Naon arsén? Fitur, sipat sarta aplikasi

Arsén - kimiawi group nitrogén unsur (Grup 15 tabel periodik). Ieu abu logam luster zat regas (α-arsén) sareng kisi kristal rombohédral. Lamun dipanaskeun nepi ka 600 ° C Salaku sublimates. Kana cooling, a uap, a modifikasi anyar - arsén Konéng. Luhureun 270 ° C sagala Salaku nu pindah kana arsén hideung.

Sajarah kapanggihna

Kanyataan yén arsén ieu dipikawanoh lila saméméh pangakuan unsur kimiawi na. IV c. SM. e. Aristoteles spoke tina zat disebut "sandarak", nu ayeuna dipercaya gaduh geus realgar, atawa sulfida arsén. Sarta di SM Abad I. e. Pliniy Starshy sarta panulis Pedany Dioscoride digambarkeun auripigment - ngalelep Salaku ₂ S _3. Dina XI di. n. e. differed tilu variétas "arsén" bodas (Salaku ₄ O _6), konéng (Salaku ₂ S _3), sarta beureum (Salaku ₄ S _4). Item sorangan meureun munggaran diékstraksi dina abad XIII, Albert Tembok, anu nyatet penampilan zat logam kawas nalika Ars, ogé katelah Salaku ₂ S ₃ ieu dipanaskeun kalayan sabun jeung cai. Tapi kapercayaan dina kanyataan yen élmuwan alam éta arsén murni, teu. Bukti nyata mimiti alokasi murni unsur kimia anu tanggal ka 1649. tukang ubar Jerman Iogann Shreder disiapkeun arsén, Élmu sarta Téknik eta ku ayana karbon monoksida. Engké Nicolas Lemery, dokter jeung kimiawan Prancis katalungtik formasi unsur kimia ku Élmu sarta Téknik campuran hiji oksida, sarta sabun potash. Ku awal abad XVIII, arsén ieu geus dipikawanoh salaku semi-logam unik.

Prévalénsi

kerak bumi na nyaeta konsentrasi arsén low éta 1,5 ppm. Hal ieu kapanggih dina taneuh sarta mineral jeung bisa meunang kana hawa, cai jeung taneuh alatan angin sarta erosi cai. Saterusna, unsur asup kana atmosfir ti sumber séjén. Salaku hasil tina bituna vulkanik dina hawa dileupaskeun ngeunaan 3 sarébu. T arsén per taun, mikroorganisme ngabentuk 20 rébu. T volatile metilarsina sataun hiji, sareng salaku hasil tina ngaduruk suluh fosil dina période sarua geus disadiakeun 80 sarébu. T.

Najan kanyataan yén Salaku - racun deadly, éta téh salah sahiji komponén penting kakawasaan sababaraha sato jeung kamungkinan manusa, sanajan dosis diperlukeun henteu ngaleuwihan 0.01 mg / dinten.

Arsén pisan hésé narjamahkeun kana kaayaan cai-leyur atanapi volatile. Kanyataan yén éta rada mobile, artina konsentrasi badag zat dina sagala hiji tempat teu tiasa muncul. Di hiji sisi, ieu téh alus, tapi dina lain - betah kalayan nu eta nyebar, nyaeta alesan yén kontaminasi arsén ieu jadi masalah badag. Alatan kagiatan manusa, utamana ngaliwatan pertambangan jeung lebur, biasana immobile migrates unsur kimia, sarta ayeuna eta bisa kapanggih moal ukur di tempat of konsentrasi alam na.

Jumlah arsén dina kulit téh kira 5 g per ton. Dina spasi, mangka estimasi salaku konsentrasi 4 atom per juta atom silikon. Unsur ieu disebarkeun luas. A jumlah leutik aya dina kaayaan pituin. Ilaharna, formasi 90-98% purity arsén lumangsung babarengan jeung logam kayaning antimony sarta pérak. Kalolobaan eta kitu, bagian tina langkung ti 150 mineral béda - sulphides, arsénida, sulphoarsenides na arsenite. Arsenopyrite FeAsS nyaéta salah sahiji anu pang umum mineral Salaku-bearing. Sanyawa arsén umum lianna - mineral realgar Salaku ₄ S _4, auripigment Salaku ₂ S _3, FeAs loellingite na enargite ₂ Cu ₃ burit _4. Ogé umum oksida arsén. Kalolobaan bahan ieu téh hasil gigir di smelting tambaga, kalungguhan, kobalt, sarta ores emas.

Di alam, aya ngan hiji isotop stabil tina arsén - ⁷⁵ Salaku. Diantara isotop radioaktif jieunan dileupaskeun ⁷⁶ Salaku c satengah kahirupan 26,4 jam. Arsén-72, -74 jeung -76 dipaké dina diagnostics médis.

produksi industrial jeung pamakéan

Metal arsén arsenopyrite disiapkeun ku pemanasan nepi 650-700 ° C tanpa aksés hawa. Mun arsenopyrite jeung logam lianna ores dipanaskeun kalayan oksigén, anu Salaku gampang meta kalawan aranjeunna dina formulir sanyawa gampang sublimes Salaku ₄ O _6, ogé katelah "arsén bodas". uap oksida anu dikumpulkeun sarta condensed, sarta salajengna ulang dimurnikeun ku sublimation. Paling Salaku eta dihasilkeun réduksi karbon arsén bodas sahingga diala.

Konsumsi dunya arsén logam relatif leutik - hijina sababaraha ratus ton per taun. Loba naon anu dikonsumsi, asalna tina Swédia. Hal ieu dipaké dina metallurgy kusabab sipat metalloid na. Kira 1% ti arsén dipaké di pabrik kalungguhan shot, sabab ngaronjatkeun roundness sahiji ogé titik-titik molten. Sipat tina alloy bearing dumasar kana kalungguhan anu ningkat duanana dina ciri termal na mékanis tina basa aranjeunna ngandung ngeunaan 3% ti arsén. Ayana saeutik unsur kimia di alloy kalungguhan tempers aranjeunna keur dipake dina accu jeung armor kabel. pangotor leutik anu lalawanan kanaékan korosi arsén jeung pasipatan termal tambaga sarta kuningan. The kimiawi unsur murni Salaku parunggu digunakeun pikeun nerapkeun coatings na di pyrotechnics. Kacida arsén manggih aplikasi dina téhnologi semikonduktor, dimana eta digunakeun ku silikon jeung germanium, sakumaha ogé dina wangun gallium arsenide (GaAs) dina diodes, lasers jeung transistor.

salaku sanyawa

Kusabab arsén valénsi nyaeta 3 jeung 5, tur mibanda sababaraha nagara bagian oksidasi ti -3 nepi +5, unsur bisa ngabentuk rupa-rupa sanyawa. Significance komérsial pangpentingna na oksida, dasar wangun nu nu Salaku ₄ O ₆ sarta Salaku ₂ O _5. Arsenous oksida, anu ilahar disebut arsén bodas, - jadi hasil gigir industri roasting ores tambaga, nuju sareng sababaraha logam lianna, kitu ogé ores sulfida sarta arsenopyrite. Anjeunna teh bahan dimimitian pikeun mayoritas sanyawa séjén. Sajaba ti éta, dipaké dina péstisida, dipaké decolorizing agén di pabrik gelas na pangawét keur kulit. arsén pentoxide kabentuk nalika kakeunaan ka oxidant (e.g., asam nitrat) kana arsén bodas. Ieu bahan utama inséktisida, herbisida jeung napel pikeun logam.

Arsine (lebu _3), gas teu warnaan toksik diwangun ku hidrogén jeung arsén, - nyaeta zat séjén dipikawanoh. Zat, disebut oge arsenical hidrogén nu disiapkeun ku hidrolisis arsénida logam, sarta recovery logam tina sanyawaan arsén dina leyuran asam. Anjeunna geus kapanggih aplikasi salaku bahan panambah dina semikonduktor jeung gas racun militér. Dina tatanén, hébat pentingna asam arsén (H ₃ bintana _4), lead arsénat (PbHAsO ₄₎ jeung kalsium arsénat [Ca ₃ (bintana _{4) 2],} nu dipaké pikeun ngajadikeun steril kadali taneuh sarta hama.

unsur kimia ngabentuk pluralitas sanyawa organik - arsén. Kakodin (CH _{3) 2} Salaku-Salaku _{(CH3) 2,} contona, dipaké dina nyiapkeun karya hiji loba dipaké desiccant (agén drying) - asam cacodylic. sanyawa organik kompléks unsur dipake dina pengobatan kasakit tangtu kayaning disentri amoebic disababkeun ku mikroorganisme.

pasipatan fisik

Naon arsén dina watesan sipat fisik na? Dina kaayaan paling stabil anak, eta mangrupakeun baja solid warna abu regas kalawan konduktivitas termal tur listrik low. Sanajan sababaraha wangun Salaku anu logam kawas, ngerjakeun pikeun nonlogam - a characterization leuwih tepat arsén. Aya tipe séjén arsén, tapi maranéhna teu pisan ogé ditalungtik, formulir métastabil utamana konéng, diwangun molekul Salaku _4, kawas fosfor bodas P _4. sublimes arsén dina suhu 613 ° C, sedengkeun salaku uap hiji deui aya salaku molekul Salaku _4, nu teu dissociate ka suhu kira-kira 800 ° C. disosiasi lengkep molekul dina Salaku ₂ lumangsung dina 1700 ° C.

Struktur atom jeung kamampuhna pikeun ngabentuk beungkeut

arsén Rumus éléktronik - 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ^{3 -} kawas nitrogén jeung fosfor anu boga lima éléktron dina cangkang luar, tapi béda ti aranjeunna ku ayana 18 éléktron dina cangkang penultimate gaganti dua atawa dalapan. Tambahan 10 biaya positif dina inti dina mangsa ngeusian lima 3d-orbital mindeng ngabalukarkeun panurunan umum tina awan éléktron na ngaronjatkeun elemen Éléktronégativitas. Arsén dina tabel periodik bisa dibandingkeun jeung grup lianna, nu jelas demonstrate pola ieu. Contona, nya ditarima wae sacara umum yen séng téh beuki electronegative ti magnésium na gallium - ti aluminium. Sanajan kitu, dina grup di handap ieu, bédana ieu nurun, jeung loba teu satuju sareng kanyataan yen Jerman Éléktronégativitas of silikon, sanajan kelimpahan bukti kimiawi. transisi ieu ti 8- kana mémbran 18-sél tina fosfor mun arsén bisa ningkatkeun Éléktronégativitas, tapi eta tetep kontroversial.

Kasaruaan Salaku cangkang luar sarta P nunjukkeun yén maranéhna bisa ngabentuk tilu beungkeut kovalén per atom ku ayana tambahan pasangan éléktron unbound. kituna oksidasi kudu +3 atanapi -3, gumantung kana Éléktronégativitas relatif silih. Struktur arsén ogé nunjukkeun kamungkinan ngagunakeun hiji éksternal d-orbital pikeun perluasan tina octet anu ngamungkinkeun unsur pikeun ngabentuk 5 dasi. Hal ieu sadar ngan dina réaksi kalayan fluorine. Ayana pasangan éléktron bébas pikeun formasi sanyawa kompleks (via tutulung éléktron) Saperti dina atom mucunghul leuwih leutik batan fosfor jeung nitrogén.

Arsén stabil ngandung dina hawa garing tapi beueus ditutupan ku oksida hideung. uap na anu combusted gampang ngawangun Salaku ₂ O _3. Naon arsén dina kaayaan bebas? Hal ieu praktis teu kakeunaan cai, alkalis jeung asam non-pangoksidasi, tapi dioksidasi ku asam nitrat ka kaayaan +5. Kusabab arsén meta halogens, walirang, sarta loba logam ngabentuk arsénida.

kimia analitis

zat bisa ditandaan qualitatively arsén salaku orpiment konéng precipitates handapeun Peta leyuran asam hidroklorat 25%. Ngambah Salaku, biasana ditangtukeun ku konversi -na pikeun arsine, nu bisa dideteksi ku test Maret. Arsine ieu thermally decomposed pikeun ngabentuk eunteung hideung tina arsén dina tube sempit. Ku metode Gutzeit usik impregnated kalawan raksa klorida dina peta ngeunaan arsine darkened alatan présipitasi raksa.

ciri toxicological arsén

karacunan sél jeung turunan na téh lega variasina dina rupa-rupa, ti arsine toxik pisan jeung turunan organik -na pikeun saukur Salaku nu relatif mulya. Maksudna arsén, ceuk pamakéan sanyawa organik salaku agén perang kimia (Lewisite) jeung antibaktéri defoliant molotok ( "agén biru" dumasar kana hiji campuran cai tina 5% asam cacodylic, 26% uyah natrium tujuanana).

Sacara umum, turunan unsur kimia ieu ngairitasi kulit sarta ngabalukarkeun dermatitis. Ogé dianjurkeun panangtayungan ti inhalation debu arsén-ngandung, tapi paling karacunan lumangsung nalika ingested. konsentrasi diidinan maksimum Saperti dina lebu per jam dalapan dinten téh 0,5 mg / m ^3. Pikeun dosis arsine diréduksi jadi 0.05 bagian per juta. Di sagigireun pamakéan sanyawa tina unsur kimia sakumaha herbisida sarta pestisida, aplikasi arsén di Farmakologi yielded salvarsan - mimiti ubar suksés ngalawan sipilis.

Dampak dina kaséhatan

Arsén nyaeta salah sahiji elemen paling racun. Sanyawa anorganik of kimia kapanggih sacara alami di saeutik. Pamaké bisa jadi kakeunaan arsén ngaliwatan kadaharan, cai jeung hawa. paparan nu bisa ogé lumangsung sanggeus kontak tina kulit jeung taneuh tercemar atawa cai.

eusi arsén cukup low dina pangan. Sanajan kitu, tingkat taun lauk jeung kerang tiasa pisan tinggi, sabab nyerep unsur aktif kimia tina cai nu maranéhna hirup. A jumlah signifikan arsén anorganik di lauk bisa janten bahya pikeun kaséhatan manusa.

Balukar zat oge tunduk kana jalma anu dianggo ku aranjeunna, cicing di imah diwangun tina kai diperlakukeun kalayan aranjeunna, sarta dina lemahna tatanén, anu geus kaliwat dipake pestisida.

arsén anorganik bisa ngabalukarkeun rupa épék kaséhatan kayaning iritasi burih jeung peujit, turun produksi sél getih beureum bodas, robah kulit, sarta iritasi lung. Hal ieu dianggap yén nyerep jumlah signifikan zat ieu bisa nambahan Chances ngembang kanker, utamana kanker kulit, lung, ati jeung sistim limfatik.

kadarna pohara luhur tina arsén anorganik anu ngabalukarkeun infertility sarta kaluron di bikang, dermatitis, nurunkeun lalawanan ka inféksi, masalah jantung sarta karuksakan uteuk. Saterusna, unsur kimia ieu sanggup ngaruksak DNA.

Bisa nepi ka tiwasna dosis arsén bodas nyaeta 100 mg.

The sanyawa organik tina unsur atawa kanker, atawa ngaruksak sandi genetik teu ngakibatkeun tapi dosis tinggi bisa ngabalukarkeun ngarugikeun ka kaséhatan manusa, kayaning ngabalukarkeun gangguan saraf atawa nyeri beuteung.

salaku sipat

kimiawi dasar jeung sipat fisik arsén handap:

• wilangan atom - 33.
• beurat atom - 74,9216.
• titik lebur kapang abu - 814 ° C dina tekenan 36 atmospheres.
• Kapadetan kapang abu - 5,73 g / cm ³ dina 14 ° C.
• Dénsitas bentuk konéng - 2,03 g / cm ³ di 18 ° C.
• arsén Rumus éléktronik - 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p _^3.
• kaayaan oksidasi - -3, +3, +5.
• Valency of arsén - 3, 5.