FormationUngdomsuddannelse og skoler

Hvad er arsen? Funktioner, egenskaber og anvendelser

Arsen - grundstof nitrogen (gruppe 15 i det periodiske system). Denne grå metalglans skørt stof (α-arsen) med en romboedrisk krystalgitteret. Ved opvarmning til 600 ° C Som sublimeres. Efter afkøling en damp, en ny modifikation - Yellow arsen. Over 270 ° C alle de Som er på vej ind i sort arsen.

Historien om opdagelsen

At dette arsen var kendt længe før anerkendelse af dens kemiske elementer. IV c. BC. e. Aristoteles talte af et stof kaldet "sandarak", som nu menes at have været realgar eller arsen sulfid. Og i I århundrede f.Kr.. e. Pliniy Starshy og forfattere Pedany Dioscoride beskrevet auripigment - farvestof Som 2 S 3. I XI i. n. e. afveg tre sorter "arsen" hvid (Som 4 O 6), gul (As 2 S 3), og rød (Som 4S 4). Posten selv formentlig blev først isoleret i det XIII århundrede, Albert den Store, der bemærkede udseendet af metal-lignende stof, når Ars, også kendt som Som 2 S 3 blev opvarmet med sæbe og vand. Men tillid til, at den naturlige videnskabsmand var ren arsen, nej. Den første reelle beviser af tildelingen af ren kemisk element er dateret til 1649. Tysk farmaceut Iogann shreder fremstillet arsen, opvarmning i nærvær af carbonmonoxid. Senere Nicolas Lemery, fransk læge og kemiker observeret dannelsen af dette grundstof ved opvarmning af en blanding af et oxid, og kali sæber. I begyndelsen af XVIII århundrede, blev arsen allerede kendt som en unik semi-metal.

prævalens

Jordskorpen og er koncentrationen lav arsen var 1,5 ppm. Det findes i jord og mineraler og kan komme i luften, vandet og jorden på grund af vind og vand erosion. Endvidere et element kommer ind i atmosfæren fra andre kilder. Som følge af vulkanudbrud i luften slippes omkring 3 tusind. T arsen per år, mikroorganismer udgør 20 tusind. T flygtige metilarsina et år, og som følge af afbrændingen af fossile brændsler i samme periode er afsat 80 tusind. T.

På trods af at de Som - en dødelig gift, er det en vigtig del af kraften i nogle dyr og muligvis menneske, selv om den nødvendige dosis ikke overstige 0,01 mg / dag.

Arsen er yderst vanskeligt at oversætte til et vandopløseligt eller flygtig tilstand. Det faktum, at det er helt mobil, betyder det, at en stor koncentration af stoffet i et sted ikke kan vises. På den ene side, det er godt, men på den anden - den lethed, hvormed det spreder, er grunden til, at den arsen forurening er ved at blive et større problem. På grund af menneskelige aktiviteter, primært gennem minedrift og smeltning, som regel immobile grundstof migrerer, og nu kan det findes ikke kun i de steder af sin naturlige koncentration.

Mængden af arsen i skorpen er ca. 5 g per ton. I rummet, anslås det, som den koncentration af 4 atomer per million siliciumatomer. Dette element er vidt udbredt. En lille mængde er til stede i den native tilstand. Typisk dannelsen af 90-98% renhed arsen optræder sammen med metaller, såsom antimon og sølv. Det meste af det, men er en del af mere end 150 forskellige mineraler - sulfider, arsenides, sulphoarsenides og arsenit-. Arsenkis FeAsS er en af de mest almindelige As-bærende mineraler. Andre almindelige arsenforbindelser - mineraler realgar Som 4S 4, auripigment Som 2S 3, loellingite Feas og enargite 2 Cu 3 ass 4. Også fælles arsen oxid. Det meste af dette materiale er et biprodukt af smeltning af kobber, bly, cobalt og guld malm.

I naturen er der kun en stabil isotop af arsen - 75 As. Blandt kunstige radioaktive isotoper udgivet 76 som C halveringstid på 26,4 timer. Arsen-72, -74 og -76 anvendes i medicinsk diagnostik.

Industriel produktion og anvendelse

Metal arsen arsenopyrit fremstillet ved opvarmning til 650-700 ° C uden adgang af luft. Hvis arsenopyrit og andre metalmalme opvarmes med oxygen, As nemt reagerer med dem i forbindelsesform let sublimerer Som 4 O 6, også kendt som "hvide arsen". oxid dampe blev opsamlet og kondenseret, og efterfølgende re-oprenset ved sublimation. Mest Da den er fremstillet ved carbon reduktion af hvid arsen således opnået.

Verdens forbrug af metallisk arsen er relativt lille - kun et par hundrede tons om året. Meget af det, der forbruges, kommer fra Sverige. Det anvendes i metalindustrien på grund af dets metallignende egenskaber. Ca. 1% af arsen anvendes i fremstillingen af blyhagl, da det forbedrer rundhed de smeltede smådråber. Egenskaberne af den bærende legering baseret på bly forbedres både i de termiske og mekaniske karakteristika, når de indeholder omkring 3% af arsen. Tilstedeværelsen af små mængder af dette grundstof i Blylegeringer temperament dem til brug i batterier, og kablet rustning. Små urenheder er arsen stigning korrosionsbestandighed og termiske egenskaber af kobber og messing. Den rene elementært kemiske Som bronze anvendes til påføring af belægninger og i fyrværkeri. Stærkt arsen finder anvendelse i halvlederteknologi, hvor det anvendes med silicium og germanium, samt i form af galliumarsenid (GaAs) i dioder, lasere og transistorer.

som forbindelser

Eftersom arsen valens er 3 og 5, og det har flere oxidationstrin fra -3 til +5 kan elementet danne forskellige typer af forbindelser. De vigtigste kommercielle betydning dets oxider, grundlæggende form for det As 4 O 6 og As 2 O 5. Arsenous oxid, almindeligvis kendt som hvid arsen, - et biprodukt ristning malme af kobber, bly og visse andre metaller, såvel som sulfid malm og arsenopyrit. Han er udgangsmaterialet for de fleste af de andre forbindelser. Desuden er det anvendes i pesticider, der anvendes affarvende middel til fremstilling af glas og konserveringsmiddel til læder. arsenpentoxid dannes, når de udsættes for oxidationsmidlet (for eksempel salpetersyre) til hvid arsen. Det er den vigtigste ingrediens i insekticider, herbicider og klæbemidlet til metal.

Arsan (AsH3), giftig farveløs gas bestående af hydrogen og arsen, - er en anden kendt stof. Stoffet, også kaldet arsenical hydrogen, fremstilles ved hydrolyse af metal- arsenides, og genvinding af metal fra arsenforbindelser i sure opløsninger. Han har fundet anvendelse som dopingmiddel i halvledere og militær giftgas. I landbrug, stor betydning arsensyre (H3 Aso 4), bly arsenat (PbHAsO 4) og calcium arsenat [Ca3 (ASO 4) 2], som anvendes til at sterilisere jorden og skadedyrsbekæmpelse.

Arsen - grundstof danner et antal organiske forbindelser. Kakodin (CH3) 2 As-As (CH3) 2, fx anvendes i fremstillingen af et meget anvendt tørremiddel (tørremiddel) - cacodylic syre. Kompleks organisk forbindelse af et element, der anvendes i behandlingen af visse sygdomme såsom amøbedysenteri forårsaget af mikroorganismer.

fysiske egenskaber

Hvad er arsen i form af dets fysiske egenskaber? I sin mest stabile tilstand, er det et sprødt massivt stål grå farve med lav termisk og elektrisk ledningsevne. Skønt nogle former for Som er metal-lignende, hans opgave til ikke-metaller - en mere præcis karakterisering af arsen. Der er andre typer af arsen, men de er ikke særlig godt undersøgt, især gul metastabil form bestående af molekyler Som 4, som hvid fosfor P4. Arsen sublimerer ved en temperatur på 613 ° C, og som en damp den foreligger som molekyler som 4, som ikke dissocierer til en temperatur på ca. 800 ° C Komplet dissociation af molekyler på Som 2 finder sted ved 1700 ° C.

Atomare struktur og evne til at danne bindinger

Elektronisk arsen formlen - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - ligesom kvælstof og fosfor, der har fem elektroner i den ydre skal, men det adskiller sig fra dem i nærvær af 18 elektroner i den næstsidste skallen i stedet for to eller otte. Tilsætning af 10 positive ladninger i kernen under fyldning fem 3d-orbitaler ofte forårsager generelt fald af elektronskyen og stigende elektronegativitet elementer. Arsen i det periodiske system kan sammenlignes med andre grupper, som klart demonstrerer dette mønster. For eksempel er det generelt accepteret, at zink er mere elektronegative end magnesium og gallium - end aluminium. i følgende gruppe, falder imidlertid denne forskel, og at mange ikke er enige med det faktum, at Tyskland elektronegativitet af silicium, på trods af den overflod af kemiske beviser. Denne overgang fra 8- til 18-cellemembranen fra fosfor arsen kan øge elektronegativitet, men det forbliver kontroversiel.

Lighed Da den ydre skal og P angiver, at de kan danne tre kovalente bindinger pr atom i nærværelse af yderligere ubundet elektronpar. Oxidationen skal derfor være +3 eller -3, afhængigt af den gensidige relative elektronegativitet. Strukturen af arsen foreslår også muligheden for at anvende en ekstern d-orbitaler for udvidelsen af den oktet, der tillader elementet at danne en 5 bånd. Det indses kun i reaktionen med fluor. Tilstedeværelsen af et frit elektronpar til dannelse af komplekse forbindelser (via elektrondonation) Som atom vises meget mindre end den fosfor og nitrogen.

Arsen er stabil i tør luft, men i fugtig dækket med sort oxid. Benzindampe forbrændes let danne Som 2 O 3. Hvad er arsen i fri form? Det er praktisk taget ikke udsættes for vand, baser og ikke-oxiderende syrer, men oxideres med salpetersyre til en tilstand +5. Idet arsen reagerer halogener, svovl, og mange metaller danner arsenides.

analytisk kemi

Stoffet kan detekteres kvalitativt arsenik som en gul orpiment udfældes under indvirkning af 25% saltsyreopløsning. Spor af Da normalt bestemmes af dets omdannelse til arsin, som kan påvises ved en afprøvning marts. Arsan dekomponeres termisk til dannelse af en sort spejl af arsen i det snævre rør. Ved fremgangsmåden Gutzeit proben imprægneret med kviksølvchlorid under indvirkning af arsin formørket som følge af udfældning af kviksølv.

arsen toksikologiske egenskaber

celletoksicitet og dets derivater er bredt varierer inden for et bredt område, fra ekstremt toksisk arsin og dets organiske derivater simpelthen som, som er relativt inert. Det er arsen, hvilken brug af sine organiske forbindelser som kemiske kampstoffer (lewisit) og defoliant blister middel ( "agent blå" baseret på en vandig blanding af 5% af cacodylic acid, 26% natriumsalt deraf).

Generelt derivater af denne grundstof irritere huden og forårsage dermatitis. Anbefales også beskyttelse mod indånding af arsen-holdige støv, men de fleste forgiftning opstår, når de indtages. Maksimalt tilladelige koncentration af As i støv pr otte timers dag er 0,5 mg / m3. For arsan dosis reduceres til 0,05 dele per million. Udover anvendelsen af forbindelserne ifølge den grundstof som herbicider og pesticider, arsen anvendelse i farmakologi gav salvarsan - første vellykkede lægemiddel mod syfilis.

Indvirkning på sundheden

Arsen er et af de mest giftige elementer. Uorganiske forbindelser af den kemiske findes naturligt i små mængder. Brugere kan blive udsat for arsen gennem mad, vand og luft. Eksponeringen kan også ske ved kontakt af huden med forurenet jord eller vand.

arsenindholdet er ganske lav i fødevarer. dets niveauer i fisk og skaldyr, kan være meget høj, da de absorberer kemiske aktive element af vandet, hvor de bor. En væsentlig del af uorganisk arsen i fisk kan være en fare for menneskers sundhed.

Virkningerne af stoffer er også underlagt de mennesker, der arbejder med dem, bor i huse bygget af træ behandlet med dem, og på landbrugsjord, som tidligere brugte pesticider.

Uorganisk arsen kan forårsage forskellige sundhedsmæssige effekter såsom irritation af mave og tarme, nedsat produktion af røde og hvide blodlegemer, hud ændringer og lunge irritation. Det antages, at absorptionen af en betydelig mængde af dette stof kan øge chancerne for at udvikle kræft, især hudcancer, lunge, lever og lymfesystemet.

Meget høje koncentrationer af uorganisk arsen er årsag til infertilitet og abort hos kvinder, dermatitis, sænke resistens mod infektioner, hjerteproblemer og hjerneskade. Desuden er denne grundstof er i stand til at beskadige DNA.

Dødelig dosis hvid arsen er 100 mg.

Den organiske forbindelse af et grundstof eller cancer, eller beskadige den genetiske kode ikke forårsager, men høje doser kan forårsage skade på menneskers sundhed, såsom at forårsage forstyrrelser i nervesystemet eller smerter i underlivet.

som egenskaber

Grundlæggende kemiske og fysiske egenskaber af arsen følgende:

  • Atomic nummer - 33.
  • Atomic vægt - 74,9216.
  • Smeltepunkt gråskimmel - 814 ° C ved et tryk på 36 atmosfærer.
  • Densitet gråskimmel - 5,73 g / cm3 ved 14 ° C.
  • Densiteten af den gule formular - 2,03 g / cm3 ved 18 ° C
  • Elektronisk arsen formlen - 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.
  • oxidationstrin - -3, +3, +5.
  • Valens af arsen - 3, 5.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 da.unansea.com. Theme powered by WordPress.