Periyodik tabloda arsenik nasıl okunur? Arsenik tehlikeli ama gerekli bir maddedir. Arseniğin toksikolojik özellikleri

Arsenik, nitrojen grubunun (periyodik tablonun 15. grubu) kimyasal bir elementidir. Bu, eşkenar dörtgen kristal kafesli metalik bir parlaklığa sahip kırılgan bir maddedir (α-arsenik) gri. 600°C'ye ısıtıldığında As süblimleşir. Buhar soğutulduğunda yeni bir değişiklik ortaya çıkar - sarı arsenik. 270°C'nin üzerinde tüm As formları siyah arseniğe dönüşür.

keşif geçmişi

Arseniğin ne olduğu, kimyasal bir element olarak tanınmasından çok önce biliniyordu. IV.Yüzyılda. M.Ö e. Aristo, artık realgar veya arsenik sülfür olduğuna inanılan sandarak adlı bir maddeden bahsetmiştir. Ve MS 1. yüzyılda e. yazarlar Yaşlı Pliny ve Pedanius Dioscorides orpiment - boyayı 2 S 3 olarak tanımladılar . XI yüzyılda. N. e. üç çeşit "arsenik" ayırt edildi: beyaz (As 4 O 6), sarı (As 2 S 3) ve kırmızı (As 4 S 4). Elementin kendisi muhtemelen ilk olarak 13. yüzyılda As 2 S 3'ün başka bir adı olan arsenikumun sabunla ısıtıldığında metal benzeri bir maddenin ortaya çıktığını kaydeden Albertus Magnus tarafından izole edildi. Ancak bu doğa bilimcinin saf arsenik aldığına dair bir kesinlik yok. Saf ekstraksiyonun ilk otantik kanıtı 1649 tarihlidir. Alman eczacı Johann Schroeder, arseniği kömür varlığında oksidini ısıtarak hazırladı. Daha sonra Fransız doktor ve kimyager Nicolas Lemery, oksit, sabun ve potas karışımını ısıtarak bu kimyasal elementin oluşumunu gözlemledi. 18. yüzyılın başlarında, arsenik zaten eşsiz bir yarı metal olarak biliniyordu.

Yaygınlık

Yerkabuğunda arsenik konsantrasyonu düşüktür ve 1,5 ppm'dir. Toprakta ve minerallerde oluşur ve rüzgar ve su erozyonu yoluyla havaya, suya ve toprağa salınabilir. Ayrıca element atmosfere başka kaynaklardan da girer. Volkanik patlamalar sonucunda yılda yaklaşık 3 bin ton arsenik havaya salınır, mikroorganizmalar yılda 20 bin ton uçucu metilarsin oluşturur ve fosil yakıtların yanması sonucu 80 bin ton havaya salınır. Aynı dönem.

As ölümcül bir zehir olmasına rağmen, gerekli doz 0,01 mg / gün'ü geçmese de bazı hayvanların ve muhtemelen insanların diyetinin önemli bir bileşenidir.

Arsenik, suda çözünür veya uçucu bir duruma dönüştürmek son derece zordur. Oldukça hareketli olması, maddenin herhangi bir yerde büyük konsantrasyonlarının görünemeyeceği anlamına gelir. Bir yandan bu iyi ama diğer yandan arsenik kirliliğinin giderek artan bir sorun haline gelmesinin nedeni de yayılma kolaylığı. İnsan faaliyetleri nedeniyle, esas olarak madencilik ve eritme yoluyla, genellikle hareketsiz olan kimyasal element göç eder ve şimdi yalnızca doğal konsantrasyonunun olduğu yerlerde bulunamaz.

Yerkabuğundaki arsenik miktarı ton başına yaklaşık 5 gramdır. Uzayda, konsantrasyonunun milyon silikon atomu başına 4 atom olduğu tahmin edilmektedir. Bu unsur yaygındır. Yerel durumda küçük bir miktar bulunur. Kural olarak, %90-98 saflıkta arsenik oluşumları, antimon ve gümüş gibi metallerle birlikte bulunur. Bununla birlikte, çoğu, 150'den fazla farklı mineralin - sülfitler, arsenitler, sülfoarsenitler ve arsenitler - bileşimine dahildir. Arsenopirit FeAsS, en yaygın As içeren minerallerden biridir. Diğer yaygın arsenik bileşikleri realgar mineralleri As 4 S 4 , orpiment As 2 S 3 , lelingit FeAs 2 ve enarjit Cu 3 AsS 4'tür . Arsenik oksit de yaygındır. Bu maddenin çoğu bakır, kurşun, kobalt ve altın cevherlerinin eritilmesinin bir yan ürünüdür.

Doğada, arseniğin sadece bir kararlı izotopu vardır - 75 As. Yapay radyoaktif izotoplar arasında 76 As, 26,4 saatlik yarılanma ömrü ile öne çıkıyor.Arsenik-72, -74 ve -76 tıbbi teşhiste kullanılıyor.

Endüstriyel üretim ve uygulama

Arsenik metali, arsenopiritin havasız 650-700 °C'ye ısıtılmasıyla elde edilir. Arsenopirit ve diğer metal cevherleri oksijenle ısıtılırsa, As kolayca onunla kombinasyona girerek kolayca süblimleşen As 4 O 6'yı oluşturur, aynı zamanda "beyaz arsenik" olarak da bilinir. Oksit buharı toplanır ve yoğunlaştırılır ve daha sonra yeniden süblimasyon ile saflaştırılır. Çoğu As, bu şekilde elde edilen beyaz arsenikten karbon indirgenmesiyle üretilir.

Dünya metalik arsenik tüketimi nispeten küçüktür - yılda sadece birkaç yüz ton. Tüketilenlerin çoğu İsveç'ten geliyor. Metaloid özelliklerinden dolayı metalurjide kullanılır. Erimiş damlanın yuvarlaklığını iyileştirdiği için kurşun saçma üretiminde yaklaşık %1 oranında arsenik kullanılır. Kurşun bazlı yatak alaşımlarının özellikleri, yaklaşık %3 arsenik içerdiklerinde hem termal hem de mekanik olarak iyileşir. Kurşun alaşımlarında az miktarda bu kimyasal elementin bulunması, onları pillerde ve kablo zırhlarında kullanım için sertleştirir. Küçük arsenik safsızlıkları, bakır ve pirincin korozyon direncini ve termal özelliklerini arttırır. Saf haliyle, kimyasal elemental As, bronz kaplama ve piroteknikte kullanılır. Yüksek oranda saflaştırılmış arsenik, silikon ve germanyum ile kullanıldığı yarı iletken teknolojisinde ve diyotlarda, lazerlerde ve transistörlerde galyum arsenit (GaAs) formunda kullanım alanı bulur.

Bağlantılar olarak

Arseniğin değerliği 3 ve 5 olduğundan ve -3 ile +5 arasında bir dizi oksidasyon durumuna sahip olduğundan, element çeşitli bileşik türleri oluşturabilir. En önemli ticari formları As 4 O 6 ve As 2 O 5'tir. Yaygın olarak beyaz arsenik olarak bilinen arsenik oksit, bakır, kurşun ve diğer bazı metallerin yanı sıra arsenopirit ve sülfid cevherlerinin kavrulmuş cevherlerinin bir yan ürünüdür. Diğer birçok bileşik için başlangıç ​​maddesidir. Ayrıca tarım ilaçlarında, cam üretiminde ağartma maddesi olarak ve derilerde koruyucu olarak kullanılmaktadır. Arsenik pentoksit, beyaz arsenik üzerinde oksitleyici bir maddenin (örn. nitrik asit) etkisiyle oluşur. Böcek öldürücüler, herbisitler ve metal yapıştırıcıların ana maddesidir.

Arsenik ve hidrojenden oluşan renksiz zehirli bir gaz olan arsin (AsH3) de iyi bilinen bir diğer maddedir. Arsenik hidrojen olarak da adlandırılan madde, metal arsenitlerin hidrolizi ve asit çözeltilerinde arsenik bileşiklerinden metallerin indirgenmesi ile elde edilir. Yarı iletkenlerde katkı maddesi ve askeri zehirli gaz olarak kullanım bulmuştur. Tarımda toprak sterilizasyonu ve haşere kontrolünde kullanılan arsenik asit (H 3 AsO 4), kurşun arsenat (PbHAsO 4) ve kalsiyum arsenat [Ca 3 (AsO 4) 2 ] büyük önem taşımaktadır.

Arsenik, birçok organik bileşik oluşturan kimyasal bir elementtir. Kakodin (CH 3) 2 As−As(CH 3) 2, örneğin, yaygın olarak kullanılan bir kurutucu (kurutma maddesi) - kakodilik asidin hazırlanmasında kullanılır. Elementin karmaşık organik bileşikleri, örneğin mikroorganizmaların neden olduğu amipli dizanteri gibi belirli hastalıkların tedavisinde kullanılır.

Fiziki ozellikleri

Fiziksel özellikleri açısından arsenik nedir? En kararlı durumunda, düşük termal ve elektrik iletkenliğine sahip, kırılgan, çelik gibi gri bir katıdır. As'ın bazı formları metal benzeri olsa da, onu metal olmayan olarak sınıflandırmak, arsenik için daha doğru bir karakterizasyondur. Başka arsenik türleri de vardır, ancak bunlar, özellikle beyaz fosfor P4 gibi As4 moleküllerinden oluşan sarı yarı kararlı form iyi çalışılmamıştır. Arsenik 613°C'de süblimleşir ve yaklaşık 800°C'ye kadar ayrışmayan As 4 molekülleri halinde buhar halinde bulunur. As 2 moleküllerine tam ayrışma 1700°C'de gerçekleşir.

Atomun yapısı ve bağ oluşturma yeteneği

Arseniğin elektronik formülü - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - dış kabukta beş elektron olduğu için nitrojen ve fosfora benzer, ancak sondan bir önceki kabukta 18 elektrona sahip olmasıyla onlardan farklıdır. iki veya sekiz yerine kabuk. Beş 3 boyutlu orbitali doldururken çekirdeğe 10 pozitif yükün eklenmesi genellikle elektron bulutunda genel bir azalmaya ve elementlerin elektronegatifliklerinde bir artışa neden olur. Periyodik tablodaki arsenik, bu modeli açıkça gösteren diğer gruplarla karşılaştırılabilir. Örneğin, genel olarak çinkonun magnezyumdan daha elektronegatif olduğu ve galyumun alüminyumdan daha elektronegatif olduğu kabul edilir. Bununla birlikte, sonraki gruplarda bu fark daralır ve çoğu kimyasal kanıtın bolluğuna rağmen, germanyumun silikondan daha elektronegatif olduğu konusunda hemfikir değildir. Fosfordan arseniğe 8-18 elementli kabuktan benzer bir geçiş elektronegatifliği artırabilir, ancak bu tartışmalıdır.

As ve P'nin dış kabuğunun benzerliği, ek bir bağlanmamış elektron çiftinin varlığında atom başına 3 tane oluşturabileceklerini düşündürür. Bu nedenle oksidasyon durumu, göreceli karşılıklı elektronegatifliğe bağlı olarak +3 veya -3 olmalıdır. Arseniğin yapısı, elementin 5 bağ oluşturmasına izin veren sekizliyi genişletmek için dış d-orbitalini kullanma olasılığından da bahseder. Sadece flor ile reaksiyona girerek gerçekleştirilir. As atomunda kompleks bileşiklerin oluşumu için (elektron bağışı yoluyla) serbest bir elektron çiftinin varlığı, fosfor ve nitrojenden çok daha az belirgindir.

Arsenik kuru havada kararlıdır, ancak nemli havada siyah oksitle kaplanır. Buharları kolayca yanarak As 2 O 3 oluşturur. Serbest arsenik nedir? Su, alkaliler ve oksitleyici olmayan asitlerden pratik olarak etkilenmez, ancak nitrik asit tarafından +5 durumuna oksitlenir. Halojenler, kükürt arsenik ile reaksiyona girer ve birçok metal arsenit oluşturur.

Analitik Kimya

Arsenik maddesi, %25'lik bir hidroklorik asit çözeltisinin etkisi altında çökelen sarı bir orpiment şeklinde kalitatif olarak tespit edilebilir. As izleri genellikle Marsh testi kullanılarak tespit edilebilen arsin'e dönüştürülerek belirlenir. Arsin termal olarak ayrışır ve dar bir tüpün içinde siyah bir arsenik ayna oluşturur. Gutzeit yöntemine göre, arsin etkisi altında emprenye edilen prob, cıva salınımı nedeniyle kararır.

Arseniğin toksikolojik özellikleri

Elementin ve türevlerinin toksisitesi, son derece zehirli arsin ve organik türevlerinden nispeten inert olan As'a kadar geniş bir aralıkta geniş bir yelpazede değişir. Organik bileşiklerinin kimyasal savaş ajanları (lewisite), vezikant ve yaprak dökücü (%5 kakodilik asit ve %26 sodyum tuzunun sulu karışımına dayanan Ajan Blue) olarak kullanılması bize arseniğin ne olduğunu söyler.

Genel olarak, bu kimyasal elementin türevleri cildi tahriş eder ve dermatite neden olur. Arsenik içeren toza karşı soluma koruması da önerilir, ancak zehirlenmelerin çoğu yutulduğunda meydana gelir. Sekiz saatlik bir iş günü için tozda izin verilen maksimum As konsantrasyonu 0,5 mg/m3'tür. Arsin için doz 0.05 ppm'e düşürülür. Bu kimyasal elementin bileşiklerinin herbisit ve pestisit olarak kullanımının yanı sıra arseniğin farmakolojide kullanılması frengiye karşı ilk başarılı ilaç olan salvarsanın elde edilmesini mümkün kılmıştır.

sağlık etkisi

Arsenik en zehirli elementlerden biridir. Bu kimyasalın inorganik bileşikleri doğal olarak küçük miktarlarda bulunur. İnsanlar arseniğe yiyecek, su ve hava yoluyla maruz kalabilirler. Maruz kalma, kirlenmiş toprak veya su ile cilt teması yoluyla da meydana gelebilir.

Onunla çalışan, onunla işlenmiş ahşaptan yapılmış evlerde ve geçmişte tarım ilaçlarının kullanıldığı tarım arazilerinde yaşayan insanlar da maddeye maruz kalmaktadır.

İnorganik arsenik, insanlarda mide ve bağırsak tahrişi, kırmızı ve beyaz kan hücrelerinin üretiminde azalma, cilt değişiklikleri ve akciğer tahrişi gibi çeşitli sağlık etkilerine neden olabilir. Bu maddenin önemli miktarda alınmasının, özellikle cilt, akciğer, karaciğer ve lenfatik sistem kanserleri olmak üzere kanser geliştirme şansını artırabileceği düşünülmektedir.

Çok yüksek inorganik arsenik konsantrasyonları kadınlarda kısırlığa ve düşüklere, dermatite, enfeksiyonlara karşı direncin azalmasına, kalp problemlerine ve beyin hasarına neden olur. Ayrıca bu kimyasal element DNA'ya zarar verebilir.

Beyaz arseniğin öldürücü dozu 100 mg'dır.

Elementin organik bileşikleri kansere veya genetik koda zarar vermez, ancak yüksek dozlar insan sağlığına zarar verebilir, örneğin sinir bozukluklarına veya karın ağrısına neden olabilir.

özellikler olarak

Arseniğin başlıca kimyasal ve fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:

• Atom numarası 33'tür.
• Atom ağırlığı 74.9216'dır.
• Gri formun erime noktası 36 atmosfer basınçta 814 °C'dir.
• Gri formun yoğunluğu 14 °C'de 5,73 g/cm3'tür.
• Sarı küfün yoğunluğu 18°C'de 2,03 g/cm3'tür.
• Arseniğin elektronik formülü 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3'tür.
• Oksidasyon durumları - -3, +3, +5.
• Arsenik değeri - 3, 5.

makalenin içeriği

ARSENİK- periyodik tablonun V grubunun kimyasal elementi, nitrojen ailesine aittir. Bağıl atom kütlesi 74.9216. Doğada arsenik, yalnızca bir kararlı çekirdekle, 75 As ile temsil edilir. Birkaç dakikadan birkaç aya kadar yarılanma ömrüne sahip ondan fazla radyoaktif izotopu da yapay olarak elde edilmiştir. Bileşiklerdeki tipik oksidasyon durumları -3, +3, +5'tir. Rusça'daki arsenik adı, bileşiklerinin farelerin ve sıçanların yok edilmesi için kullanılmasıyla ilişkilidir; Latince adı Arsenicum, Yunanca "Arsen" den gelir - güçlü, güçlü.

Tarihi bilgi.

Arsenik, Orta Çağ'da keşfedilen beş "simyasal" elemente aittir (şaşırtıcı bir şekilde, dördü - As, Sb, Bi ve P, periyodik tablonun aynı grubundadır - beşinci). Aynı zamanda arsenik bileşikleri çok eski çağlardan beri bilinmekte, boya ve ilaç yapımında kullanılmaktadır. Metalurjide arsenik kullanımı özellikle ilgi çekicidir.

Birkaç bin yıl önce, Taş Devri yerini Tunç Devri'ne bıraktı. Bronz, bakır ve kalay alaşımıdır. Tarihçiler, ilk bronzun Dicle ve Fırat vadisinde 30. ve 25. yüzyıllar arasında döküldüğüne inanıyor. M.Ö. Bazı bölgelerde bronz, özellikle değerli özelliklerle eritildi - daha iyi döküldü ve dövülmesi daha kolaydı. Modern bilim adamlarının keşfettiği gibi,% 1 ila% 7 arsenik ve% 3'ten fazla kalay içermeyen bir bakır alaşımıydı. Muhtemelen ilk başta, zengin bakır cevheri malakit, eritilmesi sırasında bazı yeşil sülfürlü bakır-arsenik minerallerinin ayrışma ürünleriyle karıştırılmıştır. Alaşımın olağanüstü özelliklerini takdir eden eski zanaatkarlar daha sonra özellikle arsenik mineralleri aradılar. Aramalar için, ısıtıldığında belirli bir sarımsak kokusu vermek için bu tür minerallerin özelliğini kullandılar. Ancak zamanla arsenik bronzunun eritilmesi durdu. Büyük olasılıkla bu, arsenik içeren minerallerin ateşlenmesi sırasında sık sık zehirlenme nedeniyle oldu.

Elbette arsenik uzak geçmişte sadece mineralleri şeklinde biliniyordu. Bu nedenle, eski Çin'de, taş oymacılığı için katı mineral realgar (sülfit bileşimi As 4 S 4, realgar Arapça "mayın tozu") kullanılıyordu, ancak ısıtıldığında veya ışığa maruz kaldığında "bozuldu", döndükçe As 2 S 3'e. 4. yüzyılda. M.Ö. Aristoteles bu minerali "sandarak" adı altında tanımlamıştır. 1. yüzyılda AD Romalı yazar ve bilim adamı Yaşlı Pliny ve Romalı doktor ve botanikçi Dioscorides mineral orpimenti (arsenik sülfit As 2 S 3) tanımladılar. Latince'den çevrilen mineralin adı "altın boya" anlamına gelir: sarı boya olarak kullanılmıştır. 11. yüzyılda simyacılar üç arsenik "çeşitini" ayırt ettiler: sözde beyaz arsenik (oksit As 2 O 3), sarı arsenik (sülfit As 2 S 3) ve kırmızı arsenik (sülfit As 4 S 4). Beyaz arsenik, bu elementi içeren bakır cevherlerinin kavrulması sırasında arsenik safsızlıklarının süblimleşmesiyle elde edildi. Gaz fazından yoğunlaşan arsenik oksit beyaz bir kaplama şeklinde çöktü. Beyaz arsenik, eski zamanlardan beri haşereleri öldürmek için kullanılmaktadır, ayrıca...

13. yüzyılda Albert von Bolstedt (Büyük Albert), sarı arseniği sabunla ısıtarak metal benzeri bir madde elde etti; bu, yapay olarak elde edilen basit bir madde formundaki ilk arsenik örneği olabilir. Ancak bu madde, bilinen yedi metalin yedi gezegenle mistik "bağlantısını" bozdu; simyacıların arseniği "gayrimeşru metal" olarak görmelerinin nedeni muhtemelen budur. Aynı zamanda, bakıra beyaz bir renk verme özelliğini keşfettiler, bu da onu "Venüs'ü (yani bakır) beyazlatan bir araç" olarak adlandırmak için sebep verdi.

Arsenik, 17. yüzyılın ortalarında Alman eczacı Johann Schroeder'in oksidi odun kömürü ile indirgeyerek nispeten saf bir biçimde elde etmesiyle tartışmasız bir şekilde ayrı bir madde olarak tanımlandı. Daha sonra Fransız kimyager ve doktor Nicolas Lemery arsenik oksit karışımını sabun ve potas ile ısıtarak elde etti. 18. yüzyılda arsenik zaten alışılmadık bir "yarı metal" olarak biliniyordu. 1775'te İsveçli kimyager K.V. Scheele, arsenik asidi ve gaz halindeki arsenik hidrojeni elde etti ve 1789'da A.L. Lavoisier nihayet arseniği bağımsız bir kimyasal element olarak kabul etti. 19. yüzyılda arsenik içeren organik bileşikler keşfedildi.

Doğada arsenik.

Yerkabuğunda çok az arsenik vardır - yaklaşık %5 10-4 (yani, ton başına 5 g), germanyum, kalay, molibden, tungsten veya brom ile hemen hemen aynıdır. Minerallerde sıklıkla arsenik, demir, bakır, kobalt, nikel ile birlikte oluşur.

Arseniğin oluşturduğu minerallerin bileşimi (ve yaklaşık 200 tanesi vardır), bu elementin hem pozitif hem de negatif oksidasyon durumlarında olabilen ve birçok elementle birleşebilen "yarı metalik" özelliklerini yansıtır; ilk durumda, arsenik bir metal (örneğin sülfitlerde), ikinci durumda - metal olmayan (örneğin arsenitlerde) rolünü oynayabilir. Bir dizi arsenik mineralinin karmaşık bileşimi, bir yandan, kristal kafesteki kükürt ve antimon atomlarını kısmen değiştirme yeteneğini yansıtır (iyonik yarıçaplar S -2, Sb -3 ve As -3 yakındır ve miktarları 0,182'dir. , sırasıyla 0,208 ve 0,191 nm), diğer yandan metal atomlarıdır. İlk durumda, arsenik atomları daha çok negatif bir oksidasyon durumuna sahiptir, ikinci durumda - pozitif olan.

Arseniğin (2.0) elektronegatifliği düşüktür, ancak antimondan (1.9) ve çoğu metalden daha yüksektir; bu nedenle, oksidasyon durumu -3 arsenik için yalnızca metal arsenitlerde ve ayrıca SbAs stibarsen ve bu mineralin iç içe büyümelerinde gözlenir. saf kristaller, antimon veya arsenik (allemontit minerali). Bileşimlerine bakılırsa, metallerle arsenik içeren pek çok bileşik, arsenitlerden ziyade intermetalik bileşiklerle ilgilidir; bazıları değişken bir arsenik içeriği ile karakterize edilir. Arsenitlerde, atomları yakın bir iyon yarıçapında kristal kafeste keyfi oranlarda birbirini değiştiren birkaç metal aynı anda mevcut olabilir; bu gibi durumlarda mineral formülünde elementlerin sembolleri virgülle ayrılmış olarak listelenir. Tüm arsenitler metalik bir parlaklığa sahiptir, opaktır, ağır minerallerdir, sertlikleri düşüktür.

Doğal arsenitlere bir örnek (yaklaşık 25 tanesi bilinmektedir), löllingit FeAs 2 (bir pirit FeS 2 analoğu), skutterudit CoAs 2–3 ve nikelskutterudit NiAs 2–3, nikelin (kırmızı nikel pirit) NiAs, rammelsbergit mineralleridir ( beyaz nikel pirit) NiAs 2 , safflorit (speis kobalt) CoAs 2 ve klinosaflorit (Co,Fe,Ni)As 2, langisit (Co,Ni)As, sperrilit PtAs 2, maucherit Ni 11 As 8, oregonit Ni 2 FeAs 2, algodonit Cu 6 As. Yüksek yoğunlukları nedeniyle (7 g/cm3'ten fazla), jeologlar bunların birçoğunu "süper-ağır" mineraller grubu olarak adlandırırlar.

En yaygın arsenik minerali arsenopirittir (arsenik pirit). FeAsS, pirit FeS 2'deki sülfürün arsenik atomları ile yer değiştirmesinin bir ürünü olarak düşünülebilir (sıradan pirit de her zaman bir miktar arsenik içerir). Bu tür bileşiklere sülfosaltlar denir. Kobaltin (kobalt parlaklığı) CoAsS, glaucodot (Co,Fe)AsS, gersdorfit (nikel parlaklığı) NiAsS, enarjit ve lusonit mineralleri aynı bileşimde fakat farklı yapıda Cu 3 AsS 4 , proustit Ag 3 AsS 3 - önemli bir gümüş cevheri parlak kırmızı rengi nedeniyle bazen "yakut gümüşü" olarak adlandırılır, genellikle bu mineralin muhteşem büyük kristallerinin bulunduğu gümüş damarlarının üst katmanlarında bulunur. Sülfotuzlar ayrıca platin grubunun soy metallerini de içerebilir; bu mineraller osarsit (Os,Ru)AsS, ruarsit RuAsS, irarsit (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, platarsit (Pt,Rh,Ru)AsS, hollingworthit (Rd,Pt,Pd)AsS'dir. Bazen bu tür çift arsenitlerdeki kükürt atomlarının rolü, örneğin seinjayokite (Fe,Ni)(Sb,As) 2 , arsenopalladinit Pd 8 (As,Sb) 3 , arsenpolibazit (Ag,Cu) 16'da antimon atomları tarafından oynanır. (Ar,Sb) 2 S 11 .

Arseniğin kükürt ile aynı anda mevcut olduğu, ancak diğer metallerle birlikte gruplanarak bir metal rolü oynadığı minerallerin yapısı ilginçtir. Bunlar arsenosulvanite Cu 3 (As,V)S 4 , arsenohauchecornite Ni 9 BiAsS 8 , freibergite (Ag,Cu,Fe) 12 (Sb,As) 4 S 13 , tenantit (Cu,Fe) 12 As 4 S 13 mineralleridir. , argentotenantit (Ag,Cu) 10 (Zn,Fe) 2 (As,Sb) 4 S 13, goldfieldit Cu 12 (Te,Sb,As) 4 S 13, girodit (Cu,Zn,Ag) 12 (As,Sb) ) 4 (Se,S) 13 . Tüm bu minerallerin kristal kafesinin ne kadar karmaşık bir yapıya sahip olduğu tahmin edilebilir.

Arsenik, doğal sülfitlerde açıkça pozitif bir oksidasyon durumuna sahiptir - sarı orpiment As 2 S 3, turuncu-sarı dimorfit As 4 S 3, turuncu-kırmızı realgar As 4 S 4, karmin kırmızısı getchellite AsSbS 3 ve ayrıca renksiz oksit As 2 Farklı kristal yapılara sahip arsenolit ve klaudetit mineralleri olarak oluşan O 3 (diğer arsenik minerallerinin ayrışması sonucu oluşurlar). Bu mineraller genellikle küçük kapanımlar olarak ortaya çıkar. Ancak 20. yüzyılın 30'larında. Verkhoyansk Range'in güney kesiminde, 60 cm boyuta ve 30 kg ağırlığa kadar devasa orpiment kristalleri bulundu.

Arsenik asit H3AsO4 - arsenatların doğal tuzlarında (yaklaşık 90 tanesi bilinmektedir), arseniğin oksidasyon durumu +5'tir; örnekler parlak pembe eritrin (kobalt rengi) Co 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, yeşil annabergit Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, skorodit Fe III AsO 4 2H 2 O ve basit Fe II 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, kahverengi-kırmızı gasparit (Ce, La, Nd) ArO 4, renksiz gernesit Mg 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, rooseveltit BiAsO 4 ve kettigit Zn 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, ayrıca birçok bazik tuz, örneğin, zeytinit Cu 2 AsO 4 (OH), arsenobismit Bi 2 (AsO 4) (OH) 3. Ancak doğal arsenitler - arsenik asit H3 AsO3 türevleri çok nadirdir.

İsveç'in merkezinde, arsenatları temsil eden 50'den fazla mineral örneğinin bulunduğu ve tanımlandığı ünlü Langban demir-mangan ocakları vardır. Bazıları başka hiçbir yerde bulunmaz. Bir zamanlar arsenik asit H3AsO4'ün çok yüksek olmayan sıcaklıklarda pirokroit Mn (OH) 2 ile reaksiyonu sonucunda oluşmuşlardı. Genellikle arsenatlar, sülfit cevherlerinin oksidasyonunun ürünleridir. Genellikle endüstriyel uygulamaları yoktur, ancak bazıları çok güzeldir ve mineralojik koleksiyonları süslemektedir.

Çok sayıda arsenik mineralinin adlarında yer adları bulunabilir (Avusturya'da Lölling, Saksonya'da Freiberg, Finlandiya'da Seinäjoki, Norveç'te Skutterud, Fransa'da Allemon, Nevada'da Kanada Langis madeni ve Getchell madeni, ABD'de Oregon, vb. ), jeologların, kimyagerlerin, politikacıların vs. adları. (Alman kimyager Karl Rammelsberg, Münih mineral tüccarı William Maucher, maden sahibi Johann von Gersdorff, Fransız kimyager F. Claude, İngiliz kimyager John Proust ve Smithson Tennant, Kanadalı kimyager F.L. Sperry, ABD Başkanı Roosevelt vb.), bitki adları (örneğin , mineral saffloritin adı safrandan gelir), elementlerin adlarının ilk harfleri - arsenik, osmiyum, rutenyum, iridyum, paladyum, platin, Yunan kökleri ("eritros" - kırmızı, "enargon" - görünür, " lithos" - taş) vb. ve benzeri.

Mineral nikelin (NiAs) için ilginç bir antik isim kupfernickel'dir. Ortaçağ Alman madencileri Nickel'i kötü dağ ruhu ve Kupfernickel (Alman Kupfer'den Kupfernickel - bakır) - "lanet bakır", "sahte bakır" olarak adlandırdılar. Bu cevherin bakır kırmızısı kristalleri bakır cevherine çok benziyordu; cam yapımında cam yeşili renklendirmek için kullanılmıştır. Ama kimse ondan bakır çıkaramadı. Bu cevher, 1751'de İsveçli mineralog Axel Kronstedt tarafından incelendi ve ondan nikel olarak adlandırılan yeni bir metal izole edildi.

Arsenik kimyasal olarak oldukça inert olduğu için, kendi doğal durumunda da bulunur - kaynaşmış iğneler veya küpler şeklinde. Bu tür arsenik genellikle% 2 ila 16 safsızlık içerir - çoğu zaman Sb, Bi, Ag, Fe, Ni, Co'dur. Toz haline getirmek kolaydır. Rusya'da, Amur Bölgesi'ndeki Transbaikalia'da jeologlar tarafından doğal arsenik bulundu ve diğer ülkelerde de bulunuyor.

Arsenik, her yerde bulunması bakımından benzersizdir - minerallerde, kayalarda, toprakta, suda, bitkilerde ve hayvanlarda, "her yerde bulunan" olarak adlandırılması boşuna değildir. Arseniğin dünyanın farklı bölgelerine dağılımı, büyük ölçüde, litosferin oluşum süreçlerinde, bileşiklerinin yüksek sıcaklıklarda uçuculuğu ile ve ayrıca topraklarda ve tortul kayaçlarda emilim ve desorpsiyon işlemleriyle belirlendi. Arsenik, bazı bileşiklerinin sudaki oldukça yüksek çözünürlüğü ile kolaylaştırılan kolayca göç eder. Nemli iklimlerde arsenik topraktan yıkanır ve yeraltı suları ve ardından nehirler tarafından taşınır. Nehirlerdeki ortalama arsenik içeriği 3 µg/l, yüzey sularında - yaklaşık 10 µg/l, denizlerin ve okyanusların sularında - sadece yaklaşık 1 µg/l'dir. Bunun nedeni, bileşiklerinin, örneğin ferromangan nodüllerinde, dip çökeltilerinde birikerek sudan nispeten hızlı çökelmesidir.

Topraklarda arsenik içeriği genellikle 0,1 ile 40 mg/kg arasındadır. Ancak arsenik cevherlerinin bulunduğu bölgede ve volkanik bölgelerde toprak, İsviçre ve Yeni Zelanda'nın bazı bölgelerinde olduğu gibi 8 g / kg'a kadar çok miktarda arsenik içerebilir. Bu tür yerlerde bitki örtüsü ölür ve hayvanlar hastalanır. Bu, arseniğin topraktan yıkanıp atılmadığı bozkır ve çöller için tipiktir. Kil kayaları da ortalama içeriğe göre zenginleştirilmiştir - ortalamadan dört kat daha fazla arsenik içerirler. Ülkemizde toprakta izin verilen maksimum arsenik konsantrasyonu 2 mg/kg'dır.

Arsenik topraktan sadece suyla değil, rüzgarla da uzaklaştırılabilir. Ancak bunun için önce uçucu organoarsenik bileşiklere dönüşmesi gerekir. Bu dönüşüm, sözde biyometilasyonun bir sonucu olarak gerçekleşir - bir C-As bağı oluşumu ile bir metil grubunun eklenmesi; bu enzimatik süreç (cıva bileşikleri için iyi bilinir), B 12 vitamininin metillenmiş bir türevi olan (insan vücudunda da bulunur) koenzim metilkobalamin katılımıyla gerçekleşir. Arseniğin biyometilasyonu hem tatlı hem de deniz suyunda meydana gelir ve organoarsenik bileşiklerin oluşumuna yol açar - metilarsonik asit CH3 AsO (OH) 2, dimetilarsin (dimetilarsenik veya kakodilik) asit (CH3) 2 As (O)OH, trimetilarsin ( Doğada da bulunan CH 3) 3 As ve oksidi (CH 3) 3 As = O. 14C-işaretli metilkobalamin ve 74As-işaretli sodyum hidrojen arsenat Na2HAs04 kullanılarak, metanobakteri suşlarından birinin bu tuzu uçucu dimetilasine indirgediği ve metillediği gösterildi. Sonuç olarak, kırsal alanlardaki hava, belirli bir kirliliğin olmadığı şehirlerde - 0,03 μg / m3'e kadar ve kirlilik kaynaklarının yakınında (demir dışı metal eritme) ortalama 0,001 - 0,01 μg / m3 arsenik içerir. tesisleri, enerji santralleri, yüksek arsenik içeriğine sahip kömürle çalışan vb.) havadaki arsenik konsantrasyonu 1 µg/m3'ü geçebilir. Sanayi merkezlerindeki alanlarda arsenik serpintisinin yoğunluğu yılda 40 kg/km2'dir.

Uçucu arsenik bileşiklerinin oluşumu (örneğin trimetilarsin, sadece 51 ° C'de kaynar) 19. yüzyılda neden oldu. arsenik sıvada ve hatta yeşil duvar kağıdı boyasında bulunduğundan çok sayıda zehirlenme. Boya formunda daha önce Scheele yeşillikleri Cu 3 (AsO 3) 2 kullanılmıştır. N H 2 O ve Paris veya Schweifurt yeşillikleri Cu 4 (AsO 2) 6 (CH 3 COO) 2. Yüksek nem ve küf görünümü koşullarında, bu tür boyalardan uçucu organoarsenik türevleri oluşur. Napolyon'un hayatının son yıllarında yavaş yavaş zehirlenmesinin nedeninin bu süreç olabileceğine inanılıyor (bilindiği gibi, ölümünden bir buçuk asır sonra Napolyon'un saçında arsenik bulundu).

Arsenik, bazı maden sularında önemli miktarlarda bulunur. Rus standartları, şifalı sofralık maden sularındaki arseniğin 700 µg/l'yi geçmemesi gerektiğini belirlemektedir. İÇİNDE Jermuk birkaç kat daha büyük olabilir. Bir veya iki bardak "arsenikli" maden suyu içmek bir kişiye zarar vermez: ölümcül zehirlenme için bir kerede üç yüz litre içmeniz gerekir ... Ama böyle bir suyu her zaman içemeyeceğiniz açıktır. normal su yerine zaman.

Kimyagerler, doğal sularda arseniğin farklı formlarda bulunabileceğini bulmuşlardır ki bu, analizi, migrasyon yöntemleri ve bu bileşiklerin farklı toksisitesi açısından önemlidir; bu nedenle, üç değerlikli arsenik bileşikleri, beş değerlikli olanlardan 25-60 kat daha toksiktir. Sudaki As(III) bileşikleri genellikle zayıf arsenik asit H3 AsO3 ( RK a=9.22), As(V) bileşikleri ise çok daha kuvvetli arsenik asit H3 AsO4 ( RK a = 2.20) ve protonu alınmış anyonları H 2 AsO 4 – ve HAsO 4 2–.

Arseniğin canlı maddesi ortalama olarak %6 10-6, yani 6 μg/kg içerir. Bazı deniz yosunları, insanlar için tehlikeli hale gelecek kadar arsenik konsantre edebilir. Ayrıca, bu algler saf arsenik asit çözeltilerinde büyüyebilir ve çoğalabilir. Bu tür algler bazı Asya ülkelerinde farelere çare olarak kullanılmaktadır. Norveç fiyortlarının berrak sularında bile algler 0,1 g/kg'a kadar arsenik içerebilir. İnsanlarda arsenik beyin dokusunda ve kaslarda bulunur, saç ve tırnaklarda birikir.

arsenik özellikleri.

Görünüşte arsenik bir metale benzese de, yine de metal değildir: örneğin sülfürik asit ile tuz oluşturmaz, ancak kendisi asit oluşturan bir elementtir. Bu nedenle, bu elemente genellikle yarı metal denir. Arsenik birkaç allotropik formda bulunur ve bu açıdan fosfora çok benzer. Bunların en kararlısı, yeni kırıldığında metalik bir parlaklığa sahip olan çok kırılgan bir madde olan gri arseniktir (dolayısıyla "metalik arsenik" adı verilir); yoğunluğu 5.78 g/cm3'tür. Güçlü ısıtma ile (615 ° C'ye kadar), erimeden süblimleşir (aynı davranış iyot için tipiktir). 3,7 MPa (37 atm) basınç altında arsenik, süblimleşme sıcaklığından çok daha yüksek olan 817°C'de erir. Gri arseniğin elektriksel iletkenliği bakırdan 17 kat daha az, ancak cıvadan 3,6 kat daha yüksektir. Artan sıcaklıkla birlikte, tipik metallerinki gibi elektrik iletkenliği azalır - yaklaşık olarak bakırınkiyle aynı ölçüde.

Arsenik buharı çok hızlı bir şekilde sıvı nitrojen sıcaklığına (-196 ° C) soğutulursa, sarı fosfora benzeyen şeffaf yumuşak sarı bir madde elde edilir, yoğunluğu (2.03 g / cm3) gri arseniğinkinden çok daha düşüktür. Arsenik ve sarı arsenik çiftleri, tetrahedron şeklindeki As 4 moleküllerinden oluşur - ve burada fosfor ile analoji. 800°C'de, As 2 dimerlerinin oluşumuyla gözle görülür bir buhar ayrışması başlarken, 1700°C'de sadece As 2 molekülü kalır. Isıtıldığında ve ultraviyole etkisi altında sarı arsenik, ısı salınımı ile hızla griye dönüşür. Arsenik buharı inert bir atmosferde yoğunlaştığında, bu elementin başka bir amorf siyah formu oluşur. Arsenik buharı cam üzerinde biriktirilirse, bir ayna filmi oluşur.

Arseniğin dış elektron kabuğunun yapısı azot ve fosforunkiyle aynıdır, ancak onlardan farklı olarak sondan bir önceki kabukta 18 elektron vardır. Fosfor gibi, As atomunda yalnız bir çift bırakarak üç kovalent bağ (konfigürasyon 4s 2 4p 3) oluşturabilir. Kovalent bağlı bileşiklerde As atomu üzerindeki yükün işareti, komşu atomların elektronegatifliğine bağlıdır. Yalnız çiftin kompleks oluşumuna katılımı, arsenik için azot ve fosfordan çok daha zordur.

As atomunda d orbitalleri varsa, 4s elektronları beş kovalent bağ oluşturmak için bozulabilir. Bu olasılık pratik olarak sadece flor ile kombinasyon halinde - pentaflorür AsF 5'te gerçekleştirilir (pentakloril AsCl5 de bilinir, ancak son derece kararsızdır ve –50 ° C'de bile hızla ayrışır).

Kuru havada arsenik kararlıdır, ancak nemli havada kararır ve siyah oksitle kaplanır. Süblimleşme sırasında, arsenik buharı havada kolayca mavi bir alevle yanarak ağır beyaz arsenik anhidrit As203 buharları oluşturur. Bu oksit, en yaygın arsenik içeren reaktiflerden biridir. Amfoterik özelliklere sahiptir:

2 O 3 + 6HCl ® 2AsCl3 + 3H 2 O olarak,

2 O 3 + 6NH 4 OH ® 2 (NH 4) 3 AsO 3 + 3H 2 O.

As 2 O 3 oksitlendiğinde, bir asit oksit oluşur - arsenik anhidrit:

As 2 O 3 + 2HNO 3 ® As 2 O 5 + H 2 O + NO 2 + NO.

Soda ile etkileşime girdiğinde, tıpta kullanılan sodyum hidrojen arsenat elde edilir:

2 O 3 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O ® 2Na 2 HAsO 4 + 2CO 2 olarak.

Saf arsenik oldukça inerttir; oksitleyici özelliği olmayan su, alkaliler ve asitler üzerinde etki göstermez. Seyreltik nitrik asit onu orto-arsenik asit H3 AsO3'e okside eder ve konsantre - orto-arsenik H3 AsO 4'e:

3As + 5HNO3 + 2H2O® 3H3AsO4 + 5NO.

Arsenik(III) oksit benzer şekilde tepki verir:

3As 2 O 3 + 4HNO 3 + 7H 2 O ® 6H 3 AsO 4 + 4NO.

Arsenik asit, fosforik asitten biraz daha zayıf, orta kuvvette bir asittir. Bunun aksine, arsenik asit çok zayıftır ve kuvvet olarak borik asit H3BO3'e karşılık gelir. Çözeltilerinde H 3 AsO 3 HAsO 2 + H 2 O dengesi vardır. Arsenik asit ve tuzları (arsenitler) güçlü indirgeyici maddelerdir:

HAsO2 + I2 + 2H2O® H3AsO4 + 2HI.

Arsenik, halojenler ve kükürt ile reaksiyona girer. AsCl3 klorür, havada duman çıkaran renksiz, yağlı bir sıvıdır; su ile hidrolize eder: AsCl3 + 2H20® HAsO2 + 3HCl. Su ile de ayrıştırılan bromür AsBr3 ve iyodür AsI3 bilinmektedir. Arseniğin kükürt ile reaksiyonlarında, Ar2S5'e kadar çeşitli bileşimlerde sülfürler oluşur. Arsenik sülfürler alkalilerde, bir amonyum sülfit çözeltisinde ve konsantre nitrik asitte çözünür, örneğin:

As 2 S 3 + 6KOH ® K3 AsO 3 + K 3 AsS 3 + 3H 2 O,

2 S 3 + 3 (NH 4) 2 S ® 2 (NH 4) 3 AsS 3,

2 S 5 + 3 (NH 4) 2 S ® 2 (NH 4) 3 AsS 4,

As 2 S 5 + 40HNO 3 + 4H 2 O ® 6H 2 AsO 4 + 15H 2 SO 4 + 40NO.

Bu reaksiyonlarda, tiyoarsenitler ve tiyoarsenatlar oluşur - karşılık gelen tiyoasitlerin tuzları (tiyosülfürik aside benzer).

Arseniğin aktif metallerle reaksiyonunda, su ile hidrolize edilen tuz benzeri arsenitler oluşur Reaksiyon, arsin oluşumu ile asidik bir ortamda özellikle hızlı ilerler: Ca3 As 2 + 6HCl ® 3CaCl2 + 2AsH3. Düşük aktif metallerin arsenitleri - GaAs, InAs, vb. elmas benzeri bir atomik kafese sahiptir. Arsin renksiz, kokusuz, oldukça zehirli bir gazdır, ancak safsızlıklar ona sarımsak kokusu verir. Arsin, oda sıcaklığında yavaşça ve ısıtıldığında hızla elementlere ayrışır.

Arsenik, birçok organoarsenik bileşik oluşturur, örneğin tetrametildiarsin (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2 . 1760 gibi erken bir tarihte, Servian porselen fabrikasının müdürü Louis Claude Cade de Gassicourt, potasyum asetatı arsenik (III) oksitle damıtarak, beklenmedik bir şekilde, alarsin veya Cade sıvısı adı verilen, iğrenç bir kokuya sahip arsenik içeren bir sigara sıvısı elde etti. Daha sonra ortaya çıktığı gibi, bu sıvı arseniğin ilk elde edilen organik türevlerini içeriyordu: reaksiyon sonucu oluşan kakodil oksit.

4CH 3 COOK + As 2 O 3 ® (CH 3) 2 As–O–As(CH 3) 2 + 2K 2 CO 3 + 2CO 2 , ve dikakodil (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2 . Kakodil (Yunanca "kakos" - kötü) organik bileşiklerde keşfedilen ilk radikallerden biriydi.

1854'te Parisli kimya profesörü Auguste Kaur, metil iyodürün sodyum arsenit üzerindeki etkisiyle trimetilasini sentezledi: 3CH3I + AsNa3® (CH3)3As + 3NaI.

Daha sonra, sentezler için arsenik triklorür kullanıldı, örneğin,

(CH 3) 2 Zn + 2AsCl3® 2(CH3) 3 As + 3ZnCl2 .

1882'de, metalik sodyumun bir aril halojenürler ve arsenik triklorür karışımı üzerindeki etkisiyle aromatik arsinler elde edildi: 3C6H5Cl + AsCl3 + 6Na® (C6H5)3As + 6NaCl. Arseniğin organik türevlerinin kimyası en yoğun şekilde 20. yüzyılın 20'li yıllarında, bazılarının antimikrobiyal, ayrıca tahriş edici ve kabarma etkileri olduğu dönemde gelişti. Şu anda, on binlerce organoarsenik bileşik sentezlendi.

arsenik almak.

Arsenik, esas olarak bakır, kurşun, çinko ve kobalt cevherlerinin yanı sıra altın madenciliğinin işlenmesinin bir yan ürünü olarak elde edilir. Bazı polimetalik cevherler %12'ye kadar arsenik içerir. Bu tür cevherler havasız ortamda 650–700°C'ye ısıtıldığında arsenik süblimleşir ve havada ısıtıldığında uçucu oksit As 2 O 3, “beyaz arsenik” oluşur. Kömürle yoğuşturulur ve ısıtılır ve arsenik indirgenir. Arsenik elde etmek zararlı bir üretimdir. Daha önce, "ekoloji" kelimesi sadece dar uzmanlar tarafından bilindiğinde, "beyaz arsenik" atmosfere salındı ​​ve komşu tarlalara ve ormanlara yerleşti. Arsenik tesislerinin egzoz gazları 20 ila 250 mg/m3 arasında As203 içerirken, hava genellikle yaklaşık 0.00001 mg/m3 içerir. Havadaki ortalama günlük izin verilen arsenik konsantrasyonunun sadece 0.003 mg / m3 olduğu kabul edilir. Paradoksal olarak, şimdi bile çevreyi arsenikle kirleten üretim tesisleri değil, kömür yakan demir dışı metalurji işletmeleri ve enerji santralleridir. Bakır izabe tesislerinin yakınındaki dip çökeltileri çok miktarda arsenik içerir - 10 g/kg'a kadar. Arsenik, fosfatlı gübrelerle de toprağa karışabilir.

Ve başka bir paradoks: ihtiyaç duyduklarından daha fazla arsenik alıyorlar; bu oldukça nadir görülen bir durumdur. İsveç'te "gereksiz" arsenik, derin terk edilmiş madenlerde betonarme kaplara gömülmeye bile zorlandı.

Arseniğin ana endüstriyel minerali arsenopirit FeAsS'dir. Gürcistan, Orta Asya ve Kazakistan'da, ABD, İsveç, Norveç ve Japonya'da büyük bakır-arsenik yatakları, Kanada'da arsenik-kobalt yatakları, Bolivya ve İngiltere'de arsenik-kalay yatakları bulunmaktadır. Ayrıca ABD ve Fransa'da altın-arsenik yatakları bilinmektedir. Rusya'nın Yakutya, Urallar, Sibirya, Transbaikalia ve Çukotka'da çok sayıda arsenik yatağı vardır.

arseniğin tanımı.

Arseniğe kalitatif bir reaksiyon, hidroklorik asit çözeltilerinden sarı sülfür As2S3'ün çökelmesidir. İzler, Marsh reaksiyonu veya Gutzeit yöntemi ile belirlenir: HgCl2 ile nemlendirilmiş kağıt şeritleri, süblimatı cıvaya indirgeyen arsin varlığında koyulaşır.

Son yıllarda, örneğin doğal sularda ihmal edilebilir arsenik konsantrasyonlarını ölçmenin mümkün olduğu çeşitli hassas analiz yöntemleri geliştirilmiştir. Bunlar arasında alevli atomik absorpsiyon spektrometrisi, atomik emisyon spektrometrisi, kütle spektrometrisi, atomik floresan spektrometrisi, nötron aktivasyon analizi yer alır... Suda çok az arsenik varsa, numunelerin ön konsantrasyonu gerekebilir. Bu konsantrasyonu kullanarak, Ukrayna Ulusal Bilimler Akademisi'nden bir grup Kharkov bilim adamı, 1999'da içme suyunda 2,5–5 µg'ye kadar hassasiyetle arsenik (ve selenyum) tayini için bir X-ışını ekstraksiyon yöntemi geliştirdi. /L.

As(III) ve As(V) bileşiklerinin ayrı ayrı tayini için, önce iyi bilinen ekstraksiyon ve kromatografik yöntemler ve ayrıca seçici hidrojenasyon kullanılarak birbirlerinden ayrılırlar. Ekstraksiyon genellikle sodyum ditiyokarbamat veya amonyum pirolidin ditiyokarbamat ile gerçekleştirilir. Bu bileşikler, kloroform ile ekstrakte edilebilen As(III) ile suda çözünmeyen kompleksler oluşturur. Arsenik daha sonra nitrik asit ile oksidasyon yoluyla sulu faza geri getirilebilir. İkinci numunede arsenat bir indirgeyici yardımıyla arsenite dönüştürülür ve daha sonra benzer bir ekstraksiyon yapılır. Bu şekilde “toplam arsenik” belirlenir ve ardından birinci sonuçtan ikinci sonuçtan çıkarılarak As (III) ve As (V) ayrı ayrı belirlenir. Suda organik arsenik bileşikleri varsa, bunlar genellikle şu veya bu kromatografik yöntemle belirlenen metildiodarsin CH3AsI2 veya dimetiliodarsin (CH3)2AsI'ye dönüştürülür. Böylece, yüksek performanslı sıvı kromatografisi kullanılarak bir maddenin nanogram miktarları belirlenebilir.

Birçok arsenik bileşiği, sözde hidrit yöntemi ile analiz edilebilir. Analitin uçucu arsine seçici olarak indirgenmesinden oluşur. Böylece, inorganik arsenitler, pH 5 - 7'de ve pH'ta AsH3'e indirgenir.

Nötron aktivasyon yöntemi de hassastır. Numunenin nötronlarla ışınlanmasından oluşurken, 75 As çekirdeği nötronları yakalar ve 26 saatlik yarı ömre sahip karakteristik radyoaktivite ile tespit edilen 76 As radyonüklide dönüşür. Bu şekilde, bir numunede %10-10'a kadar arsenik tespit edilebilir, örn. 1000 ton madde başına 1 mg

arsenik kullanımı

Çıkarılan arseniğin yaklaşık %97'si bileşikleri şeklinde kullanılmaktadır. Saf arsenik nadiren kullanılır. Dünyada her yıl sadece birkaç yüz ton metalik arsenik üretilmekte ve kullanılmaktadır. %3 arsenik miktarı, rulman alaşımlarının kalitesini artırır. Kurşuna arsenik katkı maddeleri, kurşun pillerin ve kabloların üretiminde kullanılan sertliğini önemli ölçüde artırır. Küçük arsenik ilaveleri, korozyon direncini arttırır ve bakır ve pirincin termal özelliklerini iyileştirir. Yüksek oranda saflaştırılmış arsenik, silikon veya germanyum ile alaşımlandırıldığı yarı iletken cihazların imalatında kullanılır. Arsenik, "klasik" yarı iletkenlere (Si, Ge) belirli bir iletkenlik türü veren bir katkı maddesi olarak da kullanılır.

Değerli bir katkı maddesi olarak arsenik, demir dışı metalurjide de kullanılır. Böylece kurşuna %0,2 ... 1 As ilavesi sertliğini önemli ölçüde arttırır. Erimiş kurşuna biraz arsenik eklenirse, atış yapılırken doğru küresel şekle sahip topların elde edildiği uzun zamandır fark edilmiştir. Bakıra %0,15 ... %0,45 arsenik ilavesi, gazlı ortamda çalışırken çekme dayanımını, sertliğini ve korozyon direncini artırır. Ayrıca arsenik, döküm sırasında bakırın akışkanlığını arttırır, tel çekme işlemini kolaylaştırır. Arsenik, bazı derecelerde bronzlara, pirinçlere, babbitlere, baskı alaşımlarına eklenir. Aynı zamanda arsenik, metalurjistlere çok sık zarar verir. Çeliğin ve birçok demir dışı metalin üretiminde, sadece metalden tüm arseniği çıkarmak için kasıtlı olarak işlemi karmaşık hale getirirler. Cevherde arsenik bulunması üretimi zararlı hale getirir. İki kez zararlı: Birincisi, insanların sağlığı için; ikincisi, bir metal için, önemli arsenik safsızlıkları, neredeyse tüm metallerin ve alaşımların özelliklerini kötüleştirir.

Yılda on binlerce ton üretilen çeşitli arsenik bileşikleri daha geniş bir uygulamaya sahiptir. Oksit As 2 O 3 cam yapımında cam berraklaştırıcı olarak kullanılır. Eski cam ustaları bile beyaz arseniğin camı "sağır" yaptığını biliyorlardı, yani. opak. Ancak bu maddenin küçük ilaveleri tam tersine camı hafifletir. Arsenik, bazı camların formülasyonlarına hala dahil edilmektedir, örneğin, termometreler için "Viyana" camı.

Arsenik bileşikleri, bozulmaya karşı korumak ve derileri, kürkleri ve doldurulmuş hayvanları korumak için bir antiseptik olarak, ahşabı emprenye etmek için, gemilerin dipleri için zehirli boyaların bir bileşeni olarak kullanılır. Bu kapasitede arsenik ve arsenik asit tuzları kullanılır: Na 2 HAsO 4, PbHAsO 4, Ca3 (AsO 3) 2, vb. hizmet. Sonuç olarak, arsenik içeren çiftlik hayvanlarının büyümesini ve üretkenliğini uyarıcılar, antihelmintikler, çiftlik hayvanlarında genç hayvanların hastalıklarını önlemeye yönelik ilaçlar ortaya çıktı. Arsenik bileşikleri (As 2 O 3 , Ca 3 As 2 , Na 3 As, Paris yeşillikleri) böcekleri, kemirgenleri ve yabani otları kontrol etmek için kullanılır. Geçmişte, özellikle meyve ağaçlarının yetiştirilmesinde, tütün ve pamuk tarlalarında, besi hayvanlarını bit ve pirelerden arındırmak, kümes hayvanları ve domuz yetiştiriciliğinde büyümeyi teşvik etmek ve hasattan önce pamuğu kurutmak için bu tür uygulamalar yaygındı. Antik Çin'de bile pirinç mahsulleri, onları farelerden ve mantar hastalıklarından korumak ve böylece verimi artırmak için arsenik oksitle işlenirdi. Ve Güney Vietnam'da, Amerikan birlikleri yaprak dökücü olarak kakodilik asit (Agent Blue) kullandı. Artık arsenik bileşiklerinin toksisitesi nedeniyle tarımda kullanımları sınırlıdır.

Arsenik bileşiklerinin önemli uygulama alanları, yarı iletken malzemelerin ve mikro devrelerin üretimi, fiber optikler, lazerler için tek kristallerin büyümesi ve film elektroniğidir. Bu elementin küçük, kesinlikle ölçülmüş miktarlarını yarı iletkenlere sokmak için gazlı arsin kullanılır. Galyum arsenitler GaAs ve indiyum InAs, diyotların, transistörlerin ve lazerlerin üretiminde kullanılır.

Arsenik ayrıca tıpta sınırlı kullanım alanı bulur. . Araştırma için uygun yarı ömürlere sahip (sırasıyla 26 saat, 17,8 gün ve 26,3 saat) arsenik izotopları 72 As, 74 As ve 76 As, çeşitli hastalıkları teşhis etmek için kullanılır.

İlya Leenson

Arsenik- doğal elementler sınıfından bir mineral, yarı metal, kimyasal formül As. Yaygın safsızlıklar Sb, S, Fe, Ag, Ni'dir; daha nadiren, Bi ve V. Doğal arsenikteki As içeriği %98'e ulaşır. Periyodik sistemin dördüncü periyodunun 15. grubunun kimyasal elementi (eski sınıflandırmaya göre - beşinci grubun ana alt grubu); atom numarası 33'tür. Arsenik (ham arsenik), doğal arsenopiritlerden çıkarılan bir katıdır. İki ana formda bulunur: sıradan, sözde "metalik" arsenik, parlak çelik renkli kristaller şeklinde, kırılgan, suda çözünmez ve sarı arsenik, kristal, oldukça kararsız. Arsenik, arsenik disülfit, kaba bilye, sert bronz ve diğer çeşitli alaşımların (kalay, bakır vb.)

Ayrıca bakınız:

YAPI

Arseniğin çeşitli allotropik modifikasyonları oluşturulmuştur. Normal şartlar altında metalik veya gri arsenik (alfa-arsenik) kararlıdır. Gri arseniğin kristal kafesi eşkenar dörtgen şeklindedir, katmanlıdır, periyodu a = 4.123 A, açısı a = 54° 10'. Yoğunluk (20 ° C sıcaklıkta) 5,72 g / cm3; sıcaklık katsayısı. doğrusal genleşme 3,36 10 derece; özgül elektrik direnci (sıcaklık 0 °C) 35 10 -6 ohm cm; HB = ağırlık 147; katsayı sıkıştırılabilirlik (30 °C sıcaklıkta) 4,5 x 10 -6 cm2 / kg. Alfa-arseniğin erime noktası 36 atmosfer basınçta 816 °C'dir.

bankamatik altında basınç, arsenik 615 ° C sıcaklıkta erimeden süblimleşir. Süblimleşme ısısı 102 cal/g'dir. Arsenik buharları renksizdir, 800 ° C sıcaklığa kadar As 4 moleküllerinden oluşurlar, 800 ila 1700 ° C - As 4 ve As 2 karışımından, 1700 ° C'nin üzerinde - sadece As 2'den. Arsenik buharının sıvı hava ile soğutulan bir yüzey üzerinde hızlı bir şekilde yoğunlaşmasıyla, sarı arsenik oluşur - 1.97 g / cm3 yoğunluğa sahip kübik sistemin şeffaf yumuşak kristalleri. Arseniğin diğer metastabil modifikasyonları da bilinmektedir: sırasıyla 4.73 yoğunlukta beta-arsenik - amorf camsı, gama-arsenik - sarı-kahverengi ve delta-arsenik - kahverengi amorf; 4,97 ve 5,10 g/cm3. 270°C'nin üzerinde bu modifikasyonlar gri arseniğe dönüşür.

ÖZELLİKLER

Taze bir kırığın rengi çinko beyazı, kalay beyazı ila açık gridir, koyu gri bir renk tonu oluşması nedeniyle hızla kararır; yıpranmış bir yüzey üzerinde siyah. Mohs sertliği 3 - 3,5. Yoğunluk 5,63 - 5,8 g / cm3. Kırılgan. Çarpma anında karakteristik sarımsak kokusu ile teşhis edilir. Bölünme (0001)'e göre mükemmel ve (0112)'ye göre daha az mükemmel. Kırık granülerdir. Ud. ağırlık 5.63-5.78. Çizgi gri, kalay beyazı. Parlak metalik, güçlü (taze bir kırıkta), zamanla oksitlenmiş, kararmış bir yüzey üzerinde hızla solar ve matlaşır. Diyamanyetiktir.

MORFOLOJİ

MENŞEİ

Arsenik, hidrotermal tortularda, hidrotermal aktivitenin son anlarında oluştuğu anlaşılan boşluklardaki metakoloidal oluşumlar olarak ortaya çıkar. Bununla bağlantılı olarak arsenik, antimon ve daha az sıklıkla nikel, kobalt, gümüş, kurşun vb. kükürt bileşikleri ve ayrıca metalik olmayan mineraller bulunabilir.

Literatürde, arsenik cevheri birikintilerinin ayrışma bölgelerinde arseniğin ikincil kökenine dair göstergeler vardır; bu koşullar altında çok kararsız olduğu ve hızla oksitlenerek tamamen ayrıştığı göz önüne alındığında, genel olarak olası değildir. Siyah kabuklar, arsenik ve arsenolitin (As 2 O 3) ince bir karışımından oluşur. Sonunda saf arsenolit oluşur.

Yerkabuğunda arsenik konsantrasyonu düşüktür ve 1,5 ppm'dir. Toprakta ve minerallerde oluşur ve rüzgar ve su erozyonu yoluyla havaya, suya ve toprağa salınabilir. Ayrıca element atmosfere başka kaynaklardan da girer. Volkanik patlamalar sonucunda yılda yaklaşık 3 bin ton arsenik havaya salınır, mikroorganizmalar yılda 20 bin ton uçucu metilarsin oluşturur ve fosil yakıtların yanması sonucu 80 bin ton havaya salınır. Aynı dönem.

SSCB topraklarında, çeşitli yataklarda doğal arsenik bulundu. Bunlardan, galen ve sfalerit ile birlikte kristalin kalsit üzerinde böbreğimsi kütleler şeklinde tekrar tekrar gözlemlendiği Sadon hidrotermal kurşun-çinko yatağına dikkat çekiyoruz. Nehrin sol yakasında eşmerkezli kabuk yapısına sahip böbrek şeklinde büyük doğal arsenik birikimleri bulundu. Chikoya (Transbaikalia). Bununla birlikte parajenezde, antik kristalin şistleri kesen ince damarların duvarlarında sadece kenarlar şeklinde kalsit gözlenmiştir. Parçalar halinde (Şek. 76), st. Dzhalinda, Amur demiryolu vb. ve diğer yerlerde.

Saksonya'daki bazı yataklarda (Freiberg, Schneeberg, Annaberg, vb.), kobalt, nikel, gümüş, doğal bizmut, vb. arsenik bileşikleriyle birlikte doğal arsenik gözlemlendi. pratik önem.

BAŞVURU

Arsenik sülfit bileşikleri - orpiment ve realgar - boyamada boya olarak ve deri endüstrisinde deriden tüy alma aracı olarak kullanılır. Piroteknikte realgar, realgar ile kükürt ve nitrat karışımı yandığında ortaya çıkan "Yunan" veya "Hint" ateşini üretmek için kullanılır (yandığında parlak beyaz bir alev oluşturur).
Arseniğin bazı organoelement bileşikleri, örneğin lewisite gibi kimyasal savaş ajanlarıdır.

20. yüzyılın başında, frengi tedavisinde salvarsan gibi bazı kakodil türevleri kullanılmış, zamanla bu ilaçlar frengi tedavisinde tıbbi kullanımdan daha az toksik ve daha etkili, arsenik içermeyen diğer ilaçlarla değiştirilmiştir. Hazırlıklar.

Çok küçük dozlardaki arsenik bileşiklerinin çoğu, özellikle hematopoez olmak üzere bir dizi spesifik vücut fonksiyonu üzerinde klinik olarak gözle görülür bir uyarıcı etkiye sahip olduklarından, anemi ve diğer bazı ciddi hastalıklarla savaşmak için ilaç olarak kullanılır. Arseniğin inorganik bileşiklerinden arsenik anhidrit, tıpta hapların hazırlanması için ve dişçilik pratiğinde nekrotizan bir ilaç olarak macun şeklinde kullanılabilir. Bu ilaç halk arasında ve argoda "arsenik" olarak adlandırılıyordu ve diş hekimliğinde diş sinirinin lokal nekrozu için kullanılıyordu. Şu anda, arsenik preparatları, toksisiteleri nedeniyle dişhekimliği pratiğinde nadiren kullanılmaktadır. Artık lokal anestezi altında diş sinirinin ağrısız nekrozu için başka yöntemler geliştirilmiş ve kullanılmaktadır.

Arsenik - As

SINIFLANDIRMA

Arsenik (adı farelere zulmetmek için kullanılan fare kelimesinden gelir) periyodik sistemin otuz üçüncü elementidir. Yarı metalleri ifade eder. Bir asitle kombinasyon halinde asit oluşturan bir madde olduğu için tuz oluşturmaz. Allotropik modifikasyonlar oluşturabilir. Arsenik şu anda bilinen üç kristal kafes yapısına sahiptir. Sarı arsenik, tipik bir metal olmayan, amorf - siyah ve en kararlı metalik, gri özelliklerini sergiler. Doğada, çoğunlukla bileşikler formunda, daha az sıklıkla serbest halde bulunur. En yaygın olanları, arsenikli demir (arsenopirit, zehirli piritler), nikelin (bakır cevheri ile benzerliğinden dolayı bu şekilde adlandırılan kupfernikel) gibi metallerle (arsenidler) arsenik bileşikleridir. Arsenik suda çözünmeyen aktif olmayan bir elementtir ve bileşikleri az çözünür maddelerdir. Arsenik oksidasyonu ısıtma sırasında meydana gelir, oda sıcaklığında bu reaksiyon çok yavaş ilerler.

Tüm arsenik bileşikleri, sadece gastrointestinal sistem üzerinde değil, aynı zamanda sinir sistemi üzerinde de olumsuz etkisi olan çok güçlü toksinlerdir. Tarih, arsenik ve türevleri ile birçok sansasyonel zehirlenme vakasını bilir. Arsenik bileşikleri sadece ortaçağ Fransa'sında zehir olarak kullanılmadı, antik Roma ve Yunanistan'da da biliniyordu. Arseniğin güçlü bir zehir olarak popülaritesi, onu yiyeceklerde tespit etmenin neredeyse imkansız olması, ne kokusu ne de tadı olmasıyla açıklanmaktadır. Isıtıldığında arsenik okside dönüşür. Arsenik zehirlenmesinin teşhisi, çeşitli hastalıklarla benzer semptomlara sahip olduğundan oldukça zordur. Çoğu zaman arsenik zehirlenmesi kolera ile karıştırılır.

Arsenik nerede kullanılır?

Toksisitelerine rağmen, arsenik türevleri sadece fareleri ve sıçanları tuzağa düşürmek için kullanılmaz. Saf arsenik yüksek elektriksel iletkenliğe sahip olduğu için, germanyum, silikon gibi yarı iletkenlere gerekli tipte iletkenlik veren katkı maddesi olarak kullanılır. Demir dışı metalurjide arsenik, gaz ortamında alaşımlara mukavemet, sertlik ve korozyon direnci veren bir katkı maddesi olarak kullanılır. Cam yapımında camı hafifletmek için küçük miktarlarda eklenir, ayrıca ünlü "Viyana camı" nın bir parçasıdır. Nikelin camı yeşil renklendirmek için kullanılır. Deri işinde, tüyleri almak için derilerin işlenmesinde arsenik sülfat bileşikleri kullanılır. Arsenik vernik ve boyalarda bulunur. Ağaç işleme endüstrisinde arsenik antiseptik olarak kullanılır. Piroteknikte "Yunan ateşi" arsenik sülfit bileşiklerinden yapılır ve kibrit yapımında kullanılır. Bazı arsenik bileşikleri kimyasal savaş ajanları olarak kullanılır. Arseniğin toksik özellikleri, diş hekimliğinde diş özünü öldürmek için kullanılır. Tıpta, arsenik preparatları, kırmızı kan hücrelerinin sayısında bir artışı teşvik etmek için vücudun genel tonunu artıran bir ilaç olarak kullanılır. Arsenik, lökosit oluşumu üzerinde inhibe edici bir etkiye sahiptir, bu nedenle belirli lösemi türlerinin tedavisinde kullanılır. Arsenik bazlı çok sayıda ilaç bilinmektedir, ancak son zamanlarda bunların yerini yavaş yavaş daha az toksik ilaçlar almıştır.

Toksik olmasına rağmen, arsenik en temel elementlerden biridir. Bileşikleriyle çalışırken, istenmeyen sonuçlardan kaçınmaya yardımcı olacak güvenlik düzenlemelerine uymak gerekir.

Arsenik(lat. arsenicum), Mendeleev'in periyodik sisteminin v grubunun kimyasal bir elementi olarak, atom numarası 33, atom kütlesi 74.9216; çelik gri kristaller. Eleman, bir kararlı izotop 75'ten oluşur.

Tarihsel referans. M.'nin kükürtlü doğal bileşikleri (orpiment 2 s 3 , realgar 4 s 4 olarak), bu mineralleri ilaç ve boya olarak kullanan eski dünya halkları tarafından biliniyordu. M.'nin yanan sülfitlerinin ürünü de biliniyordu - M. (iii) oksidi 2 o 3 (“beyaz M”) olarak. Arsenik adı zaten Aristoteles'te geçiyor; Yunancadan türetilmiştir a rsen - güçlü, cesur ve M. bileşiklerini belirlemeye hizmet etti (vücut üzerindeki güçlü etkilerine göre). Rus adının "fare" den geldiğine inanılıyor (M.'nin fareleri ve sıçanları yok etmek için kullandığı müstahzarlara göre). M.'yi özgür bir durumda almak atfedilir Büyük Albert(yaklaşık 1250). 1789 yılında Lavoisier M.'yi kimyasal elementler listesine dahil etti.

Doğada dağılım. Yerkabuğundaki (clarke) ortalama M. içeriği 1.7 × 10 -% 4'tür (kütlece), bu miktarlarda magmatik kayaçların çoğunda bulunur. M.'nin bileşikleri yüksek sıcaklıklarda uçucu olduğundan, element magmatik süreçler sırasında birikmez; sıcak derin sulardan çökeltilerek konsantre edilir (s, se, sb, fe, co, ni, cu ve diğer elementlerle birlikte). Volkanik patlamalar sırasında M., uçucu bileşikleri şeklinde atmosfere girer. M. çok değerli olduğundan, göçü redoks ortamından büyük ölçüde etkilenir. Dünya yüzeyinin oksitleyici koşulları altında arsenatlar (5+ olarak) ve arsenitler (3+ olarak) oluşur. Bunlar sadece maden yataklarının bulunduğu bölgelerde bulunan nadir minerallerdir.Yerli mineral ve 2+ olarak mineraller daha da nadirdir. Çok sayıda M. mineralinden (yaklaşık 180), yalnızca arsenopirit fesası büyük endüstriyel öneme sahiptir.

Yaşam için küçük miktarlarda M. gereklidir. Bununla birlikte, M. yatağının ve genç volkanların faaliyet gösterdiği alanlarda, yer yer topraklar, hayvan hastalıkları ve bitki örtüsünün ölümü ile ilişkili olan% 1'e kadar M. içerir. M.'nin birikimi, özellikle M.'nin aktif olmadığı topraklardaki bozkır ve çöl manzaralarının karakteristiğidir. Nemli bir iklimde M. kolayca topraktan yıkanır.

Canlı maddede ortalama olarak 3 × 10 -5% M., nehirlerde 3 × 10 -7% M. Nehirler tarafından okyanusa getirilen M., nispeten hızlı bir şekilde çökelir. Deniz suyunda sadece 1 10 -7% M., ancak killerde ve şeyllerde 6.6 10 -4% M. Tortul demir cevherleri, ferromangan nodülleri genellikle M'de zenginleştirilir.

Fiziksel ve kimyasal özellikler. M.'nin birkaç allotropik modifikasyonu vardır. Normal koşullar altında, en kararlı olanı sözde metalik veya gri M'dir. (a -as) - gri-çelik kırılgan bir kristal kütle; taze bir kırıkta metalik bir parlaklığa sahiptir, 2 o 3 gibi ince bir filmle kaplandığı için havada çabuk kararır. Gri M.'nin kristal kafesi eşkenar dörtgendir ( A= 4.123 a , a açısı = 54°10", X= 0.226), katmanlı. Yoğunluk 5.72 g/cm3(20°c'de), elektriksel özdirenç 35 10 -8 ohm? M veya 35 10 -6 ohm? santimetre, elektrik direnci sıcaklık katsayısı 3,9 10 -3 (0°-100 °c), Brinell sertliği 1470 MN/m 2 veya 147 kgf/mm 2(Mohs'a göre 3-4); M. diamanyetiktir. Atmosferik basınç altında, M. 615 ° C'de erimeden süblimleşir, çünkü üçlü nokta a -as 816 ° C'de ve 36 basınçta bulunur de. Buhar M. 800°C'ye kadar 4, 1700°C'nin üzerinde - sadece 2 olarak moleküllerden oluşur. Buhar M.'nin sıvı hava ile soğutulan bir yüzey üzerinde yoğunlaşması sırasında, sarı M. oluşur - 1.97 yoğunluğa sahip şeffaf, mum yumuşaklığında kristaller g/cm3, özelliklerde beyaza benzer fosfor. Işığın etkisi altında veya hafif ısıtma üzerine gri M'ye dönüşür. Camsı amorf modifikasyonlar da bilinmektedir: 270 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında gri M'ye dönüşen siyah M. ve kahverengi M.

M.3 atomunun dış elektronlarının konfigürasyonu D 10 4 S 2 4 P 3. Bileşiklerde M., + 5, + 3 ve - 3 oksidasyon durumlarına sahiptir. Gri M., fosfordan çok daha az kimyasal olarak aktiftir. 400 °C'nin üzerindeki havada ısıtıldığında M. yanar ve 2 o 3 şeklinde oluşur. M. doğrudan halojenlere bağlanır; normal koşullar altında asf 5 - gaz; asf 3 , ascl 3 , asbr 3 - renksiz, kolayca uçucu sıvılar; asi 3 ve as 2 l 4 kırmızı kristallerdir. M. kükürt ile ısıtıldığında sülfürler elde edilir: turuncu-kırmızı 4 s 4 ve limon sarısı 2 s 3 . Soluk sarı sülfit, 2 s 5 olarak, h 2 s, dumanlı hidroklorik asit içinde buzla soğutulmuş bir arsenik asit (veya tuzları) çözeltisine geçirildiğinde çökelir: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s \u003d as 2 s 5 + 8h 2 Ö; 500°c civarında 2 s 3 ve kükürt olarak ayrışır. M.'nin tüm sülfitleri suda ve seyreltik asitlerde çözünmez. Güçlü oksitleyici ajanlar (hno 3 + hcl, hcl + kclo 3 karışımları) bunları h3 aso 4 ve h2 so 4 karışımına dönüştürür. 2 s 3 olarak sülfür, amonyum ve alkali metallerin sülfürlerinde ve polisülfitlerinde kolayca çözünerek asit tuzları oluşturur - tiyomarsenik h 3 as 3 ve tiyomarsenik h 3 as 4 . Oksijen ile M. oksitler verir: oksit M. (iii) 2 o 3 - arsenik anhidrit olarak ve oksit M. (v) 2 o 5 - arsenik anhidrit olarak. Bunlardan ilki, oksijenin M. veya sülfitleri üzerindeki etkisiyle oluşur, örneğin, 2as 2 s 3 + 9o 2 \u003d 2as 2 o 3 + 6so 2. 2 o 3 olarak buharlar, renksiz camsı bir kütle halinde yoğunlaşır ve bu, küçük kübik kristallerin oluşumu nedeniyle zamanla opak hale gelir, yoğunluk 3.865 g/cm3. Buhar yoğunluğu 4 o 6 formülüne karşılık gelir: 1800°c'nin üzerinde buhar 2 o 3 olarak oluşur. 100'de G su çözünür 2.1 G 2 veya 3 olarak (25°c'de). Oksit M. (iii), asidik özelliklerin baskın olduğu bir amfoterik bileşiktir. Ortoarsenik h3 aso 3 ve metaarsenik haso 2 asitlere karşılık gelen tuzlar (arsenitler) bilinmektedir; asitlerin kendileri elde edilmemiştir. Sadece alkali metal ve amonyum arsenitler suda çözünür. 2 o 3 olarak ve arsenitler genellikle indirgeyici maddelerdir (örneğin, 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o \u003d 4hi + 2h 3 aso 4 olarak), ancak oksitleyici maddeler de olabilirler (örneğin, 2 o 3 olarak) + 3c \u003d 2as + 3co ).

Oksit M. (v), arsenik asit h3'ün 4'e (yaklaşık 200°c) ısıtılmasıyla elde edilir. Renksizdir, yaklaşık 500°C'de 2 o 3 ve o 2 olarak ayrışır. Arsenik asit, konsantre hno3'ün as veya as 2 o 3 üzerindeki etkisi ile elde edilir. Arsenik asit tuzları (arsenatlar), alkali metal ve amonyum tuzları dışında suda çözünmez. Ortoarsenik h3 aso4, metaarsenik haso3 ve piroarsenik h4 as 2o7 asitlerine karşılık gelen tuzlar bilinmektedir; son iki asit serbest halde elde edilmemiştir. Metallerle kaynaştığında, M. çoğunlukla bileşikler oluşturur ( arsenitler).

Alma ve kullanma . M. endüstride arsenik piritlerin ısıtılmasıyla elde edilir:

fess = fes + as

veya (daha nadiren) kömürle 2 o 3 oranında indirgeme şeklinde. Her iki işlem de M buharının yoğunlaştırılması için bir alıcıya bağlı refrakter kil imbiklerde gerçekleştirilir. Arsenik anhidrit, arsenik cevherlerinin oksidatif olarak kavrulmasıyla veya hemen hemen her zaman M içeren polimetalik cevherlerin kavrulmasının bir yan ürünü olarak elde edilir. Oksidatif kavrulma sırasında, yakalama odalarına yoğunlaşan 2 veya 3 buhar oluşur. 2 o 3 olarak ham, 500-600°c'de süblimasyon ile saflaştırılır. 2 o 3 olarak saflaştırılarak M. ve müstahzarlarının üretiminde kullanılır.

Küçük M. katkı maddeleri (ağırlıkça% 0,2-1,0) av tüfeği atışının üretimi için kullanılan kurşuna eklenir (M., merminin küreye yakın bir şekil kazanması nedeniyle erimiş kurşunun yüzey gerilimini arttırır; M. hafifçe kurşunun sertliğini arttırır). Antimonun kısmi bir ikamesi olarak M., bazı babbitlerin ve baskı alaşımlarının bir parçasıdır.

Saf M. zehirli değildir, ancak suda çözünen veya mide suyunun etkisi altında çözeltiye girebilen tüm bileşikleri son derece zehirlidir; özellikle tehlikeli arsenik hidrojen. M. üretiminde kullanılan bileşiklerden arsenik anhidrit en toksik olanıdır. Demir dışı metallerin hemen hemen tüm sülfit cevherleri ve ayrıca demir (kükürt) pirit, bir M.. karışımı içerir. Bu nedenle oksidatif kavurma sırasında kükürt dioksit ile birlikte so 2, 2 o 3 olarak daima oluşur; büyük bir kısmı duman kanallarında yoğuşur, ancak arıtma tesislerinin yokluğunda veya düşük verimliliğinde cevher fırınlarının egzoz gazları 2 o 3 gibi önemli miktarlarda sürüklenir. Saf M., zehirli olmamasına rağmen havada saklandığında 2 o 3 gibi her zaman zehirli bir kaplama ile kaplanır. Uygun havalandırma olmadığında, metallerin (demir, çinko) M. karışımı içeren teknik sülfürik veya hidroklorik asitlerle dağlanması son derece tehlikelidir, çünkü bu durumda arsenik hidrojen oluşur.

S. A. Pogodin.

M. vücutta. Gibi eser element M., vahşi yaşamda her yerde bulunur. M.'nin topraktaki ortalama içeriği 4 10-%4, bitki külü - 3 10-5%'dir. Deniz organizmalarında M. içeriği karasal olanlardan daha yüksektir (balıklarda 0.6-4.7 mg 1'de kilogram ham madde karaciğerde birikir). İnsan vücudundaki ortalama M. içeriği 0.08-0.2'dir. mg/kg. Kanda M., hemoglobin molekülüne bağlandığı eritrositlerde konsantre edilir (ayrıca, globin fraksiyonu heme'dekinin iki katı kadar içerir). En büyük miktarı (1 başına G doku) böbreklerde ve karaciğerde bulunur. Akciğerlerde ve dalakta, deride ve saçta çok miktarda M. bulunur; nispeten az - beyin omurilik sıvısında, beyinde (esas olarak hipofiz bezi), gonadlarda vb. M.'nin dokularında ana protein fraksiyonunda, çok daha azı - asitte çözünür ve sadece küçük bir kısmı bulunur. lipit fraksiyonunda. M. redoks reaksiyonlarında yer alır: karmaşık karbonhidratların oksidatif parçalanması, fermantasyon, glikoliz, vb. M. bileşikleri biyokimyada spesifik olarak kullanılır. inhibitörler Metabolik reaksiyonları incelemek için enzimler.

M. tıpta. Organik bileşikler M. (aminarson, miarsenol, novarsenal, osarsol) esas olarak sifiliz ve protozoal hastalıkların tedavisinde kullanılır. İnorganik müstahzarlar M. - sodyum arsenit (sodyum arsenik asit), potasyum arsenit (potasyum arsenik asit), arsenik anhidrit 2 o 3 olarak, genel tonik ve tonik olarak reçete edilir. Topikal olarak uygulandığında, M.'nin inorganik preparatları, daha önce tahriş olmaksızın nekrotizan bir etkiye neden olabilir, bu nedenle bu süreç neredeyse ağrısız bir şekilde ilerler; En çok 2 o 3 olarak telaffuz edilen bu özellik diş hekimliğinde diş pulpasını yok etmek için kullanılmaktadır. M.'nin inorganik müstahzarları da sedef hastalığını tedavi etmek için kullanılır.

Yapay olarak elde edilen radyoaktif izotoplar M.74 olarak (t 1 / 2 = 17.5 gün) ve 76 olarak (t 1/2 = 26.8 H) teşhis ve tedavi amaçlı kullanılır. Onların yardımıyla beyin tümörlerinin lokalizasyonu netleştirilir ve çıkarılmalarının radikallik derecesi belirlenir. Radyoaktif M. bazen kan hastalıkları vb. için kullanılır.

Uluslararası Radyasyondan Korunma Komisyonu tavsiyelerine göre, vücutta olduğu gibi izin verilen maksimum 76 içerik 11'dir. mikroküri. SSCB'de kabul edilen sıhhi standartlara göre, su ve açık rezervuarlarda olduğu gibi izin verilen maksimum 76 konsantrasyon 1 10 -7'dir. küri/l, çalışma odası havasında 5 10 -11 küri/l. M.'nin bütün müstahzarları çok zehirlidir. Akut zehirlenmelerde şiddetli karın ağrısı, ishal, böbrek hasarı yaşarlar; olası çökme, konvülsiyonlar. Kronik zehirlenmede en yaygın olanları gastrointestinal bozukluklar, solunum yollarının mukoza zarlarının nezlesi (farenjit, larenjit, bronşit), cilt lezyonları (ekzantem, melanoz, hiperkeratoz), duyarlılık bozuklukları; aplastik aneminin olası gelişimi. M.'nin ilaçları ile zehirlenme tedavisinde en büyük öneme sahip olan unitiol'dür.

Endüstriyel zehirlenmeyi önlemeye yönelik önlemler, öncelikle teknolojik sürecin mekanizasyonu, sızdırmazlığı ve tozunun giderilmesi, etkili havalandırmanın oluşturulması ve işçilere toza maruz kalmaya karşı kişisel koruyucu ekipman sağlanmasını amaçlamalıdır. Çalışanların düzenli tıbbi muayeneleri gereklidir. Ön tıbbi muayeneler istihdam üzerine ve çalışanlar için - altı ayda bir yapılır.

Aydınlatılmış.: Remi G., İnorganik kimya kursu, çev. Almancadan, cilt 1, M., 1963, s. 700-712; Pogodin S.A., Arsenic, kitap: Brief Chemical Encyclopedia, cilt 3, M., 1964; Sanayide zararlı maddeler genelge kapsamındadır. ed. N. V. Lazareva, 6. baskı, bölüm 2, L., 1971.

özeti indir