L’antimoine est un élément chimique solide dont le symbole Sb vient de son ancien nom latin, stibium. Il appartient au groupe 15, comme l’azote, le phosphore, l’arsenic et le bismuth. Classé parmi les métalloïdes, il présente des caractéristiques intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. La fiche d’identité indique une masse atomique de 121,76 u et un numéro atomique de 51. Dans la nature, il est surtout associé à des minerais, plutôt que présent sous forme pure.
Où trouve-t-on l’antimoine et comment l’obtient-on ?
Le minerai le plus courant est la stibine, ou stibnite, un sulfure d’antimoine de formule Sb₂S₃. L’antimoine peut aussi être récupéré comme sous-produit du traitement de minerais d’autres métaux. L’Élémentarium de la Société chimique de France décrit la stibine comme une source importante de l’élément et retrace son exploitation minière en France.
Pour obtenir le métal, le minerai est traité afin de séparer et de transformer le composé sulfuré. Les procédés industriels varient selon le minerai et les matières premières disponibles ; il ne s’agit donc pas d’une extraction directe de l’antimoine pur à partir de roches ordinaires. Une partie de l’approvisionnement peut également provenir du recyclage, notamment de matériaux qui contiennent de l’antimoine.
Pourquoi l’ajoute-t-on à des alliages ?
L’antimoine pur est cassant et conduit moins bien la chaleur et l’électricité que de nombreux métaux usuels. En petite proportion dans certains alliages, il peut toutefois augmenter la dureté et la résistance mécanique du plomb. La Société chimique de France cite notamment les plaques d’accumulateurs au plomb parmi les usages de ces alliages. Il entre aussi dans certaines soudures et dans des alliages antifriction, conçus pour réduire l’usure entre des pièces en mouvement.
Les propriétés dépendent de la composition : l’antimoine métallique, un alliage au plomb et un composé d’antimoine ne sont pas des matériaux interchangeables. C’est pourquoi les usages ne peuvent pas être attribués à l’élément sans préciser sa forme.
À quoi servent ses composés ?
Le trioxyde d’antimoine, Sb₂O₃, est employé dans certaines formulations destinées à ralentir la propagation des flammes dans des plastiques ou des textiles. Il peut aussi intervenir dans la fabrication de verres, d’émaux et de céramiques. Ces applications concernent des composés intégrés à des matériaux : elles ne signifient pas que l’antimoine métallique possède lui-même un effet ignifuge.
Des composés spécifiques servent également en électronique. Le laboratoire Jefferson du département américain de l’Énergie décrit l’emploi d’antimoine très pur dans certains semi-conducteurs, notamment pour des diodes et des détecteurs infrarouges. Dans un semi-conducteur, un dopant est une substance ajoutée en faible quantité pour modifier les propriétés électriques du matériau.
Que révèle sa place dans le tableau périodique ?
Dans le groupe 15 et la période 5, l’antimoine possède des électrons externes qui contribuent à la diversité de ses composés. La fiche d’identité donne notamment les états d’oxydation −3, +3 et +5. Ces valeurs indiquent les façons dont l’élément peut participer aux réactions chimiques, mais ne suffisent pas à prévoir seules le comportement d’un composé : sa structure et les autres éléments présents comptent aussi.
L’antimoine est connu depuis l’Antiquité ; le nom est lié à stibium, d’où vient le symbole Sb. Les Égyptiens anciens utilisaient de la stibine comme maquillage noir pour les yeux, selon Jefferson Lab. Enfin, les risques ne se résument pas à une propriété unique de l’élément : ils dépendent de la forme chimique et des conditions d’exposition. L’INRS, dans sa fiche sur le trioxyde de diantimoine, distingue les dangers associés à ce composé ; il ne faut donc pas extrapoler automatiquement ses conclusions à toutes les formes de l’antimoine.