هيدريد الأنتيمون SbH3

في الكيمياء إن مركب هيدريد الأنتيمون ويعرف باسم الستيبين (Stibine) عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يتكون من الصيغة الكيميائية التالية: (SbH3)، وهو غاز عديم اللون ذو رائحة كريهة مميزة، يتم إنتاجه عن طريق إذابة الزنك / الأنتيمون أو الأنتيمون المغنيسيوم في حمض الهيدروكلوريد، علما أن هذا الغاز عديم اللون هو الهيدريد التساهمي الرئيسي للأنتيمون ونظير ثقيل للأمونيا، وهو جزيء هرمي بزوايا (H – Sb – H) مقدارها ° 91.7.

هيدريد الأنتيمون

إن مركب هيدريد الأنتيمون عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (SbH3)، ونظرًا لأنه (SbH3) يشبه إلى حد بعيد (arsine) ذو الصيغة الكيميائية (AsH3)، فقد تم اكتشافه أيضًا بواسطة اختبار مارش (Marsh)، إذ يكشف هذا الاختبار الحساس عن الزرنيخ المتولد في وجود الزرنيخ، هذا الإجراء الذي طوره جيمس مارش حوالي عام 1836 ميلادي، يعتمد على معالجة عينة بالزنك الخالي من الزرنيخ وحمض الكبريتيك المخفف.

• إذا كانت العينة تحتوي على الزرنيخ، فسوف يتشكل الزرنيخ الغازي، يُسحب الغاز في أنبوب زجاجي ويتحلل عن طريق التسخين حوالي 250-300 درجة مئوية، ويشار إلى وجود الزرنيخ عن طريق تكون رواسب في الجزء الساخن من الجهاز، كما ويشير تكون رواسب المرآة السوداء في الجزء البارد من الجهاز إلى وجود عنصر الأنتيمون.

• في عام 1837 ميلادي اكتشف لويس طومسون وبفاف بشكل مستقل الستيبين، لقد استغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يتم تحديد خصائص الحالة السامة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم توفر التركيب المناسب، في عام 1876 ميلادي، اختبر فرانسيس جونز عدة طرق تخليقية، ولكن لم يكن ذلك قبل عام 1901 ميلادي عندما حدد ألفريد ستوك معظم خصائص الستيبين.

• يستخدم هيدريد الأنتيمون في عملية صناعة أشباه الموصلات لتخدير كميات صغيرة من الأنتيمون عبر عملية ترسيب البخار الكيميائي (CVD)، تدعي التقارير استخدام هيدريد الأنتيمون كمادة تبخير، لكن عدم استقراره وتحضيره المحرج يتناقضان مع (PH3) المدخن الأكثر تقليدية، إذا فقد تم استخدامه كعامل تبخير، على الرغم من أن الاستخدام التجاري لهذا المركب محدود، إلا أن مخاطر التعرض قد تظهر عند تكوينه نتيجة خلط مركب الأنتيمون مع عامل اختزال قوي في وجود الحمض.

التحضير والخصائص لهيدريد الأنتيمون

• يتم تحضير هيدريد الأنتيمون بشكل عام عن طريق تفاعل مصادر أيون (+Sb3)  مع مكافئات (-H)، كما في التفاعلات الكيميائية التالية:

2Sb2O3 + 3 LiAlH4 → 4 SbH3 + 1.5 Li2O + 1.5 Al2O3

SbCl3 + 3/4 NaBH4 → SbH3 + 0.75 NaCl + 0.75 BCl3

• بدلاً من ذلك ، تتفاعل مصادر (-Sb3) مع الكواشف البروتونية (حتى الماء) من أجل إنتاج هذا الغاز غير المستقر:

Na₃Sb + 3 H₂O → SbH₃ + 3 NaOH

• إن الخصائص الكيميائية لهيدريد الأنتيمون تشبه تلك الخاصة بـ (AsH3) نموذجي لهيدريد ثقيل (مثل AsH3  H2Te  SnH4)، وهيدريد الأنتيمون غير مستقر فيما يتعلق بعناصره، إذ يتحلل الغاز ببطء عند درجة حرارة الغرفة ولكن بسرعة عند درجة حرارة مقدارها 200 درجة مئوية، وذلك تبعا للتفاعل التالي:

2SbH3 → 3 H2 + 2 Sb

• إن التحلل هو ذاتي التحفيز ويمكن أن يكون متفجرًا، ويتأكسد هيدريد الأنتيمون بسهولة بواسطة الأكسجين: (O2) أو حتى بواسطة الهواء، تبعا للمعادلة الكيميائية التالية:

2SbH3 + 3 O2 → Sb2O3 + 3 H2O

• لا يُظهر هيدريد الأنتيمون أي أساسيات، ولكن من الممكن أن تتم إزالته كما في التفاعل الكيميائي التالي:

SbH3 + NaNH2 → NaSbH2 + NH3

الأمان والمخاطر الصحية لهيدريد الأنتيمون

• هيدريد الأنتيمون هو عبارة عن غاز قابل للاشتعال غير مستقر، وهو شديدة السمية، حيث تبلغ (LC50 100) جزء في المليون في الفئران، ولحسن الحظ فإن مركب هيدريد الأنتيمون غير مستقر لدرجة أنه نادرًا ما يتم مواجهته خارج المختبرات.

كما أن هيدريد الأنتمون هو عبارة عن غاز عديم اللون ذو رائحة كريهة، وهناك خطر حريق معتدل قد ينتج عنه أبخرة سامة عند التسخين فوق درجة حرارة مقدارها: 392 درجة فهرنهايت.

• هيدريد الأنتمون مهيج للجلد والعينين والأغشية المخاطية، وهو أثقل من الهواء، وإذا تعرضت الحاوية التي تحمل هذه المادة لنيران طويلة أو حرارة شديدة، فقد تنفجر هذه الحاوية بعنف أو تتصاعد منها أبخرة سامة، علما أنه قد تكون هذه الأبخرة قاتلة إذا تم استنشاقها أو امتصاصها من خلال الجلد، وقد يتسبب ملامسة غاز هيدريد الأنتمون أو الغاز المسال منه في حدوث حروق و / أو إصابات خطيرة و / أو قضمة الصقيع.

• كما سوف ينتج عن الحريق غازات مزعجة و / أو أكالة و / أو سامة، علما أن الجريان السطحي الناتج من مكافحة الحرائق قد يسبب التلوث، إن هيدريد الأنتيمون يتفاعل مع كلا من الهواء والماء، وهو شديد الاشتعال، ويحدث انفجار إذا تم تسخين هيدريد الأنتيمون بمادة الأمونيا أو مادة الكلور، كما ينفجر هيدريد الأنتيمون مع حمض النيتريك المركز.

• ومن المخاطر الصحية لهيدريد الأنتيمون بما أنه غاز شديد السمية فإن التأثيرات الحادة والمزمنة مشابهة لتلك الآثار الجانبية للغازات السامة، كان التعرض لـ 100 جزء في المليون في الهواء لمدة ساعة قاتلاً للفئران وخنازير غينيا، مما تسبب في الموت المتأخر في غضون يوم إلى يومين، التركيز الثلاثي في ​​الهواء للبشر غير معروف.

• ومثل الأرسين فإن هيدريد الأنتمون (الستيبين) هو عامل انحلال الدم، يسبب إصابة في كلا من الكلى والكبد، علما أن السمية أقل إلى حد ما من تلك الموجودة في الزرنيخ، أما في حالات التسمم الحاد فإنه يمكن أن تنجم الوفاة عن الفشل الكلوي والوذمة الرئوية، حيث أن عيدريد الأنتمون هو مادة مهيجة للرئة.

• أعراض التسمم العثماني من استنشاق هذا الغاز هي الصداع، والضعف والغثيان وآلام في البطن، مع العلم أنه لا يوجد تقرير عن قدرته على الإصابة بالسرطان في الحيوانات أو البشر؛ ولكن بسبب تشابهه مع الزرنيخ في الخصائص الكيميائية والسمية فإنه من المتوقع أن يُظهر هيدريد الأنتمون على شكل مادة مسرطنة.

• تختلف سمية هيدريد الأنتمون عن سمية مركبات الأنتيمون الأخرى ولكنه يشبه سمية الأرسين، إذ يرتبط هذا المركب بالهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء، مما يتسبب في تدميرها بواسطة الجسم، ولقد ترافقت معظم حالات التسمم بهيدريد الأنتمون مع تسمم الزرنيخ، على الرغم من أن الدراسات التي أجريت على الحيوانات تشير إلى أن سميتها متكافئة.

وفي نهاية ذلك فإنه من الواجب الأخذ بعين الاعتبار العلامات الأولى للتعرض والتي من الممكن أن تستغرق عدة ساعات حتى تصبح واضحة وظاهرة، وهي الصداع والدوار بالإضافة إلى الغثيان، تليها أعراض فقر الدم الانحلالي (مستويات عالية من البيليروبين غير المقترن)، وبيلة ​​الهيموجلوبين واعتلال الكلية.