ヒ素の物性を簡単に説明します。 ヒ素とは何ですか? 定義、式、プロパティ
ヒ素-中世と現代の毒殺者の古典的な毒
と現代のスポーツとリハビリテーション医学の医学
有毒で有毒な石や鉱物
砒素(lat。Arsenicum)、As、メンデレーエフの周期系のグループVの化学元素、原子番号33、原子量74.9216; スチールグレーの結晶。 この元素は、1つの安定同位体75Asで構成されています。 どんな形でも有毒、薬。
履歴リファレンス。
砒素と硫黄の天然化合物(雄黄As 2 S 3、鶏冠石As 4 S 4)は、これらの鉱物を薬や塗料として使用した古代世界の人々に知られていました。 硫化ヒ素の燃焼生成物である酸化ヒ素(III)As 2 O 3(「白色ヒ素」)も知られていました。
アルセニコンという名前は、私たちの時代の初めにすでに見られます。 それはギリシャの砒素に由来します-強く、勇気があり、砒素化合物を指定するのに役立ちます(体への影響による)。 ロシア語の名前は「マウス」(「死」-ヤクを殺すためのヒ素製剤の使用、およびマウスとラットの絶滅による)に由来すると考えられています。 遊離ヒ素の化学的調製は、西暦1250年に起因します。 1789年、A。ラヴォワジエは化学元素のリストにヒ素を含めました。
砒素。 Belorechenskoe鉱床、Sev。 コーカサス、ロシア。 〜10x7 cm写真:A.A。 Evseev。
自然界におけるヒ素の分布。
地殻(クラーク)中のヒ素の平均含有量は1.7 * 10 -4%(質量)であり、そのような量ではほとんどの火成岩に存在します。 ヒ素化合物は高温で揮発性であるため(バソリスでの乾燥火山昇華)、元素は大気中に昇華し、金属蒸気(ミラージュ-波紋の下の空気)の形で空気が亀裂やチューブのマグマ溶岩を介して昇華中に蓄積しませんプロセス; それは濃縮され、結晶形成触媒である金属鉄(S、Se、Sb、Fe、Co、Ni、Cuおよび他の元素と一緒に)上の蒸気および高温の深層水から沈殿します。
火山の噴火中(ヒ素の乾性昇華中)、揮発性化合物の形のヒ素が大気中に侵入します。 ヒ素は多価であるため、その移動は酸化還元環境の影響を受けます。 地表の酸化条件下で、ヒ酸塩(As 5+)とアルセナイト(As 3+)が形成されます。
これらは、ヒ素鉱床の地域で見られる希土類鉱物です。 天然のヒ素とAs2 +ミネラルはさらにまれです。 鉱物およびヒ素化合物(約180)のうち、硫砒鉄鉱FeAsSは工業的に重要です(鉄原子は黄鉄鉱形成の中心であり、開始「単結晶」の式はFe +(As + S)です)。
硫砒鉄鉱脈。 Trifonovskaya shkh。、Kochkarskoye鉱床(Au)、プラスト、Yu。Ural、ロシア。 砒素。 写真:A.A。 Evseev。
少量のヒ素は生命に不可欠です。 しかし、砒素の堆積物と若い火山の活動の領域では、場所の土壌には最大1%の砒素が含まれており、これは家畜の病気と植生の死に関連しています。 砒素の蓄積は、砒素が不活性な土壌での草原や砂漠の風景に特に特徴的です。 湿度の高い気候や植物や土壌に水をやるとき、ヒ素は土壌から洗い流されます。
生物では、平均して3・10-5%のヒ素、河川では3・10-7%。 川によって海に運ばれたヒ素は、比較的早く沈殿します。 海水では、1 * 10 -7%のヒ素(それを置き換える金がたくさんあります)ですが、粘土とヒ素頁岩(川や貯水池の土手、粘土の黒い地層、採石場の端に沿って)- 6.6 * 10-4%。 堆積性の鉄鉱石、フェロマンガン、その他の鉄団塊は、しばしばヒ素に富んでいます。
ヒ素の物性。
ヒ素にはいくつかの同素体修飾があります。 通常の状態では、最も安定しているのは、いわゆる金属または灰色のヒ素(α-As)-灰色の鋼です。 壊れやすい結晶塊(特性によると-黄鉄鉱、閃亜鉛鉱、鉄黄鉄鉱など); 新たな破壊では、金属光沢があり、As 2 O 3の薄膜で覆われているため、空気中ですぐに変色します。
ヒ素がシルバーブレンドと呼ばれることはめったにありません-皇帝A.M.の書記官の場合 17世紀半ばのロマノフ朝は、可鍛性がなく、時には粉末状の「銀」を粉砕することができます。これは、すべてのロシアの皇帝にとって毒です。 スペインのアルマデンに向かう途中の工場「ドンキホーテ」近くの毒殺者の居酒屋で最も有名なスペインのスキャンダル。ヨーロッパ大陸で赤い辰砂が採掘されています(ロシア連邦のクラスノダール地方での処女の販売に関するスキャンダル、 Novyの村、クリスタルレッドの辰砂、働きたくない)。
硫砒鉄鉱。 方解石球晶を含む角柱状結晶のドルーズ。 フライベルク、ザクセン、ドイツ。 写真:A.A。 Evseev。
灰色のヒ素の結晶格子は菱面体晶(a \u003d4.123Å、角度α\ u003d 54 o 10 "、x \ u003d 0.226)、層状です。密度5.72 g / cm 3(20 o C)、電気抵抗率35 * 10 -8オーム* m、または35 * 10-6オーム* cm、電気抵抗の温度係数3.9 10 -3(0 o -100 o C)、ブリネル硬度1470 MN / m 2、または147 kgf / mm 2(3 --Moocyによると4);ヒ素は耐磁性です。
大気圧下では、α-Asの三重点は816°C、圧力は36°Cであるため、ヒ素は溶融せずに615°Cで昇華します。
ヒ素蒸気は、最大800°CのAs 4分子で構成され、1700°Cを超えるとAs2のみで構成されます。 液体空気で冷却された表面に砒素の蒸気が凝縮すると、黄色の砒素が形成されます。これは、白リンと同様の特性を持つ、密度1.97 g / cm3の透明でワックスのような柔らかい結晶です。
光の作用下またはわずかな加熱で、それは灰色のヒ素に変わります。 ガラス質-アモルファス修飾が知られています:黒ヒ素と茶色ヒ素。270°C以上に加熱すると灰色ヒ素に変わります。
ヒ素の化学的性質。
ヒ素原子の外部電子の配置は3d10 4s 2 4p3です。 化合物では、ヒ素の酸化状態は+ 5、+ 3、および-3です。 灰色のヒ素は、リンよりも化学的に活性がありません。 400°C以上の空気中で加熱すると、ヒ素が燃焼し、As 2 O3を形成します。
ヒ素はハロゲンと直接結合します。 通常の状態では、AsF5-ガス; AsF 3、AsCl 3、AsBr3-無色の揮発性液体; AsI3とAs2 I4は赤い結晶です。 ヒ素を硫黄と一緒に加熱すると、硫化物が得られます。オレンジレッドのAs 4 S4とレモンイエローのAs2 S3です。
淡黄色の硫化銀As2 S 5( 硫砒鉄鉱)H 2 Sを、発煙塩酸中のヒ素(またはその塩)の氷冷溶液に通すことによって堆積します。2H3AsO 4 + 5H 2 S \ u003d As 2 S 5 + 8H 2 O; 約500°Cで、As 2 S3と硫黄に分解します。
すべての硫化ヒ素は水と希酸に不溶性です。 強力な酸化剤(HNO 3 + HCl、HCl + KClO 3の混合物)は、それらをH 3 AsO4とH2 SO4の混合物に変換します。
硫化物As2 S 3は、アンモニウムおよびアルカリ金属の硫化物および多硫化物に容易に溶解し、酸性塩(チオヒ素H 3 AsS3およびチオマルセニックH3 AsS 4)を形成します。
酸素を使用すると、ヒ素は酸化物を生成します。酸化ヒ素(III)As 2 O 3-無水ヒ素および酸化ヒ素(V)As 2 O5-無水ヒ素。 それらの最初のものは、ヒ素またはその硫化物に対する酸素の作用によって形成されます。たとえば、2As 2 S 3 + 9O 2 = 2As 2 O 3 + 6SO2です。
2 O 3蒸気が凝縮して無色のガラス質の塊になり、密度3.865 g / cm 3の小さな立方晶が形成されるため、時間の経過とともに不透明になります。 蒸気密度は式As4 O6に対応します。 1800 o Cを超える蒸気は、As 2 O3で構成されます。
100 gの水に、2.1gのAs2 O 3を溶解します(25°C)。 酸化ヒ素(III)は両性化合物であり、酸性特性が優勢です。 オルト亜ヒ酸H3 AsO3およびメタ亜ヒ酸HAsO2酸に対応する塩(亜ヒ酸塩)が知られています。 酸自体は得られていません。 アルカリ金属とアンモニウムアルセナイトのみが水溶性です。
As 2 O 3とアルセナイトは通常還元剤(たとえば、As 2 O 3 + 2I 2 + 5H 2 O \ u003d 4HI + 2H 3 AsO 4)ですが、酸化剤(たとえば、As 2 O 3)にすることもできます。 + 3C \ u003d 2As + ZSO)。
ヒ酸(V)酸化物は、ヒ酸H 3 AsO 4(約200°C)を加熱することによって得られます。 無色で、約500℃でAs 2 O3とO2に分解します。 ヒ酸は、AsまたはAs 2 O3に濃HNO3を作用させることによって得られます。
ヒ酸の塩(ヒ酸塩)は、アルカリ金属とアンモニウム塩を除いて、水に不溶性です。 酸オルトヒ酸H3 AsO 4、メタヒ酸HAsO3およびピロメン酸H4 As 2 O7に対応する塩が知られています。 最後の2つの酸は遊離状態では得られていません。 金属と融合すると、ヒ素は主に化合物(ヒ化物)を形成します。
ヒ素を取得します。
砒素は、砒素黄鉄鉱を加熱することによって産業で得られます。
FeAsS = FeS + As
または(まれに)石炭によるAs 2 O3の還元。 両方のプロセスは、ヒ素蒸気凝縮用のレシーバーに接続された耐火性粘土レトルトで実行されます。
無水ヒ素は、ヒ素鉱石の酸化的焙焼によって、またはほとんどの場合ヒ素を含む多金属鉱石の焙焼の副産物として生成されます。 酸化的焙煎中に、As 2 O 3蒸気が形成され、トラップチャンバー内で凝縮します。
生のAs2 O 3は、500〜600°Cで昇華することにより精製されます。精製されたAs 2 O 3は、ヒ素の生成とその調製に使用されます。
ヒ素の使用。
ショットガンショットの製造に使用される鉛に少量のヒ素(0.2〜1.0重量%)が導入されます(ヒ素は溶融鉛の表面張力を増加させるため、ショットは球形に近い形状になります。ヒ素はわずかに増加します。鉛の硬度)。 アンチモンの部分的な代替品として、ヒ素は一部の赤ちゃんや印刷用合金に含まれています。
純粋なヒ素は有毒ではありませんが、水溶性であるか、胃液の作用で溶解する可能性のあるすべての化合物は非常に有毒です。 ヒ素水素は特に危険です。 生産に使用されるヒ素化合物の中で、無水ヒ素が最も毒性があります。
非鉄金属のほとんどすべての硫化鉱、および鉄(硫黄)黄鉄鉱には、ヒ素の混合物が含まれています。 したがって、それらの酸化焙焼中に、二酸化硫黄SO 2とともに、As 2 O3が常に形成されます。 そのほとんどは煙路で凝縮しますが、処理施設がないか効率が低い場合、鉱石窯の排気ガスはかなりの量のAs 2 O3を同伴します。
純粋なヒ素は、毒性はありませんが、空気中に保存すると常に有毒なAs 2 O3でコーティングされます。 適切に換気が行われていない場合、ヒ素水素が生成されるため、ヒ素の混合物を含む工業用硫酸または塩酸で金属(鉄、亜鉛)をエッチングすることは非常に危険です。
体内のヒ素。
微量元素として、ヒ素は野生生物に遍在しています。 土壌中のヒ素の平均含有量は4 * 10 -4%、植物灰中のヒ素の平均含有量は-3 * 10 -5%です。 海洋生物のヒ素含有量は陸生生物よりも高い(魚では、生物質1 kgあたり0.6〜4.7 mgが肝臓に蓄積する)。
その最大量(組織1 gあたり)は腎臓と肝臓に見られます(摂取すると脳に蓄積されません)。 ヒ素は肺や脾臓、皮膚、髪の毛にたくさん含まれています。 比較的少ない-脳脊髄液、脳(主に下垂体)、性腺など。
組織では、ヒ素が主な タンパク質画分(「ボディービルダーとアスリートの石」)、はるかに少ない-酸に可溶であり、脂質画分にはそのほんの一部しか見られません。 彼らは進行性の筋ジストロフィーで治療されます-それは脳と骨に蓄積しません(スポーツドーピング、彼らはポーランド、EU、1941-1944の「Ausvents」のような強制収容所の人質と囚人を治療します)。
ヒ素は酸化還元反応に関与しています:複雑な生物学的炭水化物と糖の酸化分解、発酵、解糖など。 精神的能力を向上させます(脳内の糖を分解するプロセスに貢献します)。 ヒ素化合物は、代謝反応を研究するための特定の酵素阻害剤として生化学で使用されます。 生体組織の崩壊を促進します(加速します)。 歯科や腫瘍学で積極的に使用されており、急速に成長し、早期に老化する癌細胞や腫瘍を排除します。
タリウム、ヒ素、鉛の混合物(硬質硫化物合金):ハッチンソナイト(ハッチンソナイト)
化学式(Pb、Tl)S` Ag2S * 5 As2 S5は、硫化銀と炭化アドセニドの複合塩です。 ひし形。 角柱状から針状の結晶。 (010)に従って完全な劈開。 骨材は放射状に針状で、粒状です。 硬度1.5-2。 比重4.6。 赤。 ダイヤモンドのキラキラ。 ドロマイト、硫化物、およびZn、Fe、As、およびスルホヒ化物のヒ化物を含む熱水鉱床。 カルデラと開いた火山の噴出口を介したマグマの乾燥硫酸とヒ素の昇華、および地球の真っ赤なマグマからの深成火成深成岩体の亀裂を介した乾燥昇華の結果。 銀が含まれています。 それは人間と動物の健康にとって非常に危険な10の1つであり、発癌性の石や鉱物は、他の岩石の中でも特に有害で、健康に危険であり(許可されていない取り扱いで)、鉱石の美しさを欺く形で結晶化します。 写真では-雄黄を含むハッチンソナイト。
有毒なミネラル。 ハッチンソナイト-ケンブリッジ大学の鉱物学者ハッチンソンにちなんで名付けられ、鉛のように見えます(放射線から保護するために使用できます)。 1861年にオープンしました。 タリウム、ヒ素、鉛の致命的な混合物(硬質合金)。 このミネラルとの接触は、脱毛(脱毛症、はげ、はげ)、複雑な皮膚病、そして死につながる可能性があります。 その主要なコンポーネントはすべて有毒です。 鉛、天然銀、黄鉄鉱(「乾燥黄鉄鉱」)および硫砒鉄鉱と非常によく似ています。 また、アンチモン(アンチモン化合物、非常に有毒)のように見えます。 ゼオライトのようにも見えます。 グッチンソナイトは、タリウム、鉛、ヒ素の危険で驚くべき超硬合金混合物です。 3つの希少で非常に高価で価値のある鉱石金属は、細心の注意を払って取り扱わなければならない有毒で致命的な鉱物のカクテルを形成します。 それらは同時に脳、心臓、肝臓に影響を及ぼします。
タリウムは鉛の暗い双子です。 この高密度の脂肪金属は、原子量が鉛と似ていますが、さらに致命的です。 タリウムは、元素の奇妙な組み合わせ(硬質合金)で構成された毒性の高い化合物に現れる希少金属です。 タリウム曝露の影響は鉛よりも危険であり、脱毛(脱毛症、脱毛症)、皮膚接触による重篤な病気、そして多くの場合死が含まれます。 ハッチンソナイトは、ケンブリッジ大学の有名な鉱物学者であるジョンハッチンソンにちなんで名付けられました。 この鉱物はヨーロッパの山岳地帯で、ほとんどの場合鉱床で見つけることができます。 医療歯科などで人気のミネラル。アルコール依存症の人はミネラルを恐れています。
ハッチンソナイト(ハッチンソナイト)は、冗談めかして「ドライ」または「ハードアルコール」、「ハードアルコール」と呼ばれることもあります(中毒による身体や人間の健康への悪影響だけではありません)。 食用アルコール(アルコール)の化学式はC2 H5(OH)です。 ハッチンソナイト(ハッチンソナイト)の化学式は-5 As2 S5 *(Pb、Tl)S` Ag2Sまたは5As2 S5 *(Pb、Tl)S` Ag Ag Sです。ハッチンソナイト(ハッチンソナイト)の式は時々異なって書き直されます- As2 S5 *(Pb)+ As2 S5 *(Tl)+ As2 S5 * S + As2 S5 * Ag + As2 S5 * AgS。 生産中の成分の化学的分離は、さまざまなアルコールの種類(超音波によって粉砕され、遠心分離機または振動プラットフォーム上で分離される、質量と重量が異なる機械的濃縮の層-ホラーフィルム「エイリアン」)に従っても実行されます")。 化学式の他の同様の変形が可能です(組成は異なります)。
ADR 6.1
有毒物質(毒)
吸入、皮膚接触、または飲み込んだ場合の中毒の危険性があります。 水生環境または下水道に有害
非常口マスクを使用する
ADR 3
可燃性の液体
火災の危険があります。 爆発の危険があります。 容器は加熱すると爆発する可能性があります(非常に危険-燃えやすい)
ADR 2.1
可燃性ガス
火災の危険があります。 爆発の危険があります。 プレッシャーがかかっている可能性があります。 窒息のリスク。 やけどや凍傷を引き起こす可能性があります。 加熱すると容量が爆発する可能性があります(非常に危険です-実際には燃えません)
カバーを使用してください。 低表面積(穴、低地、塹壕)を避けてください
赤いひし形、ADR番号、黒または白の炎
ADR 2.2
ガス瓶不燃性、非毒性のガス。
窒息のリスク。 プレッシャーがかかっている可能性があります。 凍傷を引き起こす可能性があります(火傷に似ています-蒼白、水疱、黒いガス壊疽-きしむ音)。 コンテナは加熱すると爆発する可能性があります(非常に危険です-火花、炎、マッチからの爆発、実際には燃えません)
カバーを使用してください。 低表面積(穴、低地、塹壕)を避けてください
緑のひし形、ADR番号、黒または白のガスボンベ(「シリンダー」、「魔法瓶」など)
ADR 2.3
有毒ガス。 髑髏と骨
中毒の危険性。 プレッシャーがかかっている可能性があります。 やけどや凍傷を引き起こす可能性があります。 コンテナは加熱されると爆発する可能性があります(非常に危険です-エリア全体にガスが瞬時に拡散します)
非常口マスクを使用してください。 カバーを使用してください。 低表面積(穴、低地、塹壕)を避けてください
ホワイトダイヤモンド、ADR番号、ブラックスカル、クロスボーン
輸送中の特に危険な貨物の名前 | 番号 国連 | クラス ADR |
酸化ヒ素(III)ARSENE TRIOXIDE | 1561 | 6.1 |
1685 | 6.1 | |
1557 | 6.1 | |
1561 | 6.1 | |
ヒ酸カルシウムヒ酸化合物固体、N.Z.K。 無機物を含む:アルセナティ、n.c.c。、亜ヒ酸、n.c.c。、硫化アルセン、n.c.c。 | 1557 | 6.1 |
ヒ化カルシウムヒ化カルシウム | 1573 | 6.1 |
ヒ化カルシウム | 1573 | 6.1 |
ヒ化カルシウムとヒ化カルシウムの混合物の固体 | 1574 | 6.1 |
ヒ化カルシウム | 1557 | 6.1 |
アルセネートアンモニウム | 1546 | 6.1 |
無水ヒ素ARSENETRIOXIDE | 1561 | 6.1 |
ARSEN | 1558 | 6.1 |
ヒ素ダスト | 1562 | 6.1 |
アルセン水素アルシン | 2188 | 2 |
アルセンソーダ溶液 | 1556 | 6.1 |
臭化アルセン | 1555 | 6.1 |
アルセンペンタオキシド | 1559 | 6.1 |
アルセン化合物、液体、N.C.C。 無機物、以下を含む:アルセナティ、n.c.c。、アルセナイト、n.c.c。、しかしアルセン硫化物、n.c.c。 | 1556 | 6.1 |
ARSENE COMPOUND、SOLID、N.C.K。 無機物、以下を含む:アルセナティ、n.c.c。、アルセナイト、n.c.c。、しかしアルセン硫化物、n.c.c。 | 1557 | 6.1 |
三酸化アルセン | 1561 | 6.1 |
アルセントリクロライド | 1560 | 6.1 |
アルシン | 2188 | 2 |
鉄(II)アルセネート | 1608 | 6.1 |
鉄(III)アルセネート | 1606 | 6.1 |
鉄(III)アルセナイト | 1607 | 6.1 |
ヒ酸カリウム | 1677 | 6.1 |
カリウムアルセナイト | 1678 | 6.1 |
ヒ酸、固体 | 1554 | 6.1 |
ヒ酸、液体 | 1553 | 6.1 |
アルセネートマグネシウム | 1622 | 6.1 |
銅アルセナイト | 1586 | 6.1 |
銅アセトアルセナイト | 1585 | 6.1 |
亜ヒ酸ナトリウムナトリウムアルセナイト固体 | 2027 | 6.1 |
ヒ酸ナトリウムアルセネートナトリウム | 1685 | 6.1 |
アジ化ナトリウム | 1687 | 6.1 |
アルセネートナトリウム | 1685 | 6.1 |
アルセナイトナトリウム、固体 | 2027 | 6.1 |
アルセナイトナトリウム水溶液 | 1686 | 6.1 |
ヒ化スズ | 1557 | 6.1 |
スズヒ素スズヒ素 | 1557 | 6.1 |
2760 | 3 | |
農薬、液体、可燃性、有毒、23°未満の引火点を含む農薬 | 2760 | 3 |
ARSE-含有農薬、固体、有毒 | 2759 | 6.1 |
農薬、ARSE含有、液体、有毒 | 2994 | 6.1 |
農薬、液体、有毒、可燃性、引火点が23o以上のARSE含有農薬 | 2993 | 6.1 |
水銀(II)アルセネート | 1623 | 6.1 |
リードアルセナティ | 1617 | 6.1 |
ヒ酸鉛 | 1618 | 6.1 |
アルセノ有機化合物、液体、N.C.C。 | 3280 | 6.1 |
ARSENO-ORGANIC SOLID COMPOUND、N.C.C。* | 3465 | 6.1 |
シルバーアルセナイト | 1683 | 6.1 |
ストロンチウムアルセナイト | 1691 | 6.1 |
ヒ化亜鉛、ヒ化亜鉛またはヒ化亜鉛とヒ化亜鉛の混合物 | 1712 | 6.1 |
砒素(lat。arsenicum)、as、メンデレーエフの周期系のvグループの化学元素、原子番号33、原子量74.9216; スチールグレーの結晶。 この元素は、1つの安定同位体75で構成されています。
履歴リファレンス。 M.の硫黄を含む天然化合物(雄黄は2 s 3、鶏冠石は4 s 4)は、これらの鉱物を薬や塗料として使用した古代世界の人々に知られていました。 M.の硫化物を燃焼させる生成物も知られていました-M。の酸化物(iii)は2 o 3(「白いM.」)です。 arsenik onという名前はすでにアリストテレスにあります。 それはギリシャ語に由来します rsen-強く、勇気があり、M。化合物を指定するのに役立ちました(体への強い影響による)。 ロシアの名前は「マウス」に由来すると考えられています(マウスとラットの駆除のためのM.の準備の使用によると)。 Mを自由な状態にするのは アルバート大王(約1250)。 1789年にA。 Lavoisier化学元素のリストにMを含めました。
自然界での分布。 地殻(クラーク)中のM.の平均含有量は1.7×10 -4%(質量)であり、そのような量ではほとんどの火成岩に存在します。 M.の化合物は高温で揮発性であるため、マグマプロセス中に元素が蓄積することはありません。 それは(s、se、sb、fe、co、ni、cu、および他の要素と一緒に)熱い深海から沈殿することによって濃縮されます。 火山の噴火の間に、その揮発性化合物の形でM.が大気中に入る。 M.は多価であるため、その移動はレドックス環境の影響を大きく受けます。 地表の酸化条件下で、ヒ酸塩(5+として)とアルセナイト(3+として)が形成されます。 これらは、鉱床の地域でのみ見られる希土類鉱物です。天然鉱物および2+鉱物はさらに希少です。 M.(約180)の多数の鉱物のうち、硫砒鉄鉱の泡だけが産業上重要です。
生活には少量のMが必要です。 しかし、M。鉱床と若い火山の活動の地域では、場所の土壌には最大1%のM.が含まれており、これは家畜の病気と植生の死に関連しています。 M.の蓄積は、M。が活動していない土壌で、草原や砂漠の風景に特に特徴的です。 湿度の高い気候では、M。は土壌から簡単に洗い流されます。
生物では、平均して3×10 -5%M。、河川では3×10 -7%。 M.は、川によって海に運ばれ、比較的急速に沈殿します。 海水中では、わずか1 10 -7%M。ですが、粘土や頁岩では6.6 10 -4%です。 堆積性の鉄鉱石、フェロマンガンの小塊は、しばしばMに富んでいます。
物理的及び化学的性質。 M.にはいくつかの同素体の変更があります。 通常の状態では、最も安定しているのは、いわゆる金属または灰色のMです。(a-as)-灰色の鋼の脆い結晶塊。 新鮮な破砕では、2 o 3の薄いフィルムで覆われているため、金属光沢があり、空気中ですぐに変色します。 灰色のMの結晶格子は菱面体晶( しかし= 4.123 a、角度a = 54°10 "、 バツ= 0.226)、階層化。 密度5.72 g / cm 3(20°Cで)、電気抵抗率35 10 -8 オーム? m、または35 10 -6 オーム? CM、電気抵抗の温度係数3.9 10 -3(0°-100°C)、ブリネル硬さ1470 MN / m 2、または147 kgf / mm 2(モースによると3-4); M.は反磁性です。 大気圧下では、三重点aは816°C、圧力36であるため、M。は融解せずに615°Cで昇華します。 で。 800°CまでのSteamMは、1700°Cを超えると4の分子で構成され、2からのみです。 液体空気で冷却された表面で蒸気Mが凝縮する間に、黄色のMが形成されます。これは、密度1.97の透明でワックスのように柔らかい結晶です。 g / cm 3、プロパティが白に似ています リン。 光の作用下またはわずかな加熱により、灰色のMに変化します。ガラス状のアモルファス修飾も知られています。黒色のMと茶色のMは、270°C以上に加熱すると灰色のMに変化します。
原子Mの外部電子の配置。3 d 10 4 s 2 4 p 3。 化合物では、M。の酸化状態は+ 5、+ 3、および-3です。灰色のM.は、リンよりも化学的にはるかに活性が低くなっています。 400°C以上の空気中で加熱すると、M。は燃焼し、2 o3として形成されます。 M.ハロゲンに直接接続します。 通常の条件下でasf5-ガス; asf 3、ascl 3、asbr 3-無色、揮発しやすい液体。 asi3とas2 l4は赤い結晶です。 M.を硫黄と一緒に加熱すると、硫化物が得られます。オレンジレッドは4 s 4、レモンイエローは2 s3です。 2 s 5としての淡黄色の硫化物は、h 2 sを発煙塩酸中のヒ酸(またはその塩)の氷冷溶液に通すと沈殿します:2h 3 aso 4 + 5h 2 s \ u003d as 2 s 5 + 8h 2 o; 約500°Cで2s3と硫黄に分解します。 すべてのM.の硫化物は、水と希酸に不溶性です。 強力な酸化剤(hno 3 + hcl、hcl + kclo 3の混合物)は、それらをh 3 aso4とh2 so4の混合物に変換します。 2 s 3としての硫化物は、アンモニウムおよびアルカリ金属の硫化物および多硫化物に容易に溶解し、酸の塩を形成します-チオヒ素h 3 ass3およびチオヒ素h3 ass4。 酸素を使用すると、M。は酸化物を生成します。酸化物M.(iii)は2 o 3-無水ヒ素、酸化物M.(v)は2 o5-無水ヒ素です。 これらの最初のものは、M。またはその硫化物に対する酸素の作用によって形成されます。たとえば、2as 2 s 3 + 9o 2 \ u003d 2as 2 o 3 + 6so2です。 2 o 3の蒸気は凝縮して無色のガラス状の塊になり、密度3.865の小さな立方晶が形成されるため、時間の経過とともに不透明になります。 g / cm 3。 蒸気密度は4o 6の式に対応します。1800°Cを超えると、蒸気は2 o3で構成されます。 100で G水は溶解します2.1 G 2 o 3として(25°Cで)。 酸化物M.(iii)は両性化合物であり、酸性特性が優勢です。 オルト亜ヒ酸h3 aso3およびメタ亜ヒ酸haso2酸に対応する塩(亜ヒ酸塩)が知られています。 酸自体は得られていません。 アルカリ金属とアンモニウムアルセナイトのみが水溶性です。 2 o 3として、アルセナイトは通常還元剤(たとえば、2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o \ u003d 4hi + 2h 3 aso 4)ですが、酸化剤(たとえば、2 o 3)にすることもできます。 + 3c \ u003d 2as + 3co)。
酸化物M.(v)は、ヒ酸h 3 aso 4(約200°C)を加熱することによって得られます。 無色で、約500℃で2 o3とo2に分解します。 ヒ酸は、濃硝酸を2 o3としてまたは2o3として作用させることによって得られます。 ヒ酸の塩(ヒ酸塩)は、アルカリ金属とアンモニウム塩を除いて、水に不溶性です。 酸オルトヒ酸h3 aso 4、メタヒ酸haso 3、およびピロヒ酸h 4 as 2 o7に対応する塩が知られています。 最後の2つの酸は遊離状態では得られていません。 金属と融合すると、M。はほとんどの場合化合物を形成します( ヒ化物).
取得と使用 。 M.は、砒素黄鉄鉱を加熱することによって産業界で得られます。
feass = fes + as
または(よりまれに)木炭による2 o3還元として。 両方のプロセスは、M蒸気を凝縮するためのレシーバーに接続された耐火粘土レトルトで実行されます。無水ヒ素は、ヒ素鉱石の酸化焙焼によって、またはほとんどの場合Mを含む多金属鉱石の焙焼の副産物として得られます。 2 o 3の蒸気が形成され、それが凝縮して捕捉チャンバーになります。 2 o 3としての粗生成物は、500〜600℃での昇華によって精製されます。 2 o 3として精製されたものは、M。の製造とその調製に使用されます。
ショットガンショットの製造に使用される鉛には、M。の少量の添加剤(0.2〜1.0重量%)が導入されます(M.は溶融鉛の表面張力を増加させるため、ショットは球形に近い形状になります。M。はわずかに鉛の硬度を上げます)。 アンチモンの部分的な代替品として、M。はいくつかのバビットと印刷合金の一部です。
Pure M.は有毒ではありませんが、水溶性であるか、胃液の作用で溶解する可能性のあるすべての化合物は非常に有毒です。 特に危険 ヒ素水素。 M.の製造に使用される化合物の中で、無水ヒ素が最も毒性があります。 非鉄金属のほとんどすべての硫化鉱、および鉄(硫黄)黄鉄鉱には、Mの混合物が含まれています。 したがって、それらの酸化的焙煎中に、二酸化硫黄とともに2、2 o3が常に形成されます。 そのほとんどは煙路で凝縮しますが、処理施設がないか効率が低い場合、鉱石窯の排気ガスは2 o3のかなりの量を同伴します。 Pure M.は有毒ではありませんが、空気中に保管すると常に2 o3の有毒コーティングで覆われます。 適切な換気がない場合、M。の混合物を含む工業用硫酸または塩酸で金属(鉄、亜鉛)をエッチングすることは非常に危険です。この場合、ヒ素水素が生成されるためです。
S.A.ポゴディン。
体の中のM. として 微量元素 M.は野生生物に遍在しています。 土壌中のM.の平均含有量は410 -4%、植物灰中のM.の平均含有量は3 10 -5%です。 海洋生物中のM.の含有量は、陸生生物よりも高い(魚類0.6-4.7) mg 1で kg粗物質は肝臓に蓄積します)。 人体のM.の平均含有量は0.08-0.2です mg / kg。 血液中のM.は赤血球に集中しており、ヘモグロビン分子に結合します(さらに、グロビン画分にはヘムの2倍の量が含まれています)。 その最大量(1あたり G組織)は腎臓と肝臓に見られます。 多くのM.は肺と脾臓、皮膚と髪に含まれています。 脳脊髄液、脳(主に下垂体)、性腺などでは比較的少ない。M。の組織では、主要なタンパク質画分に含まれ、はるかに少ない-酸可溶性であり、そのごく一部しか検出されない。脂質画分で。 M.はレドックス反応に関与しています:複雑な炭水化物の酸化分解、発酵、解糖など。M。化合物は特定のものとして生化学で使用されます 阻害剤代謝反応を研究するための酵素。
医学のM。 有機化合物M.(アミナルソン、ミアルセノール、ノバルセナル、オサルソル)は、主に梅毒や原生動物の病気の治療に使用されます。 無機製剤M.-亜ヒ酸ナトリウム(亜ヒ酸ナトリウム)、亜ヒ酸カリウム(亜ヒ酸カリウム)、2 o 3の無水ヒ素は、一般的な強壮剤および強壮剤として処方されています。 M.の無機製剤を局所的に塗布すると、事前の刺激なしに壊死性効果を引き起こす可能性があります。そのため、このプロセスはほとんど痛みを伴わずに進行します。 この特性は、2 o 3として最も顕著であり、歯科で歯髄を破壊するために使用されます。 M.の無機製剤は乾癬の治療にも使用されます。
人工的に得られた放射性同位体M.74 as(t 1/2 = 17.5 日)および76 as(t 1/2 = 26.8 h)診断および治療目的で使用されます。 彼らの助けを借りて、脳腫瘍の局在が明らかにされ、それらの除去の急進性の程度が決定されます。 放射性M.は血液疾患などに使われることがあります。
国際放射線防護委員会の勧告によると、体内での最大許容含有量76は11です。 マイクロキュリー。 ソビエト連邦で採用された衛生基準によると、水と開いた貯水池の場合の76の最大許容濃度は1 10-7です。 キュリー/ l、作業室の空気中5 10 -11 キュリー/ l。 すべてのM.の準備は非常に有毒です。 急性中毒では、彼らは激しい腹痛、下痢、腎臓の損傷を経験します。 可能性のある崩壊、けいれん。 慢性中毒では、最も一般的なのは胃腸障害、気道の粘膜のカタル性(咽頭炎、喉頭炎、気管支炎)、皮膚病変(発疹、メラノーシス、角質増殖症)、感受性障害です; 再生不良性貧血の発症の可能性。 M.の薬による中毒の治療では、ユニチオールが最も重要です。
産業中毒を防止するための対策は、主に技術プロセスの機械化、シーリング、および粉塵除去、効果的な換気の作成、および粉塵曝露に対する個人用保護具の提供を目的とすべきです。 労働者の定期健康診断が必要です。 予備健康診断は、雇用時および従業員に対して、半年に1回実施されます。
点灯:レミG.、無機化学のコース、トランス。 ドイツ語、vol。1、M。、1963、p。 700-712; Pogodin S. A.、Arsenic、in the book:Brief Chemical Encyclopedia、vol。3、M。、1964; 一般的に、産業における有害物質。 ed。 N. V. Lazareva、第6版、パート2、L。、1971年。
要約をダウンロード
元素ヒ素とその化合物の有毒な特性は、非常に長い間人々に知られていました。 この結論は、現在使用されているヒ素中毒による死亡を決定する方法が1836年にJamesMarchaisによって作成されたことを知って到達することができます。
ヒ素または「毒の王」は、自然界で自由な形で時折発生する単体です。 それは壊れやすい構造の金属であり、わずかに緑がかった色合いと顕著な鋼のような光沢のある灰色です。
結晶状態では、他の金属と同様であり、熱伝導率と電気伝導率は良好ですが、非金属特性がはるかに顕著です。 たとえば、水酸化ヒ素はすべて酸です。
元素ヒ素およびその化合物は非常に毒性がありますが、非常に高温でのみ金属および非金属の大部分と反応するため、そのような物質を入手することはかなり困難です。
何千年もの間、元素ヒ素は金属であり、その酸化物は同じ物質に使用されてきました。 クラリティは18世紀の終わりにのみ導入されました。 化学周期表では、ヒ素(33As)の名前は、ラテン語のヒ素からのヒ素のように聞こえます。これは、ギリシャ語から直接借用したもので、これはzarnikの変換です。 これは、古代ペルシャ人とアッシリア人が有名な黄色い雄黄(硫化ヒ素)と呼んだ方法です。
ロシア語の名前の出現は、長い間酸化物が齧歯動物の防除に唯一の有効な物質であったため、人気のあるフレーズ「マウス」と「毒」に起因しています。
生産とアプリケーション
現在までに、ヒ素を含む200を超える鉱物が知られています。 ほとんどの場合、それは銀、銅または鉛鉱石の鉱床に存在します。 しかし、産業上非常に重要な鉱物は、砒素黄鉄鉱または硫砒鉄鉱です。
金属(灰色)砒素を得る多くの方法の中には、硫砒鉄鉱の焙焼とそれに続く無煙炭を使用したその酸化物の還元がありますが、原料の主要部分は白色砒素または三酸化砒素(無水砒素)に加工されます。
灰色のヒ素(銀色の粗粒金属)の使用は、次のように使用されるため、冶金生産にとって特に重要です。
- 特定の合金を製造するためのフラックスまたはドーパントとして。
- 鉛および銅製品の硬度を高め、液体鉛の表面張力を高める添加剤として。
ヒ素III(三酸化ヒ素)の使用ははるかに広いです:
- 農業-種子のドレッシング、植物の病害防除、害虫やげっ歯類の破壊;
- ガラス産業-容易に融着性のある無色のガラスを入手すること、および鏡の製造において。
- 皮革産業-皮革保存;
- ヒ素塩の実験室化学分析-分析試薬;
- 屋外で使用するための木製製品の腐敗に対する保護-枕木、ポール、フェンス;
- 不溶性ヒ素塩は、イオン選択性膜を含む半導体用の材料を製造するために使用されます。
- 化学兵器の製造-持続性のルイサイトと有毒で煙のようなアダムサイト;
- 医学において-薬の製造のために、そして歯科において-麻酔薬として。
産業安全
ヒ素を扱うための以下の基本的な安全上の注意が現在承認されています。
- 機器の完全な気密性;
- ガス、粉末、ほこりを除去するための集中換気の使用、および確立されたスケジュールに従った空気環境の分析。
- 個人用保護具の使用:必要に応じて、眼鏡、手袋、特別なスーツ-ガスマスク。
生産の各部門には独自の特別な規則があり、従業員の安全説明会は毎年四半期に一度署名の下で行われます。 18歳未満の女性と少年はヒ素を扱うことは許可されておらず、男性は四半期ごとの健康診断を受ける必要があります。
中毒の考えられる原因
今日、ヒ素で自分を毒殺することは可能ですか? もちろん、労働災害の保険に加入している労働者はいないため、また、日常生活でヒ素をベースにした毒物を使用していると、誤って体内に侵入する可能性があります。 自殺や殺人など、意図的な中毒の事例が記録されることもあります。 これらのエピソードはすべて、急性中毒に分類されます。
ヒ素中毒は、専門家による少量の曝露や、汚染された水の長期使用や薬の服用によっても引き起こされる可能性があります。 そのような中毒は慢性として分類されます。
中毒の特別な亜急性のカテゴリーには、大規模なデモを解散させるために一部の国の警察によって使用される、アダムサイトの行動ゾーンに入った人のケースが含まれます。 化学兵器に分類される毒物では、アダムサイトは上気道を刺激する化合物であるステナイトの中で位置を占めています。
ヒ素中毒のもう1つの家庭的な原因は、化学兵器の破壊やヒ素を含む廃棄物の不法な処分の場所でのキノコの収集です。 このような地域で栽培されているきのこの子実体では、砒素の濃度が許容範囲の1,000倍を超えていますが、同時に、隣接する「きれいな」地域で栽培されている同じきのこの味や香りに違いはありません。 さらに、科学者たちは菌糸体がヒ素が豊富な土壌を好むという結論に達したので、適切な実験室分析なしで手から購入したキノコを食べることはかなり無謀です。
貯蔵施設の齧歯動物を防除するためにヒ素ベースの製剤が積極的に使用されているため、野菜や果物を不適切に洗浄することによっても、急性、亜急性、または慢性のヒ素中毒が発生する可能性があることを忘れてはなりません。
人体へのヒ素の影響
ヒ素は皮膚、肺、消化管にすばやく簡単に浸透しますが、無機化合物である三酸化ヒ素は有機化合物よりも吸収されやすくなります。 人間にとって最も危険なのは、ガス状のアルシンまたはヒ素水素です。 純粋な形では、アルシンは何の匂いもしません。したがって、製造に使用する前に、特別な不純物が添加され、その後、ニンニクの匂いがします。
浸透後、1日以内に、ヒ素はすべての内臓に影響を及ぼし、血流とともにそれらに侵入し、2週間後、その痕跡は骨、皮膚、髪、爪に見られます。
ヒ素は、糞便中に排泄されるのは約7%に過ぎないため、長期間にわたって体から排泄されます。 そして、1回の服用後でも10日後でも尿が93%除去されるという事実にもかかわらず、尿にはまだその痕跡が残っています。
侵入経路に関係なく、ヒ素は次のように機能します。
- 血漿に入ると、ヘモグロビンとの強い結合に入ります。
- 血管を通って、神経系の組織を含むすべての臓器に到達します。
- 細胞呼吸の生化学に失敗を引き起こします。
症状
ヒ素中毒の特徴的な症状は、受け取った物質の投与量によって異なります。
三酸化ヒ素を飲み込んだ場合のヒ素中毒の人の致死量は50〜340mgです。 その価値は、人の健康状態と体重、そしてそれがどのような有毒物質であったかに直接依存します。
ヒ素水素の場合、致死指標は次のとおりです。
- 0.6mg / lの濃度で15分間のガスの吸入;
- 5分-1.3mg / l;
- 数回の呼吸-2〜4 mg / l;
- すぐに-5mg /リットル。
中毒の兆候は、病変の種類によって異なります。
- 急性型-口の中に金属味があり、喉や喉頭のけいれんが燃えています。 皮膚はチアノーゼ性になり、目と手のひらの強膜は黄色になります。 血圧が下がり、めまいがひどくなります。 急性腎不全および肝不全が発症します。 胃が非常に痛くなり、制御不能な下痢が起こり、体から水分がすぐに除去され、その結果、脱水症状が起こります。 重症の場合、可能性があります:けいれんまたは肺水腫、麻痺、意識喪失および昏睡。
- 亜急性型-目や粘膜にひどい刺激があり、涙や「鼻水」を引き起こします。 くしゃみ、咳、胸の圧迫感。 吐き気や嘔吐が起こり、口の中に金属的な後味があります。 特にひどい頭痛。
- 慢性型-貧血状態、全身倦怠感、急速な倦怠感。 手足の脱力、末梢感度の低下、皮膚領域のしびれ、「鳥肌」があります。 安定した酒皶、毛細血管拡張症、クモ状静脈が全身に発生します。 ひどい結果が起こる可能性があります-脳症と毒性肝炎の発症。 ヒ素は発がん性が高いため、がんの発症を促進する可能性があります。
慢性ヒ素中毒の典型的な兆候は、爪の白い縞模様です。
危険な産業で長期間働く男性では、ヒ素中毒は症状と以下の変化を引き起こします:
- 角質増殖症-皮膚の表層の過度の成長;
- 体のすべての部分の皮膚の乾燥、剥離および剥離;
- 寺院、まぶた、首、脇の下、乳首、陰嚢の赤い色合いの色素沈着の増加;
- 横方向の白い縞が爪に現れます。
歯科におけるヒ素中毒
ヒ素は、局所的および一般的な効果を引き起こすいくつかの薬の不可欠な部分として医学で使用されています。 それは、刺激、火傷または麻酔を引き起こし、代謝および造血の調節因子として作用するのを助けることができます。 有機ヒ素化合物をベースにした製剤は、化学療法、スピロケトーシス、および原生動物によって引き起こされる他の多くの疾患、ならびに梅毒、再発熱、マラリア、シマノフスキー-ビンセント扁桃炎の治療に広く使用されています。
砒素ペーストは今でも家庭の歯科で使用されているため、多くの人が質問に苦しんでいます:なぜそれが使用され、歯科治療で砒素中毒が起こり得るのか、砒素を歯にどれくらいの期間保持できるのか、そして砒素を飲み込んだ場合はどうなるのか歯? 簡単に順番に答えましょう:
- ヒ素の後、歯の神経は死にます。
- 灰色のヒ素ペーストは、民間の歯科医院で、不耐性のために現代の手段を使用できない場合の歯髄失活の麻酔薬として使用され、公共の歯科医院では、昔ながらの方法または安価な方法で使用できます。
- 子供であっても、歯科治療中に砒素ペーストで中毒になることは不可能です。
- 片根の歯には最大24時間、その他の場合は最大48時間、失活性のあるペーストを維持できます。そうしないと、歯が黒くなります。
- デパルピンペーストは2週間保存できます。
- 砒素ペーストと一緒に脱脂綿を食べても、ひどいことは何も起こりませんが、それでも次の手順に従うことをお勧めします。
- 薬局のカモミールまたは弱く濃縮されたソーダ溶液を少し温めた状態で、口腔と歯のくぼみを完全に洗い流します。
- 乾いた綿球を虫歯に入れます。
- オプションですが、「魂を落ち着かせる」ために、もしあれば、あらゆる種類の吸着剤を飲むか、ミルクを1杯飲むと、カッテージチーズ100gを食べることができます。
- すぐに医者を訪ねてください。
メモについて。 砒素ペーストの詰め物の下での歯痛に耐えるべきではありません。 歯科医への予定外の訪問が必要です。
中毒の応急処置
ヒ素中毒の場合の行動と体からそれを取り除く方法は? 応急処置を行うときは、次のアルゴリズムに従う必要があります。
- 救急車を呼んで、部屋に新鮮な空気が流れるようにします。
- 催吐剤を与えます。
- お腹をたっぷりと洗います。
- ホイップしたタンパク質を含むミルクを飲むか、利用可能な吸着剤を与えます。
- お腹に温熱パッドを置きます。
- 溶液を数杯飲む必要がある場合-大さじ1杯の焦げたマグネシアを200mlの水に溶かします。
- 禁止-酸っぱい飲酒とアンモニアの吸入。
- けいれんがある場合は、手足を積極的にこすります。
ヒ素の解毒剤はありますか?どこで入手できますか?
ヒ素が使用されている企業の医療センターでは、特定の解毒剤であるユニトールが合弁事業の救急箱に常に含まれています。
不注意な家庭中毒の場合は、救急車のオペレーターに疑惑を報告して、チームが到着後すぐに救急車に入ることができるようにする必要があります。
処理
治療効果は、中毒の症状の重症度に依存します。 急性中毒では、ジメルカプロール(ユニトール)の注射が使用されます:
- 6時間ごとの初日、2〜3 mg / kg;
- 中毒後2-5日-12時間ごと;
- 6〜10日-1日1回。
重度の症状では、ユニトールの投与量は3〜5 mg / kgに増加します。
腹部の痛みを和らげるために、モルヒネを含むアトロピンの注射が使用され、体からの体液の流出を防ぐために、ブドウ糖とアドレナリンを含む生理食塩水スポイト、塩化カルシウムとチオ硫酸ナトリウムの静脈内投与が使用されます。 腹部の痛みには、モルヒネとアトロピンの注射が行われます。 急性腎不全の場合、血液透析および/または交換輸血が使用されます。
慢性型の中毒の治療では、D-ペニシラミンが5日間のコースで使用されます。
砒素-天然元素のクラスからの鉱物、半金属、化学式As。 一般的な不純物はSb、S、Fe、Ag、Niです。 ごくまれに、BiとV。ネイティブヒ素のAs含有量は98%に達します。 周期表の第4周期の第15グループの化学元素(時代遅れの分類によると、第5グループのメインサブグループ)。 原子番号は33です。ヒ素(粗ヒ素)は、天然の硫砒鉄鉱から抽出された固体です。 それは2つの主要な形態で存在します:光沢のある鋼色の結晶の形の通常のいわゆる「金属」ヒ素は、もろくて水に溶けません。黄色のヒ素は結晶性で、かなり不安定です。 砒素は、二硫化砒素、粗いショット、硬い青銅、その他のさまざまな合金(スズ、銅など)の製造に使用されます。
参照:
構造
ヒ素の結晶構造は二三角スケールの面体対称性です。 Syngony trigonal、c。 から。 L633L23PC。 結晶は非常にまれで、菱面体晶または疑似立方体の癖があります。ヒ素のいくつかの同素体修飾が確立されています。 通常の状態では、金属または灰色のヒ素(アルファヒ素)は安定しています。 灰色のヒ素の結晶格子は菱面体晶で層状であり、周期はa = 4.123 A、角度はa = 54°10 'です。 密度(20°Cの温度で)5.72 g / cm 3; 温度係数。 線膨張3.3610度; 比電気抵抗(温度0°C)35 10-6オームcm; HB = w 147; 係数 圧縮率(30°Cの温度で)4.5 x 10 -6 cm 2 / kg。 アルファヒ素の融点は、36気圧の圧力で816°Cです。
ATMの下で。 圧力、ヒ素は溶けることなく615°Cの温度で昇華します。 昇華熱は102カロリー/ gです。 ヒ素蒸気は無色で、800°Cの温度まではAs 4分子で構成され、800〜1700°C(As4とAs2の混合物から)、1700°Cを超えるとAs2のみからなります。 液体空気で冷却された表面でのヒ素蒸気の急速な凝縮により、黄色のヒ素が形成されます。これは、密度1.97 g / cm3の立方晶系の透明な柔らかい結晶です。 ヒ素の他の準安定修飾も知られています:ベータ-ヒ素-アモルファスガラス状、ガンマ-ヒ素-黄褐色およびデルタ-ヒ素-茶色のアモルファス、それぞれ密度4.73; 4.97および5.10g / cm3。 270°Cを超えると、これらの修飾は灰色のヒ素に変化します。
プロパティ
新鮮な骨折の色は亜鉛白色、錫白色から薄い灰色で、濃い灰色の色合いの形成によりすぐに変色します。 風化した表面に黒。 モース硬度3-3.5。 密度5.63-5.8g / cm3。 壊れやすい。 衝撃時のにんにく特有の匂いで診断。 開裂は(0001)に従って完全であり、(0112)に従って完全ではありません。 骨折は粒状です。 ウード。 重量5.63-5.78。 ダッシュは灰色、ピューターホワイトです。 金属を輝かせ、(新鮮な骨折で)強く、急速に色あせて、時間の経過とともに酸化して黒くなった表面でマットになります。 反磁性です。
形態論
ヒ素は通常、焼結した腎臓形の表面、鍾乳石、殻のような形成を伴う地殻の形で観察され、これは骨折の結晶-粒状構造を明らかにします。 天然のヒ素は、浸出液の形状、黒くなった表面、かなりの比重、新鮮な破砕での強い金属光沢、および完全なへき開によってかなり簡単に認識できます。 ブローパイプの下では、溶けずに蒸発し(約360°の温度で)、特徴的なニンニクの匂いを発し、石炭上にAs 2 O3の白いコーティングを形成します。 外圧が上昇した場合にのみ液体状態になります。 閉じたチューブでは、それはヒ素の鏡を形成します。 ハンマーで鋭く打つと、にんにくのにおいがします。
元
ヒ素は、熱水活動の最後の瞬間に明らかに形成された、ボイド内のメタコロイド層として熱水堆積物に発生します。 これに関連して、ヒ素、アンチモン、およびまれにニッケル、コバルト、銀、鉛などの硫黄化合物、および非金属鉱物が見つかります。
文献には、ヒ素鉱石の堆積物の風化帯におけるヒ素の二次起源の兆候がありますが、これらの条件下では非常に不安定であり、急速に酸化して完全に分解するため、一般的にはありそうにありません。 黒いクラストは、ヒ素とアルセノライトの微細な混合物で構成されています(As 2 O 3)。 最終的に、純粋なアルセノリスが形成されます。
地殻では、ヒ素の濃度は低く、1.5ppmに達します。 土壌や鉱物に発生し、風や水の浸食によって空気、水、土壌に放出される可能性があります。 さらに、元素は他のソースから大気に入ります。 火山の噴火により、年間約3,000トンのヒ素が大気中に放出され、微生物により年間2万トンの揮発性メチルアルシンが生成され、化石燃料の燃焼により、年間8万トンが放出されます。同じ期間。
ソ連の領土では、いくつかの鉱床で天然のヒ素が発見されました。 これらのうち、方鉛鉱と閃亜鉛鉱を含む結晶方解石上にレニフォルムの塊の形で繰り返し観察されているサドン熱水鉛-亜鉛鉱床に注目します。 同心殻構造の天然ヒ素の大きな腎臓形の蓄積が川の左岸で発見されました。 チコヤ(ザバイカル)。 それとの共生では、古代の結晶片岩と交差する細い鉱脈の壁に方解石だけが縁の形で観察されました。 断片の形で(図76)、ヒ素もstの領域で発見されました。 Dzhalinda、アムール鉄道 などと他の場所で。
ザクセン州の多くの鉱床(フライベルク、シュネーベルク、アンベルクなど)では、コバルト、ニッケル、銀、天然ビスマスなどのヒ素化合物に関連して天然ヒ素が観察されました。実用的な重要性。
申し込み
砒素は、ショットの準備に使用される鉛合金の合金化に使用されます。これは、ショットをタワー法で鋳造すると、砒素-鉛合金の液滴が厳密に球形になり、さらに鉛の強度と硬度が大幅に向上するためです。 高純度のヒ素(99.9999%)は、多くの有用で重要な半導体材料を合成するために使用されます。ヒ化物(たとえば、ガリウムヒ素)や、亜鉛ブレンドタイプの結晶格子を持つ他の半導体材料です。
硫化ヒ素化合物(雄黄と鶏冠石)は、塗料としての絵画や、皮膚から脱毛する手段としての皮革産業で使用されています。 花火では、鶏冠石は「ギリシャ」または「インド」の火を生成するために使用されます。これは、鶏冠石と硫黄および硝酸塩の混合物が燃えるときに発生します(燃えると明るい白い炎を形成します)。
ヒ素のいくつかの有機元素化合物は、化学兵器、たとえばルイサイトです。
20世紀の初めに、サルバルサンなどの一部のカコジル誘導体が梅毒の治療に使用されましたが、時間の経過とともに、これらの薬は、他の毒性が低く、より効果的なヒ素を含まない医薬品によって梅毒の治療のための医療用途から置き換えられました準備。
非常に少量のヒ素化合物の多くは、貧血や他の多くの重篤な疾患と戦うための薬として使用されます。これらは、多くの特定の身体機能、特に造血に対して臨床的に顕著な刺激効果があるためです。 砒素の無機化合物のうち、無水砒素は、錠剤の調製のための医学および壊死薬としてのペーストの形での歯科診療において使用することができる。 この薬は口語的に「ヒ素」と呼ばれる俗語であり、歯科で歯神経の局所壊死に使用されました。 現在、ヒ素製剤は毒性があるため、歯科診療で使用されることはめったにありません。 現在、局所麻酔下での歯の神経の無痛性壊死の他の方法が開発され、使用されている。
ヒ素-As
分類
Strunz(第8版) | 1 / B.01-10 |
シュツルンツ(第10版) | 1.CA.05 |
ダナ(第7版) | 1.3.1.1 |
ダナ(第8版) | 1.3.1.1 |
ねえのCIM参照。 | 1.33 |
ヒ素は非金属であり、化学的性質が類似した化合物を形成します。 ただし、非金属特性に加えて、ヒ素も金属特性を示します。 空気中では、通常の状態では、ヒ素は表面からわずかに酸化します。 ヒ素とその類似体は、水にも有機溶媒にも不溶性です。
ヒ素は反応性があります。 常温の空気中では、コンパクトな(溶融した)金属ヒ素でも酸化されやすく、加熱すると粉末状のヒ素が発火し、青い炎で燃焼してAs 2 O3酸化物を形成します。 熱的に不安定な不揮発性酸化物As2 O5としても知られています。
加熱すると(空気がない場合)、昇華します(昇華温度615°C)。 蒸気はAs4分子で構成され、As 2分子の混合はわずか(約0.03%)です。
ヒ素は酸化還元剤のグループに属しています。 強力な還元剤の作用下で、それは酸化特性を示します。 したがって、放出時の金属と水素の作用の下で、対応する金属と水素化合物を与えることができます:
6Ca + As 4 \ u003d 2Ca 3 As 2
強力な酸化剤の作用下で、ヒ素は3価または5価の状態になります。 たとえば、空気中で加熱すると、酸素によって酸化されたヒ素が燃え尽きて白煙を形成します-酸化ヒ素(III)As 2 O 3:
As 4 + 3O 2 \ u003d 2As 2 O 3
気相中の酸化ヒ素の安定した形態は、三酸化ヒ素(無水ヒ素)As 2 O3とその二量体As4 O6です。 300°Cまで、気相の主な形態は二量体です。この温度を超えると、著しく解離し、1800°Cを超える温度では、ガス状酸化物は実質的にモノマーのAs 2 O3分子で構成されます。
As 4 O6とAs2 O 3のガス状混合物は、酸素中のAsの燃焼中、硫砒鉄鉱、非鉄金属鉱石、ポリマー鉱石などのAs硫化鉱物の酸化焙焼中に形成されます。
蒸気が310°C以上でAs2 O 3(As 4 O 6)を凝縮すると、ガラス状のAs 2 O3が形成されます。 蒸気が310°C未満で凝縮すると、アルセノライトの無色の多結晶立方晶が形成されます。 As 2 O 3のすべての形態は、酸とアルカリに非常によく溶けます。
酸化物As(V)(無水ヒ素)As 2 O5-菱形系の無色の結晶。 加熱すると、As 2 O5はAs4 O 6(ガス)とO2に解離します。 H 3 AsO4の濃縮溶液のAs2 O 5脱水と、それに続く得られた水和物の煆焼を行います。
水蒸気の存在下でAs2 O3およびAs2 O5を280℃で焼結することによって得られる既知の酸化物As2O4。 ガス状の一酸化炭素AsOも知られており、これは減圧下での三酸化Asの蒸気の放電中に形成されます。
As 2 O 5は、水に溶解すると、オルトヒ素H 3 AsO 3またはAs(OH)3を形成し、メタヒ素HAsO 2またはAsO(OH)は、溶液中にのみ存在し、両性で主に酸性の酸を形成します。 、 プロパティ。
酸に関して、ヒ素は次のように動作します。
-ヒ素は塩酸と反応しませんが、酸素の存在下で、三塩化ヒ素AsCl3が形成されます。
4As + 3O 2 + 12HCl \ u003d 4AsCl 3 + 6H 2 O
-希硝酸は、加熱されると、ヒ素を酸化して オルソヒ素酸H3 AsO 3、および濃硝酸-オルトヒ酸H 3 AsO 4:
3As + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 2 AsO 4 + 5NO
オルトヒ素酸(ヒ酸)H 3 AsO 4 * 0.5H 2O-無色の結晶; 融点-36°C(分解あり); 水に可溶(20℃で88重量%); 吸湿性; 水溶液中-三塩基酸; 約100°Cに加熱すると、水分を失い、ピロヒ酸H 4 As 5 O 7に変わり、高温ではメタヒ酸HAsO3になります。 AsまたはAs2 O3を濃HNO3で酸化して得られます。 水に溶けやすく、リンとほぼ同等の強度です。
ヒ素の酸化特性は、酸性環境でのみ顕著に現れます。 ヒ酸は、可逆反応によってHIをI2に酸化することができます。
H 3 AsO 4 + 2HI \ u003d H 3 AsO 3 + I 2 + H 2 O
オルソヒ素酸(亜ヒ酸)H 3 AsO3は水溶液中にのみ存在します。 弱酸; As 2 O3を水に溶解して得られます。 アルセナイト(III)および他の化合物の調製における中間生成物。
-濃硫酸は次の式に従ってヒ素と反応し、 オルソヒ素酸:
2As + 3H 2 SO 4 \ u003d 2H 3 AsO 3 + 3SO 2
-酸素がない状態のアルカリ溶液は、ヒ素と反応しません。 砒素をアルカリと一緒に沸騰させると、亜ヒ酸H 3 AsO3の塩に酸化されます。 アルカリと融合すると、アルシン(ヒ素水素)AsH 3とヒ酸塩(III)が形成されます。 AsH3を適用する
半導体材料にヒ素をドープし、高純度のAsを得る。
不安定な高次アルシンが知られています。2H4としてのジアルシンは-100°Cですでに分解します。 トリアシンAs3 H5。
金属ヒ素はハロゲンと容易に反応し、揮発性ハロゲン化物AsHal3を生成します。
As + 3Cl 2 \ u003d 2AsCl 3
AsCl 3は無色の油性液体で、空気中で発煙します。固化すると、真珠のような光沢のある結晶を形成します。
CF 2はまた、AsF 5-ペンタフルオリド-ジエチルエーテル、エタノール、ベンゼンの水とアルカリ溶液(少量の熱で)に可溶な無色のガスを形成します。
粉末状のヒ素は、F2およびCl2の環境で自然発火します。
S、Se、Teの場合、ヒ素は対応するものを形成します カルコゲニド:
硫化物-As2 S 5、As 2 S 3(自然界-鉱物の雄黄)、As 4 S 4(鉱物の鶏冠石)およびAs 4 S 3(鉱物のジモルファイト); セレニド-2Se3およびAs4 Se 4; テルライド-2Te3として。 ヒ素カルコゲニドは空気中で安定で、水に溶けず、アルカリ溶液に溶けやすく、加熱するとHNO3に溶けます。 それらは半導体特性を持ち、スペクトルのIR領域で透明です。
ほとんどの金属で金属化合物を与えます- ヒ化物. ガリウムヒ素とインジウム ヒ化物–重要な半導体接続。
多数 砒素有機接続。 ヒ素有機化合物にはAs-C結合が含まれています。 ヒ素化合物には、Asを含むすべての有機化合物が含まれる場合があります。たとえば、ヒ素酸(RO)3 Asとヒ素酸(RO)3AsOのエステルです。 有機ヒ素化合物の最も多くのグループは、配位数3のAsの誘導体です。これには、有機アルシンR n AsH 3-n、テトラ有機アルシンR 2 As-AsR 2、環状および線状ポリアルガノアルシン(RA)n、および有機アルシンとジアルガノアルシン酸およびそれらの誘導体Rn AsX 3-n(X = OH、SH、Hal、OR '、NR 2'など)。 ほとんどの有機ヒ素化合物は液体、ポリ有機アルシン、有機酸です。固体の場合と同様に、CH 3 AsH2とCF3 AsH2は気体です。 これらの化合物は、原則として、有機溶媒に可溶であり、水に限定的に可溶であり、酸素および水分がない場合でも比較的安定しています。 一部のテトラオルガノジアルシンは空気中で発火します。