Antimon(III)-oxid

Antimon(III)-oxid (auch Antimontrioxid genannt) ist eine Antimonverbindung mit der Summenformel Sb₂O₃. Es gehört zur Stoffklasse der Oxide.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Antimon(III)-oxid
Andere Namen	Antimontrioxid Diantimontrioxid Antimonweiß Antimonblüte Antimonigsäureanhydrid Senarmontit Valentinit Weißspießglanz
Summenformel	Sb2O3
Kurzbeschreibung	weißer, geruchloser Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1309-64-4 EG-Nummer 215-175-0 ECHA-InfoCard 100.013.796 PubChem 14794 Wikidata Q409035
Eigenschaften
Molare Masse	291,50 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,7 g·cm^−3 5,19 g·cm^−3 (kubische Form)
Schmelzpunkt	655 °C
Siedepunkt	1425 °C
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser (2,7 mg·l^−1 bei 20 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert Achtung H- und P-Sätze H: 351 P: 201​‐​202​‐​280​‐​308+313​‐​405​‐​501
MAK	Schweiz: 0,1 mg·m^−3 (gemessen als einatembarer Staub, gerechnet als Antimon)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorkommen

Antimon(III)-oxid kommt in der Natur sowohl kubisch (Senarmontit) als auch rhombisch (Valentinit) kristallisiert vor.

Umwandlung der enantiotropen Modifikationen bei

Gewinnung und Darstellung

Antimontrioxid wird technisch durch Erhitzen von Antimontrisulfid (Grauspießglanz, Stibnit) an der Luft (Rösten) gewonnen oder durch Verbrennen von Antimon.

Bei der Hydrolyse von Antimon(III)-chlorid entsteht der bei Raumtemperatur metastabile Valentinit, der beim Behandeln mit Alkalien allmählich in Senarmontit übergeht.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Antimon(III)-oxid zeigt thermochrome Eigenschaften. Beim Erhitzen auf Temperaturen deutlich über 600 °C färbt sich die Verbindung gelb. Reversibel wird die Verbindung beim Abkühlen wieder weiß. Ursache der Farbänderung ist eine polymorphe, enantiotrope Umwandlung von der weißen kubischen Kristallform (Senarmontit) zu einer gelben orthorhombischen Kristallform (Valentinit) bei 606 °C. Die Bildungsenthalpie der kubischen Form beträgt Δ_fH = −720,5 kJ·mol⁻¹, die der orthorhombischen Form Δ_fH = −708,5 kJ·mol⁻¹, so dass sich für die polymorphe Umwandlung eine Umwandlungsenthalpie von Δ_tH = 12 kJ·mol⁻¹ ergibt.

Chemische Eigenschaften

Antimon(III)-oxid

Antimontrioxid ist ein weißes kristallines Pulver, das in Wasser unlöslich ist, sich aber in konzentrierten Säuren und Laugen löst. Es entspricht in seiner Struktur dem Phosphortrioxid. Erhitzt man es auf über 800 °C, nimmt es weiteren Sauerstoff auf unter Bindung von Antimontetroxid. Dieses stellt ein Mischoxid aus Antimontri- und Antimonpentaoxid dar. Wie die Löslichkeit in konzentrierten Säuren – wobei je nach Säurekonzentration neutrale Salze oder Oxidsalze entstehen – und in Laugen – wobei sich Antimonite bilden – zeigt, handelt es sich bei Antimontrioxid um ein amphoteres Oxid.

Verwendung

Antimontrioxid wird teils als Pigment und in der Emailleproduktion verwendet. In der Galvanik dient es zum Antimonieren anderer Metalle. Es wird auch als Katalysator für die Herstellung von Polyethylenterephthalat (PET) verwendet. Zusammen mit einer Dotierung aus Zinn wird es als Pigment für helle und transparente Antistatik-Beschichtungen verwendet und bei Flammschutzmitteln wie Decabromdiphenylether wird Antimontrioxid als Synergist eingesetzt.

Sicherheitshinweise/Toxikologie

Antimontrioxid ist im Anhang der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 als Karzinogen, Kategorie 2, mit dem H-Satz H351 (kann vermutlich Krebs erzeugen) eingestuft. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) betrachtet Antimontrioxid als „möglicherweise krebserzeugende Substanz“, Kategorie 2B. Die Einstufung erfolgte auf Grundlage von drei chronischen Inhalationsstudien mit Ratten. Der wahrscheinlichste Mechanismus der Karzinogenität beruht auf einer eingeschränkten Lungenreinigung nach Überladung durch Partikel, der eine Entzündungsreaktion, Fibrose und Tumorbildung folgen. Daher kann Antimontrioxid als Karzinogen mit Schwellenwert betrachtet werden. In diesem Kontext ist es jedoch fraglich, ob Auswirkungen infolge einer Lungenüberladung bei der Ratte auch für den Menschen relevant sind (European Commission, European Union Risk Assessment Report Diantimony trioxide, 2008). Es besteht kein Verdacht für eine karzinogene Wirkung nach oraler Gabe.

Antimon(III)-oxid wurde 2016 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Antimon(III)-oxid waren die Besorgnisse bezüglich Exposition von Arbeitnehmern, hoher (aggregierter) Tonnage, hohes Risikoverhältnis (Risk Characterisation Ratio, RCR) und weit verbreiteter Verwendung sowie der vermuteten Gefahren durch krebserregende Eigenschaften. Die Neubewertung läuft seit 2018 und wird von Deutschland durchgeführt. Um zu einer abschließenden Bewertung gelangen zu können, wurden weitere Informationen nachgefordert.

Einzelnachweise

1. Datenblatt Antimon(III)-oxid bei Merck, abgerufen am 24. April 2010.
2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-48.
3. Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 593.
4. Eintrag zu Antimon(III)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
5. Eintrag zu Diantimony trioxide im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
6. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 1309-64-4 bzw. Antimon(III)-oxid), abgerufen am 2. November 2015.
7. A. F. Holleman, E. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 57.–70. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1964, S. 287.
8. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3, S. 687.
9. Umweltbundesamt: (Memento vom 26. Juni 2013 im Internet Archive) (PDF-Datei; 54 kB), Februar 2007.
10. List of Classifications – IARC Monographs on the Identification of Carcinogenic Hazards to Humans. In: monographs.iarc.who.int. Abgerufen am 5. Januar 2022 (englisch). 
11. Bundesamt für Gesundheit Schweiz (BAG): Risikoanalyse: Antimon in Lebensmitteln und Fertiggerichten, die direkt in PET-Schalen zubereitet werden. (PDF; 128 kB) 23. August 2007.
12. Community rolling action plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Diantimony trioxide, abgerufen am 6. März 2022.Vorlage:CoRAP-Status/2018