Unsur Kimia Antimon atau Stibium | Kejadian, Pembuatan, Manfaat, Sifat Fisika, Sifat Kimia

Simbol: Sb

Nama lain: Stibium

Nomor atom: 51

Massa atom relatif (Ar): 121,75

Golongan: VA atau 15

Periode: 5

Kelompok unsur: metaloid atau semilogam

Jari-jari atom: 1,41Å

Jari-jari ionik Sb3+: 0,76 Å

Radius kovalen Sb3+: 1,21Å

Konfigurasi elektron: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³

Elektronegativitas: 1,82

Bilangan oksidasi: +5, +3, 0, dan -3

Isotop dan kelimpahan alami: 

* Sb-121 (57,3%)

* Sb-123 (42,7%)

1. Kejadian

Kelimpahan dari antimon di bumi kerak diperkirakan sekitar 0,2 sampai 0,5 ppm (bagian per juta). Jika dibandingkan dengan talium dan perak, jumlah antimon di kerak bumi lebih banyak. Di kerak bumi, jumlah  thallium sekitar 0,5 bagian per juta, sedangkan jumlah perak sekitar 0,07 ppm.

Meskipun tidak melimpah, unsur ini ditemukan di lebih dari 100 spesies mineral. Mineral bijih utama antimon yang terjadi di alam terutama di dalam mineral stibnite. 

Selain pada stibnite, antimon juga terdapat di beberapa bijih lainnya, seperti:

- valentinite

- senarmontite

- cervantite

- kermasite,

- livingstonite

- jamisonite

2. Manfaat atau Penggunaan

- Sebagai paduan logam

Paduan antimon memiliki banyak aplikasi komersial. Hal ini disebabkan, kehadiran antimon membuat paduannya keras dan kaku, serta tahan terhadap korosi. Paduan seperti ini digunakan dalam jaringan dan suku cadang baterai, lapisan tangki, pipa, dan pompa.

Pelat timbal dalam baterai penyimpanan timbal terdiri dari 94% timbal dan 6% antimon.

Babbitmetal yang merupakan paduan antimon, timah, dan tembaga, digunakan untuk membuat bantalan mesin anti gesekan. 

Paduan yang terbuat dari antimon dengan tingkat kemurnian sangat tinggi dengan indium, galium, dan bismut, digunakan sebagai detektor inframerah, dioda, perangkat efek hall (hall effectdevices), dan pendingin termoelektrik (thermoelectric coolers).

- sebagai penstabil dan katalis untuk produksi polietilen tereftalat .

- sebagai agen fining untuk menghilangkan gelembung mikroskopis di kaca, kebanyakan untuk layar TV. ion antimon berinteraksi dengan oksigen, menekan kecenderungan oksigen membentuk gelembung.

- digunakan dalam pigmen.

- digunakan dalam semikonduktor sebagai dopan dalam wafer (sering disebut juga sebagai slice atau substrat) silikon tipe-n untuk dioda, detektor inframerah, dan perangkat efek Hall. 

- Antimonida indium (Indium antimonide, InSb) digunakan sebagai bahan untuk detektor inframerah (mid-infrared detectors), termasuk kamera pencitraan termal, sistem FLIR, sistem pemandu rudal pelacak inframerah, dan astronomi inframerah. Detektor antimonida indium sensitif antara panjang gelombang 1-5 μm. InSb  adalah senyawa kristal yang terbuat dari unsur indium (In) dan antimon (Sb).

- Antimon dan senyawanya digunakan dalam kedokteran hewan, seperti anthiomalin dan lithium antimony thiomalate, sebagai kondisioner kulit pada hewan pemamah biak.

- Secara historis, bubuk yang berasal dari antimon yang dihancurkan ( kohl ) telah dioleskan ke mata dengan batang logam dan dengan ludah, dianggap oleh orang dahulu untuk membantu menyembuhkan infeksi mata. [84] Praktik ini masih terlihat di Yaman dan di negara-negara Muslim lainnya.

3. Sifat Fisik atau Sifat Fisika

Sifat fisika antimon sebagai berikut.

- putih keperakan

- lunak

- kekerasan 3,0 - 3,5 Mohs.

- massa jenis 6.697 g/mL.

- titik leleh 630,5 °C.

- titik didih 1635 °C.

4. Produksi atau Pembuatan

Dalam skala industri, antimon diperoleh dari bijih stibnite (Sb2S3) atau tetrahedrite (3Cu2S).

Antimon dari stibnite bermutu tinggi diperoleh dengan cara direduksi menggunakan besi.

Persamaan reaksinya:

Sb2S3 + 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS

Sebagai alternatif, bijih stibnite yang kadar Sb2S3 rendah dapat diubah menjadi oksidanya terlebih dahulu, kemudian direduksi menggunakan karbon. 

Antimon dari tetrahedrite dapat diperoleh dengan cara diolah menggunakan larutan natrium sulfida. Kemudian, larutan yang mengandung tioantimonat dielektrolisis dalam sel diafragma menggunakan baja sebagai katoda dan timbal sebagai anoda. Antimon produk elektrolisis, selanjutnya dimurnikan dengan proses oksidasi atau pemurnian listrik.

Dalam skala laboratorium, antimon (Sb) dapat dibuat dengan cara mereduksi antimon pentoksida menggunakan kalium sianida.

Stibnite  dari China yang tersimpan di Carnegie Museum of Natural History

5. Reaksi Kimia atau Sifat Kimia

a. Reaksi dengan udara

Antimon stabil di udara kering, namun akan teroksidasi secara perlahan dalam udara yang lembab.

Di bawah kondisi terkontrol, reaksi oksidasi dapat menyebabkan pembentukan:

- antimon trioksida (Sb2O3)

- antimon tetraoksida (Sb2O4)

- antimon pentaoksida (Sb2O5)

b. Reaksi dengan belerang

Sb bereaksi dengan belerang dalam semua proporsi, membentuk antimon trisulfida (Sb2S3) dan antimon pentasulfida (Sb2S5).

c. Reaksi dengan asam nitrat

Sb dioksidasi oleh asam nitrat, membentuk endapan agar-agar dari antimon pentoksida terhidrasi. 

d. Reaksi dengan asam sulfat

Antimon tidak bereaksi dengan asam sulfat encer dingin. Namun, reaksi terjadi dapat terjadi dalam asam sulfat pekat panas. Dalam reaksi tersebut akan terbentuk oksisulfat dengan komposisi tak terbatas. 

e. Reaksi dengan HF

Antimon bereaksi dengan asam fluorida membentuk antimon trifluorida dan pentafluorida yang larut.

f. Reaksi dengan asam klorida

Asam klorida di udara tidak langsung menyerang logam,  namun, antimon yang telah dihaluskan akan bereaksi dengan asam klorida pekat panas membentuk garam klorida.

g. Reaksi dengan halogen

Sb bereaksi dengan klor atau brom membentuk antimon klorida atau antimon bromida. Sedangkan dengan iodium, reaksi terjadi dalam benzena mendidih atau pelarut organik terhalogenasi lainnya, membentuk antimon triiodida (SbI3).

 

SUMBER RUJUKAN

Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.