Karakteristik arsenik berdasarkan posisinya dalam tabel periodik. Tabel periodik unsur Mendeleev - arsenik

Isi artikel

ARSENIK– unsur kimia golongan V pada tabel periodik, termasuk dalam keluarga nitrogen. Massa atom relatif 74,9216. Di alam, arsenik hanya diwakili oleh satu nuklida stabil 75 As. Lebih dari sepuluh isotop radioaktif dengan waktu paruh dari beberapa menit hingga beberapa bulan juga telah diperoleh secara artifisial. Bilangan oksidasi yang umum dalam senyawa adalah –3, +3, +5. Nama arsenik dalam bahasa Rusia dikaitkan dengan penggunaan senyawanya untuk memusnahkan tikus dan mencit; Nama Latin Arsenicum berasal dari bahasa Yunani "arsen" - kuat, perkasa.

Informasi sejarah.

Arsenik termasuk dalam lima unsur “alkimia” yang ditemukan pada Abad Pertengahan (yang mengejutkan, empat di antaranya - As, Sb, Bi dan P - berada dalam kelompok yang sama dalam tabel periodik - yang kelima). Pada saat yang sama, senyawa arsenik telah dikenal sejak zaman kuno, digunakan untuk memproduksi cat dan obat-obatan. Yang sangat menarik adalah penggunaan arsenik dalam metalurgi.

Beberapa ribu tahun yang lalu, Zaman Batu digantikan oleh Zaman Perunggu. Perunggu adalah paduan tembaga dan timah. Sejarawan percaya bahwa perunggu pertama dibuat di lembah Tigris-Efrat, antara abad ke-30 dan ke-25. SM. Di beberapa daerah, perunggu dengan sifat yang sangat berharga dilebur - lebih baik dituang dan lebih mudah dipalsukan. Seperti yang ditemukan oleh para ilmuwan modern, itu adalah paduan tembaga yang mengandung 1 hingga 7% arsenik dan tidak lebih dari 3% timah. Mungkin, pada awalnya, selama peleburan, bijih tembaga yang kaya perunggu dikacaukan dengan produk pelapukan dari beberapa mineral tembaga-arsenik sulfida hijau. Setelah menghargai sifat luar biasa dari paduan tersebut, para pengrajin kuno kemudian secara khusus mencari mineral arsenik. Untuk pencarian, kami menggunakan sifat mineral tersebut untuk mengeluarkan bau bawang putih tertentu saat dipanaskan. Namun, seiring berjalannya waktu, peleburan perunggu arsenik terhenti. Kemungkinan besar hal ini terjadi karena seringnya keracunan selama pembakaran mineral yang mengandung arsenik.

Tentu saja, arsenik pada masa lalu hanya dikenal dalam bentuk mineralnya. Jadi, di Tiongkok Kuno, mineral realgar padat (sulfida dengan komposisi As 4 S 4, realgar dalam bahasa Arab berarti “debu tambang”) digunakan untuk ukiran batu, tetapi bila dipanaskan atau terkena cahaya, mineral tersebut “rusak”, karena berubah menjadi As 2 S 3. Pada abad ke-4. SM. Aristoteles menggambarkan mineral ini dengan nama "sandarac". Pada abad ke-1 IKLAN Penulis dan ilmuwan Romawi Pliny the Elder, serta dokter dan ahli botani Romawi Dioscorides mendeskripsikan mineral orpiment (arsenik sulfida As 2 S 3). Diterjemahkan dari bahasa Latin, nama mineral tersebut berarti “cat emas”: digunakan sebagai pewarna kuning. Pada abad ke-11 para alkemis membedakan tiga “varietas” arsenik: yang disebut arsenik putih (As 2 O 3 oksida), arsenik kuning (As 2 S 3 sulfida) dan arsenik merah (As 4 S 4 sulfida). Arsenik putih diperoleh dengan sublimasi pengotor arsenik selama pemanggangan bijih tembaga yang mengandung unsur ini. Kondensasi dari fase gas, oksida arsenik mengendap dalam bentuk lapisan putih. Arsenik putih telah digunakan sejak zaman kuno untuk membunuh hama, serta...

Pada abad ke-13 Albert von Bolstedt (Albert the Great) memperoleh zat mirip logam dengan memanaskan arsenik kuning dengan sabun; Ini mungkin contoh pertama arsenik dalam bentuk zat sederhana yang diperoleh secara artifisial. Namun zat ini melanggar “hubungan” mistik dari tujuh logam yang diketahui dengan tujuh planet; Mungkin inilah sebabnya para alkemis menganggap arsenik sebagai “logam bajingan”. Pada saat yang sama, mereka menemukan sifat tembaga yang memberi warna putih pada tembaga, yang kemudian disebut sebagai “zat pemutih Venus (yaitu tembaga)”.

Arsenik dengan jelas diidentifikasi sebagai zat individu pada pertengahan abad ke-17, ketika apoteker Jerman Johann Schroeder memperolehnya dalam bentuk yang relatif murni dengan mereduksi oksida dengan arang. Belakangan, ahli kimia dan dokter Perancis Nicolas Lemery memperoleh arsenik dengan memanaskan campuran oksidanya dengan sabun dan kalium. Pada abad ke-18 arsenik sudah dikenal sebagai "semi-logam" yang tidak biasa. Pada tahun 1775, ahli kimia Swedia K.V. Scheele memperoleh asam arsenik dan gas hidrogen arsenik, dan pada tahun 1789 A.L. Lavoisier akhirnya mengakui arsenik sebagai unsur kimia independen. Pada abad ke-19 senyawa organik yang mengandung arsenik ditemukan.

Arsenik di alam.

Terdapat sedikit arsenik di kerak bumi - sekitar 5·10 -4% (yaitu 5 g per ton), kira-kira sama dengan germanium, timah, molibdenum, tungsten atau brom. Arsenik sering ditemukan dalam mineral bersama dengan besi, tembaga, kobalt, dan nikel.

Komposisi mineral yang dibentuk oleh arsenik (dan sekitar 200 diantaranya diketahui) mencerminkan sifat “semi-logam” dari unsur ini, yang dapat berada dalam keadaan oksidasi positif dan negatif dan bergabung dengan banyak unsur; dalam kasus pertama, arsenik dapat berperan sebagai logam (misalnya, dalam sulfida), dalam kasus kedua - sebagai non-logam (misalnya, dalam arsenida). Komposisi kompleks sejumlah mineral arsenik mencerminkan kemampuannya, di satu sisi, untuk menggantikan sebagian atom belerang dan antimon dalam kisi kristal (jari-jari ionik S–2, Sb–3 dan As–3 berdekatan dan berjumlah 0,182, 0,208 dan 0,191 nm, masing-masing), di sisi lain – atom logam. Dalam kasus pertama, atom arsenik memiliki bilangan oksidasi yang agak negatif, dalam kasus kedua - bilangan oksidasi positif.

Keelektronegatifan arsenik (2,0) kecil, tetapi lebih tinggi daripada antimon (1,9) dan sebagian besar logam, oleh karena itu bilangan oksidasi –3 diamati untuk arsenik hanya pada arsenida logam, serta pada stibarsen SbAs dan pertumbuhan antar mineral ini dengan kristal murni antimon atau arsenik (mineral allemontite). Banyak senyawa arsenik dengan logam, dilihat dari komposisinya, merupakan senyawa intermetalik dan bukan arsenida; beberapa di antaranya memiliki kandungan arsenik yang bervariasi. Arsenida mungkin secara bersamaan mengandung beberapa logam, yang atom-atomnya, pada jari-jari ion yang dekat, saling menggantikan dalam kisi kristal dalam perbandingan yang berubah-ubah; dalam kasus seperti itu, dalam rumus mineral, simbol unsur dicantumkan dipisahkan dengan koma. Semua arsenida memiliki kilau logam; buram, mineral berat, dan kekerasannya rendah.

Contoh arsenida alami (sekitar 25 diantaranya diketahui) adalah mineral löllingite FeAs 2 (analog dari pirit FeS 2), skutterudite CoAs 2–3 dan nikel skutterudite NiAs 2–3, nikel (pirit nikel merah) NiAs, rammelsbergite ( pirit nikel putih) NiAs 2 , safflorit (speys cobalt) CoAs 2 dan klinosafflorit (Co,Fe,Ni)As 2, langisite (Co,Ni)As, sperrylite PtAs 2, maucherite Ni 11 As 8, oregonite Ni 2 FeAs 2, algodonit Cu 6 As. Karena kepadatannya yang tinggi (lebih dari 7 g/cm3), ahli geologi mengklasifikasikan banyak mineral tersebut sebagai mineral “super berat”.

Mineral arsenik yang paling umum adalah arsenopirit (arsenik pirit).FeAsS dapat dianggap sebagai produk penggantian belerang dalam pirit FeS 2 dengan atom arsenik (pirit biasa juga selalu mengandung sedikit arsenik). Senyawa semacam ini disebut sulfosalt. Demikian pula dengan mineral cobaltin (kilau kobalt) CoAsS, glaucodote (Co,Fe)AsS, gersdorfite (kilau nikel) NiAsS, enargit dan luzonit dengan komposisi yang sama, tetapi strukturnya berbeda Cu 3 AsS 4, proustite Ag 3 AsS 3 - penting bijih perak, yang Kadang-kadang disebut "perak rubi" karena warnanya yang merah cerah, sering ditemukan di lapisan atas urat perak, tempat ditemukannya kristal besar yang luar biasa dari mineral ini. Sulfosalt juga mengandung logam mulia dari kelompok platinum; Mineral-mineral tersebut adalah osarsite (Os,Ru)AsS, ruarsite RuAsS, irarsite (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, platarsite (Pt,Rh,Ru)AsS, hollingworthite (Rd,Pt,Pd)AsS. Kadang-kadang peran atom belerang dalam arsenida ganda tersebut dimainkan oleh atom antimon, misalnya, dalam seinajokite (Fe,Ni)(Sb,As) 2, arsenopalladinite Pd 8 (As,Sb) 3, arsene polybasite (Ag,Cu) 16 (Ar,Sb) 2 S 11.

Struktur mineralnya menarik, di mana arsenik hadir bersamaan dengan belerang, tetapi lebih berperan sebagai logam, yang dikelompokkan bersama dengan logam lain. Mineral-mineral tersebut adalah arsenosulfanit Cu 3 (As,V)S 4, arsenogauchekornite Ni 9 BiAsS 8, freibergite (Ag,Cu,Fe) 12 (Sb,As) 4 S 13, tennantite (Cu,Fe) 12 As 4 S 13 , argentotennantite (Ag,Cu) 10 (Zn,Fe) 2 (As,Sb) 4 S 13, goldfieldite Cu 12 (Te,Sb,As) 4 S 13, gyrodite (Cu,Zn,Ag) 12 (As,Sb ) 4 (Se,S) 13 . Anda dapat membayangkan betapa rumitnya struktur kisi kristal dari semua mineral ini.

Arsenik memiliki bilangan oksidasi yang jelas positif dalam sulfida alami - orpimen kuning As 2 S 3 , dimorfit oranye-kuning As 4 S 3 , realgar oranye-merah As 4 S 4 , getchellite merah karmin AsSbS 3 , serta dalam oksida As yang tidak berwarna 2 O 3, yang terdapat sebagai mineral arsenolit dan klaudetit dengan struktur kristal berbeda (terbentuk sebagai hasil pelapukan mineral arsenik lainnya). Biasanya mineral ini ditemukan dalam bentuk inklusi kecil. Namun di tahun 30-an abad ke-20. Di bagian selatan Pegunungan Verkhoyansk, ditemukan kristal orpimen besar berukuran hingga 60 cm dan berat hingga 30 kg.

Dalam garam alami asam arsenik H 3 AsO 4 - arsenat (sekitar 90 diketahui), bilangan oksidasi arsenik adalah +5; contohnya antara lain eritrin merah muda cerah (warna kobalt) Co 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, annabergit hijau Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, skorodit Fe III AsO 4 2H 2 O dan situs sederhana Fe II 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, gasparit coklat-merah (Ce,La,Nd)ArO 4, goernesit tak berwarna Mg 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, rooseveltite BiAsO 4 dan kettigite Zn 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, serta garam basa yang banyak, misalnya olivenit Cu 2 AsO 4 (OH), arsenobismit Bi 2 (AsO 4)(OH) 3. Tetapi arsenit alami - turunan asam arsenik H 3 AsO 3 - sangat jarang ditemukan.

Di Swedia tengah terdapat tambang besi-mangan Langbanov yang terkenal, di mana lebih dari 50 sampel mineral arsenat ditemukan dan dideskripsikan. Beberapa di antaranya tidak ditemukan di tempat lain. Mereka pernah terbentuk sebagai hasil reaksi asam arsenik H 3 AsO 4 dengan pirokroit Mn(OH) 2 pada suhu yang tidak terlalu tinggi. Biasanya, arsenat adalah produk oksidasi bijih sulfida. Biasanya, mereka tidak memiliki kegunaan industri, tetapi beberapa di antaranya sangat indah dan menghiasi koleksi mineralogi.

Dalam nama banyak mineral arsenik kita dapat menemukan nama tempat (Lölling di Austria, Freiberg di Saxony, Seinäjoki di Finlandia, Skutterud di Norwegia, Allemon di Perancis, tambang Langis di Kanada dan tambang Getchell di Nevada, Oregon di AS, dll. .), nama-nama ahli geologi, ahli kimia, politisi, dll. (ahli kimia Jerman Karl Rammelsberg, pedagang mineral Munich William Maucher, pemilik tambang Johann von Gersdorff, ahli kimia Perancis F. Claudet, ahli kimia Inggris John Proust dan Smithson Tennant, ahli kimia Kanada F. L. Sperry, Presiden AS Roosevelt, dll.), nama tumbuhan (jadi , nama mineral safflorit berasal dari kunyit), huruf awal nama unsurnya - arsenik, osmium, rutenium, iridium, paladium, platinum, akar bahasa Yunani (“eritros” - merah, “enargon” - terlihat, “ lithos” - batu) dan sebagainya. dan seterusnya.

Nama kuno yang menarik untuk mineral nikel (NiAs) adalah kupfernickel. Penambang Jerman abad pertengahan menyebut Nikel sebagai roh gunung yang jahat, dan "kupfernickel" (Kupfernickel, dari bahasa Jerman Kupfer - tembaga) - "tembaga sialan", "tembaga palsu". Kristal tembaga-merah dari bijih ini sangat mirip dengan bijih tembaga; Itu digunakan dalam pembuatan kaca untuk mewarnai kaca menjadi hijau. Tapi tidak ada yang bisa mendapatkan tembaga darinya. Bijih ini dipelajari oleh ahli mineralogi Swedia Axel Kronstedt pada tahun 1751 dan mengisolasi logam baru darinya, menyebutnya nikel.

Karena arsenik secara kimia cukup lembam, arsenik juga ditemukan dalam bentuk aslinya - dalam bentuk jarum atau kubus yang menyatu. Arsenik semacam itu biasanya mengandung 2 hingga 16% pengotor - paling sering adalah Sb, Bi, Ag, Fe, Ni, Co. Sangat mudah untuk digiling menjadi bubuk. Di Rusia, ahli geologi menemukan arsenik asli di Transbaikalia, di wilayah Amur, dan juga ditemukan di negara lain.

Arsenik unik karena ditemukan di mana-mana - dalam mineral, batuan, tanah, air, tumbuhan dan hewan, dan bukan tanpa alasan disebut “di mana-mana”. Distribusi arsenik di berbagai wilayah di dunia sangat ditentukan selama pembentukan litosfer oleh volatilitas senyawanya pada suhu tinggi, serta proses penyerapan dan desorpsi di tanah dan batuan sedimen. Arsenik mudah bermigrasi, hal ini difasilitasi oleh kelarutan beberapa senyawanya yang cukup tinggi dalam air. Di daerah beriklim lembab, arsenik tersapu dari tanah dan terbawa oleh air tanah dan kemudian oleh sungai. Kandungan arsenik rata-rata di sungai adalah 3 µg/l, di perairan permukaan – sekitar 10 µg/l, di perairan laut dan samudera – hanya sekitar 1 µg/l. Hal ini dijelaskan oleh pengendapan senyawanya yang relatif cepat dari air yang terakumulasi di sedimen dasar, misalnya pada bintil-bintil ferromangan.

Di dalam tanah, kandungan arsenik biasanya berkisar antara 0,1 hingga 40 mg/kg. Namun di daerah di mana bijih arsenik terdapat, serta di daerah vulkanik, tanahnya dapat mengandung banyak arsenik - hingga 8 g/kg, seperti di beberapa wilayah di Swiss dan Selandia Baru. Di tempat seperti itu, tumbuhan mati dan hewan menjadi sakit. Hal ini biasa terjadi di stepa dan gurun, di mana arsenik tidak hilang dari tanah. Batuan tanah liat juga diperkaya dibandingkan dengan kandungan rata-ratanya - batuan tersebut mengandung arsenik empat kali lebih banyak daripada rata-rata. Di negara kita, konsentrasi maksimum arsenik dalam tanah yang diperbolehkan adalah 2 mg/kg.

Arsenik dapat terbawa dari tanah tidak hanya melalui air, tetapi juga melalui angin. Namun untuk melakukan hal ini, pertama-tama ia harus berubah menjadi senyawa organoarsenik yang mudah menguap. Transformasi ini terjadi sebagai akibat dari apa yang disebut biometilasi - penambahan gugus metil untuk membentuk ikatan C–As; proses enzimatik ini (terkenal dengan senyawa merkuri) terjadi dengan partisipasi koenzim metilkobalamin, turunan termetilasi dari vitamin B12 (juga ditemukan dalam tubuh manusia). Biometilasi arsenik terjadi baik di air tawar maupun air laut dan mengarah pada pembentukan senyawa organoarsenik - asam metilarsonat CH 3 AsO(OH) 2, asam dimetilarsen (dimetilarsenat, atau cacodylic) (CH 3) 2 As(O)OH, trimetilarsin ( CH 3) 3 As dan oksidanya (CH 3) 3 As = O, yang juga terdapat di alam. Dengan menggunakan 14 metilkobalamin berlabel C dan 74 natrium hidroarsenat Na 2 HAsO 4 berlabel As, ditunjukkan bahwa salah satu strain methanobacteria mereduksi dan memetilasi garam ini menjadi dimetilarsin yang mudah menguap. Akibatnya, udara di daerah pedesaan rata-rata mengandung 0,001 - 0,01 μg/m 3 arsenik, di kota-kota yang tidak terdapat polusi spesifik - hingga 0,03 μg/m 3, dan di dekat sumber polusi (logam non-besi). pabrik peleburan, pembangkit listrik, pengerjaan batubara dengan kandungan arsenik tinggi, dll.) konsentrasi arsenik di udara dapat melebihi 1 μg/m 3 . Intensitas pengendapan arsenik di kawasan pusat industri berada adalah 40 kg/km 2 per tahun.

Pembentukan senyawa arsenik yang mudah menguap (trimetilarsin, misalnya, mendidih pada suhu hanya 51°C) terjadi pada abad ke-19. banyak keracunan, karena arsenik terkandung dalam plester dan bahkan cat wallpaper hijau. Scheele green sebelumnya digunakan dalam bentuk cat Cu 3 (AsO 3) 2 N H 2 O dan sayuran Paris atau Schweyfurt Cu 4 (AsO 2) 6 (CH 3 COO) 2. Dalam kondisi kelembaban tinggi dan munculnya jamur, turunan organoarsenik yang mudah menguap terbentuk dari cat tersebut. Dipercaya bahwa proses ini bisa menjadi penyebab lambatnya keracunan Napoleon di tahun-tahun terakhir hidupnya (seperti diketahui, arsenik ditemukan di rambut Napoleon satu setengah abad setelah kematiannya).

Arsenik ditemukan dalam jumlah besar di beberapa air mineral. Standar Rusia menetapkan bahwa arsenik dalam air mineral meja obat tidak boleh melebihi 700 µg/l. DI DALAM Jermuk mungkin beberapa kali lebih besar. Minum satu atau dua gelas air mineral “arsenik” tidak akan membahayakan seseorang: agar keracunan fatal, Anda perlu minum tiga ratus liter sekaligus... Namun yang jelas, air seperti itu tidak bisa diminum terus-menerus. air biasa.

Ahli kimia telah menemukan bahwa arsenik di perairan alami dapat ditemukan dalam berbagai bentuk, yang penting dari sudut pandang analisis, metode migrasi, serta perbedaan toksisitas senyawa ini; Dengan demikian, senyawa arsenik trivalen 25–60 kali lebih beracun dibandingkan arsenik pentavalen. Senyawa As(III) dalam air biasanya terdapat dalam bentuk asam arsenik lemah H 3 AsO 3 ( baiklah a = 9,22), dan senyawa As(V) - dalam bentuk asam arsenik yang jauh lebih kuat H 3 AsO 4 ( baiklah a = 2.20) dan anionnya yang terdeprotonasi H 2 AsO 4 – dan HAsO 4 2–.

Materi hidup mengandung rata-rata 6·10–6% arsenik, yaitu 6 µg/kg. Beberapa rumput laut dapat mengkonsentrasikan arsenik sedemikian rupa sehingga berbahaya bagi manusia. Selain itu, alga ini dapat tumbuh dan berkembang biak dalam larutan asam arsenik murni. Ganggang semacam itu digunakan di beberapa negara Asia sebagai obat melawan tikus. Bahkan di perairan jernih fjord Norwegia, alga dapat mengandung hingga 0,1 g/kg arsenik. Pada manusia, arsenik ditemukan di jaringan otak dan otot, dan terakumulasi di rambut dan kuku.

Sifat arsenik.

Meskipun arsenik terlihat seperti logam, ia tetap merupakan non-logam: ia tidak membentuk garam, misalnya dengan asam sulfat, tetapi merupakan unsur pembentuk asam. Oleh karena itu unsur ini sering disebut semilogam. Arsenik terdapat dalam beberapa bentuk alotropik dan dalam hal ini sangat mirip dengan fosfor. Yang paling stabil adalah arsenik abu-abu, suatu zat yang sangat rapuh yang, ketika baru dipecah, memiliki kilau logam (karena itu dinamakan “arsenik metalik”); massa jenisnya 5,78 g/cm3. Ketika dipanaskan dengan kuat (hingga 615° C), ia menyublim tanpa meleleh (perilaku yang sama merupakan karakteristik yodium). Di bawah tekanan 3,7 MPa (37 atm), arsenik meleleh pada 817°C, yang jauh lebih tinggi daripada suhu sublimasi. Konduktivitas listrik arsen abu-abu 17 kali lebih kecil dibandingkan tembaga, tetapi 3,6 kali lebih tinggi dibandingkan merkuri. Ketika suhu meningkat, konduktivitas listriknya, seperti logam pada umumnya, menurun - kira-kira sama dengan tembaga.

Jika uap arsenik didinginkan dengan sangat cepat hingga suhu nitrogen cair (–196 ° C), diperoleh zat kuning lembut transparan, mengingatkan pada fosfor kuning, kepadatannya (2,03 g/cm 3) jauh lebih rendah dibandingkan arsen abu-abu. . Uap arsenik dan arsenik kuning terdiri dari molekul As 4 yang berbentuk tetrahedron - dan ini analoginya dengan fosfor. Pada suhu 800°C, disosiasi uap yang nyata dimulai dengan pembentukan dimer As 2, dan pada suhu 1700°C hanya tersisa 2 molekul As. Ketika dipanaskan dan terkena sinar ultraviolet, arsenik kuning dengan cepat berubah menjadi abu-abu seiring dengan pelepasan panas. Ketika uap arsenik mengembun di atmosfer inert, bentuk amorf lain dari unsur ini, berwarna hitam, terbentuk. Jika uap arsenik diendapkan pada kaca, lapisan cermin akan terbentuk.

Struktur kulit elektron terluar arsenik sama dengan nitrogen dan fosfor, tetapi tidak seperti keduanya, arsenik memiliki 18 elektron pada kulit kedua dari belakang. Seperti fosfor, ia dapat membentuk tiga ikatan kovalen (konfigurasi 4s 2 4p 3), meninggalkan pasangan elektron bebas pada atom As. Tanda muatan atom As pada senyawa dengan ikatan kovalen bergantung pada keelektronegatifan atom tetangga. Partisipasi pasangan elektron bebas dalam pembentukan kompleks jauh lebih sulit bagi arsenik dibandingkan dengan nitrogen dan fosfor.

Jika orbital d terlibat dalam atom As, pasangan elektron 4s dimungkinkan untuk membentuk lima ikatan kovalen. Kemungkinan ini secara praktis diwujudkan hanya dalam kombinasi dengan fluor - dalam pentafluorida AsF 5 (pentakloril AsCl 5 juga dikenal, tetapi sangat tidak stabil dan cepat terurai bahkan pada –50 ° C).

Di udara kering, arsenik stabil, tetapi di udara lembab arsenik memudar dan tertutup oksida hitam. Selama sublimasi, uap arsenik mudah terbakar di udara dengan nyala api biru membentuk uap putih berat arsenik anhidrida As 2 O 3. Oksida ini adalah salah satu reagen yang mengandung arsenik yang paling umum. Ia memiliki sifat amfoter:

Sebagai 2 O 3 + 6HCl ® 2AsCl 3 + 3H 2 O,

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

Oksidasi As 2 O 3 menghasilkan oksida asam - arsenik anhidrida:

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

Ketika bereaksi dengan soda, natrium hidroarsenat diperoleh, yang digunakan dalam pengobatan:

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

Arsenik murni cukup lembam; air, basa dan asam yang tidak memiliki sifat pengoksidasi tidak mempengaruhinya. Asam nitrat encer mengoksidasinya menjadi asam ortoarsenat H 3 AsO 3 , dan asam nitrat pekat mengoksidasinya menjadi asam ortoarsenat H 3 AsO 4:

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

Arsenik(III) oksida bereaksi serupa:

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

Asam arsenik adalah asam berkekuatan sedang, sedikit lebih lemah dari asam fosfat. Sebaliknya, asam arsenik sangat lemah, kekuatannya setara dengan asam borat H 3 BO 3. Dalam larutannya terdapat kesetimbangan H 3 AsO 3 HAsO 2 + H 2 O. Asam arsenat dan garamnya (arsenit) merupakan zat pereduksi kuat:

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

Arsenik bereaksi dengan halogen dan belerang. AsCl 3 klorida adalah cairan berminyak tidak berwarna yang berasap di udara; dihidrolisis dengan air: AsCl 3 + 2H 2 O ® HAsO 2 + 3HCl. Diketahui AsBr 3 bromida dan AsI 3 iodida, yang juga terurai dengan air. Dalam reaksi arsenik dengan belerang, sulfida dengan berbagai komposisi terbentuk - hingga Ar 2 S 5. Arsenik sulfida larut dalam basa, dalam larutan amonium sulfida dan dalam asam nitrat pekat, misalnya:

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

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

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

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

Dalam reaksi ini, tioarsenit dan tioarsenat terbentuk - garam dari asam tioasam yang sesuai (mirip dengan asam tiosulfat).

Ketika arsenik bereaksi dengan logam aktif, arsenida seperti garam terbentuk, yang dihidrolisis oleh air.Reaksi terjadi sangat cepat dalam lingkungan asam dengan pembentukan arsin: Ca 3 As 2 + 6HCl ® 3CaCl 2 + 2AsH 3 . Arsenida dari logam dengan aktivitas rendah - GaAs, InAs, dll. memiliki kisi atom seperti berlian. Arsine adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan sangat beracun, tetapi kotoran memberikan bau bawang putih. Arsine terurai perlahan menjadi unsur-unsur pada suhu kamar dan cepat saat dipanaskan.

Arsenik membentuk banyak senyawa organoarsenik, misalnya tetrametildiarsin (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2. Pada tahun 1760, direktur pabrik porselen Serves, Louis Claude Cadet de Gassicourt, yang menyuling kalium asetat dengan arsenik(III) oksida, secara tak terduga menerima cairan berasap yang mengandung arsenik dengan bau yang menjijikkan, yang disebut alarsine, atau cairan Kadet. Belakangan diketahui, cairan ini mengandung turunan organik arsenik yang pertama kali diperoleh: yang disebut cacodyl oksida, yang terbentuk sebagai hasil reaksi.

4CH 3 MASAK + As 2 O 3 ® (CH 3) 2 As–O–As(CH 3) 2 + 2K 2 CO 3 + 2CO 2 , dan dicacodyl (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2 . Kakodyl (dari bahasa Yunani “kakos” - buruk) adalah salah satu radikal pertama yang ditemukan dalam senyawa organik.

Pada tahun 1854, profesor kimia Paris Auguste Kaur mensintesis trimetilarsin melalui aksi metil iodida pada natrium arsenida: 3CH 3 I + AsNa 3 ® (CH 3) 3 As + 3NaI.

Selanjutnya, arsenik triklorida digunakan untuk sintesis, misalnya,

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

Pada tahun 1882, arsin aromatik diperoleh dengan aksi natrium logam pada campuran aril halida dan arsenik triklorida: 3C 6 H 5 Cl + AsCl 3 + 6Na ® (C 6 H 5) 3 As + 6NaCl. Kimia turunan organik arsenik berkembang paling intensif pada tahun 20-an abad ke-20, ketika beberapa di antaranya memiliki efek antimikroba, serta iritasi dan melepuh. Saat ini, puluhan ribu senyawa organoarsenik telah disintesis.

Memperoleh arsenik.

Arsenik diperoleh terutama sebagai produk sampingan dari pengolahan bijih tembaga, timbal, seng dan kobalt, serta selama penambangan emas. Beberapa bijih polimetalik mengandung hingga 12% arsenik. Ketika bijih tersebut dipanaskan hingga 650–700° C tanpa adanya udara, arsenik menyublim, dan ketika dipanaskan di udara, oksida volatil As 2 O 3 terbentuk - “arsenik putih”. Itu dikondensasi dan dipanaskan dengan batu bara, dan arsenik direduksi. Memproduksi arsenik adalah produksi yang berbahaya. Sebelumnya, ketika kata “ekologi” hanya diketahui oleh kalangan sempit, “arsenik putih” dilepaskan ke atmosfer, dan mengendap di ladang dan hutan di sekitarnya. Gas buang tanaman arsenik mengandung 20 hingga 250 mg/m 3 As 2 O 3, sedangkan biasanya udara mengandung sekitar 0,00001 mg/m 3. Konsentrasi arsenik rata-rata harian yang diperbolehkan di udara dianggap hanya 0,003 mg/m3. Paradoksnya, bahkan sekarang bukan pabrik penghasil arsenik yang jauh lebih mencemari lingkungan, melainkan perusahaan metalurgi non-besi dan pembangkit listrik yang menggunakan batu bara. Sedimen dasar dekat pabrik peleburan tembaga mengandung arsenik dalam jumlah besar – hingga 10 g/kg. Arsenik juga bisa masuk ke dalam tanah dengan pupuk fosfor.

Dan paradoks lainnya: mereka menerima lebih banyak arsenik daripada yang dibutuhkan; Ini adalah kasus yang jarang terjadi. Di Swedia, arsenik yang “tidak perlu” bahkan terpaksa dikubur dalam wadah beton bertulang di tambang yang sudah ditinggalkan.

Mineral arsenik industri utama adalah arsenopirit FeAsS. Terdapat deposit tembaga-arsenik dalam jumlah besar di Georgia, Asia Tengah dan Kazakhstan, Amerika Serikat, Swedia, Norwegia dan Jepang, deposit arsenik-kobalt di Kanada, dan deposit arsenik-timah di Bolivia dan Inggris. Selain itu, deposit emas-arsenik diketahui di Amerika Serikat dan Perancis. Rusia memiliki banyak simpanan arsenik di Yakutia, Ural, Siberia, Transbaikalia, dan Chukotka.

Penentuan arsenik.

Reaksi kualitatif terhadap arsenik adalah pengendapan sulfida kuning As 2 S 3 dari larutan asam klorida. Jejak ditentukan dengan reaksi March atau metode Gutzeit: potongan kertas yang direndam dalam HgCl 2 menjadi gelap dengan adanya arsin, yang mereduksi sublimasi menjadi merkuri.

Dalam beberapa dekade terakhir, berbagai metode analisis sensitif telah dikembangkan yang dapat mengukur konsentrasi arsenik dalam jumlah kecil, misalnya di perairan alami. Ini termasuk spektrometri serapan atom nyala, spektrometri emisi atom, spektrometri massa, spektrometri fluoresensi atom, analisis aktivasi neutron... Jika hanya terdapat sedikit arsenik di dalam air, konsentrasi awal sampel mungkin diperlukan. Dengan menggunakan konsentrasi tersebut, sekelompok ilmuwan Kharkov dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Ukraina pada tahun 1999 mengembangkan metode ekstraksi fluoresensi sinar-X untuk menentukan arsenik (serta selenium) dalam air minum dengan sensitivitas hingga 2,5–5 μg /l.

Untuk penentuan senyawa As(III) dan As(V) secara terpisah, senyawa tersebut terlebih dahulu dipisahkan satu sama lain menggunakan metode ekstraksi dan kromatografi yang terkenal, serta menggunakan hidrogenasi selektif. Ekstraksi biasanya dilakukan dengan menggunakan natrium ditiokarbamat atau amonium pirolidin ditiokarbamat. Senyawa ini membentuk kompleks yang tidak larut dalam air dengan As(III), yang dapat diekstraksi dengan kloroform. Arsenik kemudian dapat diubah kembali menjadi fase air melalui oksidasi dengan asam nitrat. Pada sampel kedua, arsenat diubah menjadi arsenit menggunakan zat pereduksi, dan kemudian dilakukan ekstraksi serupa. Beginilah cara “total arsenik” ditentukan, dan kemudian dengan mengurangkan hasil pertama dari hasil kedua, As(III) dan As(V) ditentukan secara terpisah. Jika terdapat senyawa arsenik organik di dalam air, biasanya senyawa tersebut diubah menjadi metildiodarsin CH 3 AsI 2 atau dimetiliodarsin (CH 3) 2 AsI, yang ditentukan dengan satu atau beberapa metode kromatografi. Jadi, dengan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi, jumlah nanogram suatu zat dapat ditentukan.

Banyak senyawa arsenik dapat dianalisis menggunakan apa yang disebut metode hidrida. Ini melibatkan reduksi selektif analit menjadi arsin yang mudah menguap. Jadi, arsenit anorganik direduksi menjadi AsH 3 pada pH 5 – 7, dan pada pH

Metode aktivasi neutron juga sensitif. Ini terdiri dari penyinaran sampel dengan neutron, sedangkan inti 75 As menangkap neutron dan berubah menjadi radionuklida 76 As, yang dideteksi oleh radioaktivitas karakteristik dengan waktu paruh 26 jam. Dengan cara ini Anda dapat mendeteksi hingga 10–10% arsenik dalam sampel, mis. 1 mg per 1000 ton zat

Penggunaan arsenik.

Sekitar 97% arsenik yang ditambang digunakan dalam bentuk senyawanya. Arsenik murni jarang digunakan. Hanya beberapa ratus ton logam arsenik yang diproduksi dan digunakan setiap tahunnya di seluruh dunia. Dalam jumlah 3%, arsenik meningkatkan kualitas paduan bantalan. Penambahan arsenik pada timbal secara signifikan meningkatkan kekerasannya, yang digunakan dalam produksi baterai dan kabel timbal. Penambahan kecil arsenik meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan meningkatkan sifat termal tembaga dan kuningan. Arsenik yang sangat murni digunakan dalam produksi perangkat semikonduktor, yang dicampur dengan silikon atau germanium. Arsenik juga digunakan sebagai dopan, yang memberikan semikonduktor “klasik” (Si, Ge) jenis konduktivitas tertentu.

Arsenik juga digunakan sebagai bahan tambahan yang berharga dalam metalurgi non-besi. Jadi, penambahan 0,2...1% As pada timbal secara signifikan meningkatkan kekerasannya. Telah lama diketahui bahwa jika sedikit arsenik ditambahkan ke timah cair, maka ketika menembakkan peluru, diperoleh bola dengan bentuk bola yang benar. Penambahan 0,15...0,45% arsenik ke tembaga meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan dan ketahanan korosi saat bekerja di lingkungan gas. Selain itu, arsenik meningkatkan fluiditas tembaga selama pengecoran dan memfasilitasi proses penarikan kawat. Arsenik ditambahkan ke beberapa jenis perunggu, kuningan, babbitt, dan paduan pencetakan. Dan pada saat yang sama, arsenik sering kali merugikan ahli metalurgi. Dalam produksi baja dan banyak logam non-besi, mereka sengaja mempersulit proses untuk menghilangkan semua arsenik dari logam. Kehadiran arsenik dalam bijih membuat produksi menjadi berbahaya. Berbahaya dua kali: pertama, bagi kesehatan manusia; kedua, untuk logam - pengotor arsenik yang signifikan memperburuk sifat hampir semua logam dan paduan.

Berbagai senyawa arsenik, yang diproduksi setiap tahunnya dalam jumlah puluhan ribu ton, lebih banyak digunakan. Karena oksida 2 O 3 digunakan dalam pembuatan kaca sebagai pencerah kaca. Bahkan para pembuat kaca zaman dahulu mengetahui bahwa arsenik putih membuat kaca menjadi “kusam”, yaitu. buram. Namun, penambahan kecil pada zat ini, sebaliknya, meringankan kaca. Arsenik masih termasuk dalam formulasi beberapa gelas, misalnya gelas “Wina” untuk termometer.

Senyawa arsenik digunakan sebagai antiseptik untuk melindungi dari pembusukan dan mengawetkan kulit, bulu dan boneka binatang, untuk menghamili kayu, dan sebagai komponen cat antifouling untuk bagian bawah kapal. Untuk tujuan ini, garam arsenik dan asam arsenat digunakan: Na 2 HAsO 4, PbHAsO 4, Ca 3 (AsO 3) 2, dll. Aktivitas biologis turunan arsenik menarik perhatian dokter hewan, ahli agronomi, dan spesialis layanan sanitasi dan epidemiologi. Akibatnya muncul zat stimulan yang mengandung arsenik untuk pertumbuhan dan produktivitas ternak, obat anthelmintik, dan obat pencegah penyakit pada hewan muda di peternakan. Senyawa arsenik (As 2 O 3, Ca 3 As 2, Na 3 As, Parisian green) digunakan untuk mengendalikan serangga, hewan pengerat, dan gulma. Sebelumnya, penggunaan seperti itu tersebar luas, terutama di pohon buah-buahan, perkebunan tembakau dan kapas, untuk membasmi kutu dan kutu pada ternak, untuk mendorong pertumbuhan produksi unggas dan babi, dan untuk mengeringkan kapas sebelum panen. Bahkan di Tiongkok kuno, tanaman padi diolah dengan oksida arsenik untuk melindunginya dari tikus dan penyakit jamur sehingga meningkatkan hasil panen. Dan di Vietnam Selatan, pasukan Amerika menggunakan asam cacodylic (Agent Blue) sebagai defoliant. Sekarang, karena toksisitas senyawa arsenik, penggunaannya dalam pertanian menjadi terbatas.

Bidang penting penerapan senyawa arsenik adalah produksi bahan semikonduktor dan sirkuit mikro, serat optik, pertumbuhan kristal tunggal untuk laser, dan elektronik film. Gas arsin digunakan untuk memasukkan elemen ini dalam jumlah kecil dan dalam dosis ketat ke dalam semikonduktor. Gallium arsenides GaAs dan indium InAs digunakan dalam pembuatan dioda, transistor, dan laser.

Arsenik juga terbatas penggunaannya dalam pengobatan. . Isotop arsenik 72 As, 74 As dan 76 As dengan waktu paruh yang sesuai untuk penelitian (masing-masing 26 jam, 17,8 hari, dan 26,3 jam) digunakan untuk mendiagnosis berbagai penyakit.

Ilya Leenson



Arsenik(Latin arsenicum), sebagai, unsur kimia golongan V sistem periodik Mendeleev, nomor atom 33, massa atom 74,9216; kristal abu-abu baja. Unsur tersebut terdiri dari satu isotop stabil 75 as.

Referensi sejarah. Senyawa alami mineral dengan belerang (orpiment as 2 s 3, realgar as 4 s 4) telah diketahui masyarakat zaman dahulu, yang menggunakan mineral tersebut sebagai obat dan cat. Produk pembakaran M. sulfida juga dikenal - M. oksida (iii) sebagai 2 o 3 (“M putih.”). Nama arsenik on sudah ditemukan dalam Aristoteles; itu berasal dari bahasa Yunani. a rsen - kuat, berani dan berfungsi untuk menunjuk senyawa M (sesuai dengan efek kuatnya pada tubuh). Nama Rusia diyakini berasal dari "tikus" (dari penggunaan persiapan M. untuk pemusnahan mencit dan mencit). Penerimaan M. dalam keadaan bebas dikaitkan dengan Albert yang Agung(sekitar tahun 1250). Pada tahun 1789 A. Lavoisier memasukkan M. dalam daftar unsur kimia.

Distribusi di alam. Kandungan rata-rata logam di kerak bumi (clarke) adalah 1,7 × 10 -4% (berdasarkan massa); logam ini terdapat dalam jumlah tersebut di sebagian besar batuan beku. Karena senyawa M. mudah menguap pada suhu tinggi, unsur tersebut tidak terakumulasi selama proses magmatik; ia terkonsentrasi, mengendap dari perairan dalam yang panas (bersama dengan s, se, sb, fe, co, ni, cu dan unsur lainnya). Selama letusan gunung berapi, mineral memasuki atmosfer dalam bentuk senyawa yang mudah menguap. Karena M. bersifat multivalen, migrasinya sangat dipengaruhi oleh lingkungan redoks. Di bawah kondisi oksidasi permukaan bumi, arsenat (sebagai 5+) dan arsenit (sebagai 3+) terbentuk. Ini adalah mineral langka, hanya ditemukan di area deposit mineral. Mineral asli dan mineral 2+ bahkan lebih jarang ditemukan. Dari sekian banyak mineral M. (sekitar 180), hanya limbah arsenopirit yang memiliki kepentingan industri utama.

Sejumlah kecil M. diperlukan untuk kehidupan. Namun, di daerah di mana M. diendapkan dan di mana gunung berapi muda aktif, tanah di beberapa tempat mengandung hingga 1% M., yang berhubungan dengan penyakit ternak dan matinya tumbuhan. Akumulasi M. merupakan ciri khas lanskap stepa dan gurun, yang tanahnya M. tidak aktif. Di daerah beriklim lembab, M. mudah tersapu keluar dari tanah.

Dalam materi hidup rata-rata terdapat 3 × 10 -5% M, di sungai 3 × 10 -7%. M., dibawa oleh sungai ke laut, mengendap dengan relatif cepat. Pada air laut hanya terdapat 1 x 10 -7% M, sedangkan pada lempung dan serpih terdapat 6,6 x 10 -4%. Bijih besi sedimen dan bintil ferromangan sering diperkaya dengan M.

Sifat fisik dan kimia. M. memiliki beberapa modifikasi alotropik. Dalam kondisi normal, yang paling stabil adalah apa yang disebut logam, atau abu-abu, M. (a -as) - massa kristal rapuh berwarna abu-abu baja; ketika baru dipecah, ia memiliki kilau logam; di udara cepat memudar karena ditutupi dengan lapisan tipis 2 o 3. Kisi kristal M. abu-abu berbentuk belah ketupat ( A= 4,123 a, sudut a = 54°10", X= 0,226), berlapis. Kepadatan 5.72 gram/cm 3(pada 20°c), resistivitas listrik 35 10 -8 ohm? M, atau 35 10 -6 ohm? cm, koefisien suhu hambatan listrik 3,9 10 -3 (0°-100 °c), kekerasan Brinell 1470 Mn/m 2, atau 147 kgf/mm 2(3-4 menurut Mohs); M. diamagnetik. Di bawah tekanan atmosfer, logam menyublim pada suhu 615 °C tanpa meleleh, karena titik tripel a -as terletak pada 816 °C dan tekanan 36 pada. M. steam terdiri dari 4 molekul hingga 800 ° C, di atas 1700 ° C - hanya sebanyak 2. Ketika uap logam mengembun pada permukaan yang didinginkan oleh udara cair, logam kuning terbentuk - kristal transparan, lembut seperti lilin, dengan kepadatan 1,97 gram/cm 3, sifatnya mirip dengan putih fosfor. Ketika terkena pemanasan ringan atau lemah, ia berubah menjadi M abu-abu. Modifikasi amorf kaca juga dikenal: M. hitam dan M. coklat, yang berubah menjadi M abu-abu ketika dipanaskan di atas 270°c.

Konfigurasi elektron terluar atom M.3 D 10 4 S 2 4 P 3. Dalam senyawa, M memiliki bilangan oksidasi + 5, + 3, dan – 3. M abu-abu secara signifikan kurang aktif secara kimia dibandingkan fosfor. Ketika dipanaskan di udara di atas 400°c, M terbakar, membentuk 2 o 3. M bergabung langsung dengan halogen; dalam kondisi normal asf 5 - gas; asf 3, ascl 3, asbr 3 - cairan tidak berwarna dan sangat mudah menguap; asi 3 dan sebagai 2 l 4 - kristal merah. Ketika M. dipanaskan dengan belerang, diperoleh sulfida berikut: oranye-merah sebagai 4 s 4 dan kuning lemon sebagai 2 s 3. Sulfida kuning pucat sebagai 2 s 5 diendapkan dengan melewatkan h 2 s ke dalam larutan asam arsenik (atau garamnya) yang didinginkan dengan es dalam asam klorida berasap: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s = as 2 s 5 + 8h 2 o ; Pada suhu sekitar 500°c ia terurai menjadi 2 s 3 dan belerang. Semua M. sulfida tidak larut dalam air dan asam encer. Oksidator kuat (campuran hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) mengubahnya menjadi campuran h 3 aso 4 dan h 2 jadi 4. Sulfida sebagai 2 s 3 mudah larut dalam sulfida dan polisulfida amonium dan logam alkali, membentuk garam asam - tioarsenik h 3 ass 3 dan tioarsenik h 3 ass 4. Dengan oksigen, M. menghasilkan oksida: M. oksida (iii) sebagai 2 o 3 - arsenik anhidrida dan M. oksida (v) sebagai 2 o 5 - arsenik anhidrida. Yang pertama dibentuk oleh aksi oksigen pada logam atau sulfidanya, misalnya 2as 2 s 3 + 9o 2 = 2as 2 o 3 + 6so 2. Saat 2 o 3 uap mengembun menjadi massa kaca tidak berwarna, yang seiring waktu menjadi buram karena pembentukan kristal kubik kecil, kepadatan 3,865 gram/cm 3. Massa jenis uap sesuai dengan rumus 4 o 6: uap di atas 1800°c terdiri dari 2 o 3. Pada usia 100 G air larut 2.1 G sebagai 2 o 3 (pada 25°c). M. oksida (iii) merupakan senyawa amfoter, dengan dominasi sifat asam. Garam (arsenit) yang berhubungan dengan asam ortoarsenik h 3 aso 3 dan metaarsenik haso 2 telah diketahui; asam itu sendiri belum diperoleh. Hanya logam alkali dan amonium arsenit yang larut dalam air. sebagai 2 o 3 dan arsenit biasanya merupakan zat pereduksi (misalnya, sebagai 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), tetapi juga dapat menjadi zat pengoksidasi (misalnya, sebagai 2 o 3 + 3c = 2as + 3co ).

M. oksida (v) diperoleh dengan memanaskan asam arsenik h 3 aso 4 (sekitar 200°c). Ia tidak berwarna, pada suhu sekitar 500°c ia terurai menjadi 2 o 3 dan o 2. Asam arsenik diperoleh dengan aksi hno 3 pekat pada as atau as 2 o 3. Garam asam arsenat (arsenat) tidak larut dalam air, kecuali garam logam alkali dan amonium. Garam diketahui berhubungan dengan asam ortoarsenik h 3 aso 4 , metaarsenik haso 3 , dan asam piroarsenat h 4 sebagai 2 o 7 ; dua asam terakhir tidak diperoleh dalam keadaan bebas. Ketika menyatu dengan logam, sebagian besar logam membentuk senyawa ( arsenida).

Penerimaan dan penggunaan . M. diproduksi secara industri dengan memanaskan pirit arsenik:

feass = fes + sebagai

atau (lebih jarang) pengurangan 2 o 3 dengan batubara. Kedua proses tersebut dilakukan dalam retort yang terbuat dari tanah liat tahan api, dihubungkan ke penerima untuk kondensasi uap M. Arsenik anhidrida diperoleh dengan pemanggangan oksidatif bijih arsenik atau sebagai produk sampingan dari pemanggangan bijih polimetalik, yang hampir selalu mengandung M. Selama pemanggangan oksidatif, saat 2 o 3 uap terbentuk, yang mengembun menjadi ruang tangkapan. Mentah sebagai 2 o 3 dimurnikan dengan sublimasi pada 500-600°c. Dimurnikan sebagai 2 o 3 digunakan untuk produksi M. dan sediaannya.

Aditif kecil M (0,2-1,0% berat) dimasukkan ke dalam timbal yang digunakan untuk produksi tembakan senjata (M meningkatkan tegangan permukaan timah cair, karena itu tembakan memperoleh bentuk yang mendekati bola; M sedikit meningkatkan kekerasan memimpin). Sebagai pengganti sebagian antimon, M. termasuk dalam beberapa babbitt dan paduan pencetakan.

M. murni tidak beracun, tetapi semua senyawanya yang larut dalam air atau dapat menjadi larutan di bawah pengaruh jus lambung sangatlah beracun; sangat berbahaya hidrogen arsenik. Dari senyawa M yang digunakan dalam produksi, arsenik anhidrida adalah yang paling beracun. Hampir semua bijih sulfida dari logam non-ferrous, serta besi (sulfur) pirit, mengandung campuran logam. Oleh karena itu, selama pemanggangan oksidatifnya, bersama dengan sulfur dioksida, 2, karena 2 o 3 selalu terbentuk; Sebagian besarnya mengembun di saluran asap, tetapi jika tidak ada atau rendahnya efisiensi fasilitas pengolahan, gas buang dari tempat pembakaran bijih membawa sejumlah 2 o 3. M. murni, meskipun tidak beracun, selalu dilapisi dengan lapisan beracun sebanyak 2 o 3 bila disimpan di udara. Dengan tidak adanya ventilasi yang baik, pengetsaan logam (besi, seng) dengan asam sulfat atau klorida industri yang mengandung campuran logam sangatlah berbahaya, karena menghasilkan hidrogen arsenik.

S.A.Pogodin.

M.di dalam tubuh. Sebagai elemen jejak M. ada di mana-mana di alam yang hidup. Rata-rata kandungan M dalam tanah adalah 4 · 10 -4%, dalam abu tanaman - 3 · 10 -5%. Kandungan M pada organisme laut lebih tinggi dibandingkan pada organisme darat (pada ikan 0,6-4,7 mg dalam 1 kg bahan kasar terakumulasi di hati). Rata-rata kandungan M dalam tubuh manusia adalah 0,08-0,2 mg/kg. Di dalam darah, M. terkonsentrasi di eritrosit, di mana ia berikatan dengan molekul hemoglobin (dan fraksi globin mengandung dua kali lebih banyak dari heme). Jumlah terbesarnya (per 1 G jaringan) ditemukan di ginjal dan hati. M. banyak ditemukan di paru-paru dan limpa, kulit dan rambut; relatif sedikit - dalam cairan serebrospinal, otak (terutama kelenjar pituitari), gonad, dll. Dalam jaringan, M. ditemukan dalam fraksi protein utama, apalagi dalam fraksi larut asam, dan hanya sebagian kecil saja yang ditemukan. ditemukan pada fraksi lipid. M. berpartisipasi dalam reaksi redoks: pemecahan oksidatif karbohidrat kompleks, fermentasi, glikolisis, dll. Senyawa M. digunakan dalam biokimia sebagai spesifik penghambat enzim untuk mempelajari reaksi metabolisme.

M.dalam kedokteran. Senyawa organik M. (aminarsone, miarsenol, novarsenal, osarsol) digunakan terutama untuk pengobatan penyakit sifilis dan protozoa. Sediaan anorganik M. - natrium arsenit (natrium arsenat), kalium arsenit (kalium arsenat), arsenik anhidrida sebagai 2 o 3, diresepkan sebagai agen penguatan umum dan tonik. Bila dioleskan, sediaan M. anorganik dapat menyebabkan efek nekrosis tanpa iritasi sebelumnya, membuat proses ini hampir tidak menimbulkan rasa sakit; Sifat ini, yang paling menonjol pada 2 o 3, digunakan dalam kedokteran gigi untuk menghancurkan pulpa gigi. Sediaan M. anorganik juga digunakan untuk mengobati psoriasis.

Isotop radioaktif M.74 yang diperoleh secara artifisial sebagai (t 1 / 2 = 17,5 hari) dan 76 sebagai (t 1 / 2 = 26,8 H) digunakan untuk tujuan diagnostik dan terapeutik. Dengan bantuan mereka, lokasi tumor otak diklarifikasi dan tingkat radikalitas pengangkatannya ditentukan. Radioaktif M. kadang-kadang digunakan untuk penyakit darah, dll.

Menurut rekomendasi Komisi Internasional untuk Perlindungan Radiasi, kandungan maksimum yang diperbolehkan dari 76 seperti di dalam tubuh adalah 11 Mccurie. Menurut standar sanitasi yang diadopsi di Uni Soviet, konsentrasi maksimum yang diizinkan sebesar 76 seperti di air dan reservoir terbuka adalah 1 · 10 -7 curie/l, di udara tempat kerja 5 10 -11 curie/l. Semua persiapan M. sangat beracun. Dalam kasus keracunan akut, sakit perut parah, diare, dan kerusakan ginjal diamati; Runtuhnya dan kejang mungkin terjadi. Pada keracunan kronis, yang paling umum adalah gangguan pencernaan, radang selaput lendir saluran pernapasan (faringitis, radang tenggorokan, bronkitis), lesi kulit (eksantema, melanosis, hiperkeratosis), dan gangguan sensitivitas; perkembangan anemia aplastik mungkin terjadi. Dalam pengobatan keracunan obat M., unithiol adalah yang paling penting.

Langkah-langkah untuk mencegah keracunan industri harus ditujukan terutama pada mekanisasi, penyegelan dan penghilangan debu dari proses teknologi, menciptakan ventilasi yang efektif dan menyediakan peralatan pelindung diri bagi pekerja dari paparan debu. Pemeriksaan kesehatan rutin terhadap pekerja diperlukan. Pemeriksaan kesehatan pendahuluan dilakukan pada saat perekrutan, dan untuk karyawan - setiap enam bulan sekali.

menyala.: Remi G., Mata kuliah kimia anorganik, trans. dari Jerman, vol.1, M., 1963, hal. 700-712; Pogodin S.A., Arsenik, dalam buku: Ensiklopedia Kimia Singkat, vol.3, M., 1964; Zat berbahaya dalam industri secara umum. ed. N.V. Lazareva, edisi ke-6, bagian 2, Leningrad, 1971.

unduh abstrak

Senyawa arsenik (Arsenik Inggris dan Perancis, Arsen Jerman) telah dikenal sejak lama. Pada milenium III - II SM. e. sudah tahu cara memproduksi paduan tembaga dengan 4 - 5% arsenik. Murid Aristoteles, Theophrastus (abad IV-III SM), menyebut arsenik sulfida merah yang ditemukan di alam sebagai realgar; Pliny menyebut arsenik sulfida kuning Sebagai 2 S 3 orpiment (Auripigmentum) - berwarna emas, dan kemudian mendapat nama orpiment. Kata Yunani kuno arsenicon, serta sandarac, merujuk terutama pada senyawa belerang. Pada abad ke-1 Dioscorides menggambarkan pembakaran orpimen dan produk yang dihasilkan - arsenik putih (As 2 O 3). Pada masa alkimia perkembangan ilmu kimia, tidak dapat disangkal bahwa arsenik (Arsenik) memiliki sifat belerang, dan karena belerang (Sulfur) dipuja sebagai “bapak logam”, sifat maskulin dikaitkan dengan arsenik. Tidak diketahui kapan tepatnya logam arsenik pertama kali diperoleh. Penemuan ini biasanya dikaitkan dengan Albert Agung (abad ke-13). Para alkemis menganggap pewarnaan tembaga dengan penambahan arsenik ke warna putih perak sebagai transformasi tembaga menjadi perak dan menghubungkan “transmutasi” tersebut dengan kekuatan arsenik yang kuat. Pada Abad Pertengahan dan abad-abad pertama zaman modern, sifat racun arsenik mulai diketahui. Namun, bahkan Dioscorides (Iv.) merekomendasikan agar pasien asma menghirup uap produk yang diperoleh dengan memanaskan realgar dengan resin. Paracelsus sudah banyak menggunakan arsenik putih dan senyawa arsenik lainnya untuk pengobatan. Ahli kimia dan penambang abad 15 - 17. mengetahui tentang kemampuan arsenik untuk menyublim dan membentuk produk berbentuk uap dengan bau tertentu dan sifat toksik Vasily Valentin menyebutkan apa yang diketahui oleh para ahli metalurgi abad ke-16. asap tanur tinggi (Huttenrauch) dan baunya yang khas. Nama Yunani (dan Latin) untuk arsenik, mengacu pada arsenik sulfida, berasal dari kata maskulin Yunani. Ada penjelasan lain mengenai asal usul nama ini, misalnya dari bahasa Arab arsa paki, yang berarti “racun malang yang menembus jauh ke dalam tubuh”; orang Arab mungkin meminjam nama ini dari orang Yunani. Nama Rusia arsenik sudah dikenal sejak lama. Arsenik telah muncul dalam literatur sejak zaman Lomonosov, yang menganggap arsenik sebagai semimetal. Seiring dengan nama ini pada abad ke-18. kata arsenik digunakan, dan arsenik disebut As 2 O 3. Zakharov (1810) mengusulkan nama arsenik, tetapi nama itu tidak populer. Kata arsenik mungkin dipinjam oleh pengrajin Rusia dari masyarakat Turki. Dalam bahasa Azerbaijan, Uzbek, Persia, dan bahasa timur lainnya, arsenik disebut margumush (mar - kill, bubur - mouse); Arsenik Rusia, mungkin merupakan hasil korupsi racun tikus, atau racun tikus.

Arsenik adalah unsur kimia golongan 5 periode ke-4 tabel periodik dengan nomor atom 33. Merupakan bahan semi-logam rapuh berwarna baja dengan semburat kehijauan. Hari ini kita akan melihat lebih dekat apa itu arsenik dan mengenal sifat dasar unsur ini.

karakteristik umum

Keunikan arsenik terletak pada kenyataan bahwa arsenik ditemukan di mana-mana - di bebatuan, air, mineral, tanah, flora dan fauna. Oleh karena itu, sering kali disebut sebagai elemen yang ada di mana-mana. Arsenik didistribusikan tanpa hambatan ke seluruh wilayah geografis planet Bumi. Alasannya adalah volatilitas dan kelarutan senyawanya.

Nama elemen tersebut dikaitkan dengan penggunaannya untuk pemusnahan hewan pengerat. Kata Latin Arsenicum (rumus arsenik dalam tabel periodik adalah As) berasal dari bahasa Yunani Arsen, yang berarti “kuat” atau “bertenaga”.

Tubuh rata-rata orang dewasa mengandung sekitar 15 mg unsur ini. Hal ini terutama terkonsentrasi di usus kecil, hati, paru-paru dan epitel. Penyerapan zat dilakukan oleh lambung dan usus. Antagonis arsenik adalah belerang, fosfor, selenium, beberapa asam amino, serta vitamin E dan C. Unsur itu sendiri mengganggu penyerapan seng, selenium, serta vitamin A, C, B9 dan E.

Seperti banyak zat lainnya, arsenik dapat menjadi racun dan obat, semuanya tergantung dosisnya.

Di antara fungsi berguna dari unsur seperti arsenik adalah:

1. Merangsang penyerapan nitrogen dan fosfor.
2. Peningkatan hematopoiesis.
3. Interaksi dengan sistein, protein dan asam lipoat.
4. Melemahnya proses oksidatif.

Kebutuhan harian arsenik untuk orang dewasa adalah 30 hingga 100 mcg.

Referensi sejarah

Salah satu tahapan perkembangan manusia disebut “perunggu”, karena pada periode ini manusia mengganti senjata batu dengan senjata perunggu. Logam ini merupakan paduan timah dan tembaga. Suatu ketika, saat melebur perunggu, para pengrajin secara tidak sengaja menggunakan hasil pelapukan mineral tembaga-arsenik sulfida sebagai pengganti bijih tembaga. Paduan yang dihasilkan mudah dituang dan dapat ditempa dengan sangat baik. Pada masa itu, belum ada yang mengetahui apa itu arsenik, namun simpanan mineralnya sengaja dicari untuk menghasilkan perunggu berkualitas tinggi. Seiring berjalannya waktu, teknologi ini ditinggalkan, rupanya karena sering terjadi keracunan pada penggunaannya.

Di Tiongkok Kuno mereka menggunakan mineral keras yang disebut realgar (As 4 S 4). Itu digunakan untuk ukiran batu. Karena di bawah pengaruh suhu dan cahaya, realgar berubah menjadi zat lain - Seperti 2 S 3, ia juga segera ditinggalkan.

Pada abad ke-1 SM, ilmuwan Romawi Pliny the Elder, bersama dengan ahli botani dan dokter Dioscorides, mendeskripsikan mineral arsenik yang disebut orpiment. Namanya diterjemahkan dari bahasa Latin sebagai “cat emas”. Zat tersebut digunakan sebagai pewarna kuning.

Pada Abad Pertengahan, para alkemis mengklasifikasikan tiga bentuk unsur: kuning (As 2 S 3 sulfida), merah (As 4 S 4 sulfida) dan putih (As 2 O 3 oksida). Pada abad ke-13, dengan memanaskan arsenik kuning dengan sabun, para alkemis memperoleh zat mirip logam. Kemungkinan besar, ini adalah contoh pertama dari unsur murni yang diperoleh secara artifisial.

Arsenik dalam bentuknya yang murni ditemukan pada awal abad ke-17. Ini terjadi ketika Johann Schröder, mereduksi oksida dengan arang, mengisolasi unsur ini. Beberapa tahun kemudian, ahli kimia Perancis Nicolas Lemery berhasil memperoleh zat tersebut dengan memanaskan oksidanya dalam campuran sabun dan kalium. Pada abad berikutnya, arsenik sudah terkenal dengan status semimetalnya.

Sifat kimia

Dalam tabel periodik Mendeleev, unsur kimia arsenik terletak pada golongan kelima dan termasuk dalam keluarga nitrogen. Dalam kondisi alami, ini adalah satu-satunya nuklida yang stabil. Lebih dari sepuluh isotop radioaktif suatu zat diproduksi secara artifisial. Rentang waktu paruhnya cukup luas - dari 2-3 menit hingga beberapa bulan.

Meskipun arsenik kadang-kadang disebut logam, kemungkinan besar arsenik adalah non-logam. Jika digabungkan dengan asam, ia tidak membentuk garam, tetapi merupakan zat pembentuk asam. Inilah sebabnya mengapa unsur tersebut diidentifikasi sebagai semilogam.

Arsenik, seperti fosfor, dapat ditemukan dalam berbagai konfigurasi alotropik. Salah satunya, arsenik abu-abu, merupakan zat rapuh yang bila pecah memiliki kilau logam. Konduktivitas listrik semimetal ini 17 kali lebih rendah dibandingkan tembaga, tetapi 3,6 kali lebih tinggi dibandingkan merkuri. Ketika suhu meningkat, suhu menurun, yang merupakan ciri khas logam pada umumnya.

Dengan mendinginkan uap arsenik secara cepat hingga mencapai suhu nitrogen cair (-196 °C), zat lunak berwarna kekuningan yang menyerupai fosfor kuning dapat diperoleh. Saat dipanaskan dan terkena sinar ultraviolet, arsenik kuning langsung berubah menjadi abu-abu. Reaksi tersebut disertai dengan pelepasan panas. Ketika uap mengembun di atmosfer inert, bentuk materi lain terbentuk - amorf. Jika uap arsenik diendapkan, lapisan cermin akan muncul di kaca.

Kulit elektron terluar zat ini memiliki struktur yang sama dengan fosfor dan nitrogen. Seperti fosfor, arsenik membentuk tiga ikatan kovalen. Di udara kering, bentuknya stabil, dan dengan meningkatnya kelembapan, ia menjadi kusam dan ditutupi lapisan oksida hitam. Ketika uapnya dinyalakan, zat tersebut terbakar dengan nyala api biru.

Karena arsenik bersifat inert, ia tidak terpengaruh oleh air, basa, dan asam, yang tidak memiliki sifat pengoksidasi. Ketika suatu zat bersentuhan dengan asam nitrat encer, asam ortoarsenat terbentuk, dan dengan asam pekat, asam ortoarsenat terbentuk. Arsenik juga bereaksi dengan belerang, membentuk sulfida dengan komposisi berbeda.

Berada di alam

Dalam kondisi alami, unsur kimia seperti arsenik sering ditemukan pada senyawa dengan tembaga, nikel, kobalt, dan besi.

Komposisi mineral yang dibentuk oleh zat tersebut disebabkan oleh sifat semi-logamnya. Hingga saat ini, lebih dari 200 mineral unsur ini diketahui. Karena arsenik dapat berada dalam keadaan oksidasi negatif dan positif, arsenik mudah berinteraksi dengan banyak zat lain. Selama oksidasi positif arsenik, ia berfungsi sebagai logam (dalam sulfida), dan selama oksidasi negatif, ia berfungsi sebagai bukan logam (dalam arsenida). Mineral yang mengandung unsur ini memiliki komposisi yang agak kompleks. Dalam kisi kristal, semilogam dapat menggantikan atom belerang, antimon, dan logam.

Dari sudut pandang komposisi, banyak senyawa logam dengan arsenik kemungkinan besar bukan milik arsenida, tetapi milik senyawa intermetalik. Beberapa di antaranya dibedakan berdasarkan variabel isi elemen utamanya. Arsenida secara bersamaan dapat mengandung beberapa logam, yang atom-atomnya dapat saling menggantikan pada jari-jari ion yang dekat. Semua mineral yang diklasifikasikan sebagai arsenida memiliki kilau logam, buram, berat dan tahan lama. Di antara arsenida alami (total ada sekitar 25) mineral berikut dapat diperhatikan: skutterudite, rammelsbreggite, nickelin, lellingrite, clinosafflorite dan lain-lain.

Yang menarik dari sudut pandang kimia adalah mineral-mineral yang arseniknya terdapat bersamaan dengan belerang dan berperan sebagai logam. Mereka memiliki struktur yang sangat kompleks.

Garam alami asam arsenat (arsenat) dapat memiliki warna berbeda: eritritol - kobalt; simplesite, annabergite dan scoride berwarna hijau, dan rooseveltite, kettigite dan gernessite tidak berwarna.

Dilihat dari sifat kimianya, arsenik cukup inert, sehingga dapat ditemukan dalam bentuk aslinya dalam bentuk kubus dan jarum yang menyatu. Kandungan pengotor pada nugget tidak melebihi 15%.

Di dalam tanah, kandungan arsenik berkisar antara 0,1-40 mg/kg. Di daerah gunung berapi dan tempat munculnya bijih arsenik, angka ini bisa mencapai 8 g/kg. Tumbuhan di tempat seperti itu mati dan hewan menjadi sakit. Masalah serupa juga terjadi di stepa dan gurun, di mana unsur-unsurnya tidak tersapu dari tanah. Batuan lempung dianggap diperkaya karena mengandung zat arsenik empat kali lebih banyak dibandingkan batuan biasa.

Ketika suatu zat murni diubah menjadi senyawa yang mudah menguap melalui proses biometilasi, zat tersebut dapat dibawa keluar dari tanah tidak hanya oleh air, tetapi juga oleh angin. Di wilayah normal, konsentrasi arsenik di udara rata-rata 0,01 μg/m 3 . Di kawasan industri tempat pabrik dan pembangkit listrik beroperasi, angka ini bisa mencapai 1 μg/m3.

Air mineral mungkin mengandung zat arsenik dalam jumlah sedang. Dalam air mineral obat, menurut standar yang berlaku umum, konsentrasi arsenik tidak boleh melebihi 70 µg/l. Perlu dicatat di sini bahwa bahkan pada tingkat yang lebih tinggi, keracunan hanya dapat terjadi dengan konsumsi air tersebut secara teratur.

Di perairan alami, unsur tersebut dapat ditemukan dalam berbagai bentuk dan senyawa. Arsenik trivalen, misalnya, jauh lebih toksik dibandingkan arsenik pentavalen.

Memperoleh arsenik

Unsur tersebut diperoleh sebagai produk sampingan dari pengolahan bijih timbal, seng, tembaga dan kobalt, serta selama penambangan emas. Pada beberapa bijih polimetalik, kandungan arsenik bisa mencapai 12%. Ketika dipanaskan hingga 700 °C, terjadi sublimasi - transisi suatu zat dari padat ke gas, melewati keadaan cair. Kondisi penting agar proses ini terjadi adalah tidak adanya udara. Ketika bijih arsenik dipanaskan di udara, oksida yang mudah menguap akan terbentuk, yang disebut “arsenik putih”. Dengan melakukan kondensasi dengan batubara, arsenik murni diperoleh kembali.

Rumus untuk mendapatkan suatu elemen adalah sebagai berikut:

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

Penambangan arsenik adalah industri yang berbahaya. Paradoksnya adalah fakta bahwa pencemaran lingkungan terbesar oleh unsur ini terjadi bukan di dekat perusahaan yang memproduksinya, namun di dekat pembangkit listrik dan pabrik metalurgi non-ferrous.

Paradoks lainnya adalah volume produksi logam arsenik melebihi kebutuhannya. Hal ini sangat jarang terjadi pada industri pertambangan logam. Kelebihan arsenik harus dibuang dengan mengubur wadah logam di tambang tua.

Deposit bijih arsenik terbesar terkonsentrasi di negara-negara berikut:

1. Tembaga-arsenik - AS, Georgia, Jepang, Swedia, Norwegia, dan negara-negara Asia Tengah.
2. Emas-arsenik - Perancis dan Amerika Serikat.
3. Arsenik-kobalt - Kanada dan Selandia Baru.
4. Arsenik-timah - Inggris dan Bolivia.

Definisi

Penentuan arsenik di laboratorium dilakukan dengan pengendapan sulfida kuning dari larutan asam klorida. Jejak suatu unsur ditentukan dengan menggunakan metode Gutzeit atau reaksi Marsh. Selama setengah abad terakhir, segala macam teknik analisis sensitif telah diciptakan yang dapat mendeteksi zat ini bahkan dalam jumlah yang sangat kecil.

Beberapa senyawa arsenik dianalisis menggunakan metode hibrida selektif. Ini melibatkan reduksi zat uji menjadi unsur arsin yang mudah menguap, yang kemudian dibekukan dalam wadah yang didinginkan dengan nitrogen cair. Selanjutnya, ketika isi wadah dipanaskan secara perlahan, berbagai arsin mulai menguap secara terpisah satu sama lain.

Penggunaan industri

Hampir 98% arsenik yang ditambang tidak digunakan dalam bentuk murni. Senyawanya banyak digunakan di berbagai industri. Ratusan ton arsenik ditambang dan diproses setiap tahunnya. Ini ditambahkan ke paduan bantalan untuk meningkatkan kualitasnya, digunakan untuk meningkatkan kekerasan kabel dan baterai timbal, dan juga digunakan dalam produksi perangkat semikonduktor bersama dengan germanium atau silikon. Dan ini hanyalah bidang yang paling ambisius.

Sebagai dopan, arsenik memberikan konduktivitas pada beberapa semikonduktor “klasik”. Penambahannya pada timbal secara signifikan meningkatkan kekuatan logam, dan pada tembaga - fluiditas, kekerasan dan ketahanan terhadap korosi. Arsenik juga terkadang ditambahkan ke beberapa tingkatan perunggu, kuningan, babbitt, dan paduan jenis. Namun, ahli metalurgi sering kali berusaha menghindari penggunaan bahan ini karena tidak aman bagi kesehatan. Untuk beberapa logam, arsenik dalam jumlah besar juga berbahaya karena menurunkan sifat bahan aslinya.

Arsenik oksida telah digunakan dalam pembuatan kaca sebagai pencerah kaca. Itu digunakan ke arah ini oleh peniup kaca kuno. Senyawa arsenik merupakan antiseptik yang kuat, sehingga digunakan untuk mengawetkan bulu, boneka binatang dan kulit, serta untuk membuat cat antifouling untuk pengangkutan air dan impregnasi kayu.

Karena aktivitas biologis beberapa turunan arsenik, zat tersebut digunakan dalam produksi stimulan pertumbuhan tanaman, serta obat-obatan, termasuk obat cacing untuk ternak. Produk yang mengandung unsur ini digunakan untuk mengendalikan gulma, hewan pengerat dan serangga. Sebelumnya, ketika orang tidak memikirkan apakah arsenik dapat digunakan untuk produksi pangan, unsur tersebut memiliki kegunaan yang lebih luas di bidang pertanian. Namun, setelah sifat racunnya ditemukan, penggantinya harus ditemukan.

Bidang penting penerapan elemen ini adalah: produksi sirkuit mikro, serat optik, semikonduktor, elektronik film, serta pertumbuhan mikrokristal untuk laser. Untuk tujuan ini, gas arsin digunakan. Dan produksi laser, dioda, dan transistor tidak lengkap tanpa galium dan indium arsenida.

Obat

Dalam jaringan dan organ manusia, unsur ini terutama terdapat dalam fraksi protein, dan pada tingkat lebih rendah dalam fraksi yang larut dalam asam. Ini terlibat dalam reaksi fermentasi, glikolisis dan redoks, dan juga memastikan pemecahan karbohidrat kompleks. Dalam biokimia, senyawa zat ini digunakan sebagai penghambat enzim spesifik, yang diperlukan untuk mempelajari reaksi metabolisme. Arsenik diperlukan bagi tubuh manusia sebagai elemen jejak.

Penggunaan unsur ini dalam pengobatan kurang luas dibandingkan dalam produksi. Dosis mikroskopisnya digunakan untuk mendiagnosis semua jenis penyakit dan patologi, serta untuk mengobati penyakit gigi.

Dalam kedokteran gigi, arsenik digunakan untuk menghilangkan pulpa. Sebagian kecil pasta yang mengandung asam arsenat memastikan kematian gigi dalam sehari. Berkat aksinya, pengangkatan pulpa tidak menimbulkan rasa sakit dan tanpa hambatan.

Arsenik juga banyak digunakan dalam pengobatan leukemia ringan. Ini memungkinkan Anda untuk mengurangi atau bahkan menekan pembentukan leukosit patologis, serta merangsang hematopoiesis merah dan pelepasan sel darah merah.

Arsenik itu seperti racun

Semua senyawa unsur ini beracun. Keracunan arsenik akut menyebabkan sakit perut, diare, mual, dan depresi sistem saraf pusat. Gejala keracunan zat ini mirip dengan gejala kolera. Oleh karena itu, kasus keracunan arsenik yang disengaja sebelumnya sering dijumpai dalam praktik peradilan. Untuk tujuan kriminal, unsur yang paling sering digunakan dalam bentuk trioksida.

Gejala keracunan

Pada awalnya, keracunan arsenik memanifestasikan dirinya sebagai rasa logam di mulut, muntah dan sakit perut. Jika tindakan tidak diambil, kejang dan bahkan kelumpuhan bisa terjadi. Dalam kasus terburuk, keracunan bisa berakibat fatal.

Penyebab keracunan bisa berupa:

1. Menghirup debu yang mengandung senyawa arsenik. Biasanya terjadi di pabrik produksi arsenik di mana peraturan keselamatan kerja tidak dipatuhi.
2. Mengkonsumsi makanan atau air beracun.
3. Penggunaan obat-obatan tertentu.

Pertolongan pertama

Penangkal keracunan arsenik yang paling banyak tersedia dan terkenal adalah susu. Protein kasein yang dikandungnya membentuk senyawa tidak larut dengan zat beracun yang tidak dapat diserap ke dalam darah.

Pada keracunan akut, untuk segera menolong korbannya, ia perlu menjalani bilas lambung. Di rumah sakit, hemodialisis juga dilakukan untuk membersihkan ginjal. Di antara obat-obatan, obat penawar universal digunakan - Unithiol. Selain itu, zat antagonis dapat digunakan: selenium, seng, belerang dan fosfor. Di masa depan, pasien perlu diberi resep asam amino dan vitamin kompleks.

Defisiensi arsenik

Menjawab pertanyaan: “Apa itu arsenik?”, perlu dicatat bahwa tubuh manusia membutuhkannya dalam jumlah kecil. Unsur ini dianggap imunotoksik, esensial bersyarat. Ia mengambil bagian dalam hampir semua proses biokimia terpenting dalam tubuh manusia. Kekurangan zat ini dapat ditunjukkan dengan tanda-tanda berikut: penurunan konsentrasi trigliserida dalam darah, kemunduran perkembangan dan pertumbuhan tubuh.

Biasanya, jika tidak ada masalah kesehatan yang serius, tidak perlu khawatir tentang kekurangan arsenik dalam makanan, karena unsur tersebut ditemukan di hampir semua produk yang berasal dari tumbuhan dan hewan. Makanan laut, sereal, anggur anggur, jus, dan air minum sangat kaya akan zat ini. Dalam waktu 24 jam, 34% arsenik yang dikonsumsi dikeluarkan dari tubuh.

Dalam kasus anemia, zat ini dikonsumsi untuk meningkatkan nafsu makan, dan dalam kasus keracunan selenium, zat ini bertindak sebagai penawar yang efektif.

Terima kasih

Situs ini menyediakan informasi referensi untuk tujuan informasi saja. Diagnosis dan pengobatan penyakit harus dilakukan di bawah pengawasan dokter spesialis. Semua obat memiliki kontraindikasi. Konsultasi dengan spesialis diperlukan!

Informasi Umum

Keunikan arsenik adalah ia dapat ditemukan di mana saja - di bebatuan, mineral, air, tanah, hewan, dan tumbuhan. Ia bahkan disebut sebagai elemen yang ada di mana-mana. Arsenik didistribusikan ke berbagai wilayah geografis di bumi karena volatilitas senyawanya dan kelarutannya yang tinggi dalam air. Jika iklim di wilayah tersebut lembab, unsur-unsur tersebut tersapu dari tanah dan kemudian terbawa oleh air tanah. Perairan permukaan dan kedalaman sungai mengandung 3 µg/l hingga 10 µg/l zat, sedangkan air laut dan samudera mengandung jauh lebih sedikit, sekitar 1 µg/l.

Arsenik terdapat pada tubuh manusia dewasa dalam jumlah kurang lebih 15 mg. Sebagian besar ditemukan di hati, paru-paru, usus kecil dan epitel. Penyerapan zat terjadi di lambung dan usus.
Antagonis zat tersebut adalah fosfor, belerang, selenium, vitamin E, C, serta beberapa asam amino. Pada gilirannya, zat tersebut mengganggu penyerapan selenium, seng, vitamin A, E, C, dan asam folat oleh tubuh.
Rahasia manfaatnya terletak pada kuantitasnya: dalam dosis kecil ia melakukan sejumlah fungsi yang bermanfaat; dan dalam jumlah besar itu adalah racun yang kuat.

Fungsi:

• Meningkatkan penyerapan fosfor dan nitrogen.
• Stimulasi hematopoiesis.
• Melemahnya proses oksidatif.
• Interaksi dengan protein, asam lipoat, sistein.

Kebutuhan harian akan zat ini kecil - dari 30 hingga 100 mcg.

Arsenik sebagai unsur kimia

Arsenik diklasifikasikan sebagai unsur kimia golongan V tabel periodik dan termasuk dalam keluarga nitrogen. Dalam kondisi alami, zat ini diwakili oleh satu-satunya nuklida yang stabil. Lebih dari selusin isotop radioaktif arsenik telah diperoleh secara artifisial, dengan rentang waktu paruh yang bervariasi - dari beberapa menit hingga beberapa bulan. Pembentukan istilah ini dikaitkan dengan penggunaannya untuk pemusnahan hewan pengerat - tikus dan mencit. nama latin Arsenikum (Sebagai) berasal dari kata Yunani “ arsen", Artinya: kuat, kuat.

Informasi sejarah

Arsenik dalam bentuk murni ditemukan selama eksperimen alkimia di Abad Pertengahan. Dan senyawanya sudah dikenal masyarakat sejak lama, digunakan untuk pembuatan obat-obatan dan cat. Saat ini, arsenik digunakan dengan cara yang sangat serbaguna dalam metalurgi.

Para sejarawan menyebut salah satu periode perkembangan manusia sebagai periode perunggu. Pada saat ini, orang-orang beralih dari senjata batu ke senjata perunggu yang lebih baik. Perunggu adalah senyawa ( paduan) timah dengan tembaga. Menurut para sejarawan, perunggu pertama dibuat di lembah Tigris dan Efrat, sekitar abad ke-30. SM. Tergantung pada persentase komposisi komponen yang termasuk dalam paduan, perunggu yang dibuat oleh pandai besi yang berbeda dapat memiliki sifat yang berbeda. Para ilmuwan telah menemukan bahwa perunggu terbaik dengan sifat berharga adalah paduan tembaga yang mengandung hingga 3% timah dan hingga 7% zat arsenik. Perunggu seperti itu mudah dituang dan ditempa dengan lebih baik. Kemungkinan besar, selama peleburan, bijih tembaga tertukar dengan hasil pelapukan mineral tembaga-arsenik sulfida, yang memiliki penampakan serupa. Pengrajin kuno menghargai sifat baik dari paduan tersebut dan kemudian dengan sengaja mencari simpanan mineral arsenik. Untuk menemukannya, kami menggunakan sifat spesifik mineral ini yang mengeluarkan bau berbau bawang putin saat dipanaskan. Namun seiring berjalannya waktu, peleburan perunggu yang mengandung senyawa arsenik terhenti. Kemungkinan besar, hal ini terjadi karena keracunan sangat sering terjadi ketika zat yang mengandung arsenik dibakar.

Tentu saja, dahulu kala unsur ini hanya dikenal dalam bentuk mineralnya. Di Tiongkok kuno, mereka mengenal mineral padat yang disebut realgar, yang seperti diketahui sekarang merupakan sulfida dengan komposisi As4S4. Kata " nyata"diterjemahkan dari bahasa Arab artinya" debu tambang" Mineral ini digunakan untuk ukiran batu, tetapi memiliki satu kelemahan yang signifikan: dalam cahaya atau ketika dipanaskan, realgar “rusak”, karena di bawah pengaruh reaksi termal ia berubah menjadi zat yang sama sekali berbeda, As2S3.

Ilmuwan dan filsuf Aristoteles pada abad ke-4 SM. memberi nama pada mineral ini - “ sandarac" Tiga abad kemudian, ilmuwan dan penulis Romawi Pliny yang Tua bersama dengan seorang dokter dan ahli botani Dioskorida menggambarkan mineral lain yang disebut orpimen. Nama latin mineral tersebut diterjemahkan “ cat emas" Mineral ini digunakan sebagai pewarna kuning.

Pada Abad Pertengahan, para alkemis mengisolasi tiga bentuk zat: arsenik kuning ( menjadi sulfida dari As2S3), merah ( sulfida As4S4) dan putih ( oksida As2O3). Putih terbentuk oleh sublimasi beberapa pengotor arsenik selama pemanggangan bijih tembaga yang mengandung unsur ini. Itu mengembun dari fase gas dan mengendap dalam bentuk lapisan putih, setelah itu dikumpulkan.

Pada abad ke-13, para alkemis memanaskan arsenik kuning dan sabun untuk menghasilkan zat mirip logam yang mungkin merupakan contoh pertama zat murni yang diproduksi secara artifisial. Namun zat yang dihasilkan melanggar gagasan para alkemis tentang “hubungan” mistik dari tujuh logam yang mereka kenal dengan tujuh objek astronomi - planet; itulah sebabnya para alkemis menyebut zat yang dihasilkan sebagai “logam haram”. Mereka memperhatikan satu sifat menarik tentangnya - zat tersebut dapat memberi warna putih pada tembaga.

Arsenik dengan jelas diidentifikasi sebagai zat independen pada awal abad ke-17, ketika masih menjadi apoteker Johann Schröder ketika mereduksi oksida dengan arang, saya memperolehnya dalam bentuk murni. Beberapa tahun kemudian, seorang dokter dan ahli kimia Perancis Nicola Lemery berhasil memperoleh zat ini dengan memanaskan oksidanya dalam campuran kalium dan sabun. Pada abad berikutnya ia sudah terkenal dan disebut sebagai “semi-logam” yang tidak biasa.

Ilmuwan Swedia Scheele secara eksperimental diperoleh gas hidrogen arsenik dan asam arsenik. Dalam waktu yang bersamaan AL. Lavoisier mengenali zat ini sebagai unsur kimia independen.

Berada dalam kondisi alami

Unsur ini sering ditemukan dalam kondisi alami dalam senyawa dengan tembaga, kobalt, nikel, dan besi. Jumlahnya tidak banyak di kerak bumi - sekitar 5 gram per ton, yang kira-kira sama jumlahnya dengan timah, molibdenum, germanium, tungsten, dan brom.

Komposisi mineral yang membentuk unsur kimia ini ( saat ini ada lebih dari 200 di antaranya), karena sifat “semi-logam” dari unsur tersebut. Ia dapat berada dalam bilangan oksidasi negatif dan positif dan oleh karena itu mudah bergabung dengan banyak unsur lainnya; dalam oksidasi positif, arsenik berperan sebagai logam ( misalnya pada sulfida), jika negatif – bukan logam ( dalam arsenida). Mineral yang mengandung arsenik memiliki komposisi yang kompleks. Unsur itu sendiri dapat menggantikan atom antimon, belerang, dan logam dalam kisi kristal.

Banyak senyawa logam dan arsenik, dilihat dari komposisinya, lebih cenderung merupakan senyawa intermetalik dibandingkan arsenida; Beberapa di antaranya dibedakan berdasarkan variabel isi elemen utamanya. Beberapa logam dapat hadir secara bersamaan dalam arsenida, dan atom-atom logam ini, dengan jari-jari ion yang dekat, dapat saling menggantikan dalam kisi kristal dalam rasio yang berubah-ubah. Semua mineral yang diklasifikasikan sebagai arsenida memiliki kilau logam. Mereka buram, berat, dan kekerasannya rendah.

Contoh arsenida alami ( ada sekitar 25 di antaranya) dapat menyajikan mineral seperti skutterudite, safflorite, rammelsbergite, nickelskutterudite, nickelin, löllingite, sperrylite, maucherite, algodonite, langisite, clinosafflorite. Arsenida ini memiliki kepadatan tinggi dan termasuk dalam kelompok mineral “superberat”.

Mineral yang paling umum adalah arsenopirit ( atau disebut juga pirit arsenik). Apa yang tampaknya menarik bagi para ahli kimia adalah struktur mineral yang mengandung arsenik bersamaan dengan belerang, dan yang berperan sebagai logam, karena ia dikelompokkan bersama dengan logam lain. Mineral-mineral tersebut adalah arsenosulvanit, gyrodite, arsenogauchekornite, freibergite, goldfieldite, tennantite, argentotennantite. Struktur mineral ini sangat kompleks.

Sulfida alam seperti realgar, orpiment, dimorphite, getchellite, mempunyai bilangan oksidasi positif As ( lat. sebutan arsenik). Mineral-mineral ini tampak sebagai inklusi kecil, meskipun kristal dengan ukuran dan berat besar kadang-kadang telah ditambang di beberapa daerah.

Fakta yang menarik adalah garam alami dari asam arsenik, yang disebut arsenat, terlihat sangat berbeda. Erythritol mempunyai warna kobalt, sedangkan scorodite, annabergite dan simplesite berwarna hijau. Dan görnesite, köttigitite, dan rooseveltite sama sekali tidak berwarna.

Di wilayah tengah Swedia terdapat tambang di mana bijih ferromangan ditambang. Lebih dari lima puluh sampel mineral arsenat ditemukan dan dideskripsikan di tambang ini. Beberapa dari arsenat ini belum ditemukan di tempat lain. Para ahli percaya bahwa mineral ini terbentuk pada suhu rendah sebagai hasil interaksi asam arsenik dengan zat lain. Arsenat adalah produk oksidasi bijih sulfida tertentu. Biasanya tidak memiliki nilai selain nilai estetika. Mineral tersebut merupakan hiasan koleksi mineralogi.

Nama-nama mineral tersebut diberikan dengan cara yang berbeda-beda: beberapa di antaranya diberi nama sesuai nama ilmuwan dan tokoh politik terkemuka; yang lainnya diberi nama berdasarkan lokasi di mana mereka ditemukan; yang lain lagi diberi nama dengan istilah Yunani yang menunjukkan sifat dasarnya ( misalnya warna); yang keempat diberi nama dengan singkatan yang menunjukkan huruf awal nama unsur lainnya.

Misalnya, pembentukan nama kuno untuk mineral seperti nikel memang menarik. Sebelumnya disebut kupfernickel. Para penambang Jerman yang bekerja untuk mengembangkan tembaga lima hingga enam abad yang lalu, secara takhayul takut terhadap roh jahat gunung, yang mereka sebut Nikel. kata Jerman " kupfer" dimaksudkan " tembaga" Mereka menyebut tembaga Kupfernickel “sialan” atau “palsu”. Bijih ini sangat mirip dengan tembaga, tetapi tembaga tidak dapat diperoleh darinya. Namun telah menemukan penerapannya dalam pembuatan kaca. Dengan bantuannya, kaca dicat hijau. Selanjutnya, logam baru diisolasi dari bijih ini dan disebut nikel.

Arsenik murni bersifat inert dalam sifat kimianya dan dapat ditemukan dalam keadaan aslinya. Itu terlihat seperti jarum atau kubus yang menyatu. Nugget seperti itu mudah digiling menjadi bubuk. Ini mengandung hingga 15% kotoran ( kobalt, besi, nikel, perak dan logam lainnya).

Biasanya kandungan As dalam tanah berkisar antara 0,1 mg/kg hingga 40 mg/kg. Di daerah di mana bijih arsenik terdapat dan di daerah gunung berapi, tanah dapat mengandung As dalam jumlah yang sangat besar - hingga 8 g/kg. Angka ini persis sama dengan angka yang ditemukan di beberapa wilayah di Selandia Baru dan Swiss. Di daerah seperti itu, tumbuhan mati dan hewan jatuh sakit. Situasi yang sama juga terjadi di gurun dan stepa, di mana arsenik tidak hilang dari tanah. Dibandingkan dengan kandungan rata-ratanya, batuan lempung juga tergolong kaya karena mengandung zat arsenik empat kali lebih banyak.

Jika suatu zat murni diubah sebagai hasil biometilasi menjadi senyawa organoarsenik yang mudah menguap, maka zat tersebut dibawa keluar dari tanah tidak hanya oleh air, tetapi juga oleh angin. Biometilasi adalah penambahan gugus metil untuk membentuk ikatan C–As. Proses ini dilakukan dengan partisipasi zat methylcobalamin - turunan vitamin B12 yang dimetilasi. Biometilasi As terjadi di air laut dan air tawar. Hal ini mengarah pada pembentukan senyawa organoarsenik seperti asam metilarsonik dan dimetilarsinat.

Di daerah yang tidak terdapat pencemaran spesifik, konsentrasi arseniknya adalah 0,01 μg/m3, dan di kawasan industri tempat pembangkit listrik dan pabrik berada, konsentrasinya mencapai 1 μg/m3. Di daerah dimana pusat industri berada, pengendapan arsenik sangat banyak dan jumlahnya mencapai 40 kg/sq. km per tahun.

Senyawa arsenik yang mudah menguap, ketika sifat-sifatnya belum sepenuhnya dipelajari, membawa banyak masalah bagi manusia. Keracunan massal tidak jarang terjadi bahkan di abad ke-19. Namun para dokter tidak mengetahui penyebab keracunan tersebut. Dan zat beracun itu terkandung dalam cat wallpaper hijau dan plester. Kelembaban yang tinggi menyebabkan terbentuknya jamur. Di bawah pengaruh kedua faktor ini, zat organoarsenik yang mudah menguap terbentuk.

Ada asumsi bahwa proses pembentukan turunan organoarsenik yang mudah menguap bisa jadi menyebabkan tertundanya keracunan kaisar Napoleon yang menyebabkan kematiannya. Asumsi ini didasarkan pada fakta bahwa 150 tahun setelah kematiannya, ditemukan jejak arsenik di rambutnya.

Zat arsenik ditemukan dalam jumlah sedang di beberapa air mineral. Standar yang berlaku umum menetapkan bahwa dalam air mineral obat, konsentrasi arsenik tidak boleh lebih dari 70 µg/l. Pada prinsipnya, meskipun konsentrasi zatnya lebih tinggi, hal ini hanya dapat menyebabkan keracunan jika digunakan secara terus-menerus dan dalam jangka panjang.

Arsenik dapat ditemukan di perairan alami dalam berbagai senyawa dan bentuk. Arsenik trivalen, misalnya, jauh lebih beracun dibandingkan arsenik pentavalen.

Beberapa rumput laut dapat mengakumulasi arsenik dalam konsentrasi tertentu sehingga berbahaya bagi manusia. Alga tersebut dapat dengan mudah tumbuh dan bahkan berkembang biak di lingkungan asam arsenik. Di beberapa negara mereka digunakan sebagai agen pengendalian hama ( melawan tikus).

Sifat kimia

Arsenik kadang-kadang disebut logam, namun kenyataannya lebih bersifat non-logam. Ia tidak membentuk garam bila digabungkan dengan asam, tetapi ia sendiri merupakan zat pembentuk asam. Itu sebabnya disebut juga semimetal. Seperti fosfor, arsenik dapat berada dalam bentuk alotropik yang berbeda.

Salah satu bentuknya adalah arsenik abu-abu, zat yang agak rapuh. Patahannya memiliki kilau metalik yang cerah ( oleh karena itu, nama keduanya adalah “logam arsenik”). Konduktivitas listrik semimetal ini 17 kali lebih kecil dibandingkan tembaga, namun pada saat yang sama 3,6 kali lebih besar dibandingkan merkuri. Semakin tinggi suhu, semakin rendah konduktivitas listriknya. Sifat khas logam ini juga merupakan ciri semimetal ini.

Jika uap arsenik didinginkan sebentar hingga suhu –196 derajat ( ini adalah suhu nitrogen cair), Anda akan mendapatkan zat lunak, transparan, berwarna kuning yang terlihat seperti fosfor kuning. Kepadatan zat ini jauh lebih rendah dibandingkan logam arsenik. Uap arsenik kuning dan uap arsenik terdiri dari molekul yang berbentuk tetrahedron ( itu. bentuk limas dengan empat alas). Molekul fosfor memiliki bentuk yang sama.

Di bawah pengaruh radiasi ultraviolet, serta ketika dipanaskan, arsenik kuning langsung berubah menjadi abu-abu; Reaksi ini melepaskan panas. Jika uap mengembun di atmosfer inert, maka bentuk lain dari unsur ini akan terbentuk - amorf. Jika uap arsenik diendapkan pada kaca, lapisan cermin akan terbentuk.

Struktur kulit terluar elektronik unsur ini sama dengan fosfor dan nitrogen. Arsenik, seperti fosfor, dapat membentuk tiga ikatan kovalen.

Jika udaranya kering, maka As mempunyai bentuk stabil. Menjadi kusam karena udara lembab dan ditutupi dengan oksida hitam di atasnya. Saat dinyalakan, uap arsenik mudah terbakar dengan nyala api biru.

Karena dalam bentuknya yang murni cukup lembam; alkali, air dan berbagai asam yang tidak memiliki sifat pengoksidasi tidak mempengaruhinya dengan cara apapun. Jika diambil asam nitrat encer maka As murni akan teroksidasi menjadi asam ortoarsenosa, dan jika diambil asam nitrat pekat akan teroksidasi menjadi asam ortoarsenosa.

Bagaimana bereaksi dengan belerang dan halogen. Dalam reaksi dengan belerang, sulfida dengan komposisi berbeda terbentuk.

Arsenik itu seperti racun

Semua senyawa arsenik beracun.

Keracunan akut oleh zat-zat ini dimanifestasikan oleh sakit perut, diare, muntah, dan depresi sistem saraf pusat. Gejala keracunan zat ini sangat mirip dengan gejala kolera. Oleh karena itu, dalam praktik peradilan, kasus penggunaan arsenik sebagai racun di masa lalu sering dijumpai. Senyawa beracun yang paling berhasil digunakan untuk tujuan kriminal adalah arsenik trioksida.

Di daerah di mana terdapat kelebihan zat dalam air dan tanah, zat tersebut terakumulasi di kelenjar tiroid manusia. Akibatnya, mereka menderita penyakit gondok endemik.

Keracunan arsenik

Gejala keracunan arsenik antara lain rasa logam di mulut, muntah, dan sakit perut parah. Nantinya, kejang atau kelumpuhan bisa terjadi. Keracunan dapat menyebabkan kematian. Penangkal keracunan arsenik yang paling banyak tersedia dan terkenal adalah susu. Protein utama susu adalah kasein. Ini membentuk senyawa tidak larut dengan arsenik yang tidak diserap ke dalam darah.

Keracunan terjadi:
1. Bila senyawa arsenik dihirup dalam bentuk debu ( paling sering - dalam kondisi produksi yang tidak menguntungkan).
2. Saat meminum air dan makanan beracun.
3. Saat menggunakan obat-obatan tertentu. Zat berlebih disimpan di sumsum tulang, paru-paru, ginjal, kulit, dan saluran usus. Terdapat banyak bukti bahwa senyawa arsenik anorganik bersifat karsinogenik. Karena konsumsi air atau obat-obatan yang mengandung arsenik dalam jangka panjang, kanker kulit tingkat rendah dapat berkembang ( kanker Bowen) atau hemangioendotelioma hati.

Dalam kasus keracunan akut, bilas lambung diperlukan sebagai pertolongan pertama. Dalam kondisi stasioner, hemodialisis dilakukan untuk membersihkan ginjal. Untuk digunakan pada keracunan akut dan kronis, Unithiol digunakan - penawar universal. Selain itu, zat antagonis digunakan: belerang, selenium, seng, fosfor; dan vitamin dan asam amino kompleks adalah wajib.

Gejala overdosis dan defisiensi

Kemungkinan tanda-tanda kekurangan arsenik dimanifestasikan oleh penurunan konsentrasi trigliserida dalam darah, peningkatan kesuburan, dan kemunduran perkembangan dan pertumbuhan tubuh.

Arsenik adalah zat yang sangat beracun; dosis tunggal 50 mg dapat berakibat fatal. Overdosis dimanifestasikan oleh lekas marah, alergi, sakit kepala, dermatitis, eksim, konjungtivitis, depresi fungsi pernapasan dan sistem saraf, serta gangguan fungsi hati. Overdosis suatu zat meningkatkan risiko terkena kanker.

Sumber unsur tersebut dianggap: produk tumbuhan dan hewan, makanan laut, biji-bijian, sereal, tembakau, anggur, dan bahkan air minum.

Tidak perlu khawatir untuk memasukkan unsur mikro ini ke dalam makanan kita - unsur ini ditemukan di hampir semua produk hewani dan nabati, kecuali gula rafinasi. Itu datang kepada kita dalam jumlah yang cukup dengan makanan. Produk yang sangat kaya akan kandungannya, seperti udang, lobster, lobster - untuk menghindari overdosis, sebaiknya makan secukupnya agar tidak menelan racun dalam jumlah berlebihan.

Senyawa arsenik dapat masuk ke dalam tubuh manusia dengan air mineral, makanan laut, jus, anggur anggur, obat-obatan, herbisida dan pestisida. Zat ini terakumulasi terutama di sistem retikuloendotelial, juga di paru-paru, kulit, dan ginjal. Asupan harian suatu zat yang tidak mencukupi ke dalam tubuh dianggap 1 mcg/hari. Ambang batas toksisitasnya sekitar 20 mg.

Sejumlah besar unsur ini ditemukan dalam minyak ikan dan, anehnya, dalam anggur. Dalam air minum normal, kandungan zatnya rendah dan tidak berbahaya bagi kesehatan - sekitar 10 µg/l. Beberapa wilayah di dunia ( Meksiko, Taiwan, India, Bangladesh) terkenal memiliki kadar arsenik yang tinggi dalam air minum mereka ( 1mg/l), dan oleh karena itu keracunan massal terhadap warga terkadang terjadi di sana.

Arsenik mencegah tubuh kehilangan fosfor. Vitamin D merupakan faktor pengatur metabolisme fosfor-kalsium, dan arsenik, pada gilirannya, mengatur metabolisme fosfor.

Diketahui juga bahwa beberapa bentuk alergi berkembang karena kekurangan arsenik dalam tubuh.

Elemen jejak digunakan untuk meningkatkan nafsu makan jika terjadi anemia. Untuk keracunan selenium, arsenik adalah penawar yang sangat baik. Studi eksperimental pada tikus menunjukkan bahwa dosis zat yang dihitung secara tepat membantu mengurangi kejadian kanker.

Ketika konsentrasi suatu unsur dalam tanah atau makanan meningkat, terjadi keracunan. Keracunan parah dapat menyebabkan penyakit serius seperti kanker laring atau leukemia. Apalagi jumlah kematian juga akan meningkat.

Diketahui bahwa 80% zat yang masuk ke dalam tubuh bersama makanan dikirim ke saluran pencernaan dan dari sana masuk ke dalam darah, dan 20% sisanya sampai ke kita melalui kulit dan paru-paru.

Sehari setelah masuk ke dalam tubuh, lebih dari 30% zat dikeluarkan bersama urin dan sekitar 4% bersama feses. Menurut klasifikasinya, arsenik diklasifikasikan sebagai unsur imunotoksik dan esensial bersyarat. Telah terbukti bahwa zat tersebut berperan dalam hampir semua proses biokimia yang penting.

Arsenik dalam kedokteran gigi

Zat ini sering digunakan untuk mengobati penyakit gigi seperti karies. Karies dimulai ketika garam berkapur pada email gigi mulai terurai dan gigi yang lemah diserang oleh patogen. Dengan mempengaruhi bagian dalam gigi yang lunak, mikroba membentuk rongga karies.
Jika pada tahap penyakit ini rongga karies dibersihkan dan diisi dengan bahan pengisi, maka gigi akan tetap “hidup”. Dan jika prosesnya dibiarkan begitu saja, rongga karies mencapai jaringan yang berisi darah, saraf, dan pembuluh limfatik. Ini disebut bubur kertas.

Peradangan pada pulpa berkembang, setelah itu satu-satunya cara untuk mencegah penyebaran penyakit lebih lanjut adalah dengan menghilangkan saraf. Untuk manipulasi inilah diperlukan arsenik.

Pulpa diekspos dengan instrumen gigi, butiran pasta yang mengandung asam arsenosa ditempatkan di atasnya, dan pulpa tersebut berdifusi ke dalam pulpa hampir seketika. Sehari kemudian gigi itu mati. Sekarang pulpa dapat diangkat sepenuhnya tanpa rasa sakit, saluran akar dan ruang pulpa dapat diisi dengan pasta antiseptik khusus, dan gigi dapat ditutup rapat.

Arsenik dalam pengobatan leukemia

Arsenik cukup berhasil digunakan untuk mengobati bentuk leukemia ringan, serta selama periode eksaserbasi primer, di mana belum terlihat peningkatan tajam pada limpa dan kelenjar getah bening. Ini mengurangi atau bahkan menekan pembentukan leukosit patologis, merangsang hematopoiesis merah dan pelepasan sel darah merah ke pinggiran.

Memperoleh arsenik

Ini diperoleh sebagai produk sampingan dari pengolahan bijih timah, tembaga, kobalt dan seng, serta selama penambangan emas. Beberapa bijih polimetalik mengandung hingga 12% arsenik. Jika dipanaskan hingga 650 - 700 derajat, maka tanpa adanya udara terjadi sublimasi. Jika dipanaskan di udara, terbentuk “arsenik putih”, yang merupakan oksida yang mudah menguap. Itu dikondensasi dan dipanaskan dengan batu bara, di mana arsenik berkurang. Mendapatkan elemen ini adalah produksi yang berbahaya.

Sebelumnya, sebelum berkembangnya ekologi sebagai ilmu pengetahuan, “arsenik putih” dilepaskan ke atmosfer dalam jumlah besar, dan kemudian menetap di pepohonan dan tumbuhan. Konsentrasi yang diperbolehkan di udara adalah 0,003 mg/m3, sedangkan di dekat fasilitas industri konsentrasinya mencapai 200 mg/m3. Anehnya, lingkungan paling tercemar bukan oleh pabrik-pabrik yang memproduksi arsenik, tetapi oleh pembangkit listrik dan perusahaan metalurgi non-besi. Sedimen dasar dekat pabrik peleburan tembaga mengandung sejumlah besar unsur tersebut - hingga 10 g/kg.

Paradoks lainnya adalah zat ini diproduksi dalam jumlah lebih besar dari yang dibutuhkan. Hal ini jarang terjadi pada industri pertambangan logam. Kelebihannya harus dibuang ke dalam wadah logam besar, menyembunyikannya di tambang tua bekas.

Arsenopirit adalah mineral industri yang berharga. Deposit tembaga-arsenik yang besar ditemukan di Asia Tengah, Georgia, Amerika Serikat, Jepang, Norwegia, Swedia; emas-arsenik - di AS, Prancis; arsenik-kobalt - di Selandia Baru, Kanada; arsenik-timah - di Inggris dan Bolivia.

Penentuan arsenik

Reaksi kualitatif terhadap arsenik terdiri dari pengendapan sulfida kuning dari larutan asam klorida. Jejak ditentukan dengan metode Gutzeit atau reaksi Marsh: potongan kertas yang direndam dalam HgCl2 berubah warna menjadi gelap dengan adanya arsin, yang mengurangi sublimasi menjadi merkuri.

Selama setengah abad terakhir, berbagai teknik analisis sensitif telah dikembangkan ( spektrometri), sehingga arsenik dalam jumlah kecil pun dapat dideteksi. Jika hanya terdapat sedikit zat di dalam air, maka sampel dikonsentrasikan terlebih dahulu.

Beberapa senyawa dianalisis dengan metode hidrida selektif. Metode ini melibatkan reduksi selektif analit menjadi senyawa arsin yang mudah menguap. Arsin yang mudah menguap dibekukan dalam wadah yang didinginkan dengan nitrogen cair. Kemudian, dengan memanaskan isi wadah secara perlahan, Anda dapat memastikan bahwa arsin yang berbeda menguap secara terpisah satu sama lain.

Aplikasi Industri

Sekitar 98% dari seluruh arsenik yang ditambang tidak digunakan dalam bentuk murni. Namun senyawanya telah mendapatkan popularitas dan digunakan di berbagai industri. Ratusan ton zat tersebut ditambang dan digunakan setiap tahunnya. Ini ditambahkan ke paduan bantalan untuk meningkatkan kualitas, digunakan dalam pembuatan kabel dan baterai timbal untuk meningkatkan kekerasan, dan digunakan dalam paduan dengan germanium atau silikon dalam produksi perangkat semikonduktor. Arsenik digunakan sebagai dopan yang memberikan jenis konduktivitas tertentu pada semikonduktor “klasik”.

Arsenik adalah bahan berharga dalam metalurgi non-besi. Ketika ditambahkan timbal dalam jumlah 1%, kekerasan paduan meningkat. Jika Anda menambahkan sedikit arsenik ke timah cair, maka selama proses pelemparan, bola berbentuk bola dengan bentuk biasa akan keluar. Aditif pada tembaga meningkatkan kekuatan, ketahanan korosi, dan kekerasannya. Berkat aditif ini, fluiditas tembaga meningkat, yang memudahkan proses penarikan kawat.

Seperti yang ditambahkan ke beberapa jenis kuningan, perunggu, paduan pencetakan, dan babbitt. Namun tetap saja, ahli metalurgi berusaha mengecualikan bahan tambahan ini dari proses produksi, karena sangat berbahaya bagi manusia. Selain itu, arsenik juga berbahaya bagi logam, karena keberadaan arsenik dalam jumlah besar merusak sifat-sifat banyak paduan dan logam.

Oksida digunakan dalam pembuatan kaca sebagai pencerah kaca. Bahkan peniup kaca kuno pun tahu bahwa arsenik putih berkontribusi terhadap kekeruhan kaca. Namun, penambahan kecil justru mencerahkan kaca. Arsenik masih termasuk dalam resep pembuatan beberapa gelas, misalnya gelas “Wina” yang digunakan untuk membuat termometer.

Senyawa arsenik digunakan sebagai antiseptik untuk melindungi dari pembusukan, serta untuk mengawetkan bulu, kulit, boneka binatang; untuk membuat cat antifouling untuk transportasi air; untuk impregnasi kayu.

Aktivitas biologis beberapa turunan As telah menarik perhatian para ahli agronomi, pekerja layanan sanitasi dan epidemiologi, dan dokter hewan. Akibatnya, terciptalah obat-obatan yang mengandung arsenik, yang merupakan stimulan produktivitas dan pertumbuhan; obat pencegah penyakit ternak; agen anthelmintik.

Pemilik tanah di Tiongkok kuno mengolah tanaman padi dengan oksida arsenik untuk melindunginya dari penyakit jamur dan tikus, sehingga melindungi tanaman tersebut. Sekarang, karena toksisitas zat yang mengandung arsenik, penggunaannya dalam pertanian menjadi terbatas.

Bidang penggunaan zat yang mengandung arsenik yang paling penting adalah produksi sirkuit mikro, bahan semikonduktor dan serat optik, elektronik film, serta pertumbuhan kristal tunggal khusus untuk laser. Dalam kasus ini, biasanya, gas arsin digunakan. Indium dan galium arsenida digunakan dalam pembuatan dioda, transistor, dan laser.

Dalam jaringan dan organ, unsur ini terutama ditemukan pada fraksi protein, lebih sedikit pada fraksi larut asam, dan hanya sebagian kecil pada fraksi lipid. Ini adalah peserta dalam reaksi redoks, tanpanya, pemecahan oksidatif karbohidrat kompleks tidak mungkin terjadi. Ini terlibat dalam fermentasi dan glikolisis. Senyawa zat ini digunakan dalam biokimia sebagai penghambat enzim spesifik, yang diperlukan untuk mempelajari reaksi metabolisme. Hal ini diperlukan bagi tubuh manusia sebagai elemen jejak.