Arsenin dövri cədvəldəki mövqeyinə görə xüsusiyyətləri. Mendeleyevin elementlərin dövri cədvəli - arsen

Məqalənin məzmunu

ARSEN– dövri cədvəlin V qrupunun kimyəvi elementi, azot ailəsinə aiddir. Nisbi atom kütləsi 74.9216. Təbiətdə arsen yalnız bir sabit nuklid 75 As ilə təmsil olunur. Yarımparçalanma müddəti bir neçə dəqiqədən bir neçə aya qədər olan ondan çox radioaktiv izotop da süni şəkildə əldə edilmişdir. Birləşmələrdə tipik oksidləşmə dərəcələri -3, +3, +5-dir. Rus dilində arsenin adı onun birləşmələrinin siçan və siçovulların məhv edilməsi üçün istifadəsi ilə bağlıdır; Latın adı Arsenicum yunan "arsen" dən gəlir - güclü, güclü.

Tarixi məlumat.

Arsen orta əsrlərdə kəşf edilmiş beş "alkimyəvi" elementə aiddir (təəccüblüdür ki, onlardan dördü - As, Sb, Bi və P - dövri cədvəlin eyni qrupundadır - beşinci). Eyni zamanda, arsen birləşmələri qədim zamanlardan bəri məlumdur, onlardan boyalar və dərmanlar istehsal olunurdu; Metallurgiyada arsenin istifadəsi xüsusilə maraqlıdır.

Bir neçə min il əvvəl daş dövrü yerini Tunc dövrünə verdi. Bürünc mis və qalay ərintisidir. Tarixçilər hesab edirlər ki, ilk tunc Dəclə-Fərat vadisində 30-25-ci əsrlər arasında tökülüb. e.ə. Bəzi bölgələrdə xüsusilə qiymətli xüsusiyyətləri olan bürünc əridilib - daha yaxşı tökmə və döymək daha asan idi. Müasir elm adamlarının tapdığı kimi, bu, 1% -dən 7% -ə qədər arsen və 3% -dən çox olmayan qalay olan mis ərintisi idi. Ehtimal ki, ilk vaxtlar onun əridilməsi zamanı zəngin mis filizi malaxiti bəzi yaşıl sulfidli mis-arsen minerallarının aşınma məhsulları ilə qarışdırılmışdır. Bu ərintinin əlamətdar xüsusiyyətlərini yüksək qiymətləndirən qədim sənətkarlar daha sonra xüsusi olaraq arsen minerallarını axtardılar. Axtarış üçün, qızdırılan zaman xüsusi bir sarımsaq qoxusu vermək üçün bu cür mineralların xüsusiyyətindən istifadə etdik. Lakin zaman keçdikcə arsen bürüncünün əriməsi dayandı. Çox güman ki, bu, arsen tərkibli mineralların yandırılması zamanı tez-tez zəhərlənmələr səbəbindən baş verib.

Əlbəttə ki, arsen uzaq keçmişdə yalnız mineralları şəklində tanınırdı. Belə ki, Qədim Çində bərk mineral realqardan (As 4 S 4 tərkibinin sulfididir, realqar ərəbcə “mina tozu” deməkdir) daş oyma üçün istifadə olunurdu, lakin qızdırılanda və ya işığa məruz qaldıqda “xarab olur”. 2 S 3-ə çevrildi. 4-cü əsrdə. e.ə. Aristotel bu mineralı "sandarac" adı ilə təsvir etmişdir. 1-ci əsrdə AD Roma yazıçısı və alimi Yaşlı Pliniy və Roma həkimi və botanik Dioscorides mineral orpimenti (arsen sulfidi As 2 S 3) təsvir etdilər. Latın dilindən tərcümədə mineralın adı "qızıl boya" deməkdir: sarı boya kimi istifadə edilmişdir. 11-ci əsrdə kimyagərlər arsenin üç "növünü" ayırd etdilər: sözdə ağ arsen (2 O 3 oksid kimi), sarı arsen (2 S 3 sulfid kimi) və qırmızı arsen (As 4 S 4 sulfid). Ağ arsen bu elementi ehtiva edən mis filizlərinin qovrulması zamanı arsen çirklərinin sublimasiyası yolu ilə əldə edilmişdir. Qaz fazasından kondensasiya olunan arsen oksidi ağ örtük şəklində çökdü. Ağ arsen qədim zamanlardan zərərvericiləri öldürmək üçün istifadə olunur, həmçinin...

13-cü əsrdə Albert fon Bolştedt (Böyük Albert) sarı arseni sabunla qızdıraraq metala bənzər maddə əldə etmişdir; Bu, süni yolla əldə edilən sadə bir maddə şəklində arsenin ilk nümunəsi ola bilər. Lakin bu maddə yeddi məlum metalın yeddi planetlə mistik “əlaqəsini” pozdu; Yəqin buna görə də kimyagərlər arseni “alçaq metal” hesab edirdilər. Eyni zamanda, onlar misə ağ rəng vermək xüsusiyyətini kəşf etdilər və bu, onu "Venera (yəni mis) ağartma agenti" adlandırmağa səbəb oldu.

Arsen 17-ci əsrin ortalarında alman əczaçısı İohann Şröder oksidi kömürlə azaldaraq onu nisbətən təmiz formada əldə etdikdə fərdi maddə kimi aydın şəkildə müəyyən edilmişdir. Sonralar fransız kimyaçısı və həkimi Nikolas Lemeri arseni onun oksidinin sabun və kalium qarışığı ilə qızdıraraq əldə etdi. 18-ci əsrdə arsen artıq qeyri-adi "yarı metal" kimi tanınırdı. 1775-ci ildə isveçli kimyaçı K.V.Şeele arsen turşusu və qaz halında olan arsen hidrogenini əldə etdi və 1789-cu ildə A.L.Lavoisier nəhayət, arseni müstəqil kimyəvi element kimi tanıdı. 19-cu əsrdə tərkibində arsen olan üzvi birləşmələr aşkar edilmişdir.

Təbiətdə arsenik.

Yer qabığında az miqdarda arsen var - təxminən 5·10 -4% (yəni ton başına 5 q), təxminən germanium, qalay, molibden, volfram və ya bromla eynidir. Arsen tez-tez minerallarda dəmir, mis, kobalt və nikellə birlikdə olur.

Arsenin əmələ gətirdiyi mineralların tərkibi (və onlardan təxminən 200-ü məlumdur) bu elementin həm müsbət, həm də mənfi oksidləşmə vəziyyətində ola bilən və bir çox elementlərlə birləşə bilən "yarı metal" xüsusiyyətlərini əks etdirir; birinci halda, arsen bir metal rolunu oynaya bilər (məsələn, sulfidlərdə), ikincidə - qeyri-metal (məsələn, arsenidlərdə). Bir sıra arsen minerallarının mürəkkəb tərkibi onun bir tərəfdən kristal qəfəsdə kükürd və sürmə atomlarını qismən əvəz etmək qabiliyyətini əks etdirir (ion radiusu S–2, Sb–3 və As–3 yaxındır və 0,182, 0,208-dir. və müvafiq olaraq 0,191 nm), digər tərəfdən metal atomları. Birinci halda, arsen atomları olduqca mənfi oksidləşmə vəziyyətinə malikdir, ikincisində - müsbətdir.

Arsenin (2,0) elektronmənfiliyi kiçikdir, lakin surma (1,9) və əksər metallardan daha yüksəkdir, buna görə də arsen üçün -3 oksidləşmə vəziyyəti yalnız metal arsenidlərində, həmçinin stibarsen SbAs və bu mineralın qarşılıqlı böyümələrində müşahidə olunur. təmiz kristallar antimon və ya arsen (mineral allemontit). Metallarla bir çox arsen birləşmələri, onların tərkibinə görə, arsenidlərdən daha çox intermetal birləşmələrdir; onların bəziləri dəyişkən arsen tərkibinə malikdir. Arsenidlərin tərkibində eyni vaxtda bir neçə metal ola bilər ki, onların atomları yaxın ion radiuslarında ixtiyari nisbətlərdə kristal qəfəsdə bir-birini əvəz edir; belə hallarda mineral düsturda elementlərin simvolları vergüllə ayrılaraq qeyd edilir. Bütün arsenidlərin metal parıltısı var, onlar qeyri-şəffaf, ağır minerallardır və onların sərtliyi aşağıdır.

Təbii arsenidlərə misal olaraq (bunlardan təxminən 25-i məlumdur) minerallar löllingit FeAs 2 (pirit FeS 2-nin analoqu), skutterudit CoAs 2-3 və nikel skutterudit NiAs 2-3, nikel (qırmızı nikel pirit, nikel-As) minerallarıdır. ağ nikel pirit) NiAs 2 , safflorit (kobalt spesifikasiyası) CoAs 2 və klinosafflorit (Co,Fe,Ni)As 2, langisit (Co,Ni)As, sperrilit PtAs 2, maucherit Ni 11 As 8, oreqonit Ni2, alqodonit Cu 6 As. Yüksək sıxlıqlarına görə (7 q/sm3-dən çox) geoloqlar onların bir çoxunu “super-ağır” minerallar kimi təsnif edirlər.

Ən çox yayılmış arsen mineralı arsenopiritdir (arsenik pirit FeAsS, FeS 2 piritindəki kükürdün arsen atomları ilə əvəz edilməsinin məhsulu hesab edilə bilər (adi piritdə həmişə bir az arsen var). Belə birləşmələrə sulfoduzlar deyilir. Eynilə, minerallar kobaltin (kobalt parıltısı) CoAsS, qlaukodot (Co,Fe)AsS, gersdorfit (nikel parıltısı) NiAsS, enargit və luzonit eyni tərkibli, lakin müxtəlif strukturlara malik Cu 3 AsS 4, proustit Ag 3 AsS 3 - əhəmiyyətlidir. Parlaq qırmızı rənginə görə bəzən "yaqut gümüşü" adlandırılan gümüş filizi, tez-tez bu mineralın möhtəşəm böyük kristallarının tapıldığı gümüş damarlarının yuxarı təbəqələrində tapılır. Sulfoduzlar həmçinin platin qrupunun nəcib metallarını ehtiva edə bilər; Bunlar osarsit (Os,Ru)AsS, ruarsit RuAsS, irarsit (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, platarsit (Pt,Rh,Ru)AsS, hollinqvorit (Rd,Pt,Pd)AsS minerallarıdır. Bəzən belə ikiqat arsenidlərdə kükürd atomlarının rolunu sürmə atomları oynayır, məsələn, seinajokitdə (Fe,Ni)(Sb,As) 2, arsenopalladinit Pd 8 (As,Sb) 3, arsen polibazitində (Ag,Cu) 16 (Ar,Sb) 2 S 11.

Mineralların quruluşu maraqlıdır, burada arsen kükürdlə eyni vaxtda mövcuddur, lakin digər metallarla birləşərək daha çox metal rolunu oynayır. Bunlar arsenosulvanit Cu 3 (As,V)S 4, arsenoquçekornit Ni 9 BiAsS 8, freibergit (Ag,Cu,Fe) 12 (Sb,As) 4 S 13, tennantit (Cu,Fe) 12 As 4 S 13 minerallardır. , argentotennantit (Ag,Cu) 10 (Zn,Fe) 2 (As,Sb) 4 S 13, qızılfieldit Cu 12 (Te,Sb,As) 4 S 13, girodit (Cu,Zn,Ag) 12 (As,Sb) ) 4 (Se,S) 13 . Bütün bu mineralların kristal qəfəslərinin nə qədər mürəkkəb bir quruluşa malik olduğunu təsəvvür edə bilərsiniz.

Arsen təbii sulfidlərdə aydın müsbət oksidləşmə vəziyyətinə malikdir - sarı orpiment As 2 S 3 , narıncı-sarı dimorfit As 4 S 3 , narıncı-qırmızı realqar As 4 S 4 , karmin-qırmızı getşelit AsSbS 3 , eləcə də rəngsiz oksiddə As. 2 O 3, müxtəlif kristal quruluşlu arsenolit və klaudetit mineralları şəklində meydana gəlir (onlar digər arsen minerallarının aşınması nəticəsində əmələ gəlir). Tipik olaraq bu minerallar kiçik daxilolmalar şəklində olur. Ancaq 20-ci əsrin 30-cu illərində. Verxoyansk silsiləsinin cənub hissəsində ölçüsü 60 sm-ə qədər və çəkisi 30 kq-a qədər olan nəhəng orpiment kristalları tapıldı.

Arsen turşusunun H 3 AsO 4 - arsenatların təbii duzlarında (onlardan 90-a yaxını məlumdur), arsenin oksidləşmə vəziyyəti +5-dir; nümunələr arasında parlaq çəhrayı eritrin (kobalt rəngi) Co 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, yaşıl annabergit Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, skorodit Fe III AsO 4 2H 2 O və simplesit Fe II 3 (AsO 4) daxildir. 2 8H 2 O, qəhvəyi-qırmızı qazparit (Ce,La,Nd)ArO 4, rəngsiz goernezit Mg 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, ruzveltit BiAsO 4 və kettigit Zn 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, həmçinin bir çox əsas duzlar, məsələn, olivenit Cu 2 AsO 4 (OH), arsenobismit Bi 2 (AsO 4) (OH) 3. Ancaq təbii arsenitlər - arsen turşusu H 3 AsO 3 törəmələri - çox nadirdir.

Mərkəzi İsveçdə arsenat minerallarının 50-dən çox nümunəsi tapılmış və təsvir edilmiş məşhur Langbanov dəmir-manqan karxanaları var. Onların bəzilərinə başqa heç bir yerdə rast gəlinmir. Onlar vaxtilə arsen turşusu H 3 AsO 4-ün pirokroit Mn(OH) 2 ilə çox da yüksək olmayan temperaturda reaksiyası nəticəsində əmələ gəlmişdir. Tipik olaraq, arsenatlar sulfid filizlərinin oksidləşmə məhsullarıdır. Onlar, bir qayda olaraq, sənaye istifadəsi yoxdur, lakin bəziləri çox gözəldir və mineraloji kolleksiyaları bəzəyir.

Çoxsaylı arsen minerallarının adlarında yer adlarına rast gəlmək olar (Avstriyada Lölling, Saksoniyada Freyberq, Finlandiyada Seynajoki, Norveçdə Skutterud, Fransada Allemon, Kanadada Langis mədəni və Nevadada Getchell mədəni, ABŞ-da Oreqon və s. .), geoloqların, kimyaçıların, siyasətçilərin və s. (Alman kimyaçısı Karl Rammelsberg, Münhen mineral taciri Uilyam Maucher, mədən sahibi İohan fon Gersdorf, fransız kimyaçısı F. Klode, ingilis kimyaçıları Con Prust və Smitson Tennant, kanadalı kimyaçı F. L. Sperri, ABŞ prezidenti Ruzvelt və s.), bitkilərin adları (beləliklə) , mineral saffloritin adı zəfərandan gəlir), elementlərin adlarının ilk hərfləri - arsen, osmium, rutenium, iridium, palladium, platin, yunan kökləri ("erythros" - qırmızı, "enargon" - görünən, " litos” - daş) və s. və s.

Nikel mineralının (NiAs) maraqlı qədim adı kupfernikeldir. Orta əsr Alman mədənçiləri Nikeli pis dağ ruhu və "kupfernickel" (Kupfernickel, almanca Kupfer - mis) - "lənətə gəlmiş mis", "saxta mis" adlandırırdılar. Bu filizin mis-qırmızı kristalları mis filizinə çox bənzəyirdi; Şüşə istehsalında şüşəni yaşıl rəngə boyamaq üçün istifadə olunurdu. Amma heç kim ondan mis ala bilmədi. Bu filiz 1751-ci ildə isveçli mineralog Axel Kronstedt tərəfindən tədqiq edilmiş və ondan yeni bir metal təcrid edərək onu nikel adlandırmışdır.

Arsen kimyəvi cəhətdən kifayət qədər təsirsiz olduğundan, o, həm də doğma vəziyyətində - əridilmiş iynələr və ya kublar şəklində tapılır. Belə arsenik adətən 2 ilə 16% arasında çirkləri ehtiva edir - ən çox bunlar Sb, Bi, Ag, Fe, Ni, Co. Toz halına salmaq asandır. Rusiyada geoloqlar Amur bölgəsində, Transbaikaliyada yerli arsen tapdılar və digər ölkələrdə də tapıldı.

Arsen unikaldır ki, hər yerdə - minerallarda, qayalarda, torpaqda, suda, bitkilərdə və heyvanlarda tapılır və onu "hər yerdə yayılmış" adlandırmaq da əbəs yerə deyil. Arsenin yer kürəsinin müxtəlif regionları üzrə paylanması əsasən litosferin əmələ gəlməsi zamanı onun birləşmələrinin yüksək temperaturda uçuculuğu, eləcə də torpaqlarda və çöküntü süxurlarda sorbsiya və desorbsiya prosesləri ilə müəyyən edilirdi. Arsen asanlıqla miqrasiya edir, bu, onun bəzi birləşmələrinin suda kifayət qədər yüksək həll olması ilə asanlaşdırılır. Rütubətli iqlimlərdə arsen torpaqdan yuyulur və qrunt suları, daha sonra çaylar ilə daşınır. Çaylarda arsenin orta miqdarı 3 µq/l, səth sularında - təxminən 10 µq/l, dəniz və okean sularında - cəmi 1 µq/l-dir. Bu, onun birləşmələrinin dib çöküntülərində, məsələn, ferromanqan düyünlərində toplanması ilə sudan nisbətən sürətli çökməsi ilə izah olunur.

Torpaqlarda arsenin miqdarı adətən 0,1 ilə 40 mq/kq arasında olur. Amma arsen filizlərinin baş verdiyi ərazilərdə, eləcə də vulkanik ərazilərdə torpaqda çoxlu arsen ola bilər - İsveçrə və Yeni Zelandiyanın bəzi ərazilərində olduğu kimi 8 q/kq-a qədər. Belə yerlərdə bitki örtüyü ölür, heyvanlar xəstələnir. Bu, arsenin torpaqdan yuyulmadığı çöllər və səhralar üçün xarakterikdir. Gil süxurları da orta məzmunla müqayisədə zənginləşdirilmişdir - onların tərkibində orta səviyyədən dörd dəfə çox arsen var. Ölkəmizdə arsenin torpaqda icazə verilən maksimal konsentrasiyası 2 mq/kq-dır.

Arsenik torpaqdan təkcə su ilə deyil, həm də küləklə çıxarıla bilər. Amma bunun üçün ilk növbədə uçucu orqanoarsen birləşmələrinə çevrilməlidir. Bu transformasiya biometilasiya deyilən hadisə nəticəsində baş verir - C-As bağı yaratmaq üçün bir metil qrupunun əlavə edilməsi; bu fermentativ proses (civə birləşmələri ilə məşhurdur) vitamin B 12-nin metilləşdirilmiş törəməsi olan metilkobalamin koenziminin iştirakı ilə baş verir (insan orqanizmində də var). Arsenin biometilasiyası həm təzə, həm də dəniz sularında baş verir və orqanoarsen birləşmələrinin - metilarson turşusu CH 3 AsO (OH) 2, dimetilarsin (dimetilarsen və ya kakodilik) turşusu (CH 3) 2 As (O) OH, trimetilarsin () əmələ gəlməsinə səbəb olur. CH 3) 3 As və onun oksidi (CH 3) 3 As = O, təbiətdə də rast gəlinir. 14 C ilə işarələnmiş metilkobalamin və 74 As ilə işarələnmiş natrium hidroarsenat Na 2 HAsO 4 istifadə edərək, metanobakteriyaların ştammlarından birinin bu duzu uçucu dimetilarsinə qədər azaldıb metilləşdirdiyi göstərildi. Nəticədə, kənd yerlərində havada orta hesabla 0,001 - 0,01 μq/m 3, xüsusi çirklənmə olmayan şəhərlərdə 0,03 μq/m3-ə qədər, çirklənmə mənbələrinin yaxınlığında (əlvan metal) arsen var. əritmə zavodları, elektrik stansiyaları, tərkibində yüksək arsen olan kömür üzərində işləyənlər və s.) havada arsenin konsentrasiyası 1 μg/m 3-dən çox ola bilər. Sənaye mərkəzlərinin yerləşdiyi ərazilərdə arsen çöküntüsünün intensivliyi ildə 40 kq/km 2-dir.

Uçucu arsen birləşmələrinin meydana gəlməsi (məsələn, trimetilarsin, yalnız 51 ° C-də qaynar) 19-cu əsrdə səbəb oldu. çoxsaylı zəhərlənmələr, çünki arsen gips və hətta yaşıl divar kağızı boyasında var idi. Scheele göyərti əvvəllər Cu 3 (AsO 3) 2 boya şəklində istifadə edilmişdir n H 2 O və Paris və ya Schweyfurt göyərti Cu 4 (AsO 2) 6 (CH 3 COO) 2. Yüksək rütubət və kalıbın görünüşü şəraitində belə boyadan uçucu orqanoarsen törəmələri əmələ gəlir. Ehtimal olunur ki, Napoleonun həyatının son illərində yavaş-yavaş zəhərlənməsinin səbəbi də bu proses ola bilər (məlum olduğu kimi, Napoleonun ölümündən əsr yarım sonra onun saçında arsen aşkar edilib).

Arsenik bəzi mineral sularda nəzərəçarpacaq miqdarda olur. Rusiya standartları müəyyən edir ki, dərman süfrə mineral sularında arsen 700 µq/l-dən çox olmamalıdır. IN Cermuk bir neçə dəfə böyük ola bilər. Bir və ya iki stəkan “arsen” mineral su içməyin insana heç bir zərəri yoxdur: ölümcül zəhərlənmək üçün birdən üç yüz litr içmək lazımdır... Amma aydındır ki, onun əvəzinə daimi olaraq belə suyu içmək olmaz. adi sudan.

Kimyaçılar müəyyən etmişlər ki, təbii sularda arsen müxtəlif formalarda tapıla bilər ki, bu da onun analizi, miqrasiya üsulları, habelə bu birləşmələrin müxtəlif toksikliyi baxımından əhəmiyyətlidir; Beləliklə, üçvalentli arsenin birləşmələri beşvalentli arsenikdən 25-60 dəfə daha zəhərlidir. Suda As(III) birləşmələri adətən zəif arsen turşusu H 3 AsO 3 ( rK a = 9,22) və As(V) birləşməsi - daha güclü arsen turşusu H 3 AsO 4 ( rK a = 2.20) və onun deprotonlaşdırılmış anionları H 2 AsO 4 – və HAsO 4 2–.

Canlı maddədə orta hesabla 6·10-6% arsen, yəni 6 µq/kq var. Bəzi dəniz yosunları arseni o qədər cəmləşdirə bilər ki, insanlar üçün təhlükəli olur. Üstəlik, bu yosunlar arsen turşusunun təmiz məhlullarında böyüyə və çoxala bilər. Belə yosunlardan bəzi Asiya ölkələrində siçovullara qarşı dərman kimi istifadə olunur. Norveç fyordlarının təmiz sularında belə yosunların tərkibində 0,1 q/kq-a qədər arsen ola bilər. İnsanlarda arsen beyin toxumasında və əzələlərdə olur, saç və dırnaqlarda toplanır.

Arsenin xassələri.

Arsen metal kimi görünsə də, yenə də qeyri-metaldır: o, məsələn, sulfat turşusu ilə duzlar əmələ gətirmir, özü də turşu əmələ gətirən elementdir. Buna görə də, bu element tez-tez yarımmetal adlanır. Arsenik bir neçə allotropik formada mövcuddur və bu baxımdan fosfora çox oxşardır. Onlardan ən dayanıqlısı boz arsenikdir, çox kövrək bir maddədir ki, təzəcə parçalandıqda metal parıltıya malikdir (buna görə də “metal arsenik” adı verilmişdir); onun sıxlığı 5,78 q/sm3 təşkil edir. Güclü qızdırıldıqda (615 ° C-ə qədər), ərimədən yücelir (eyni davranış yod üçün xarakterikdir). 3,7 MPa (37 atm) təzyiq altında arsen 817 ° C-də əriyir ki, bu da sublimasiya temperaturundan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir. Boz arsenin elektrik keçiriciliyi misdən 17 dəfə az, lakin civədən 3,6 dəfə yüksəkdir. Temperatur artdıqca, onun elektrik keçiriciliyi, tipik metallar kimi, azalır - misinki ilə təxminən eyni dərəcədə.

Arsen buxarı çox tez maye azotun temperaturuna (-196 ° C) qədər soyudulursa, sarı fosforu xatırladan şəffaf yumşaq sarı maddə əldə edilir, onun sıxlığı (2,03 q/sm 3) boz arsenikdən xeyli aşağıdır. . Arsen buxarı və sarı arsen tetraedr formasına malik As 4 molekuldan ibarətdir - və burada fosforla bənzətmə. 800 ° C-də buxarın nəzərəçarpacaq dərəcədə dissosiasiyası As 2 dimerin əmələ gəlməsi ilə başlayır və 1700 ° C-də yalnız 2 molekul qalır. Qızdırıldıqda və ultrabənövşəyi işığa məruz qaldıqda, sarı arsen istiliyin ayrılması ilə tez bir zamanda boz rəngə çevrilir. Arsen buxarı inert atmosferdə kondensasiya edildikdə, bu elementin qara rəngli başqa bir amorf forması əmələ gəlir. Arsen buxarı şüşənin üzərinə çökərsə, güzgü filmi əmələ gəlir.

Arsenin xarici elektron qabığının quruluşu azot və fosforun quruluşu ilə eynidir, lakin onlardan fərqli olaraq, sondan əvvəlki təbəqədə 18 elektrona malikdir. Fosfor kimi, As atomunda tək bir cüt buraxaraq üç kovalent rabitə (4s 2 4p 3 konfiqurasiyası) yarada bilər. Kovalent bağları olan birləşmələrdə As atomunun yükünün işarəsi qonşu atomların elektronmənfiliyindən asılıdır. Kompleks formalaşmada tək bir cütün iştirakı azot və fosforla müqayisədə arsen üçün əhəmiyyətli dərəcədə çətindir.

Əgər d orbitalları As atomunda iştirak edərsə, 4s elektronun qoşalaşması beş kovalent rabitə yaratmaq mümkündür. Bu imkan praktiki olaraq yalnız flüorla birlikdə həyata keçirilir - pentafluoride AsF 5-də (pentakloril AsCl 5 də məlumdur, lakin o, son dərəcə qeyri-sabitdir və hətta -50 ° C-də tez parçalanır).

Quru havada arsen sabitdir, lakin rütubətli havada o, solur və qara oksidlə örtülür. Sublimasiya zamanı arsen buxarı mavi alovla havada asanlıqla yanır və arsen anhidridinin 2 O 3 kimi ağır ağ buxarını əmələ gətirir. Bu oksid ən çox yayılmış arsen tərkibli reagentlərdən biridir. Amfoter xüsusiyyətlərə malikdir:

2 O 3 + 6HCl ® 2AsCl 3 + 3H 2 O kimi,

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

As 2 O 3 oksidləşməsi turşu oksidi - arsen anhidridini əmələ gətirir:

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

Soda ilə reaksiya verdikdə, tibbdə istifadə olunan natrium hidroarsenat alınır:

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

Saf arsen olduqca təsirsizdir; oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malik olmayan su, qələvilər və turşular ona təsir etmir. Seyreltilmiş nitrat turşusu onu ortoarsen turşusuna H 3 AsO 3, konsentratlaşdırılmış azot turşusu isə ortoarsen turşusu H 3 AsO 4-ə oksidləşdirir:

3As + 5HNO 3 + 2H 2 O ® 3H 3 AsO 4 + 5NO.

Arsen (III) oksidi oxşar reaksiya verir:

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

Arsen turşusu orta güclü bir turşudur, fosfor turşusundan bir qədər zəifdir. Bunun əksinə olaraq, arsen turşusu çox zəifdir, gücünə görə bor turşusu H 3 BO 3-ə uyğundur. Onun məhlullarında H 3 AsO 3 HAsO 2 + H 2 O tarazlığı var. Arsen turşusu və onun duzları (arsenitlər) güclü reduksiyaedici maddələrdir:

HAsO 2 + I 2 + 2H 2 O ® H 3 AsO 4 + 2HI.

Arsen halogenlər və kükürdlə reaksiya verir. AsCl 3 xlorid havada buxarlanan rəngsiz yağlı mayedir; su ilə hidroliz: AsCl 3 + 2H 2 O ® HAsO 2 + 3HCl. AsBr 3 bromid və AsI 3 yodid məlumdur, onlar da su ilə parçalanır. Arsenin kükürdlə reaksiyalarında müxtəlif tərkibli sulfidlər əmələ gəlir - Ar 2 S 5-ə qədər. Arsen sulfidləri qələvilərdə, ammonium sulfid məhlulunda və konsentratlaşdırılmış nitrat turşusunda həll olunur, məsələn:

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

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,

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

Bu reaksiyalarda tioarsenitlər və tioarsenatlar - müvafiq tioturşuların duzları (tiosulfat turşusuna bənzər) əmələ gəlir.

Arsenin aktiv metallarla reaksiyası zamanı su ilə hidroliz olunan duza bənzər arsenidlər əmələ gəlir: Reaksiya arsinin əmələ gəlməsi ilə turşu mühitdə xüsusilə tez baş verir: Ca 3 As 2 + 6HCl ® 3CaCl 2 + 2AsH 3 . Aşağı aktiv metalların arsenidləri - GaAs, InAs və s. almaza bənzər atom şəbəkəsinə malikdir. Arsin rəngsiz, qoxusuz, çox zəhərli qazdır, lakin çirkləri ona sarımsaq qoxusunu verir. Arsin artıq otaq temperaturunda yavaş-yavaş və qızdırıldıqda tez parçalanır.

Arsen bir çox orqanoarsen birləşmələri əmələ gətirir, məsələn, tetrametildiarsin (CH 3) 2 As-As (CH 3) 2. Hələ 1760-cı ildə Serves çini fabrikinin direktoru Lui Klod Kadet de Qassikurt, kalium asetatı arsen (III) oksidi ilə distillə edərkən, gözlənilmədən alarsin və ya Kadet mayesi adlanan iyrənc qoxu olan arsendən ibarət dumanlı maye aldı. Sonradan məlum olduğu kimi, bu mayenin tərkibində arsenin ilk əldə edilmiş üzvi törəmələri var idi: reaksiya nəticəsində əmələ gələn kakodil oksidi.

4CH 3 COOK + As 2 O 3 ® (CH 3) 2 As–O–As(CH 3) 2 + 2K 2 CO 3 + 2CO 2 , and dicocodyl (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2 . Kakodil (yunan dilindən "kakos" - pis) üzvi birləşmələrdə aşkar edilən ilk radikallardan biri idi.

1854-cü ildə Parisli kimya professoru Auguste Kaur metilyodidin natrium arsenidə təsiri ilə trimetilarsini sintez etdi: 3CH 3 I + AsNa 3 ® (CH 3) 3 As + 3NaI.

Sonradan, arsen trixlorid sintez üçün istifadə edildi, məsələn,

(CH 3) 2 Zn + 2AsCl 3 ® 2(CH 3) 3 As + 3ZnCl 2.

1882-ci ildə aromatik arsinlər metal natriumun aril halidləri və arsen trixlorid qarışığına təsiri ilə əldə edildi: 3C 6 H 5 Cl + AsCl 3 + 6Na ® (C 6 H 5) 3 As + 6NaCl. Arsenin üzvi törəmələrinin kimyası ən intensiv şəkildə 20-ci əsrin 20-ci illərində, bəzilərinin antimikrobiyal, həmçinin qıcıqlandırıcı və blister təsirləri olduğu zaman inkişaf etmişdir. Hal-hazırda on minlərlə orqanoarsen birləşmələri sintez edilmişdir.

Arsenik əldə etmək.

Arsen əsasən mis, qurğuşun, sink və kobalt filizlərinin emalı zamanı, həmçinin qızıl hasilatı zamanı əlavə məhsul kimi alınır. Bəzi polimetal filizlərin tərkibində 12%-ə qədər arsen var. Belə filizlər hava olmadıqda 650–700°C-yə qədər qızdırıldıqda arsen sublimləşir, havada qızdırıldıqda isə uçucu oksid As 2 O 3 – “ağ arsen” əmələ gəlir. O, kömürlə qatılaşdırılıb qızdırılır, arsen isə azalır. Arsen istehsalı zərərli bir istehsaldır. Əvvəllər "ekologiya" sözü yalnız dar mütəxəssislərə məlum olanda, "ağ arsenik" atmosferə buraxıldı və qonşu tarlalarda və meşələrdə məskunlaşdı. Arsen bitkilərinin işlənmiş qazlarının tərkibində 20 ilə 250 mq/m3 arasında 2 O 3 olur, halbuki havada adətən təxminən 0,00001 mq/m3 olur. Havada arsenin orta gündəlik icazə verilən konsentrasiyası cəmi 0,003 mq/m3 hesab olunur. Paradoksal olsa da, indi də ətraf mühiti daha çox çirkləndirən arsen istehsal edən zavodlar deyil, kömür yandıran əlvan metallurgiya müəssisələri və elektrik stansiyalarıdır. Mis əritmə zavodlarının yaxınlığındakı dib çöküntülərində böyük miqdarda arsen var - 10 q/kq-a qədər. Arsen torpağa fosfor gübrələri ilə də daxil ola bilər.

Və başqa bir paradoks: onlar tələb olunandan daha çox arsen alırlar; Bu olduqca nadir haldır. İsveçdə "lazımsız" arsen hətta dərin tərk edilmiş mədənlərdə dəmir-beton qablarda basdırılmalı idi.

Əsas sənaye arsen mineralı arsenopirit FeAsS-dir. Gürcüstanda, Orta Asiyada və Qazaxıstanda, ABŞ-da, İsveçdə, Norveçdə və Yaponiyada iri mis-arsen yataqları, Kanadada arsen-kobalt yataqları, Boliviya və İngiltərədə arsen-qalay yataqları var. Bundan əlavə, qızıl-arsen yataqları ABŞ və Fransada məlumdur. Rusiyanın Yakutiyada, Uralda, Sibirdə, Transbaykaliyada və Çukotkada çoxsaylı arsen yataqları var.

Arsenin təyini.

Arsenikin keyfiyyət reaksiyası xlorid turşusu məhlullarından sarı sulfidin 2 S 3 kimi çökməsidir. İzlər mart reaksiyası və ya Qutzeit üsulu ilə müəyyən edilir: HgCl 2-də isladılmış kağız zolaqları arsinin iştirakı ilə qaralır, bu da sublimatı civəyə qədər azaldır.

Son onilliklərdə, məsələn, təbii sularda arsenin kiçik konsentrasiyalarını ölçə bilən müxtəlif həssas analitik üsullar hazırlanmışdır. Bunlara alov atomu absorbsiya spektrometriyası, atom emissiya spektrometriyası, kütlə spektrometriyası, atom flüoresan spektrometriyası, neytron aktivləşdirmə analizi daxildir... Suda arsen çox azdırsa, nümunələrin əvvəlcədən konsentrasiyası tələb oluna bilər. Belə konsentrasiyadan istifadə edərək, Ukrayna Milli Elmlər Akademiyasının bir qrup Xarkov alimi 1999-cu ildə 2,5-5 mkq-a qədər həssaslıqla içməli suda arseni (eləcə də selenium) təyin etmək üçün ekstraksiya-rentgen-flüoresans metodunu işləyib hazırladı. /l.

As(III) və As(V) birləşmələrinin ayrı-ayrılıqda təyini üçün əvvəlcə onlar bir-birindən tanınmış ekstraksiya və xromatoqrafik üsullarla, həmçinin selektiv hidrogenləşdirmə üsulu ilə ayrılır. Ekstraksiya adətən natrium ditiokarbamat və ya ammonium pirrolidin ditiokarbamatdan istifadə etməklə həyata keçirilir. Bu birləşmələr xloroformla çıxarıla bilən As(III) ilə suda həll olunmayan komplekslər əmələ gətirir. Arsen azot turşusu ilə oksidləşmə yolu ilə yenidən sulu fazaya çevrilə bilər. İkinci nümunədə arsenat reduksiya vasitəsi ilə arsenite çevrilir və sonra oxşar ekstraksiya aparılır. “Ümumi arsenik” belə təyin olunur və sonra ikincidən birinci nəticə çıxılmaqla As(III) və As(V) ayrı-ayrılıqda müəyyən edilir. Suda üzvi arsen birləşmələri varsa, adətən bu və ya digər xromatoqrafik üsulla təyin olunan metildiodarsine CH 3 AsI 2 və ya dimetiliodarsine (CH 3) 2 AsI çevrilir. Beləliklə, yüksək performanslı maye xromatoqrafiyasından istifadə edərək bir maddənin nanoqram kəmiyyətlərini təyin etmək olar.

Bir çox arsen birləşmələri sözdə hidrid metodundan istifadə edərək təhlil edilə bilər. Bu, analitin selektiv olaraq uçucu arsine çevrilməsini nəzərdə tutur. Beləliklə, qeyri-üzvi arsenitlər pH 5 – 7 və pH-da ASH 3-ə qədər azalır.

Neytronların aktivləşdirilməsi üsulu da həssasdır. Nümunənin neytronlarla şüalanmasından ibarətdir, 75 As nüvələri neytronları tutur və 26 saatlıq yarı ömrü ilə xarakterik radioaktivliklə aşkar edilən 76 As radionuklidinə çevrilir. Bu yolla siz nümunədə 10-10%-ə qədər arsenik aşkar edə bilərsiniz, yəni. 1000 ton maddəyə 1 mq

Arsenin istifadəsi.

Qazılmış arsenin təxminən 97%-i onun birləşmələri şəklində istifadə olunur. Təmiz arsen nadir hallarda istifadə olunur. Dünyada hər il cəmi bir neçə yüz ton arsen metalı istehsal olunur və istifadə olunur. 3% miqdarında arsen daşıyıcı ərintilərin keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Qurğuşağa arsen əlavələri onun sərtliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır, bu da qurğuşun akkumulyatorlarının və kabellərin istehsalında istifadə olunur. Arsenin kiçik əlavələri korroziyaya davamlılığı artırır və mis və pirinçin istilik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır. Yüksək təmizlənmiş arsen, silikon və ya germanium ilə ərintiləndiyi yarımkeçirici cihazların istehsalında istifadə olunur. Arsen həm də "klassik" yarımkeçiricilərə (Si, Ge) müəyyən növ keçiricilik verən əlavə kimi istifadə olunur.

Arsen həm də əlvan metallurgiyada qiymətli əlavə kimi istifadə olunur. Beləliklə, qurğuşuna 0,2...1% As əlavə edilməsi onun sərtliyini xeyli artırır. Çoxdan müşahidə edilmişdir ki, ərimiş qurğuşuna bir az arsen əlavə edilərsə, atış zamanı düzgün sferik formada toplar alınır. Misa 0,15...0,45% arsenin əlavə edilməsi qaz mühitində işləyərkən onun dartılma gücünü, sərtliyini və korroziyaya davamlılığını artırır. Bundan əlavə, arsen tökmə zamanı misin axıcılığını artırır və məftil çəkmə prosesini asanlaşdırır. Arsen bəzi növ bürünc, mis, babbit və çap ərintilərinə əlavə olunur. Və eyni zamanda, arsen çox vaxt metallurqlara zərər verir. Polad və bir çox əlvan metalların istehsalında, metaldan bütün arseni çıxarmaq üçün prosesi qəsdən çətinləşdirirlər. Filizdə arsenin olması hasilatı zərərli edir. İki dəfə zərərlidir: birincisi, insan sağlamlığı üçün; ikincisi, metallar üçün - əhəmiyyətli arsen çirkləri demək olar ki, bütün metalların və ərintilərin xüsusiyyətlərini pisləşdirir.

Hər il on minlərlə ton istehsal olunan müxtəlif arsen birləşmələri daha geniş istifadə olunur. 2 O 3 oksidi şüşə parlatıcı kimi şüşə istehsalında istifadə olunur. Hətta qədim şüşə istehsalçıları ağ arsenin şüşəni “küt” etdiyini bilirdilər, yəni. qeyri-şəffaf. Ancaq bu maddənin kiçik əlavələri, əksinə, şüşəni yüngülləşdirir. Arsen hələ də bəzi eynəklərin, məsələn, termometrlər üçün "Vyana" şüşəsinin tərkibinə daxildir.

Arsen birləşmələri xarab olmaqdan qorunmaq və dəriləri, xəzləri və doldurulmuş heyvanları qorumaq üçün antiseptik kimi, taxta hopdurmaq üçün və gəmilərin dibləri üçün antifouling boyalarının tərkib hissəsi kimi istifadə olunur. Bu məqsədlə arsen və arsen turşularının duzlarından istifadə olunur: Na 2 HAsO 4, PbHAsO 4, Ca 3 (AsO 3) 2 və s. Arsen törəmələrinin bioloji aktivliyi baytar həkimləri, aqronomları, sanitar-epidemioloji xidmət mütəxəssislərini maraqlandırır. Nəticədə heyvandarlıq təsərrüfatlarında mal-qaranın böyüməsi və məhsuldarlığı üçün arsen tərkibli stimulyatorlar, antihelmintic agentlər, cavan heyvanların xəstəliklərinin qarşısının alınması üçün dərmanlar meydana çıxdı. Arsen birləşmələri (As 2 O 3, Ca 3 As 2, Na 3 As, Paris yaşıl) həşəratlara, gəmiricilərə və alaq otlarına qarşı mübarizədə istifadə olunur. Əvvəllər bu cür istifadələr xüsusilə meyvə ağaclarında, tütün və pambıq plantasiyalarında mal-qaranı bit və birələrdən təmizləmək, quşçuluq və donuzçuluqda artımı təmin etmək, pambığı yığımdan əvvəl qurutmaq üçün geniş yayılmışdı. Hətta qədim Çində düyü bitkiləri siçovullardan və göbələk xəstəliklərindən qorumaq və beləliklə, məhsuldarlığı artırmaq üçün onları arsen oksidi ilə müalicə edirdilər. Cənubi Vyetnamda isə Amerika qoşunları defoliant kimi kakodil turşusundan (Agent Blue) istifadə edirdilər. İndi arsen birləşmələrinin toksikliyinə görə onların kənd təsərrüfatında istifadəsi məhduddur.

Arsen birləşmələrinin mühüm tətbiq sahələri yarımkeçirici materialların və mikrosxemlərin istehsalı, fiber optika, lazerlər üçün tək kristalların yetişdirilməsi və plyonka elektronikasıdır. Arsin qazı yarımkeçiricilərə bu elementin kiçik, ciddi dozalı miqdarda daxil edilməsi üçün istifadə olunur. Qallium arsenidləri GaAs və indium InAs diodların, tranzistorların və lazerlərin istehsalında istifadə olunur.

Arsen də tibbdə məhdud istifadə tapır. . Arsen izotopları 72 As, 74 As və 76 As tədqiqat üçün əlverişli olan yarımxaricolma dövrləri (müvafiq olaraq 26 saat, 17,8 gün və 26,3 saat) müxtəlif xəstəliklərin diaqnostikası üçün istifadə olunur.

İlya Leenson



Arsenik(Latın arsenicum), as, Mendeleyevin dövri sisteminin V qrupunun kimyəvi elementi, atom nömrəsi 33, atom kütləsi 74,9216; polad-boz kristallar. Element bir sabit izotopdan ibarətdir 75.

Tarixi istinad. Mineralların kükürdlə təbii birləşmələri (orpiment 2 s 3, realqar 4 s 4) bu minerallardan dərman və boya kimi istifadə edən qədim dünya xalqlarına məlum idi. Yanan M. sulfidlərin məhsulu da məlum idi - M. oksidi (iii) 2 o 3 (“ağ M.”). Arsenik o n adına artıq Aristoteldə rast gəlinir; yunan dilindən götürülüb. a rsen - güclü, cəsarətli və M birləşmələrini təyin etməyə xidmət etdi (orqanizmə güclü təsirinə görə). Rus adının "siçan" (siçan və siçovulların məhv edilməsi üçün M. preparatlarının istifadəsindən) gəldiyinə inanılır. M.-nin sərbəst vəziyyətdə alınması aid edilir Böyük Albert(təxminən 1250). 1789-cu ildə Ə. Lavoisier M.-ni kimyəvi elementlər siyahısına daxil etmişdir.

Təbiətdə paylanması. Yer qabığında (klark) metalın orta miqdarı 1,7 × 10 -4% təşkil edir (kütləvi olaraq əksər maqmatik süxurlarda belə miqdarda olur); M. birləşmələri yüksək temperaturda uçucu olduğundan maqmatik proseslər zamanı element yığılmır; isti dərin sulardan (s, se, sb, fe, co, ni, cu və digər elementlərlə birlikdə) çökərək konsentrasiya edir. Vulkan püskürmələri zamanı minerallar uçucu birləşmələri şəklində atmosferə daxil olur. M. çoxvalentli olduğundan onun miqrasiyasına redoks mühiti böyük təsir göstərir. Yer səthinin oksidləşmə şəraitində arsenatlar (5+ kimi) və arsenitlər (3+ kimi) əmələ gəlir. Bunlar nadir minerallardır, yalnız təbii mineral yataqlarında tapılır və 2+ minerallar daha az yayılmışdır. M.-nin çoxsaylı minerallarından (təxminən 180) yalnız arsenopirit feas əsas sənaye əhəmiyyətinə malikdir.

Kiçik miqdarda M. həyat üçün lazımdır. Lakin M.-nin çökdüyü və gənc vulkanların aktiv olduğu ərazilərdə bəzi yerlərdə torpaqlarda 1%-ə qədər M. olur ki, bu da heyvandarlıq xəstəlikləri və bitki örtüyünün ölümü ilə əlaqədardır. M.-nin akkumulyasiyası xüsusilə M.-nin qeyri-aktiv olduğu çöl və səhra landşaftları üçün xarakterikdir. Rütubətli iqlimlərdə M. torpaqdan asanlıqla yuyulur.

Canlı maddədə orta hesabla 3 × 10 -5% M, çaylarda 3 × 10 -7% var. Çayların okeana gətirdiyi M. nisbətən tez məskunlaşır. Dəniz suyunda cəmi 1 x 10 -7% M, gil və şistlərdə isə 6,6 x 10 -4% təşkil edir. M.-də çox vaxt çöküntü dəmir filizləri və ferromanqan düyünləri zənginləşir.

Fiziki və kimyəvi xassələri. M. bir neçə allotrop modifikasiyaya malikdir. Normal şəraitdə, ən sabit sözdə metal, və ya boz, M. (a -as) - polad-boz kövrək kristal kütləsi; təzə sındıqda, havada metal parıltıya malikdir, çünki 2 o 3 kimi nazik bir təbəqə ilə örtülmüşdür. Boz M.-nin kristal şəbəkəsi rombedraldır ( A= 4.123 a, bucaq a = 54°10", X= 0,226), laylı. Sıxlıq 5.72 q/sm 3(20°c-də), elektrik müqaviməti 35 10 -8 ohm? m, və ya 35 10 -6 ohm? santimetr, elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı 3,9 10 -3 (0°-100 °c), Brinell sərtliyi 1470 Mn/m 2, və ya 147 kqf/mm 2(Mohs-a görə 3-4); M. diamaqnit. Atmosfer təzyiqi altında metal ərimədən 615 °C-də sublimləşir, çünki a -as üçqat nöqtəsi 816 °C-də və 36 təzyiqdə yerləşir. saat. M. buxar 800 ° C-ə qədər 4 molekuldan, 1700 ° C-dən yuxarı - yalnız 2 molekuldan ibarətdir. M. buxarı maye hava ilə soyudulmuş səthdə kondensasiya olunduqda sarı M. əmələ gəlir - şəffaf, mum kimi yumşaq kristallar, sıxlığı 1,97 q/sm 3, xassələrinə görə ağa bənzəyir fosfor. İşıq və ya zəif isitmə təsirinə məruz qaldıqda boz M.-yə çevrilir. Şüşəli-amorf modifikasiyalar da məlumdur: qara M. və qəhvəyi M. 270°C-dən yuxarı qızdırıldıqda boz M.-yə çevrilir.

Atomun xarici elektronlarının konfiqurasiyası M. 3 d 10 4 s 2 4 səh 3. Birləşmələrdə M + 5, + 3 və – 3 oksidləşmə dərəcələrinə malikdir. Boz M fosfordan əhəmiyyətli dərəcədə az kimyəvi aktivdir. 400 ° C-dən yuxarı havada qızdırıldıqda, M yanar və 2 o 3 kimi əmələ gəlir. M birbaşa halogenlərlə birləşir; normal şəraitdə asf 5 - qaz; asf 3, ascl 3, asbr 3 - rəngsiz, çox uçucu mayelər; asi 3 və 2 l 4 kimi - qırmızı kristallar. M. kükürdlə qızdırıldıqda aşağıdakı sulfidlər alınır: narıncı-qırmızı 4 s 4 və limon sarısı 2 s 3. 2 s 5 kimi solğun sarı sulfid, arsen turşusunun (və ya duzlarının) dumanlı xlorid turşusunda buzla soyudulmuş məhluluna h 2 s keçməsi ilə çökdürülür: 2 saat 3 aso 4 + 5 saat 2 s = 2 s 5 + 8 saat 2 o ; Təxminən 500°C-də 2 s 3 və kükürd kimi parçalanır. Bütün M. sulfidləri suda və seyreltilmiş turşularda həll olunmur. Güclü oksidləşdirici maddələr (hno 3 + hcl, hcl + kclo 3 qarışıqları) onları h 3 aso 4 və h 2 so 4 qarışığına çevirir. Sulfid 2 s 3 kimi ammonium və qələvi metalların sulfidlərində və polisulfidlərində asanlıqla həll olunur, turşuların duzlarını - tioarsen h 3 ass 3 və tioarsen h 3 ass 4 əmələ gətirir. Oksigenlə M. oksidlər əmələ gətirir: M. oksidi (iii) 2 o 3 - arsenli anhidrid və M. oksidi (v) 2 o 5 - arsen anhidridi. Bunlardan birincisi oksigenin metala və ya onun sulfidlərinə təsiri nəticəsində əmələ gəlir, məsələn 2as 2 s 3 + 9o 2 = 2as 2 o 3 + 6so 2. 2 o 3 buxar rəngsiz şüşə kütləyə çevrildikdə, zaman keçdikcə kiçik kub kristalların əmələ gəlməsi səbəbindən qeyri-şəffaf olur, sıxlıq 3,865 q/sm 3. Buxar sıxlığı 4 o 6 düsturuna uyğundur: 1800 ° C-dən yuxarı buxar 2 o 3 kimi ibarətdir. 100-də G su həll edir 2.1 G 2 o 3 kimi (25°C-də). M. oksidi (iii) amfoter birləşmədir, turşu xassələri üstünlük təşkil edir. Ortoarsen turşularına h 3 aso 3 və metaarsen haso 2 uyğun olan duzlar (arsenitlər) məlumdur; turşuların özləri alınmamışdır. Yalnız qələvi metal və ammonium arsenitləri suda həll olunur. 2 o 3 və arsenitlər adətən reduksiyaedici maddələrdir (məsələn, 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4 kimi), həm də oksidləşdirici maddələr ola bilər (məsələn, 2 o 3 + 3c kimi). = 2as + 3co).

M. oksidi (v) arsen turşusunu h 3 aso 4 (təxminən 200°C) qızdırmaqla əldə edilir. Rəngsizdir, təxminən 500°C-də 2 o 3 və o 2 kimi parçalanır. Arsen turşusu konsentratlaşdırılmış hno 3-ün 2 o 3-də və ya 3-də təsiri ilə əldə edilir. Arsen turşusu duzları (arsenatlar) qələvi metal və ammonium duzları istisna olmaqla, suda həll olunmur. Ortoarsen h 3 aso 4 , metaarsen haso 3 və piroarsen turşusu h 4 kimi 2 o 7 turşularına uyğun olan duzlar məlumdur; son iki turşu sərbəst vəziyyətdə alınmamışdır. Metallarla əridildikdə metal əsasən birləşmələr əmələ gətirir ( arsenidlər).

Qəbul və istifadə . M. sənaye üsulu ilə arsenik piritləri qızdırmaqla istehsal olunur:

feass = fes + kimi

və ya (daha az) kömürlə 2 o 3 azaldılması. Hər iki proses odadavamlı gildən hazırlanmış retortlarda həyata keçirilir, M buxarlarının kondensasiyası üçün qəbulediciyə qoşulmuş arsen anhidridi arsen filizlərinin oksidləşdirici qovurma yolu ilə və ya qovrulmuş polimetal filizlərin yan məhsulu kimi əldə edilir. oksidləşdirici qovurma, çünki tutma kameralarına kondensasiya olunan 2 o 3 buxar əmələ gəlir. 2 o 3 kimi xam 500-600°C-də sublimasiya yolu ilə təmizlənir. 2 o 3 kimi təmizlənmiş M. və onun preparatlarının istehsalı üçün istifadə olunur.

Silah gülləsinin istehsalı üçün istifadə edilən qurğuşuna kiçik M əlavələri (çəki ilə 0,2-1,0%) daxil edilir (M ərimiş qurğuşunun səthi gərginliyini artırır, bunun sayəsində atış sferik formaya yaxın bir forma alır; M sərtliyi bir qədər artırır. qurğuşun). Sürməni qismən əvəz edən M. bəzi babbit və çap ərintilərinə daxil edilir.

Saf M. zəhərli deyil, lakin onun suda həll olunan və ya mədə şirəsinin təsiri ilə məhlul halına gələ bilən bütün birləşmələri son dərəcə zəhərlidir; xüsusilə təhlükəlidir arsenli hidrogen. İstehsalda istifadə edilən M birləşmələrindən arsenli anhidrid ən zəhərlidir. Əlvan metalların demək olar ki, bütün sulfid filizləri, eləcə də dəmir (kükürd) piritində metal qarışıqları var. Buna görə də, onların oksidləşdirici qovurma zamanı kükürd dioksidi ilə birlikdə so 2, kimi həmişə 2 o 3 əmələ gəlir; Onun böyük hissəsi tüstü kanallarında kondensasiya olunur, lakin təmizləyici qurğular olmadıqda və ya aşağı səmərəlilik şəraitində, filiz sobalarının işlənmiş qazları 2 o 3 kimi nəzərəçarpacaq miqdarda aparır. Saf M., zəhərli olmasa da, havada saxlandıqda həmişə 2 o 3 kimi zəhərli örtüklə örtülür. Müvafiq ventilyasiya olmadıqda, metalların (dəmir, sink) metalların qarışığı olan sənaye sulfat və ya xlorid turşuları ilə aşındırılması son dərəcə təhlükəlidir, çünki bu, arsen hidrogenini əmələ gətirir.

S. A. Poqodin.

bədəndə M.. kimi iz elementi M. canlı təbiətdə hər yerdə mövcuddur. Torpaqlarda M-in orta miqdarı 4 · 10 -4%, bitki küllərində - 3 · 10 -5% təşkil edir. Dəniz orqanizmlərində M tərkibi quru orqanizmlərə nisbətən daha yüksəkdir (balıqlarda 0,6-4,7). mq 1-də Kiloqram qaraciyərdə xam maddə toplanır). İnsan orqanizmində M-nin orta miqdarı 0,08-0,2-dir mq/kq. Qanda M. eritrositlərdə cəmləşir, burada hemoglobin molekulu ilə birləşir (və qlobin fraksiyasında hemedən iki dəfə çoxdur). Onun ən böyük miqdarı (1 G toxuma) böyrəklərdə və qaraciyərdə olur. M. çoxlu ağciyərlərdə və dalaqda, dəridə və saçda olur; nisbətən az - onurğa beyni mayesində, beyində (əsasən hipofiz vəzində), cinsi vəzilərdə və s.. Toxumalarda M. əsas zülal fraksiyasında, çox az turşuda həll olunan fraksiyada olur və onun yalnız kiçik bir hissəsi olur. lipid fraksiyasında tapılır. M. redoks reaksiyalarında iştirak edir: mürəkkəb karbohidratların oksidləşdirici parçalanması, fermentasiya, qlikoliz və s. M. birləşmələri biokimyada spesifik olaraq istifadə olunur. inhibitorları metabolik reaksiyaları öyrənmək üçün fermentlər.

M. tibbdə. M.-nin üzvi birləşmələri (aminarson, miarsenol, novarsenal, osarsol) əsasən sifilis və protozoa xəstəliklərinin müalicəsi üçün istifadə olunur. M. qeyri-üzvi hazırlıqları - natrium arsenit (natrium arsenat), kalium arsenit (kalium arsenat), arsen anhidridi 2 o 3 kimi ümumi gücləndirici və tonik maddələr kimi təyin edilir. Yerli olaraq tətbiq edildikdə, qeyri-üzvi M. preparatları əvvəlki qıcıqlanma olmadan nekrotik təsirə səbəb ola bilər, bu prosesi demək olar ki, ağrısız edir; Ən çox 2 o 3 olaraq ifadə edilən bu xüsusiyyət stomatologiyada diş pulpasını məhv etmək üçün istifadə olunur. Qeyri-üzvi M. preparatları da sedef xəstəliyinin müalicəsində istifadə olunur.

Süni yolla alınmış radioaktiv izotoplar M. 74 (t 1/2 = 17,5) günlər) və 76 kimi (t 1 / 2 = 26,8 h) diaqnostik və terapevtik məqsədlər üçün istifadə olunur. Onların köməyi ilə beyin şişlərinin yeri aydınlaşdırılır və onların çıxarılmasının radikallıq dərəcəsi müəyyən edilir. Radioaktiv M. bəzən qan xəstəliklərində və s.

Radiasiyadan Mühafizə üzrə Beynəlxalq Komissiyanın tövsiyələrinə əsasən, bədəndə olduğu kimi 76-nın icazə verilən maksimum miqdarı 11-dir. mccurie. SSRİ-də qəbul edilmiş sanitariya normalarına görə, suda və açıq su anbarlarında olduğu kimi 76 maksimum icazə verilən konsentrasiyalar 1 10 -7 təşkil edir. curie/l, iş yerlərinin havasında 5 10 -11 curie/l. Bütün M. preparatları çox zəhərlidir. Kəskin zəhərlənmə zamanı şiddətli qarın ağrısı, ishal, böyrəklərin zədələnməsi müşahidə olunur; Çökmə və konvulsiyalar mümkündür. Xroniki zəhərlənmələrdə ən çox mədə-bağırsaq pozğunluqları, tənəffüs yollarının selikli qişalarının katarası (faringit, laringit, bronxit), dəri zədələnmələri (ekzantema, melanoz, hiperkeratoz) və həssaslığın pozulması; aplastik anemiyanın inkişafı mümkündür. M. preparatları ilə zəhərlənmənin müalicəsində unitiol ən böyük əhəmiyyət kəsb edir.

İstehsalatda zəhərlənmələrin qarşısının alınması tədbirləri ilk növbədə texnoloji prosesin mexanikləşdirilməsinə, möhürlənməsinə və tozdan təmizlənməsinə, effektiv ventilyasiya yaradılmasına və işçilərin tozun təsirindən fərdi mühafizə vasitələri ilə təmin edilməsinə yönəldilməlidir. İşçilərin mütəmadi olaraq tibbi müayinədən keçirilməsi zəruridir. İlkin tibbi müayinələr işə qəbul edildikdə, işçilər üçün isə altı ayda bir dəfə keçirilir.

Lit.: Remi G., Qeyri-üzvi kimya kursu, trans. Alman dilindən, cild 1, M., 1963, səh. 700-712; Poqodin S. A., Arsenik, kitabda: Qısa kimyəvi ensiklopediya, cild 3, M., 1964; Ümumilikdə sənayedə zərərli maddələr. red. N. V. Lazareva, 6-cı nəşr, 2-ci hissə, Leninqrad, 1971.

abstrakt yükləyin

Arsen birləşmələri (İngilis və Fransız Arsenik, Alman Arsen) çox uzun müddətdir məlumdur. Eramızdan əvvəl III - II minilliklərdə. e. artıq 4 - 5% arsen ilə mis ərintilərinin necə istehsal olunacağını bilirdi. Aristotelin tələbəsi Teofrast (e.ə. IV-III əsrlər) təbiətdə realqar kimi tapılan qırmızı arsen sulfidini adlandırmışdır; Pliny sarı arsen sulfidini 2 S 3 orpiment (Auripigmentum) adlandırır - qızılı rəngdədir və sonradan orpiment adını almışdır. Qədim yunan sözü arsenik, eləcə də sandarak, əsasən kükürd birləşmələrinə aiddir. 1-ci əsrdə Dioscorides orpiment və nəticədə məhsulun yanmasını təsvir etdi - ağ arsen (As 2 O 3). Kimyanın inkişafının kimyavi dövründə arsenin (Arsenik) kükürdlü bir təbiətə sahib olduğu danılmaz hesab olunurdu və kükürd (Kükürd) "metalların atası" kimi hörmət edildiyi üçün arsenikin kişi xüsusiyyətlərinə aid edilirdi. Arsen metalının ilk dəfə dəqiq nə vaxt əldə edildiyi məlum deyil. Bu kəşf adətən Böyük Albertə (13-cü əsr) aid edilir. Kimyagərlər misin ağ gümüşə arsenin əlavə edilməsi ilə rənglənməsini misin gümüşə çevrilməsi hesab edirdilər və belə bir “çevrilməni” arsenin güclü gücünə aid edirdilər. Orta əsrlərdə və müasir dövrün ilk əsrlərində arsenin zəhərli xüsusiyyətləri məlum olmuşdur. Bununla belə, hətta Dioscorides (Iv.) astma xəstələrinə realqarın qatranla qızdırılması ilə əldə edilən məhsulun buxarını nəfəs almağı tövsiyə etdi. Paracelsus artıq müalicə üçün ağ arsen və digər arsen birləşmələrindən geniş istifadə edirdi. 15-17-ci əsrlərin kimyaçıları və mədənçiləri. arsenin xüsusi qoxu və zəhərli xassələri olan buxar məhsullarını sublimasiya etmək qabiliyyətini bilirdi. yüksək soba tüstüsü (Huttenrauch) və onun xüsusi qoxusu. Arsen sulfidlərinə istinad edən yunan (və Latın) adı yunan kişi cinsindəndir. Bu adın mənşəyi ilə bağlı başqa izahatlar da var, məsələn, ərəbcə “arsa paki” mənasını verən “bədənin dərinliyinə nüfuz edən bədbəxt zəhər”; ərəblər yəqin ki, bu adı yunanlardan götürmüşlər. Rus adı arsenik uzun müddətdir tanınır. Arseni yarımmetal hesab edən Lomonosovun dövründən ədəbiyyatda peyda olub. Bu adla yanaşı 18-ci əsrdə. arsen sözü işlədilirdi və arsen As 2 O 3 adlanırdı. Zaxarova (1810) arsen adını təklif etdi, lakin o, tutmadı. Arsen sözünü yəqin ki, rus sənətkarları türk xalqlarından götürmüşlər. Azərbaycan, özbək, fars və digər şərq dillərində arsen marqumuş (mar - öldür, muş - siçan) adlanırdı; Rus arseni, yəqin ki, siçan zəhərinin və ya siçan zəhərinin pozulmasıdır.

Arsen atom nömrəsi 33 olan dövri cədvəlin 4-cü dövrünün 5-ci qrupunun kimyəvi elementidir. Yaşıl rəngli polad rəngli kövrək yarımmetaldır. Bu gün biz arsenin nə olduğunu daha yaxından nəzərdən keçirəcəyik və bu elementin əsas xüsusiyyətləri ilə tanış olacağıq.

ümumi xüsusiyyətlər

Arsenin unikallığı ondan ibarətdir ki, onun sözün əsl mənasında hər yerdə - qayalarda, suda, minerallarda, torpaqda, flora və faunada tapılmasıdır. Buna görə də, onu çox vaxt hər yerdə mövcud elementdən başqa bir şey adlandırırlar. Arsenik Yer planetinin bütün coğrafi bölgələrində maneəsiz paylanır. Bunun səbəbi onun birləşmələrinin uçuculuğu və həll olmasıdır.

Elementin adı gəmiricilərin məhv edilməsi üçün istifadəsi ilə əlaqələndirilir. Latın sözü Arsenicum (dövri cədvəldəki arsen düsturu As) yunanca Arsen sözündən götürülmüşdür, mənası “güclü” və ya “qüdrətli” deməkdir.

Orta yetkin insanın bədənində bu elementin təxminən 15 mq var. Əsasən nazik bağırsaqda, qaraciyərdə, ağciyərlərdə və epiteldə cəmləşmişdir. Maddənin udulması mədə və bağırsaqlar tərəfindən həyata keçirilir. Arsenin antaqonistləri kükürd, fosfor, selen, bəzi amin turşuları, həmçinin E və C vitaminləridir. Elementin özü sink, selenium, həmçinin A, C, B9 və E vitaminlərinin udulmasını pozur.

Bir çox digər maddələr kimi, arsenik də həm zəhər, həm də dərman ola bilər, hamısı dozadan asılıdır.

Arsen kimi bir elementin faydalı funksiyaları arasında:

1. Azot və fosforun udulmasını stimullaşdırmaq.
2. Hematopoezin yaxşılaşdırılması.
3. Sistein, zülallar və lipoik turşu ilə qarşılıqlı əlaqə.
4. Oksidləşdirici proseslərin zəifləməsi.

Yetkinlər üçün arsenə olan gündəlik tələbat 30 ilə 100 mkq arasındadır.

Tarixi istinad

İnsan inkişafının mərhələlərindən biri "tunc" adlanır, çünki bu dövrdə insanlar daş silahları tunc silahlarla əvəz edirdilər. Bu metal qalay və mis bir ərintidir. Bir dəfə, bürünc əridərkən, ustalar mis filizinin əvəzinə mis-arsen sulfid mineralının aşınma məhsullarından istifadə etdilər. Nəticədə ərinti asanlıqla tökmə və əla döymə idi. O günlərdə arsenin nə olduğunu hələ heç kim bilmirdi, lakin yüksək keyfiyyətli bürünc istehsalı üçün onun faydalı qazıntılarının yataqları bilərəkdən axtarılırdı. Vaxt keçdikcə bu texnologiyadan imtina edildi, yəqin ki, zəhərlənmə tez-tez onun istifadəsi ilə baş verirdi.

Qədim Çində realqar adlı sərt mineraldan istifadə edirdilər (As 4 S 4). Daş üzərində oyma üçün istifadə edilmişdir. Temperatur və işığın təsiri altında realqar başqa bir maddəyə çevrildiyindən - 2 S 3 kimi, o da tezliklə tərk edildi.

Eramızdan əvvəl I əsrdə Roma alimi Yaşlı Pliniy botanik və həkim Dioskoridlə birlikdə orpiment adlı arsen mineralını təsvir etmişdir. Adı latın dilindən "qızıl boya" kimi tərcümə olunur. Maddə sarı boya kimi istifadə edilmişdir.

Orta əsrlərdə kimyagərlər elementin üç formasını təsnif etdilər: sarı (2 S 3 sulfid kimi), qırmızı (4 S 4 sulfid kimi) və ağ (2 O 3 oksid kimi). 13-cü əsrdə kimyagərlər sarı arseni sabunla qızdıraraq metala bənzər bir maddə əldə etdilər. Çox güman ki, bu, süni yolla əldə edilən təmiz elementin ilk nümunəsi idi.

Arsenin saf formada nə olduğu 17-ci əsrin əvvəllərində aşkar edilmişdir. Bu, Johann Schroeder, oksidi kömürlə azaldaraq bu elementi təcrid etdikdə baş verdi. Bir neçə il sonra fransız kimyaçısı Nikolas Lemeri onun oksidini sabun və kalium qarışığında qızdıraraq maddəni əldə edə bildi. Növbəti əsrdə arsen artıq yarı metal statusu ilə məşhur idi.

Kimyəvi xassələri

Mendeleyevin dövri cədvəlində arsen kimyəvi elementi beşinci qrupda yerləşir və azot ailəsinə aiddir. Təbii şəraitdə yeganə sabit nukliddir. Maddənin ondan çox radioaktiv izotopu süni şəkildə istehsal olunur. Onların yarı ömrünün diapazonu kifayət qədər genişdir - 2-3 dəqiqədən bir neçə aya qədər.

Arseni bəzən metal adlandırsalar da, onun qeyri-metal olma ehtimalı daha yüksəkdir. Turşularla birlikdə duz əmələ gətirmir, özü də turşu əmələ gətirən maddədir. Bu səbəbdən element yarımmetal kimi müəyyən edilir.

Arsen, fosfor kimi, müxtəlif allotropik konfiqurasiyalarda tapıla bilər. Onlardan biri, boz arsen, qırılan zaman metal parıltısı olan kövrək bir maddədir. Bu yarımmetalın elektrik keçiriciliyi misdən 17 dəfə aşağı, lakin civədən 3,6 dəfə yüksəkdir. Temperatur artdıqca azalır, bu tipik metallar üçün xarakterikdir.

Arsen buxarını sürətlə maye azotun temperaturuna (-196 °C) qədər soyutmaqla sarı fosfora bənzəyən yumşaq sarımtıl bir maddə əldə etmək olar. Qızdırıldıqda və ultrabənövşəyi işığa məruz qaldıqda, sarı arsen dərhal boz rəngə çevrilir. Reaksiya istiliyin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. Buxarlar inert atmosferdə kondensasiya olunduqda maddənin başqa forması əmələ gəlir - amorf. Arsen buxarı çökərsə, şüşədə güzgü filmi görünür.

Bu maddənin xarici elektron qabığı fosfor və azotla eyni quruluşa malikdir. Fosfor kimi, arsen də üç kovalent bağ əmələ gətirir. Quru havada sabit bir forma malikdir, lakin artan rütubətlə matlaşır və qara oksid filmi ilə örtülür. Buxar alovlandıqda maddələr mavi alovla yanır.

Arsen inert olduğundan, oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malik olmayan su, qələvilər və turşulardan təsirlənmir. Maddə durulaşdırılmış nitrat turşusu ilə təmasda olduqda ortoarsen turşusu, konsentratlı turşu ilə isə ortoarsen turşusu əmələ gəlir. Arsen də kükürdlə reaksiya verir, müxtəlif tərkibli sulfidlər əmələ gətirir.

Təbiətdə olmaq

Təbii şəraitdə arsen kimi kimyəvi element tez-tez mis, nikel, kobalt və dəmir ilə birləşmələrdə olur.

Maddənin əmələ gətirdiyi mineralların tərkibi onun yarı metal xassələri ilə bağlıdır. Bu günə qədər bu elementin 200-dən çox mineralı məlumdur. Arsenik mənfi və müsbət oksidləşmə vəziyyətlərində ola bildiyindən, bir çox digər maddələrlə asanlıqla qarşılıqlı əlaqədə olur. Arsenin müsbət oksidləşməsi zamanı metal (sulfidlərdə), mənfi oksidləşmə zamanı isə qeyri-metal (arsenidlərdə) kimi fəaliyyət göstərir. Bu elementi ehtiva edən minerallar olduqca mürəkkəb tərkibə malikdir. Kristal qəfəsdə yarımmetal kükürd, sürmə və metal atomlarını əvəz edə bilər.

Kompozisiya baxımından arsenli bir çox metal birləşmələrinin arsenidlərə deyil, intermetal birləşmələrə aid olma ehtimalı daha yüksəkdir. Onlardan bəziləri əsas elementin dəyişkən məzmunu ilə seçilir. Arsenidlərin tərkibində eyni vaxtda bir neçə metal ola bilər, onların atomları yaxın ion radiuslarında bir-birini əvəz edə bilər. Arsenidlər kimi təsnif edilən bütün minerallar metal parıltıya malikdir, qeyri-şəffaf, ağır və davamlıdır. Təbii arsenidlər arasında (cəmi 25-ə yaxındır) aşağıdakı mineralları qeyd etmək olar: skutterudit, rammelsbreggit, nikelin, lellingrite, klinosafflorit və s.

Kimyəvi nöqteyi-nəzərdən maraqlı olan arsenin kükürdlə eyni vaxtda mövcud olduğu və metal rolunu oynadığı minerallardır. Çox mürəkkəb bir quruluşa malikdirlər.

Arsen turşusunun (arsenatların) təbii duzları müxtəlif rənglərə malik ola bilər: eritritol - kobalt; simplesit, annabergit və scoride yaşıl, ruzveltit, kettigit və gernessit isə rəngsizdir.

Kimyəvi xassələri baxımından arsen kifayət qədər təsirsizdir, ona görə də onu öz doğma vəziyyətində əridilmiş kublar və iynələr şəklində tapmaq olar. Küçədəki çirklərin miqdarı 15% -dən çox deyil.

Torpaqda arsenin miqdarı 0,1-40 mq/kq arasında dəyişir. Vulkanların olduğu ərazilərdə və arsen filizinin olduğu yerlərdə bu rəqəm 8 q/kq-a qədər çata bilər. Belə yerlərdə bitkilər ölür, heyvanlar xəstələnir. Bənzər bir problem, elementin torpaqdan yuyulmadığı çöllər və səhralar üçün xarakterikdir. Gil süxurları zənginləşdirilmiş hesab olunur, çünki onların tərkibində adi süxurlardan dörd dəfə çox arsen maddəsi var.

Təmiz bir maddə biometilləşmə prosesi ilə uçucu birləşməyə çevrildikdə, torpaqdan təkcə su ilə deyil, həm də küləklə həyata keçirilə bilər. Normal ərazilərdə havada arsenin konsentrasiyası orta hesabla 0,01 μg/m 3 təşkil edir. Zavod və elektrik stansiyalarının fəaliyyət göstərdiyi sənaye sahələrində bu rəqəm 1 μg/m3-ə çata bilər.

Mineral suda orta miqdarda arsenik maddələr ola bilər. Müalicəvi mineral sularda, ümumi qəbul edilmiş standartlara əsasən, arsenin konsentrasiyası 70 µg/l-dən çox olmamalıdır. Burada qeyd etmək lazımdır ki, daha yüksək dərəcələrdə belə, zəhərlənmə yalnız belə suyun müntəzəm istifadəsi ilə baş verə bilər.

Təbii sularda element müxtəlif formalarda və birləşmələrdə tapıla bilər. Məsələn, üçvalentli arsen beşvalentli arsenikdən qat-qat zəhərlidir.

Arsenik əldə etmək

Element qurğuşun, sink, mis və kobalt filizlərinin emalı zamanı, həmçinin qızıl hasilatı zamanı əlavə məhsul kimi əldə edilir. Bəzi polimetal filizlərdə arsenin miqdarı 12%-ə çata bilər. Onlar 700 ° C-yə qədər qızdırıldıqda, sublimasiya baş verir - bir maddənin maye vəziyyətini keçərək bərk haldan qaz halına keçməsi. Bu prosesin baş verməsi üçün vacib şərt havanın olmamasıdır. Arsen filizləri havada qızdırıldıqda “ağ arsenik” adlanan uçucu oksid əmələ gəlir. Onu kömürlə kondensasiyaya məruz qoyaraq, saf arsen əldə edilir.

Element əldə etmək üçün formula aşağıdakı kimidir:

• 2As 2 S 3 +9O 2 =6SO 2 +2As 2 O 3;
• 2 O 3 +3C=2As+3CO kimi.

Arsen hasilatı təhlükəli bir sənayedir. Paradoksal odur ki, ətraf mühitin bu elementlə ən çox çirklənməsi onu istehsal edən müəssisələrin yaxınlığında deyil, elektrik stansiyalarının və əlvan metallurgiya zavodlarının yaxınlığında baş verir.

Digər bir paradoks metal arseninin istehsalının həcminin ona olan tələbatı üstələməsidir. Bu metal mədən sənayesində çox nadir bir hadisədir. Həddindən artıq arseni köhnə mədənlərdə metal qablar basdıraraq atmaq lazımdır.

Arsen filizlərinin ən böyük yataqları aşağıdakı ölkələrdə cəmləşmişdir:

1. Mis-arsen - ABŞ, Gürcüstan, Yaponiya, İsveç, Norveç və Orta Asiya dövlətləri.
2. Qızıl-arsen - Fransa və ABŞ.
3. Arsen-kobalt - Kanada və Yeni Zelandiya.
4. Arsenik qalay - İngiltərə və Boliviya.

Tərif

Arsenin laboratoriya təyini xlorid turşusu məhlullarından sarı sulfidlərin çökdürülməsi yolu ilə aparılır. Elementin izləri Gutzeit metodu və ya Marş reaksiyası ilə müəyyən edilir. Son yarım əsrdə bu maddənin hətta çox kiçik bir hissəsini aşkar edə bilən hər cür həssas analiz üsulları yaradılmışdır.

Bəzi arsen birləşmələri selektiv hibrid üsulu ilə təhlil edilir. Bu, sınaq maddəsinin uçucu element arsine çevrilməsini nəzərdə tutur, daha sonra maye azotla soyudulmuş bir qabda dondurulur. Sonradan, qabın məzmunu yavaş-yavaş qızdırıldıqda, müxtəlif arsinlər bir-birindən ayrı olaraq buxarlanmağa başlayır.

Sənaye istifadəsi

Qazılmış arsenin demək olar ki, 98%-i təmiz formada istifadə edilmir. Onun birləşmələri müxtəlif sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Hər il yüzlərlə ton arsen hasil edilir və emal edilir. Keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün daşıyıcı ərintilərə əlavə olunur, kabellərin və qurğuşun batareyalarının sərtliyini artırmaq üçün istifadə olunur, həmçinin germanium və ya silikonla birlikdə yarımkeçirici cihazların istehsalında istifadə olunur. Və bunlar yalnız ən iddialı sahələrdir.

Dopant kimi arsen bəzi "klassik" yarımkeçiricilərə keçiricilik verir. Onun qurğuşun əlavə edilməsi metalın gücünü, misə isə axıcılığı, sərtliyi və korroziyaya davamlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Arsen də bəzən bürünclərin, pirinçlərin, babbitlərin və tipli ərintilərin bəzi növlərinə əlavə olunur. Bununla belə, metallurqlar tez-tez bu maddəni istifadə etməməyə çalışırlar, çünki sağlamlıq üçün təhlükəlidir. Bəzi metallar üçün böyük miqdarda arsen də zərərlidir, çünki onlar orijinal materialın xüsusiyyətlərini pisləşdirir.

Arsenik oksid şüşə istehsalında şüşə parlatıcı kimi istifadə edilmişdir. Bu istiqamətdə qədim şüşə üfürənlər istifadə edirdilər. Arsen birləşmələri güclü antiseptikdir, buna görə də onlar xəzləri, doldurulmuş heyvanları və dəriləri qorumaq üçün istifadə olunur, həmçinin su nəqliyyatı və ağac üçün emprenye üçün antifouling boyalar yaratmaq üçün istifadə olunur.

Bəzi arsen törəmələrinin bioloji aktivliyinə görə bu maddə bitkilərin böyüməsi stimulyatorlarının, həmçinin dərman preparatlarının, o cümlədən mal-qara üçün antihelmintiklərin istehsalında istifadə olunur. Bu elementi ehtiva edən məhsullar alaq otlarına, gəmiricilərə və həşəratlara qarşı mübarizə aparmaq üçün istifadə olunur. Əvvəllər insanlar arsenin qida istehsalı üçün istifadə oluna biləcəyini düşünmədikdə, element kənd təsərrüfatında daha geniş istifadə olunurdu. Lakin onun zəhərli xassələri aşkar edildikdən sonra əvəzedici tapılmalı idi.

Bu elementin tətbiqinin mühüm sahələri bunlardır: mikrosxemlərin, fiber optiklərin, yarımkeçiricilərin, plyonka elektronikasının istehsalı, həmçinin lazerlər üçün mikrokristalların böyüməsi. Bu məqsədlər üçün qazlı arsinlərdən istifadə olunur. Lazerlərin, diodların və tranzistorların istehsalı qallium və indium arsenidləri olmadan tam deyil.

Dərman

İnsan toxumalarında və orqanlarında element əsasən protein fraksiyasında, daha az dərəcədə turşuda həll olunan fraksiyada təqdim olunur. Fermentasiya, qlikoliz və redoks reaksiyalarında iştirak edir, həmçinin mürəkkəb karbohidratların parçalanmasını təmin edir. Biokimyada bu maddənin birləşmələri metabolik reaksiyaların öyrənilməsi üçün zəruri olan xüsusi ferment inhibitorları kimi istifadə olunur. Arsen insan orqanizmi üçün bir iz elementi kimi lazımdır.

Elementin tibbdə istifadəsi istehsaldan daha az genişdir. Onun mikroskopik dozaları hər cür xəstəlik və patologiyaların diaqnostikasında, həmçinin diş xəstəliklərinin müalicəsində istifadə olunur.

Stomatologiyada arsen pulpa çıxarmaq üçün istifadə olunur. Arsen turşusu olan bir pastanın kiçik bir hissəsi bir gün ərzində dişin ölümünü təmin edir. Onun hərəkəti sayəsində pulpa çıxarılması ağrısız və maneəsizdir.

Arsen də leykozun yüngül formalarının müalicəsində geniş istifadə olunur. Bu, lökositlərin patoloji formalaşmasını azaltmağa və ya hətta yatırmağa imkan verir, həmçinin qırmızı hematopoez və qırmızı qan hüceyrələrinin sərbəst buraxılmasını stimullaşdırır.

Arsenik zəhər kimidir

Bu elementin bütün birləşmələri zəhərlidir. Arsenlə kəskin zəhərlənmə qarın ağrısı, ishal, ürəkbulanma və mərkəzi sinir sisteminin depressiyası ilə nəticələnir. Bu maddə ilə intoksikasiya əlamətləri vəba xəstəliyinə bənzəyir. Buna görə də məhkəmə təcrübəsində əvvəllər qəsdən arsenlə zəhərlənmə hallarına tez-tez rast gəlinirdi. Cinayət məqsədləri üçün element ən çox trioksid şəklində istifadə olunurdu.

İntoksikasiya simptomları

Əvvəlcə arsenlə zəhərlənmə ağızda metal dad, qusma və qarın ağrısı kimi özünü göstərir. Tədbir görülməzsə, qıcolmalar və hətta iflic baş verə bilər. Ən pis halda, zəhərlənmə ölümcül ola bilər.

Zəhərlənmənin səbəbi ola bilər:

1. Arsenik birləşmələri olan tozun inhalyasiyası. Bir qayda olaraq, əməyin mühafizəsi qaydalarına əməl olunmayan arsen istehsalı müəssisələrində baş verir.
2. Zəhərlənmiş qida və ya su istehlak etmək.
3. Müəyyən dərmanların istifadəsi.

İlk yardım

Arsen intoksikasiyası üçün ən geniş yayılmış və tanınmış antidot süddür. Tərkibindəki kazein zülalı qana sorula bilməyən zəhərli maddə ilə həll olunmayan birləşmələr əmələ gətirir.

Kəskin zəhərlənmə halında, qurbana tez kömək etmək üçün mədə yuyulması lazımdır. Xəstəxana şəraitində böyrəklərin təmizlənməsinə yönəlmiş hemodializ də aparılır. Dərmanlar arasında universal bir antidot istifadə olunur - Unithiol. Bundan əlavə, antaqonist maddələr istifadə edilə bilər: selen, sink, kükürd və fosfor. Gələcəkdə xəstəyə amin turşuları və vitaminlər kompleksinin təyin edilməsi tələb olunur.

Arsen çatışmazlığı

“Arsenik nədir?” Sualına cavab verərkən qeyd etmək lazımdır ki, insan orqanizmi ona az miqdarda lazımdır. Element immunotoksik hesab olunur, şərti olaraq vacibdir. İnsan bədəninin demək olar ki, bütün ən vacib biokimyəvi proseslərində iştirak edir. Bu maddənin çatışmazlığı aşağıdakı əlamətlərlə göstərilə bilər: qanda trigliseridlərin konsentrasiyasının azalması, bədənin inkişafı və böyüməsinin pisləşməsi.

Bir qayda olaraq, ciddi sağlamlıq problemləri olmadıqda, pəhrizdə arsen çatışmazlığından narahat olmaq lazım deyil, çünki element demək olar ki, bütün bitki və heyvan mənşəli məhsullarda olur. Dəniz məhsulları, dənli bitkilər, üzüm şərabı, şirələr və içməli su bu maddə ilə xüsusilə zəngindir. 24 saat ərzində istehlak edilən arsenin 34%-i bədəndən xaric olur.

Anemiya zamanı maddə iştahı artırmaq üçün qəbul edilir, selenlə zəhərlənmə zamanı isə təsirli antidot kimi çıxış edir.

Çox sağ ol

Sayt yalnız məlumat məqsədləri üçün istinad məlumatları təqdim edir. Xəstəliklərin diaqnozu və müalicəsi bir mütəxəssisin nəzarəti altında aparılmalıdır. Bütün dərmanların əks göstərişləri var. Bir mütəxəssislə məsləhətləşmə tələb olunur!

Ümumi məlumat

Unikallıq arsen odur ki, hər yerdə - qayalarda, minerallarda, suda, torpaqda, heyvanlarda və bitkilərdə tapıla bilər. O, hətta hər yerdə mövcud element adlanır. Arsenik birləşmələrinin uçuculuğuna və suda yüksək həll olunma qabiliyyətinə görə Yerin müxtəlif coğrafi bölgələrində yayılmışdır. Bölgənin iqlimi rütubətlidirsə, element yerdən yuyulur və sonra yeraltı sularla aparılır. Səth sularında və dərin çaylarda 3 µq/l-dən 10 µq/l-ə qədər, dəniz və okean sularında isə daha az, təxminən 1 µq/l maddə var.

Arsenik yetkin insan orqanizmində təxminən 15 mq miqdarda olur. Onun çox hissəsi qaraciyərdə, ağciyərlərdə, nazik bağırsaqda və epiteldə olur. Maddənin udulması mədə və bağırsaqlarda baş verir.
Maddənin antaqonistləri fosfor, kükürd, selenium, E, C vitaminləri, həmçinin bəzi amin turşularıdır. Öz növbəsində, maddə selenium, sink, A, E, C vitaminləri və fol turşusunun orqanizm tərəfindən udulmasını pozur.
Faydalarının sirri onun miqdarındadır: kiçik bir dozada bir sıra faydalı funksiyaları yerinə yetirir; böyüklərdə isə güclü zəhərdir.

Funksiyalar:

• Fosfor və azotun udulmasını yaxşılaşdırmaq.
• Hematopoezin stimullaşdırılması.
• Oksidləşdirici proseslərin zəifləməsi.
• Zülallar, lipoik turşu, sistein ilə qarşılıqlı əlaqə.

Bu maddəyə gündəlik ehtiyac azdır - 30 ilə 100 mkq arasında.

Arsen kimyəvi element kimi

Arsenik dövri cədvəlin V qrupunun kimyəvi elementi kimi təsnif edilir və azot ailəsinə aiddir. Təbii şəraitdə bu maddə yeganə sabit nuklid ilə təmsil olunur. Arsenin ondan çox radioaktiv izotopları süni şəkildə əldə edilmişdir, geniş diapazonlu yarımxaricolma dövrləri - bir neçə dəqiqədən bir neçə aya qədərdir. Termin formalaşması gəmiricilərin - siçanların və siçovulların məhv edilməsi üçün istifadəsi ilə bağlıdır. Latın adı Arsenium (As) yunan sözündən götürülüb " arsen", Nə deməkdir: güclü, güclü.

Tarixi məlumat

Arsen təmiz formada orta əsrlərdə kimyagərlik təcrübələri zamanı aşkar edilmişdir. Onun birləşmələri uzun müddətdir ki, insanlara məlumdur, onlardan dərman və boyalar istehsal olunurdu. Bu gün arsen metallurgiyada xüsusilə çox yönlü şəkildə istifadə olunur.

Tarixçilər bəşəriyyətin inkişaf dövrlərindən birini bürünc adlandırdılar. Bu zaman insanlar daş silahlardan təkmilləşdirilmiş tunc silahlara keçdilər. Bürünc birləşmədir ( ərintisi) mis ilə qalay. Tarixçilərin fikrincə, ilk tunc təxminən 30-cu əsrdə Dəclə və Fərat vadisində tökülüb. e.ə. Ərintiyə daxil olan komponentlərin faiz tərkibindən asılı olaraq, müxtəlif dəmirçilərin tökdüyü bürünc müxtəlif xüsusiyyətlərə malik ola bilər. Alimlər müəyyən ediblər ki, qiymətli xassələrə malik ən yaxşı bürünc 3%-ə qədər qalay və 7%-ə qədər arsen maddələri olan mis ərintisidir. Belə bürünc tökmək asan və daha yaxşı döymə idi. Güman ki, əritmə zamanı mis filizi oxşar görünüşə malik mis-arsen sulfid minerallarının aşınma məhsulları ilə qarışdırıldı. Qədim sənətkarlar ərintinin yaxşı xüsusiyyətlərini yüksək qiymətləndirdilər və sonra məqsədyönlü şəkildə arsen minerallarının yataqlarını axtardılar. Onları tapmaq üçün biz qızdırılan zaman sarımsaq qoxusu yaymaq üçün bu mineralların xüsusi xüsusiyyətindən istifadə etdik. Lakin zaman keçdikcə tərkibində arsen birləşmələri olan bürüncün əriməsi dayandı. Çox güman ki, bu, arsen tərkibli maddələrin yandırılması zamanı zəhərlənmənin çox tez-tez baş verməsi səbəbindən baş verib.

Əlbəttə ki, uzaq keçmişdə bu element yalnız mineralları şəklində tanınırdı. Qədim Çində onlar realqar adlı bərk mineralı bilirdilər ki, bu da indi məlum olduğu kimi As4S4 tərkibli sulfiddir. söz " realqar"ərəb dilindən tərcümə" deməkdir mina tozu" Bu mineral daş oyma üçün istifadə olunurdu, lakin onun bir əhəmiyyətli çatışmazlığı var idi: işıqda və ya qızdırıldıqda realqar "xarab oldu", çünki istilik reaksiyasının təsiri altında tamamilə fərqli bir maddəyə çevrildi As2S3.

Alim və filosof Aristotel 4-cü əsrdə e.ə. bu minerala adını verdi - " sandarac" Üç əsr sonra Roma alimi və yazıçısı Yaşlı Pliny həkim və botaniklə birlikdə Dioskoridlər adlı başqa bir mineral təsvir edilmişdir orpiment. Mineralın Latın adı tərcümə olunur " qızıl boya" Bu mineral sarı boya kimi istifadə edilmişdir.

Orta əsrlərdə kimyagərlər maddənin üç formasını təcrid etdilər: sarı arsen ( As2S3 sulfididir), qırmızı ( sulfid As4S4) və ağ ( oksid As2O3). Ağ bu elementi ehtiva edən mis filizlərinin qovurması zamanı bəzi arsen çirklərinin sublimasiyası nəticəsində əmələ gəlir. Qaz fazasından qatılaşdı və ağ örtük şəklində çökdü, sonra toplandı.

13-cü əsrdə kimyagərlər sarı arseni və sabunu qızdıraraq metala bənzər bir maddə əldə etdilər ki, bu, süni şəkildə əldə edilən təmiz maddənin ilk nümunəsi ola bilər. Lakin ortaya çıxan maddə kimyagərlərin onlara məlum olan yeddi metalın yeddi astronomik obyektlə - planetlərlə mistik "əlaqəsi" haqqında fikirlərini pozdu; buna görə də kimyagərlər yaranan maddəni “qanunsuz metal” adlandırdılar. Onun bir maraqlı xüsusiyyətini gördülər - maddə misə ağ rəng verə bilər.

Arsenik müstəqil bir maddə olaraq 17-ci əsrin əvvəllərində bir əczaçı tərəfindən aydın şəkildə müəyyən edildi İohann Şröder oksidi kömürlə azaldarkən onu təmiz formada aldım. Bir neçə il sonra fransız həkim və kimyaçı Nikola Lemeri oksidini kalium və sabun qarışığında qızdıraraq bu maddəni əldə edə bilmişdir. Növbəti əsrdə o, artıq məşhur idi və qeyri-adi "yarı metal" adlandırıldı.

isveçli alim Scheele eksperimental olaraq əldə edilmiş arsenli hidrogen qazı və arsen turşusu. Eyni vaxtda A.L. Lavoisier bu maddəni müstəqil kimyəvi element kimi tanıdı.

Təbii şəraitdə olmaq

Element tez-tez təbii şəraitdə mis, kobalt, nikel və dəmir ilə birləşmələrdə olur. Yer qabığında onun çoxu yoxdur - hər ton üçün təxminən 5 qram, bu da qalay, molibden, germanium, volfram və brom ilə eyni miqdardadır.

Bu kimyəvi elementin əmələ gətirdiyi mineralların tərkibi ( bu gün onların 200-dən çoxu var), elementin "yarı metal" xüsusiyyətlərinə görə. Həm mənfi, həm də müsbət oksidləşmə vəziyyətində ola bilər və buna görə də bir çox digər elementlərlə asanlıqla birləşir; müsbət oksidləşmədə arsen metal rolunu oynayır ( məsələn, sulfidlərdə), mənfi olduqda - qeyri-metal ( arsenidlərdə). Arsen tərkibli minerallar mürəkkəb tərkibə malikdir. Element özü kristal qəfəsdə antimon, kükürd və metal atomlarını əvəz edə bilər.

Metalların və arsenin bir çox birləşmələri, onların tərkibinə görə, arsenidlərdən daha çox intermetal birləşmələrdir; Onlardan bəziləri əsas elementin dəyişkən məzmunu ilə seçilir. Arsenidlərdə eyni vaxtda bir neçə metal ola bilər və yaxın ion radiuslu bu metalların atomları ixtiyari nisbətlərdə kristal qəfəsdə bir-birini əvəz edə bilər. Arsenidlər kimi təsnif edilən bütün minerallar metal parıltıya malikdir. Onlar qeyri-şəffaf, ağırdır və sərtliyi azdır.

Təbii arsenidlərə nümunə ( onların təxminən 25-i var) skutterudit, safflorit, rammelsbergit, nikelskutterudit, nikelin, löllinqit, sperrilit, mauşerit, alqodonit, langisit, klinosafflorit kimi minerallara xidmət edə bilər. Bu arsenidlər yüksək sıxlığa malikdir və "superağır" minerallar qrupuna aiddir.

Ən çox yayılmış mineral arsenopiritdir ( ya da arsenik pirit deyildiyi kimi). Kimyaçılara maraqlı görünən, tərkibində arsenin kükürdlə eyni vaxtda mövcud olduğu və digər metallarla birləşdiyi üçün metal rolunu oynadığı mineralların quruluşudur. Bu minerallar arsenosulvanit, girodit, arsenoqauçekornit, freyberjit, qızılfild, tennantit, argentotennantitdir. Bu mineralların quruluşu çox mürəkkəbdir.

Realqar, orpiment, dimorfit, getçelit kimi təbii sulfidlər müsbət oksidləşmə vəziyyətinə malikdirlər. lat. arsen təyinatı). Bu minerallar kiçik daxilolmalar kimi görünür, baxmayaraq ki, bəzən bəzi ərazilərdə böyük ölçülü və ağırlıqlı kristallar minalanmışdır.

Maraqlı fakt ondan ibarətdir ki, arsenat adlanan arsen turşusunun təbii duzları çox fərqli görünür. Eritritol kobalt rənginə malikdir, skorodit, annabergit və simplesit yaşıl rəngdədir. Və görnesite, kettigit və ruzveltit tamamilə rəngsizdir.

İsveçin mərkəzi bölgəsində ferromanqan filizinin hasil olunduğu karxanalar var. Bu karxanalarda arsenat olan mineralların əllidən çox nümunəsi tapılmış və təsvir edilmişdir. Bu arsenatların bəziləri başqa heç bir yerdə tapılmayıb. Mütəxəssislər hesab edirlər ki, bu minerallar aşağı temperaturda arsen turşusunun digər maddələrlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlib. Arsenatlar müəyyən sulfid filizlərinin oksidləşmə məhsullarıdır. Onların adətən estetik dəyərdən başqa heç bir dəyəri yoxdur. Belə minerallar mineraloji kolleksiyaların bəzəkləridir.

Faydalı qazıntıların adları müxtəlif cür verilmişdir: bəziləri alimlərin və görkəmli siyasi xadimlərin adları ilə adlandırılmışdır; digərləri tapıldıqları ərazinin adını daşıyırdı; digərləri isə əsas xassələrini bildirən yunan terminləri ilə adlandırılmışdır ( məsələn rəng); dördüncüsü digər elementlərin adlarının ilk hərflərini ifadə edən abreviaturalarla adlandırılmışdır.

Məsələn, nikel kimi bir mineralın qədim adının formalaşması maraqlıdır. Əvvəllər ona kupfernikel deyilirdi. Beş-altı əsr əvvəl misin işlənməsi ilə məşğul olan alman mədənçiləri nikel adlandırdıqları pis dağ ruhundan xurafatdan qorxurdular. Alman sözü " kupfer" nəzərdə tuturdu" mis" Onlar "lənət" və ya "saxta" mis Kupfernikel adlandırdılar. Bu filiz misə çox bənzəyirdi, lakin ondan mis əldə etmək mümkün deyildi. Lakin o, şüşə istehsalında öz tətbiqini tapmışdır. Onun köməyi ilə şüşə yaşıl rəngə boyandı. Sonradan bu filizdən yeni bir metal ayrıldı və nikel adlandı.

Təmiz arsen kimyəvi xassələrinə görə olduqca təsirsizdir və doğma vəziyyətində tapıla bilər. Bu əridilmiş iynələr və ya kublar kimi görünür. Belə bir külçəni toz halına salmaq asandır. Tərkibində 15%-ə qədər çirklər var ( kobalt, dəmir, nikel, gümüş və digər metallar).

Torpaqda As miqdarı adətən 0,1 mq/kq-dan 40 mq/kq-a qədər olur. Arsen filizinin meydana gəldiyi ərazilərdə və vulkanlar ərazisində torpaqda çox böyük miqdarda As ola bilər - 8 q/kq-a qədər. Bu, Yeni Zelandiya və İsveçrənin bəzi bölgələrində tapılan nisbətdir. Belə ərazilərdə flora ölür, heyvanlar xəstələnir. Eyni vəziyyət arsenin torpaqdan yuyulmadığı səhra və çöllər üçün xarakterikdir. Orta məzmunla müqayisədə gilli süxurlar da zənginləşdirilmiş sayılır, çünki onların tərkibində dörd dəfə çox arsen maddəsi var.

Təmiz bir maddə biometilləşmə nəticəsində uçucu orqanoarsen birləşməsinə çevrilirsə, o zaman torpaqdan təkcə su ilə deyil, həm də küləklə həyata keçirilir. Biometilasiya, C-As bağı yaratmaq üçün bir metil qrupunun əlavə edilməsidir. Bu proses B12 vitamininin metilləşdirilmiş törəməsi olan metilkobalamin maddəsinin iştirakı ilə həyata keçirilir. As-ın biometilasiyası həm dəniz suyunda, həm də şirin suda baş verir. Bu, metilarsonik və dimetilarsinik turşular kimi orqanoarsenik birləşmələrin əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Xüsusi çirklənmə olmayan ərazilərdə arsenin konsentrasiyası 0,01 μq/m3, elektrik stansiyalarının və fabriklərin yerləşdiyi sənaye ərazilərində isə konsentrasiyası 1 μq/m3 səviyyəsinə çatır. Sənaye mərkəzlərinin yerləşdiyi ərazilərdə arsenin çökməsi intensivdir və 40 kq/kv-ə qədərdir. km ildə.

Uçucu arsen birləşmələri, xassələri hələ tam öyrənilmədiyi halda, insanlara bir çox problem gətirdi. Kütləvi zəhərlənmələr hətta 19-cu əsrdə də nadir deyildi. Amma həkimlər zəhərlənmənin səbəblərini bilmirdilər. Zəhərli maddə isə yaşıl divar kağızı boyası və gipsinin tərkibində olub. Yüksək rütubət kalıbın yaranmasına səbəb oldu. Bu iki amilin təsiri altında uçucu orqanoarsen maddələri əmələ gəlmişdir.

Uçucu orqanoarsen törəmələrinin əmələ gəlməsinin imperatorun gecikmiş zəhərlənməsinə səbəb ola biləcəyinə dair bir fərziyyə var. Napoleon bu da onun ölümünə səbəb oldu. Bu fərziyyə onun ölümündən 150 il sonra saçında arsen izlərinin tapılmasına əsaslanır.

Arsenik maddələr bəzi mineral sularda orta miqdarda olur. Ümumi qəbul edilmiş standartlar müalicəvi mineral sularda arsenin konsentrasiyasının 70 µg/l-dən çox olmamasını müəyyən edir. Prinsipcə, maddənin konsentrasiyası daha yüksək olsa belə, yalnız daimi, uzun müddətli istifadə ilə zəhərlənməyə səbəb ola bilər.

Arsen təbii sularda müxtəlif birləşmələrdə və formalarda tapıla bilər. Məsələn, üçvalentli arsen beşvalentli arsenikdən qat-qat zəhərlidir.

Bəzi dəniz yosunları arseni elə konsentrasiyalarda toplaya bilər ki, onlar insanlar üçün təhlükəlidir. Belə yosunlar asidik arsen mühitində asanlıqla inkişaf edə və hətta çoxalda bilər. Bəzi ölkələrdə onlardan zərərvericilərə qarşı mübarizə agenti kimi istifadə olunur ( siçovullara qarşı).

Kimyəvi xassələri

Arsenik bəzən metal adlanır, amma əslində o, daha çox qeyri-metaldır. Turşularla birləşdikdə duz əmələ gətirmir, lakin özlüyündə turşu əmələ gətirən maddədir. Buna görə də onu yarımmetal adlandırırlar. Fosfor kimi, arsen də müxtəlif allotropik formalarda ola bilər.

Bu formalardan biri olduqca kövrək bir maddə olan boz arsendir. Onun sınığı parlaq metal parıltıya malikdir ( buna görə də onun ikinci adı “arsen metalıdır”). Bu yarımmetalın elektrik keçiriciliyi misdən 17 dəfə azdır, lakin eyni zamanda civədən 3,6 dəfə çoxdur. Temperatur nə qədər yüksək olarsa, elektrik keçiriciliyi bir o qədər aşağı olar. Metalların bu tipik xüsusiyyəti bu yarımmetala da xasdır.

Arsen buxarı qısa müddət ərzində -196 dərəcəyə qədər soyudulursa ( bu maye azotun temperaturudur), sarı fosfor kimi görünən yumşaq, şəffaf, sarı bir maddə alacaqsınız. Bu maddənin sıxlığı arsenik metaldan çox aşağıdır. Sarı arsen və arsen buxarları tetraedr formasına malik molekullardan ibarətdir ( olanlar. dörd əsaslı piramida forması). Fosfor molekulları eyni formaya malikdir.

Ultrabənövşəyi radiasiyanın təsiri altında, həmçinin qızdırıldıqda, sarı arsen dərhal boz rəngə çevrilir; Bu reaksiya istilik buraxır. Buxarlar inert bir atmosferdə kondensasiya olunarsa, bu elementin başqa bir forması əmələ gəlir - amorf. Arsen buxarı şüşənin üzərinə çökərsə, güzgü filmi əmələ gəlir.

Bu elementin elektron xarici qabığının quruluşu fosfor və azotun quruluşu ilə eynidir. Arsen, fosfor kimi, üç kovalent bağ yarada bilər.

Hava qurudursa, As sabit bir forma malikdir. Rütubətli havadan matlaşır və üstü qara oksidlə örtülür. Alovlandıqda arsen buxarı asanlıqla mavi alovla yanır.

Təmiz formada olduqca inert olduğu kimi; oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malik olmayan qələvilər, su və müxtəlif turşular heç bir şəkildə ona təsir göstərmir. Əgər seyreltilmiş nitrat turşusunu qəbul etsəniz, o, saf As-ı ortoarsen turşusuna qədər oksidləşdirəcək və konsentratlaşdırılmış nitrat turşusu alsanız, onu ortoarsen turşusuna oksidləşdirəcək.

Kimi kükürd və halogenlərlə reaksiya verir. Kükürdlə reaksiyalarda müxtəlif tərkibli sulfidlər əmələ gəlir.

Arsenik zəhər kimidir

Bütün arsen birləşmələri zəhərlidir.

Bu maddələrlə kəskin zəhərlənmə qarın ağrısı, ishal, qusma, mərkəzi sinir sisteminin depressiyası ilə özünü göstərir. Bu maddə ilə intoksikasiya əlamətləri vəba simptomlarına çox oxşardır. Buna görə də məhkəmə təcrübəsində keçmişdə arsenin zəhər kimi istifadə hallarına tez-tez rast gəlinirdi. Cinayət məqsədləri üçün ən uğurla istifadə edilən zəhərli birləşmə arsen trioksiddir.

Suda və torpaqda artıq maddə olan ərazilərdə insanların qalxanabənzər vəzlərində toplanır. Nəticədə onlarda endemik zob əmələ gəlir.

Arsen ilə zəhərlənmə

Arsen ilə zəhərlənmənin simptomlarına ağızda metal dad, qusma və şiddətli qarın ağrısı daxildir. Daha sonra nöbet və ya iflic baş verə bilər. Zəhərlənmə ölümlə nəticələnə bilər. Arsen intoksikasiyası üçün ən geniş yayılmış və tanınmış antidot süddür. Südün əsas proteini kazeindir. Arsenlə qana sorulmayan həll olunmayan birləşmə əmələ gətirir.

Zəhərlənmə baş verir:
1. Arsenik birləşmələri toz şəklində tənəffüs etdikdə ( ən çox - əlverişsiz istehsal şəraitində).
2. Zəhərli su və yemək içərkən.
3. Müəyyən dərmanlardan istifadə edərkən. Həddindən artıq maddə sümük iliyində, ağciyərlərdə, böyrəklərdə, dəridə və bağırsaqlarda toplanır. Qeyri-üzvi arsen birləşmələrinin kanserogen olduğuna dair çoxlu sübutlar var. Arsenlə zəhərlənmiş su və ya dərmanların uzun müddət istifadəsi nəticəsində aşağı dərəcəli dəri xərçəngi inkişaf edə bilər ( Bowen xərçəngi) və ya qaraciyərin hemangioendotelioması.

Kəskin zəhərlənmə zamanı ilk yardım olaraq mədə yuyulması tələb olunur. Stasionar şəraitdə böyrəkləri təmizləmək üçün hemodializ aparılır. Kəskin və xroniki zəhərlənmələrdə istifadə üçün Unithiol istifadə olunur - universal antidot. Bundan əlavə, antaqonist maddələr istifadə olunur: kükürd, selen, sink, fosfor; və vitaminlər və amin turşuları kompleksi məcburidir.

Həddindən artıq dozanın və çatışmazlığın simptomları

Arsen çatışmazlığının mümkün əlamətləri qanda trigliseridlərin konsentrasiyasının azalması, məhsuldarlığın artması, bədənin inkişafı və böyüməsinin pisləşməsi ilə özünü göstərir.

Arsen çox zəhərli bir maddədir, 50 mq bir doza ölümcül ola bilər. Doza həddinin aşılması qıcıqlanma, allergiya, baş ağrısı, dermatit, ekzema, konjonktivit, tənəffüs funksiyasının və sinir sisteminin depressiyası və qaraciyər funksiyasının pozulması ilə özünü göstərir. Bir maddənin həddindən artıq dozası xərçəngin inkişaf riskini artırır.

Elementin mənbəyi hesab olunur: bitki və heyvan məhsulları, dəniz məhsulları, taxıl, dənli bitkilər, tütün, şərab və hətta içməli su.

Bu mikroelementin qida rasionumuza daxil olmasından narahat olmağa dəyməz - o, təmizlənmiş şəkərdən başqa, demək olar ki, bütün heyvan və bitki mənşəli məhsullarda olur. Bizə qida ilə kifayət qədər miqdarda gəlir. Xüsusilə zəngin olan məhsullar, məsələn, karides, lobster, lobsterlər - həddindən artıq dozanın qarşısını almaq üçün həddindən artıq miqdarda zəhər qəbul etməmək üçün mülayim şəkildə yemək lazımdır.

Arsen birləşmələri insan orqanizminə mineral su, dəniz məhsulları, şirələr, üzüm şərabları, dərmanlar, herbisidlər və pestisidlərlə daxil ola bilər. Bu maddə əsasən retikuloendotelial sistemdə, həmçinin ağciyərlərdə, dəridə və böyrəklərdə toplanır. Bədənə bir maddənin qeyri-kafi gündəlik qəbulu gündə 1 mkq hesab olunur. Toksiklik həddi təxminən 20 mqdir.

Elementin çox hissəsi balıq yağında və qəribə də olsa, şərablarda olur. Normal içməli suda maddənin tərkibi aşağıdır və sağlamlıq üçün təhlükəli deyil - təxminən 10 µg/l. Dünyanın bəzi regionları ( Meksika, Tayvan, Hindistan, Banqladeş) içməli sularında yüksək səviyyədə arsen olması ilə məşhurdurlar ( 1 mq/l), buna görə də bəzən orada vətəndaşların kütləvi zəhərlənməsi baş verir.

Arsen orqanizmin fosfor itirməsinin qarşısını alır. Vitamin D fosfor-kalsium mübadiləsinin gedişində tənzimləyici amildir, arsen isə öz növbəsində fosfor mübadiləsini tənzimləyir.

Bədəndə arsen çatışmazlığı səbəbindən allergiyanın bəzi formalarının inkişaf etdiyi də məlumdur.

İz elementi anemiya zamanı iştahı artırmaq üçün istifadə olunur. Selenium zəhərlənməsi üçün arsen əla antidotdur. Siçanlar üzərində aparılmış eksperimental tədqiqatlar göstərib ki, maddənin dəqiq hesablanmış dozaları xərçəng xəstəliyinin yayılmasını azaltmağa kömək edir.

Torpaqda və ya qidada bir elementin konsentrasiyası artdıqda, intoksikasiya baş verir. Şiddətli intoksikasiya qırtlaq xərçəngi və ya leykemiya kimi ciddi xəstəliklərə səbəb ola bilər. Üstəlik, ölənlərin sayı da artacaq.

Məlumdur ki, qida ilə orqanizmə daxil olan maddənin 80%-i mədə-bağırsaq traktına göndərilir və oradan qana daxil olur, qalan 20%-i isə dəri və ağciyərlər vasitəsilə bizə çatır.

Bədənə daxil olduqdan bir gün sonra maddənin 30% -dən çoxu sidiklə, təxminən 4% -i nəcislə birlikdə xaric olur. Təsnifatına görə, arsen immunotoksik, şərti əsas element kimi təsnif edilir. Maddənin demək olar ki, bütün vacib biokimyəvi proseslərdə iştirak etdiyi sübut edilmişdir.

Stomatologiyada arsenik

Bu maddə tez-tez kariyes kimi diş xəstəliklərinin müalicəsində istifadə olunur. Karies diş minasının əhəng duzları parçalanmağa başlayanda və zəifləmiş diş patogen mikroorqanizmlərin hücumuna məruz qaldıqda başlayır. Mikroblar dişin yumşaq daxili hissəsinə təsir edərək, çürük boşluq əmələ gətirir.
Xəstəliyin bu mərhələsində çürük boşluq təmizlənərsə və plomb materialı ilə doldurularsa, diş "canlı" qalacaqdır. Prosesin gedişinə icazə versəniz, çürük boşluq qan, sinir və limfa damarlarını ehtiva edən toxuma çatır. Buna pulpa deyilir.

Pulpanın iltihabı inkişaf edir, bundan sonra xəstəliyin daha da yayılmasının qarşısını almaq üçün yeganə yol siniri çıxarmaqdır. Məhz bu manipulyasiya üçün arsen lazımdır.

Pulpa stomatoloji alətlə ifşa olunur, üzərinə arsen turşusu olan pasta taxılları qoyulur və o, demək olar ki, dərhal pulpaya yayılır. Bir gün sonra diş ölür. İndi pulpa tamamilə ağrısız şəkildə çıxarıla bilər, kök kanalları və pulpa kamerası xüsusi antiseptik məcun ilə doldurula və diş plomblana bilər.

Arsenik lösemi müalicəsində

Arsenik leykemiyanın yüngül formalarının müalicəsində, həmçinin dalağın və limfa düyünlərinin kəskin böyüməsinin hələ müşahidə olunmadığı ilkin kəskinləşmə dövründə kifayət qədər uğurla istifadə olunur. Lökositlərin patoloji formalaşmasını azaldır və ya hətta boğur, qırmızı hematopoezi və qırmızı qan hüceyrələrinin periferiyaya salınmasını stimullaşdırır.

Arsenik əldə etmək

Qurğuşun, mis, kobalt və sink filizlərinin emalı zamanı, həmçinin qızıl hasilatı zamanı əlavə məhsul kimi əldə edilir. Polimetal filizlərin bəzilərində 12%-ə qədər arsen var. Onlar 650 - 700 dərəcəyə qədər qızdırılırsa, havanın olmaması ilə sublimasiya baş verir. Havada qızdırıldıqda uçucu oksid olan “ağ arsenik” əmələ gəlir. O, kömürlə qatılaşdırılır və qızdırılır, bu müddət ərzində arsen azalır. Bu elementi əldə etmək zərərli istehsaldır.

Əvvəllər ekologiya bir elm kimi inkişaf etməzdən əvvəl "ağ arsen" atmosferə çox miqdarda buraxıldı və sonradan ağaclarda və bitkilərdə məskunlaşdı. Havada icazə verilən konsentrasiya 0,003 mq/m3, sənaye obyektlərinin yaxınlığında isə 200 mq/m3-ə çatır. Qəribədir ki, ətraf mühiti ən çox arsen istehsal edən zavodlar deyil, elektrik stansiyaları və əlvan metallurgiya müəssisələri çirkləndirir. Mis əritmə zavodlarının yaxınlığındakı dib çöküntülərində böyük miqdarda element var - 10 q/kq-a qədər.

Digər bir paradoks bu maddənin tələb olunandan daha çox miqdarda istehsal edilməsidir. Bu metal mədən sənayesində nadir haldır. Artıqlıq istifadəsiz köhnə mədənlərdə gizlədilmiş böyük metal qablara atılmalıdır.

Arsenopirit qiymətli sənaye mineralıdır. İri mis-arsen yataqlarına Orta Asiyada, Gürcüstanda, ABŞ-da, Yaponiyada, Norveçdə, İsveçdə rast gəlinir; qızıl-arsen - ABŞ, Fransada; arsen-kobalt - Yeni Zelandiyada, Kanadada; arsen-qalay - İngiltərə və Boliviyada.

Arsenin təyini

Arsenikin keyfiyyət reaksiyası xlorid turşusu məhlullarından sarı sulfidlərin çökməsindən ibarətdir. İzlər Gutzeit metodu və ya Marş reaksiyası ilə müəyyən edilir: HgCl2-də isladılmış kağız zolaqlar arsinin iştirakı ilə rəngini tünd rəngə çevirir, bu da sublimatı civəyə qədər azaldır.

Son yarım əsr ərzində müxtəlif həssas analitik üsullar işlənib hazırlanmışdır ( spektrometriya), bunun sayəsində hətta kiçik miqdarda arsen aşkar edilə bilər. Suda çox az maddə varsa, o zaman nümunələr əvvəlcədən konsentrasiya edilir.

Bəzi birləşmələr selektiv hidrid üsulu ilə təhlil edilir. Bu üsul analitin uçucu arsin birləşməsinə selektiv reduksiyasını nəzərdə tutur. Uçucu arsinlər maye azotla soyudulmuş bir qabda dondurulur. Daha sonra qabın içindəkiləri yavaş-yavaş qızdıraraq, müxtəlif arsinlərin bir-birindən ayrı buxarlanmasını təmin edə bilərsiniz.

Sənaye Tətbiqi

Bütün hasil edilən arsenin təxminən 98%-i təmiz formada istifadə edilmir. Lakin onun birləşmələri populyarlıq qazandı və müxtəlif sənaye sahələrində istifadə olunur. Hər il yüzlərlə ton maddə çıxarılır və istifadə olunur. Keyfiyyəti yaxşılaşdırmaq üçün daşıyıcı ərintilərə əlavə edilir, sərtliyi artırmaq üçün kabellərin və qurğuşun batareyalarının yaradılmasında istifadə olunur və yarımkeçirici cihazların istehsalında germanium və ya silikon ilə ərintilərdə istifadə olunur. Arsenik "klassik" yarımkeçiricilərə müəyyən növ keçiricilik verən qatqı maddəsi kimi istifadə olunur.

Arsen əlvan metallurgiyada qiymətli materialdır. Qurğuşun 1% miqdarında əlavə edildikdə, ərintinin sərtliyi artır. Əgər ərimiş qurğuşuna bir az arsen əlavə etsəniz, o zaman atışı tökmə prosesində müntəzəm formalı sferik toplar çıxır. Misa əlavələr onun gücünü, korroziyaya davamlılığını və sərtliyini artırır. Bu aşqar sayəsində misin axıcılığı artır, bu da tel çəkmə prosesini asanlaşdırır.

Bəzi pirinç növlərinə, bürünclərə, çap ərintilərinə və babbitlərə əlavə edildiyi kimi. Ancaq yenə də metallurqlar bu əlavəni istehsal prosesindən xaric etməyə çalışırlar, çünki bu, insanlar üçün çox zərərlidir. Üstəlik, metallar üçün də zərərlidir, çünki böyük miqdarda arsenin olması bir çox ərintilərin və metalların xüsusiyyətlərini pozur.

Oksidlər şüşə istehsalında şüşə parlatıcı kimi istifadə olunur. Hətta qədim şüşə üfürənlər ağ arsenin şüşənin qeyri-şəffaflığına kömək etdiyini bilirdilər. Ancaq onun kiçik əlavələri, əksinə, şüşəni parlaq edir. Arsen hələ də bəzi eynəklərin hazırlanması üçün reseptə daxildir, məsələn, termometrlər yaratmaq üçün istifadə olunan "Vyana" şüşəsi.

Arsen birləşmələri korlanmadan qorunmaq üçün antiseptik kimi, həmçinin xəzləri, dəriləri, doldurulmuş heyvanları qorumaq üçün istifadə olunur; su nəqliyyatı üçün antifouling boyalar yaratmaq üçün; ağacın emprenye edilməsi üçün.

Bəzi As törəmələrinin bioloji aktivliyi aqronomları, sanitar-epidemioloji xidmət işçilərini və baytarları maraqlandırır. Nəticədə məhsuldarlığın və böyümənin stimulyatoru olan arsen tərkibli dərmanlar yaradıldı; heyvandarlıq xəstəliklərinin qarşısının alınması üçün dərmanlar; anthelmintic agentləri.

Qədim Çində torpaq sahibləri düyü bitkilərini göbələk xəstəliklərindən və siçovullardan qorumaq və beləliklə, məhsulu qorumaq üçün onları arsen oksidi ilə müalicə edirdilər. İndi arsen tərkibli maddələrin toksikliyinə görə onların kənd təsərrüfatında istifadəsi məhduddur.

Arsen tərkibli maddələrin istifadəsinin ən mühüm sahələri mikrosxemlərin, yarımkeçirici materialların və optik liflərin, plyonka elektronikasının istehsalı, həmçinin lazerlər üçün xüsusi monokristalların yetişdirilməsidir. Bu hallarda, bir qayda olaraq, qazlı arsin istifadə olunur. İndium və qallium arsenidləri diodların, tranzistorların və lazerlərin istehsalında istifadə olunur.

Toxumalarda və orqanlarda element əsasən zülal fraksiyasında, çox az hissəsi turşuda həll olunan fraksiyada, yalnız kiçik bir hissəsi lipid fraksiyasında olur. Redoks reaksiyalarının iştirakçısıdır, onsuz mürəkkəb karbohidratların oksidləşdirici parçalanması mümkün deyil. Fermentasiya və qlikolizdə iştirak edir. Bu maddənin birləşmələri biokimyada metabolik reaksiyaları öyrənmək üçün lazım olan xüsusi ferment inhibitorları kimi istifadə olunur. İnsan orqanizmi üçün iz elementi kimi lazımdır.