| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Grundstofferne i 2. geled - et miljøproblem nu eller fremover?

Bilag 1. Antimon

1.1 Stofidentitet

Tabel 1.1
CAS Nr., molekylevægt og EINECS Nr for antimon

Synonymer, som er relateret til det kemiske navn stibium, anvendes ofte om antimon i dets forskellige forbindelser, f.eks. stiban eller stibonium.

1.2 Fysisk-kemiske egenskaber

Antimon er et metalloid fra samme kemiske hovedgruppe som arsen og fosfor (gruppe VB). Det optræder typisk med valenserne +3 (Sb(III)) eller +5 (Sb(V)). Metallisk antimon har en flaget, krystallinsk tekstur med blåhvid farve med metalglans. Antimon angribes ikke af fortyndede syrer og baser. Typiske forbindelser er sulfid-, hydroxid- eller oxidforbindelser [1, 2]. Metallisk antimon er uopløseligt i vand, mens f.eks. oxidforbindelserne Sb₂O₅ og Sb₂O₃ samt sulfidforbindelserne er svagt opløselige i vand. Tabel 1.2 viser udvalgte fysisk-kemiske data for metallisk antimon (data fra [3]).

Tabel 1.2
Fysisk-kemiske data for metallisk antimon

1.3 Anvendelse og forbrug

1.3.1 Anvendelse

Antimon indgår i følgende højvolumen stoffer i EU: Diantimontrioxid (1309-64-4), antimonsulfid (1345-04-6) og natrium hexahydroxoantimonat (33908-66-6) [4]. Antimon findes også i kosmetikprodukter [13, 17, 18].

1.3.2 Forbrug

Den globale nyproduktion af antimon har gennem de seneste år været omkring 150.000 tons/år og har i de seneste år været stærkt stigende. Kina står for ca. 70% af produktionen. Ud fra pro capitaforbruget i USA skønnes det, at forbruget i Danmark var på ca. 840 tons per år i 1995/1996 [9] .

Prisen fluktuerer med udbuddet fra Kina [14]. Primære producentlande er Kina (100.000 t/år), Sydafrika (6000 t/år), Bolivia (5000 t/år), og Rusland (3000 t/år). Store kendte reserver ligger i de nævnte lande plus USA og Kirgisistan.

Som det fremgår af Tabel 1.3 er de identificerede tendenser med en enkelt undtagelse faldende. Stigningen i det samlede forbrug skal således findes inden for de anvendelsesområder, der i Tabel 1.3 er beskrevet ved: "udviklingen ikke kendt" og for "infrarøde detektorer".

Tabel 1.3
Udvikling i forbruget af antimon fordelt på anvendelser i Danmark [9]

Note 1: I USA fordelte forbruget af antimon i år 2000 sig inden for følgende områder [6]: Flammehæmmere 55%, transportprodukter (incl. batterier) 18%, kemikalier 10%, keramik og glas 7%, andre anvendelser 10% [6]. Sammenlignes det med [7], så er der tale om et fald i forbruget til glas og keramik.
Note 2: Da anvendelsen af bly i batterier er faldende, så er anvendelsen af antimon til legering af bly til batterier ligeledes faldende.
Note 3: Antimon anvendes til flammehæmning sammen med bromerede flammehæmmere. På grund af den stigende bekymring og dermed substitution af bromerede flammehæmmere formodes forbruget af antimon til flammehæmning at ville falde.

Det estimerede årlige forbrug på ca. 840 tons i Danmark er i Tabel 1.4 fordelt på anvendelsesområder ud fra fordelingen i USA i 1996 [9].

Tabel 1.4
Den relative fordeling af USA's forbrug og den danske anvendelse af antimon i 1996 baseret på [9]

1.4 Emissioner til og forekomst i miljøet

Antimon findes i små koncentrationer i kul og olie og frigives derfor til miljøet ved afbrænding af fossile brændsler. Emission fra industri og afbrænding af fossile brændsler har medført en kraftig forøget emission af antimon gennem de sidste 50 år [9].

Anvendelsen af antimon i form af antimonoxid som flammehæmmer i f.eks. plast, tekstiler og elektronik betyder, at antimon findes i fast affald. Det skønnes derfor, at både afbrænding og deponering af fast affald kan medvirke til frigivelse af antimon. En svensk undersøgelse viste, at antimon i slagger, flyvaske og røggaskondensat fra affaldsforbrænding er hhv. 526 µg/kg TS, 425 µg/kg TS og ca. 1 mg/L [9]. 0,1-1% af affaldets indhold af antimon emitteres til atmosfæren ved forbrænding alt efter typen af røggasrensning.

Svenske erfaringer viser, at indholdet af antimon i agerjord stiger kraftigt ved slamudbringning.

Antimon findes i lave koncentrationer i søvand og havvand primært som Sb(OH)₆^-, jvf. nedenstående tabel. Bemærk, at data ikke stammer fra danske undersøgelser og derfor ikke nødvendigvis afspejler baggrundskonccentrationen i Danmark. I Østersøen er antimon fundet i koncentrationer på 25-75 ng/L. Antimon kan bindes til partikulært materiale, og i miljøet findes en betydelig del af den samlede mængde antimon som methylerede forbindelser [9].

Tabel 1.5
Typisk baggrundskoncentration af antimon i miljøet. Data fra [9, 12, 16]

I affaldsstrømmene findes antimon især i spildevandsslam og slam fra vejvandsbassiner, se Tabel 1.6. Antimonkoncentrationen er relativt høj i forhold til hovedparten af de øvrige metaller i perkolat fra både deponiceller for restprodukter fra røggasrensning og fra kontrollerede lossepladser. Koncentrationen er lav i røggas.

Tabel 1.6
Niveauer af antimon i samfundets affaldsstrømme. Målingerne er foretaget i efteråret 2001

1.5 Fareklassificering

På listen over farlige stoffer er antimonforbindelser, med undtagelse af antimontetraoxid (Sb₂O₄), antimonpentoxid (Sb₂O₅), antimontrisulfid (Sb₂S₃), antimonpentasulfid (Sb₂S₅) samt forbindelser med særskilt klassificering, opført med klassifikationen: sundhedsskadelig med risikosætningen R20/22 (Farlig ved indånding og ved indtagelse) og miljøfarlig med risikosætningen R51/53 (Giftig for organismer, der lever i vand; kan forårsage uønskede langtidsvirkninger i vandmiljøet) [8].

Antimontrioxid er i EU klassificeret som kræftfremkaldende (kategori Carc3) med R-sætningen R40 (Mulighed for varig skade på helbred) [8]. Stoffet er under miljøfareklassificering og risikovurdering i EU med Sverige som rapporteur.

Klorider af antimon er klassificerede som ætsende og miljøfarlige og antimontrifluorid er klassificeret som giftig og miljøfarlig [8].

Tabel 1.7
EU-klassificering af antimon og antimonforbindelser [8]

("-" = ikke vurderet/klassificeret af EU

1.6 Toksikologi

Epidemiologiske undersøgelser har vist, at antimon i form af antimontrioxid forårsage dermatitis og muligvis give anledning til reproduktionskader hos kvinder. Forsøg med rotter har vist, at indånding af antimontrioxid kan give teratogene effekter. Antimons kræftfremkaldende egenskaber er ikke evalueret af IARC eller EPA, men antimontrioxid er klassificeret som kræftfremkaldende i kategori 3 i EU (carcinogenicitet i forsøgsdyr). Lave effektniveauer forekommer ved indånding, eksempelvis. udvikles lunge-neoplasmer i dyreforsøg, og tilsyneladende er hunner mere sensitive end hanner [9].

Forhøjede koncentrationer findes i visse arbejdsmiljøer og i luft nær industrielle kilder, f.eks. metalværker, kulfyrede kraftværker og forbrændingsanlæg. Metallisk antimon og visse trivalente antimonforbindelser har størst potentiale for eksponering og toksicitet, mens pentavalente forbindelser er mindre problematiske [15].

1.7 Miljøegenskaber

1.7.1 Miljøkemi

I vandigt miljø danner antimonsalte hydrerede antimonforbindelser. Sb(III) vil findes som Sb(OH)₃ i de fleste vandige miljøer, mens den dominerende forbindelse for Sb(V) i vandigt miljø er Sb(OH)₆^- (pH > 3) [2]. Dannelse af komplekser med organisk stof anses ikke for betydende for den samlede skæbne. Mobiliteten af antimon kontrolleres i jord og sediment af binding til ler og mineraler, og udfældning sker med oxider af Fe, Al og Mn [2].

Biomethylering af antimon er kendt fra miljøet i lighed med tin, arsen og andre nærtstående metaller. Methylerede antimonforbindelser synes dog ikke at have nogen væsentlig effekt i miljøet [2], men andre kilder angiver methyleret antimon som meget giftigt [7].

1.7.2 Økotoksikologi

Antimontrioxid udviste 50% væksthæmmende effekt (EC₅₀) på ferskvandsalgen Selanastrum capricornutum ved 0,7 mg/L, mens nul-effekt koncentrationen lå på 0,2 mg/L. [5]. Stoffet må således betegnes som meget giftigt over for alger. EC₅₀ på Daphnia magna (målt som immobilisering) af forbindelsen antimontrioxid blev bestemt til 423-555 mg/L. Antimontrichlorid havde en LC₅₀-værdi 12,1 mg/L over for Daphnia magna. Over for regnbue ørred var toksiciteten af antimontrichlorid i en langtidstest (28 dage) 0,66 mg/L (LC₅₀).

Antimonchloroxid havde nul-effekt koncentration på 0,03 mg/L over for ferskvandsalgen Chlorella vulgaris efter 3 måneders eksponering.

Tabel 1.8
Udvalgte testresultater for antimons miljøtoksicitet (mg/L). Data fra [5]

1.7.3 Bioakkumulering

Antimon er tilsyneladende ikke et essentielt grundstof, og den tilgængelige information giver ikke anledning til at anse antimon for bioakkumulerende. Højeste koncentrationer er set i makroalger, hvor biokoncentreringsfaktoren (BCF) ligger mellem 7 og 17, enkelte plantearter akkumulerer dog betydeligt mere antimon. Resultater fra muslinger, krebsdyr og fisk ligger lavere [5].

1.8 Sammenfatning

Øget industriel anvendelse samt afbrænding af fossile brændsler har forhøjet emissionen til atmosfæren og dermed også tør- og våddepositionen. Antimonforbindelser er generelt sundhedsskadelige og miljøfarlige, men enkelte forbindelse har også andre effekter. Antimontrioxid er på listen over farlige stoffer klassificeret som kræftfremkaldende i kategori Carc3, og antimontrofluorid er giftig for mennesker og flere vandlevende organismer.

1.9 Referencer