Знатоки и любители косметики знают сурьму как средство для макияжа глаз и бровей. Одним из преимуществ является растительное происхождение средства. Более распространенной является версия о редком черном камне, который не стоит путать с серебристым металлом, используемым в промышленности. Познаниями о принадлежности этого вещества к классу металлов, как и о природном минерале — антимоните, обладают лишь немногие из любителей «насурьмить брови».
Пятьдесят первый элемент
С большой долей уверенности можно сказать, что этот уровень знаний не характерен для большинства населения. Исключение составляет узкий круг специалистов в области химии, геологии и промышленного использования этого металла.
Прежде чем приступить к детальному изучению минерала антимонита, стоит разобраться в многообразии названий и определений его основного компонента — сурьмы.
Академический источник — словарь Ожегова — дает два определения этого слова:
- Сурьма — химический элемент, серебристо-белый металл, различные сплавы которого употребляются в технике и типографском деле.
- Устаревшее название сурьмы — краска для чернения волос. Выражение «красить сурьмой» относится именно ко второму значению.
Сегодня в косметологии наряду с устаревшим названием употребляет также термин «кохль для глаз» — декоративный порошок обычно черного, реже серого, фиолетового или светло-голубого цвета. Для ценителей макияжа следует указать, что под этими названиями подразумевается именно антимонит — один из минералов сурьмы, сульфид Sb2S3, тот самый «редкий черный камень», из которого готовят краски для ресниц, бровей и восточных стрелок.
В первом определении содержится гораздо больше информации об этом редком и интересном металле с уникальными свойствами.
Сурьма: история и особенности названий
Долгие века практическое использование минерала ограничивалось именно косметикой. Родиной искусства наведения стрелок и теней считается Восток — Древний Египет, Индия, Персия. Не остались в стороне и европейские красавицы, благо природных ресурсов для обеспечения этой потребности хватало и в Азии, и в Европе. В одних языках названия минерала складывались самостоятельно, в других заимствовались вместе с появлением волшебного средства.
Происхождение русского названия имеет два толкования, и они оба родиной с Востока — черный толченый порошок для бровей попадал на Русь как из Турции, так и из Персии, под не сильно различающимися именами.
По географии названий можно проследить историю распространения минерала в быту и научных исследованиях многих стран, например:
болгарский, венгерский, румынский, польский, чешский, английский, французский, испанский, итальянский, немецкий язык — антимон с поправкой на лингвистику языка;- армянский, башкирский, белорусский, украинский, сербский, литовский — сурьма или сурма;
- латынь — antimonium или stibium. Под последним названием (сокращенно Sb) элемент введен в периодическую систему химических элементов.
Во многих языках очевидна тождественность названий исходного минерала и его основного элемента, которую можно объяснить историческим развитием распространения и освоения минерала.
Термин Antimonium появился в лексиконе родоначальников современной науки — алхимиков — в 12−14 веках. Под этим названием германский алхимик Василий Валентин впервые описал сурьму как металл в 1604 году, а в 1789 году Лавуазье включил металл Antimoine в таблицу простых тел и элементов.
Промышленное использование
Долгие годы промышленное использование металла ограничивалось печатным делом — из свинцовых сплавов с добавлением сурьмы до сих пор изготавливаются типографские гарты. В дальнейшем область применения распространилась на машиностроение.
Добавка сурьмы к сплавам свинца и олова повышает их твердость, а областью применения являются подшипниковые узлы, аккумуляторы, оболочка силовых электрокабелей больших диаметров.
Развитие электротехники и электроники открыло еще одно направление для практического использования свойств этого металла. На сегодняшний день насчитывается около 200 сплавов, в состав которых входит химический элемент под номером 51. В некоторых легирование этим химическим элементом позволяет получить уникальные магнитные свойства, в других получить множество полупроводников с широким диапазоном проводимости.
В последние десятилетия основным направлением промышленного применения сурьмы и ее соединений стало изготовление полимеров и резинотехнических изделий, а в качестве сырья используется один из продуктов переработки — триоксид сурьмы. Это соединение является катализатором при производстве полимеров и сырьем для производства антипирена, повышающего огнестойкость полимерных и резинотехнических изделий.
Антимонит как основной минерал вещества
В различной пропорции сурьма присутствует более чем в ста природных соединениях с содержанием от 1 до 60 процентов. Для промышленной переработки ее содержание в породах должно составлять не менее 10%. Основными породами для добычи являются следующие:
- Антимонит — самый распространенный минерал с содержанием сурьмы до 72%. К нему применяются также наименования стибнит и сурьмяный блеск.
- Бурнонит — сложный сульфид, содержащий кроме сурьмы (до 25%), также свинец, медь, серу и другие примеси.
- Буланжерит — сульфид свинца и сурьмы (55 и 25% соответственно).
- Тетраэдрит — сульфоантимонит меди, руда в основном является сырьем для добычи меди.
- Джемсонит — также сульфид свинца и сурьмы с содержанием последней до 35%.
- Пираргирит — один из компонентов комплексных руд серебра, содержащий до 22% сурьмы.
Подавляющую часть промышленных объемов добычи и переработки обеспечивает антимонит. Источником минерала являются как чисто сурьмяные месторождения в виде антимонито-кварцевых жил, так и менее обогащенные сурьмяно-ртутные и свинцово-цинковые месторождения.
В горных породах антимонит выступает в виде кристаллов игольчатой или призматической формы с большим разнообразием окончаний — плоских, копьевидных, скрученных, веерообразных. Характерным признаком кристаллов является вертикальная штриховка. В зернах кварца антимонит присутствует в виде вкрапленных зернистых или сплошных масс.
Характерными свойствами антимонита являются хрупкость, мелкораковистый излом, спайность, непрозрачность, металлический блеск, низкие электропроводность и температура плавления. Основной цвет минерала — свинцово-серый или стальной с побежалостью.
Среднегодовая добыча антимонита в последние годы составляет около 140—145 тысяч тонн. Лидерами как по природным запасам, так и по объемам добычи являются всего несколько стран:
- Китай — 45% мировых ресурсов и около 65% среднегодовой добычи.
- Россия — около 17% и 7% соответственно.
- Боливия — около 15% и 4%.
- Таджикистан — около 12% и 5%.
Основным потребителем произведенного сырья является Азия — на долю государств региона приходится примерно 55−56% антимонита и сурьмы. Развитая европейская промышленность обеспечивает примерно 19% мирового рынка применения антимонита.
Производство триоксида сурьмы при переработке антимонита составляет около 56% общего объема, при этом основная часть этого сырья предназначена для производства антипирена.
На долю различных сплавов с добавлением сурьмы приходится около 13% добываемого антимонита и 28% добычи обеспечивают производство аккумуляторных батарей.
