アンチモンは、主に漸近巨星分枝（AGB）星におけるs過程（遅い中性子捕獲）によって星で合成され、超新星や中性子星の合体時のr過程（速い中性子捕獲）による寄与もわずかにあります。アンチモンの2つの安定同位体は、これらの過程によって生成されます。
アンチモンの宇宙存在度は極めて低く、水素の原子数に対して約3×10⁻¹¹倍であり、宇宙で最も希少な元素の一つです。この極端な希少性は、アンチモンが奇数の陽子（51個）を持つために偶数の元素よりも不安定であり、核安定性曲線の不利な領域に位置することなど、複数の要因によって説明されます。
中性アンチモン（Sb I）およびイオン化アンチモン（Sb II）のスペクトル線は、この元素の宇宙存在度が非常に低いため、星のスペクトルで観測することが極めて困難です。しかしながら、s過程元素に超濃縮されたいくつかの化学的に特異な星において、アンチモンの痕跡が検出されており、進化したAGB星における核合成過程の研究が可能となっています。
アンチモンは古代から知られていましたが、しばしば他の物質と混同されていました。エジプト人は紀元前3000年ごろから、天然のアンチモン硫化物（輝安鉱、Sb₂S₃）を黒いアイライナー（コール）として使用していました。バビロニア人やアッシリア人も、化粧品や染料としてアンチモンを使用していました。アンチモンという名前は、おそらくアラビア語のithmidまたはal-'ithmidに由来し、これは輝安鉱を指します。
民間語源では、アンチモンという名前をラテン語のanti-monachum（修道士に対する）に結びつけることがあり、アンチモンが修道士にとって有毒であることを示唆していますが、この由来はおそらく誤りです。化学記号Sbは、輝安鉱の古い名前であるラテン語のstibiumに由来します。
金属アンチモンは中世には知られていましたが、その調製は錬金術の秘密に包まれていました。ドイツのベネディクト会修道士であるバシレウス・ヴァレンティヌス（1394-1450）は、15世紀（日付は不確実）に錬金術の著作の中で、アンチモンの様々な調製法とその性質について記述しました。彼の著作「アンチモンの勝利の戦車」（1604年頃出版）では、アンチモンの精製方法と医学的用途が詳細に説明されています。
アンチモンが独自の化学元素として認識されるようになったのは、18世紀に徐々に進みました。アントワーヌ・ラヴォアジエ（1743-1794）は、1789年に化学元素のリストにアンチモンを含めました。アンチモンは19世紀から主に冶金と顔料のために工業的に大量生産されるようになりました。
アンチモンは地殻中に平均濃度約0.2 ppmで存在し、比較的希少な元素です。スズの約10分の1の存在量ですが、銀の約10倍の存在量です。主なアンチモン鉱石は輝安鉱（Sb₂S₃）で、約71％のアンチモンを含みます。二次鉱石には、バレンチナイト（Sb₂O₃）、セナーモンタイト（立方晶Sb₂O₃）、ケルメサイト（Sb₂S₂O）があります。
世界のアンチモン生産量は年間約15万から18万トンです。中国が世界生産量の約60〜70％を占め、次いでロシア、タジキスタン、ボリビア、南アフリカが続きます。このような生産の極端な集中は、アンチモンを地政学的混乱に対して非常に脆弱な戦略的物質としています。
アンチモンは、火災安全とバッテリーへの重要性、および生産の極端な地理的集中から、欧州連合、アメリカ合衆国、その他の主要経済圏によってクリティカルな物質と見なされています。アンチモンのリサイクルは控えめで、供給の約10〜15％を占め、主に使用済み鉛蓄電池から回収されています。リサイクル率は、合金中のアンチモンの希釈と回収の技術的困難によって制限されています。
アンチモン（記号Sb、原子番号51）は、周期表の15族に属するメタロイドで、窒素、リン、ヒ素、ビスマスとともに分類されます。その原子は51個の陽子、通常70個の中性子（最も豊富な同位体 \(\,^{121}\mathrm{Sb}\)）、および電子配置[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³の51個の電子を持っています。
アンチモンは銀白色の光沢を持つ固体で、金属光沢がありますが、その性質は金属と非金属の中間に位置し、メタロイドとして分類される理由となっています。密度は6.69 g/cm³で、中程度の重さです。アンチモンはヒ素と同様の菱面体構造で結晶化し、脆くて粉末になりやすく、展延性がありません。
アンチモンの融点は631 °C（904 K）、沸点は1587 °C（1860 K）です。アンチモンのユニークで貴重な性質は、固化時に約1.7％体積が膨張することです。この性質は水、ビスマス、ガリウムと共有されており、歴史的に活字の製造に利用されてきました。
アンチモンは熱と電気の不良導体であり、これはメタロイドの特徴的な性質です。電気抵抗は銅の約400倍です。アンチモンは室温での大気腐食に対してよく耐えますが、湿った空気中ではゆっくりと酸化します。
アンチモンの融点：904 K（631 °C）。
アンチモンの沸点：1860 K（1587 °C）。
アンチモンは固化時に約1.7％膨張し、これは希少で貴重な性質です。
| 同位体 / 記号 | 陽子 (Z) | 中性子 (N) | 原子質量 (u) | 天然存在比 | 半減期 / 安定性 | 崩壊 / 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| アンチモン-121 — \(\,^{121}\mathrm{Sb}\,\) | 51 | 70 | 120.903815 u | ≈ 57.21% | 安定 | アンチモンの最も豊富な安定同位体で、総量の半分以上を占めます。 |
| アンチモン-123 — \(\,^{123}\mathrm{Sb}\,\) | 51 | 72 | 122.904214 u | ≈ 42.79% | 安定 | アンチモンの2番目に豊富な安定同位体で、総量の2/5以上を占めます。 |
| アンチモン-124 — \(\,^{124}\mathrm{Sb}\,\) | 51 | 73 | 123.905935 u | 合成 | ≈ 60.2日 | 放射性（β⁻）。原子炉内の活性化生成物で、トレーサーとして使用されます。 |
| アンチモン-125 — \(\,^{125}\mathrm{Sb}\,\) | 51 | 74 | 124.905253 u | 合成 | ≈ 2.76年 | 放射性（β⁻）。核分裂および活性化生成物で、工業用ラジオグラフィーに使用されます。 |
N.B.：
電子殻： 電子が原子核の周りにどのように配置されているか。
アンチモンは51個の電子を持ち、5つの電子殻に分布しています。完全な電子配置は：1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p³、または簡略化すると：[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³。この配置はK(2) L(8) M(18) N(18) O(5)とも表記できます。
K殻 (n=1)：1s軌道に2個の電子を含みます。この内殻は完全で非常に安定しています。
L殻 (n=2)：2s² 2p⁶に8個の電子が分布しています。この殻も完全で、貴ガス（ネオン）の配置を形成しています。
M殻 (n=3)：3s² 3p⁶ 3d¹⁰に18個の電子が分布しています。この完全な殻は電子シールドに寄与します。
N殻 (n=4)：4s² 4p⁶ 4d¹⁰に18個の電子が分布しています。完全な4d軌道は特に安定しています。
O殻 (n=5)：5s² 5p³に5個の電子が分布しています。これらの5個の電子はアンチモンの価電子です。
アンチモンは5個の価電子を持ちます：2個の5s²電子と3個の5p³電子。主な酸化状態は-3、+3、+5です。+3状態が最も一般的で、アンチモンは3個の5p³電子を失い、三酸化アンチモン（Sb₂O₃）や三塩化アンチモン（SbCl₃）などの化合物として現れます。
+5状態は、五酸化アンチモン（Sb₂O₅）や五塩化アンチモン（SbCl₅）などのより酸化された化合物に存在しますが、これらの化合物はアンチモン(III)化合物よりも安定性が低いです。-3状態は、金属アンチモン化物（GaSb、InSbなど）に現れ、アンチモンが電子受容体として作用し、Sb³⁻イオンを形成します。金属アンチモンは酸化状態0に相当します。
アンチモンは室温では比較的安定していますが、ゆっくりと酸化して保護的な酸化物の薄い層を形成します。高温（400 °C以上）では、アンチモンは空気中で明るい白色の炎を上げて燃焼し、三酸化アンチモン（Sb₂O₃）を生成し、白い煙として放出されます：4Sb + 3O₂ → 2Sb₂O₃。この白い煙は歴史的に劇場効果を作り出すために使用されてきました。
アンチモンはハロゲンと反応して三ハロゲン化物または五ハロゲン化物を形成します：2Sb + 3Cl₂ → 2SbCl₃（三塩化物）または2Sb + 5Cl₂ → 2SbCl₅（五塩化物）。三塩化アンチモンは発煙性の吸湿性液体で、化学合成に使用されます。アンチモンは非酸化性酸には耐性がありますが、濃硝酸や王水には溶解します。
強塩基との融解反応により、アンチモンはアンチモネートを形成します。硫化アンチモン(III)（Sb₂S₃）は天然鉱物の輝安鉱で、暗灰色の金属色をした重要な化合物です。歴史的に顔料、化粧品、医薬品として使用されてきました。
アンチモンの主要な応用は、世界的な需要の約60％を占める三酸化アンチモン（Sb₂O₃）で、ハロゲン化難燃剤のシナジー剤として使用されます。三酸化アンチモン自体は効果的な難燃剤ではありませんが、臭素化または塩素化化合物と相乗効果を発揮し、ポリマー材料の燃焼を著しく抑制します。
この機構には、高温で揮発性のアンチモン三ハロゲン化物（SbCl₃、SbBr₃）が形成され、ガス相でのフリーラジカル反応を妨害し、効果的に火を消し止めます。このアンチモン-ハロゲンの組み合わせは特に効果的で経済的であり、プラスチック、繊維、フォーム、電子機器の防火安全基準を満たすことができます。
典型的なテレビには、プラスチック部品に5-10グラムの三酸化アンチモンが含まれ、コンピュータには3-5グラムが含まれており、巨大な需要を生み出しています。しかし、ハロゲン化難燃剤に関する環境および健康上の懸念（毒性、生物濃縮、焼却時のダイオキシン生成）により、一部の応用では徐々に制限が進んでおり、アンチモンの需要に影響を与えています。
アンチモンの2番目の主要な応用は、鉛蓄電池用の鉛合金の硬化剤です。鉛に2-5％のアンチモンを添加すると、硬度、機械的強度、鋳造性が大幅に向上し、これらは数年にわたって腐食や機械的ストレスに耐える必要があるバッテリーの正極グリッドにとって不可欠な性質です。
鉛-アンチモンバッテリーは、アンチモンフリーバッテリーに比べて高温での性能が優れ、寿命が長いです。しかし、自己放電が速く、水の消費量（加水分解）が多いため、定期的なメンテナンスが必要です。現代の車両用バッテリーは、メンテナンスを減らすために鉛-カルシウム合金を使用することが多いです。
産業用バッテリー、重負荷用始動バッテリー、通信用バッテリー、トラクションバッテリー（フォークリフト、潜水艦）は、優れた性能のために引き続き鉛-アンチモン合金を主に使用しています。この応用は、世界のアンチモン需要の約20-25％を占めています。
アンチモンおよびその化合物は、化学形態に応じて中程度から高い毒性を示します。三酸化アンチモン（Sb₂O₃）は、国際がん研究機関（IARC）によってヒトに対して発がん性がある可能性がある物質（グループ2B）に分類されています。暴露は主に冶金および加工産業での粉塵の吸入によって起こります。
アンチモンへの急性暴露は、目の刺激、皮膚の刺激、呼吸器系の刺激、吐き気、嘔吐を引き起こします。慢性的な暴露は、肺（肺塵症）、心血管、皮膚の問題を引き起こす可能性があります。これらの影響はヒ素と似ていますが、一般的に重症度は低いです。
アンチモンは環境中、特に鉱山や製錬所の近くの土壌に蓄積します。産業源および廃棄物の浸出によるアンチモンによる水の汚染は、一部の地域で問題となっています。飲料水基準は通常、限度を5-6 μg/Lに設定しています。
原子のすべての形：古代の直感から量子力学まで 
核種の半減期：放射能と年代測定への影響 
元素周期表：歴史と構成 
なぜ生命は酸素にこれほど依存しているのか？ 
水素 (H, Z = 1)：宇宙創成の要 
ヘリウム (He, Z = 2)：ビッグバンの名残と恒星の役割 
リチウム (Li, Z = 3)：現代バッテリーの鍵となる元素 
ベリリウム (Be, Z = 4)：希少で優れた特性を持つ金属 
ホウ素 (B, Z = 5)：材料科学の鍵となる元素 
炭素
(C, Z = 6)：生命の元素 
窒素 (N, Z = 7)：大気中に豊富に存在する元素 
酸素 (O, Z = 8)：生命の中心となる元素 
フッ素 (F, Z = 9)：反応性の高い必須元素 
ネオン (Ne, Z = 10)：希ガスの貴族元素 
ナトリウム (Na, Z = 11)：反応性の高い多目的元素 
マグネシウム (Mg, Z = 12)：生物学と産業に不可欠な元素 
アルミニウム (Al, Z = 13)：軽量で多目的な元素 
ケイ素 (Si, Z = 14)：地球と現代技術の鍵となる元素 
リン (P, Z = 15)：生命に不可欠な基本元素 
硫黄 (S, Z = 16)：生命と産業に不可欠な元素 
塩素 (Cl, Z = 17)：化学産業と消毒の鍵となる元素 
アルゴン (Ar, Z = 18)：大気中の貴族元素 
