に使用できます。また、セラミックやガラス製品の添加剤としても使用できます。
三硫化アンチモンはどのように製造されるか？
市場に出回っている三硫化アンチモンの大部分は、天然鉱石（藍晶石）から採取されています。これは、藍晶石を溶融すると、三硫化アンチモンが底部に沈殿し、脈石などの不純物が分離して上昇する際に起こります。この方法には、鉛石英、鉛、ヒ素など、大量の不純物が含まれています。
また、アンチモン金属粉末と硫黄を焼成・混合することによっても製造できます。この方法は、アンチモン三酸化物を硫化ナトリウム水溶液に加えて三硫化アンチモンを沈殿させ、その後硫化水素に通す方法です。
三硫化アンチモンは中国で起源したと考えられています。しかし、世界中の多くの国々、例えばボリビア、中国、メキシコ、フランス、英国などが三硫化アンチモンを生産しています。
三硫化アンチモンの取り扱い方
三硫化アンチモンによる急性中毒は、上記産業に従事する人に起こる可能性があります。注意して取り扱わないと、皮膚や目に害を及ぼす可能性があります。また、摂取または吸入すると、肺、胃、心臓の問題を引き起こす可能性があります。しかし、暴露の程度は、作業内容、時間、投与量など、様々な要因によって異なります。三硫化アンチモンを扱う企業や従業員は、暴露を避けるために安全対策を講じる必要があります。
梱包、保管、輸送
三硫化アンチモンは、他の化合物との汚染や反応を防ぐために、密閉された涼しく乾燥した場所に保管する必要があります。使用する場合、長時間空気に触れないようにしてください。梱包は、鉄製のジャンプバッグで行うか、梱包材が三硫化アンチモンと反応しない限り、顧客の要求に応じて行う必要があります。
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