Kemijsko ime za arzen. Kemične lastnosti arzena

As2O3 + 3H2 → 2As + 3H2O;
As2O3+ 3С → 2As + 3CO.

4As + 3H2O → As2O3 + 2AsH3.

19.12.2019

Pomembno je, da očistite odtoke vsakih nekaj mesecev. Kopičenje las, umazanije, mila in drugih smeti lahko močno zamaši odtoke. Sledite tem...

19.12.2019

Diamantno svedro za beton je poseben nastavek za vrtalne enote ali udarna kladiva, ki omogoča izdelavo utorov ali rež v različnih materialih: beton,...

19.12.2019

I-žarek je kovinski profil, izdelan iz ogljikovih in nizkolegiranih jeklenih surovin, lesa in steklenih vlaken. Ima prerez v obliki...

19.12.2019

Danes se gradnja hangarjev šteje za izjemno pomemben in pomemben postopek v gospodarski sferi. Hangar je montažna konstrukcija, izdelana...

19.12.2019

Vsako podjetje mora imeti dobro izdelane dokumente o varstvu dela v obliki lokalnega regulativnega okvira. Samo ta vrsta...

19.12.2019

Rdeča barva je zelo dinamična. Če se odločite, da boste svoj dom okrasili s to barvno shemo, morate k njeni uporabi pristopiti pametno, saj aktivno vpliva na psiho ...

17.12.2019

17.12.2019

Serija Far Cry še naprej navdušuje svoje igralce s stabilnostjo. Po toliko časa postane jasno, kaj morate storiti v tej igri. Lov, preživetje, ulov ...

Zgodovina odkritij:

Arzenove spojine (angleško in francosko Arsenic, nemško Arsen) poznamo že zelo dolgo. Torej že v 1. st. Starogrški vojaški zdravnik, farmakolog in naravoslovec Dioskorid je opisal gorenje orpimenta (arzenovega sulfida) s tvorbo belega arzena (As 2 O 3). Ni natančno znano, kdaj je bil kovinski arzen prvič pridobljen; običajno ga pripisujejo Albertu Velikemu (13. stoletje). Ime "arzen" domnevno odraža strupene lastnosti spojin elementa in njihovo uporabo (iz "mišji strup").

Biti v naravi, prejemati:

Vsebnost arzena v zemeljski skorji je 1,7·10 -4% mase. Je element v sledovih, znanih je okoli 200 mineralov, ki vsebujejo arzen, pogosto najdemo v svinčevih, bakrovih in srebrovih rudah. Najbolj znani sta dve naravni spojini arzena z žveplom: oranžno rdeč prozoren realgar AsS in limonasto rumen orpiment As 2 S 3. Glavni industrijski arzenov mineral je arzenopirit FeAsS.
Arzen se pridobiva kot stranski produkt pri predelavi zlata, svinčevo-cinkovega, bakrovega pirita in drugih rud, ki ga vsebujejo. Pri njihovem sežigu nastane hlapni arzenov(III) oksid, ki se kondenzira in reducira s premogom.

Fizikalne lastnosti:

Arzen obstaja v več alotropnih oblikah in je v tem pogledu zelo podoben fosforju. Najbolj stabilen med njimi je sivi arzen, zelo krhka snov, vendar ima kovinski lesk in je električno prevodna (od tod tudi ime "kovinski arzen"). Pri hitrem ohlajanju arzenovih hlapov dobimo prozorno, mehko, rumeno snov, sestavljeno iz molekul As 4 v obliki tetraedra. Obstaja tudi črni arzen - alotropna modifikacija z amorfno strukturo.
Arzen sublimira pri segrevanju; stopi se lahko samo v zaprtih ampulah pod pritiskom (817 °C, 3,6 MPa).

Kemijske lastnosti:

Arzen je kemično aktiven. Pri segrevanju na zraku gori in tvori arzenov (III) oksid, spontano se vžge s fluorom in klorom ter medsebojno deluje s halkogeni: žveplom, selenom, telurijem, pri čemer tvori različne spojine. Reagira z vodikom in tvori plin arzin AsH 3 .
Razredčena dušikova kislina oksidira arzen v H 3 AsO 3, koncentrirana - v H 3 AsO 4:
As + 5HNO 3 = H 3 AsO 4 + 5NO 2 + H 2 O
Arzen je netopen in ne deluje z vodo ali alkalnimi raztopinami.

Najpomembnejše povezave:

Arzenov(III) oksid, As 2 O 3 - najpreprostejša formula As 4 O 6 - pravi, beli kristali, strupeni, ko se raztopijo, tvorijo arzenove kisline. Reagira s konc. klorovodikova kislina, da nastane arzenov(III) klorid: As 2 O 3 + 6HCl = 2AsCl 3 + 3H 2 O
Metaarzenove in ortoarzenove kisline- HAsO 2 in H 3 AsO 3, zelo šibka, soli - arzeniti. Močna redukcijska sredstva
Arzenov(V) oksid As 2 O 5 se pridobiva s previdno dehidracijo arzenove kisline ali oksidacijo arzenovega (III) oksida z ozonom ali dušikovo kislino. Pri rahlem segrevanju razpade na As 2 O 3 in kisik.
Raztopi se v vodi in tvori arzenovo kislino.
Arzenova kislina- H 3 AsO 4, beli kristali, srednje jakosti, soli - arzenati, hidro- in dihidroarzenati. Kvalitativna reakcija - tvorba srebrovega arzenata Ag 3 AsO 4 (oborina, barva café au lait)
Arzenovi sulfidi, As 2 S 3 - temno rumeni kristali. (mineralni orpiment), As 2 S 5 - svetlo rumeni kristali, netopni. Pri interakciji z raztopinami alkalijskih kovin ali amonijevih sulfidov se raztopijo in tvorijo soli. tiokisline: As 2 S 3 + 3(NH 4) 2 S = 2(NH 4) 3 AsS 3 (amonijev tioarzenit),
As 2 S 5 + 3(NH 4) 2 S = 2(NH 4) 3 AsS 4 (amonijev tioarzenat).
Raztapljajo se tudi v alkalijah, pri čemer tvorijo mešanice soli ustreznih kislin, na primer:
As 2 S 3 + 6KOH = K 3 AsO 3 + K 3 AsS 3 + 3H 2 O
Arzen(III) klorid- AsCl 3, brezbarvna oljnata tekočina, kadi se na zraku. Razpade z vodo: AsCl 3 + 3H 2 O = H 3 AsO 3 + 3HCl.
Arsin- AsH 3, arzenov vodik, brezbarven. zelo strupen plin, vonj po česnu povzročajo nečistoče produktov oksidacije. Močno redukcijsko sredstvo. Nastane med redukcijo številnih arzenovih spojin s cinkom v kislem okolju po shemi: (As) + Zn + HCl => AsH 3 + ZnCl 2 + ....
To je osnova za zelo občutljivo kvalitativno reakcijo na arzen - Marsh reakcija, saj sproščeni arzin, ko gre skozi segreto stekleno cev, razpade in na svojih stenah tvori črno zrcalno prevleko.

Uporaba:

Arzen se uporablja v metalurgiji kot komponenta, ki izboljšuje lastnosti nekaterih posebnih zlitin. Pomembno področje uporabe je tudi sinteza spojin s polprevodniškimi lastnostmi (GaAs je galijev arzenid, tretji najbolj razširjen polprevodnik za silicijem in germanijem).
Kot doslej se številne arzenove spojine uporabljajo za boj proti žuželkam in glodalcem (As 2 O 3, Ca 3 As 2, pariško zelenje) ter za izdelavo nekaterih zdravil.

Arapova K., Khabarova M.
HF Tyumen State University, 561 skupina.

Viri: Wikipedia: Arzen
Priljubljena knjižnica kemijskih elementov. arzen

Arzen je kemijski element skupine 15; je krhka polkovina jeklene barve z zelenimi vključki. Snov je zelo strupena in že v majhnih odmerkih vstopi v telo (dovolj je 0,1 grama), opazimo omotico, bruhanje in motnje centralnega živčnega sistema. Kdaj se uporablja arzen v zobozdravstvu in ali je nevaren?

Uporaba arzena v zobozdravstvu

Arzen v zobozdravstvu se je začel uporabljati v prvi polovici 19. stoletja, vendar takrat zdravniki še niso vedeli za škodo, ki jo ta snov povzroča zobem. Z razvojem medicine so zdravniki izboljšali način uporabe arzena in začeli uporabljati ne sam strup, temveč posebne spojine na njegovi osnovi.

To je omogočilo, da je zdravljenje pulpitisa varen postopek, ki vam omogoča, da shranite zobe. Kaj vsebuje to zdravilo? Sestava vseh arzenovih past je približno enaka:

• arzenov anhidrid, ki ima izrazit nekrotični učinek - 1/3 zdravila,
• anestetične komponente - približno 30%,
• anestetiki, ki razkužijo območje pulpe, ki odmre - približno 5%,
• tanin – adstrigentna snov, ki omogoča podaljšanje časa delovanja paste v zobu – 1%,
• posebno polnilo, ki omogoča pripravo paste v majhnih porcijah, ki zadoščajo ravno za enkratno uporabo.

Zdaj obstaja ogromno število sodobnih varnih zdravil, zakaj zobozdravniki še vedno uporabljajo arzen za zdravljenje pulpitisa? Uporablja se v primerih, ko ni mogoče uporabiti drugih sredstev.

Najpogosteje se to zgodi, če je bolnik alergičen na druge vrste anestetikov.

Indikacije za uporabo paste, ki vsebuje arzen

1. Alergijska reakcija na druga zdravila za anestezijo.
2. Neobčutljivost pacientovega telesa na anestetike, ki jih uporablja zobozdravnik. Preberite o zdravilih za lokalno anestezijo.
3. Če trenutno zaradi zdravstvenega stanja pacienta ni mogoče izvesti anestezije.
4. Zdravljenje zob pri otrocih, ko ni mogoče uporabiti drugih metod anestezije.
5. Zdravljenje akutne bolečine.

Kontraindikacije

• Alergija na sestavine arzenove paste.
• Starost otrok do enega leta in pol.
• Korenine zob, ki še niso oblikovane.
• Če je nemogoče kakovostno razširiti in očistiti kanale do vrha.
• Ločitev ali perforacija korenin.
• Pacient ima povečan očesni tlak (v tem primeru se poveča tveganje za nastanek glavkoma).
• Bolezni prostate in ledvic.
• Nosečnost in obdobje dojenja.

Kako se pulpitis zdravi z arzenom?

Postopek poteka takole:

• majhna količina paste se nanese na odprt rog pulpe s posebnim instrumentom, da se odpravijo neprijetni občutki;
• zadostuje majhna količina zdravila - le v velikosti glave bucike,
• manipulacija se izvaja 3-7 dni pred zdravljenjem, vse je odvisno od koncentracije sestavka,
• na zdravilo se namesti začasna zalivka, ki preprečuje izpadanje,
• Medtem ko je zdravilo v zobu, živec postane nekrotičen in odmre,
• po nanosu paste lahko zob malo boli, vendar to po nekaj urah izgine,
• nekaj ur po posegu morate pustiti, da se pasta strdi: ne jejte, ne pijte in ne izpostavljajte zoba obremenitvam,
• Moraš priti k zdravniku, ko ti reče. V nobenem primeru s takšno začasno plombo ne hodite dlje od pričakovanega, saj bo toksični učinek zdravila začel uničevati tkivo dlesni in prodirati globlje, posledično bo zdravo tkivo začelo odmirati,
• Na drugem pregledu bo zdravnik odstranil začasno zalivko in pasto, odstranil vsa odmrla tkiva, očistil kanale, jih zaplomil in postavil trajno zalivko.

Pomembno: Upoštevajte, da mora vaš zobozdravnik po tem zdravljenju narediti rentgensko slikanje, da se prepriča, ali je bilo zdravljenje uspešno. Če se to ne zgodi, ga ne sramujte in ga o tem takoj vprašajte. Če slika pokaže, da kanali niso popolnoma zatesnjeni, bo zdravnik svojo napako moral brezplačno popraviti.

Če se to odkrije kasneje, boste morali zob zdraviti na lastne stroške.

Naravne spojine arzena z žveplom (orpiment As 2 S 3, realgar As 4 S 4) so ​​poznala ljudstva starega sveta, ki so te minerale uporabljala kot zdravila in barve. Znan je bil tudi produkt gorenja arzenovih sulfidov - arzenov (III) oksid As 2 O 3 ("beli arzen"). Ime arsenikon najdemo že pri Aristotelu; izhaja iz grškega arsen - močan, pogumen in služi za označevanje arzenovih spojin (zaradi močnega delovanja na telo). Rusko ime naj bi izhajalo iz "miš" (po uporabi arzenovih pripravkov za iztrebljanje miši in podgan). Proizvodnja arzena v prostem stanju se pripisuje Albertu Velikemu (okoli 1250). Leta 1789 je A. Lavoisier vključil arzen na seznam kemičnih elementov.

Razširjenost arzena v naravi. Povprečna vsebnost arzena v zemeljski skorji (clarke) je 1,7·10 -4% (po masi), v takšnih količinah je prisoten v večini magmatskih kamnin. Ker so arzenove spojine pri visokih temperaturah hlapne, se element med magmatskimi procesi ne kopiči; se koncentrira, izloča iz vročih globokih voda (skupaj s S, Se, Sb, Fe, Co, Ni, Cu in drugimi elementi). Med vulkanskimi izbruhi vstopi arzen v ozračje v obliki svojih hlapnih spojin. Ker je arzen multivalenten, na njegovo migracijo močno vpliva redoks okolje. V oksidacijskih pogojih zemeljske površine nastajajo arzenati (As 5+) in arzeniti (As 3+). To so redki minerali, ki jih najdemo le na območjih nahajališč arzena. Samorodni minerali arzen in As 2+ so še manj pogosti. Od številnih arzenovih mineralov (približno 180) je le arzenopirit FeAsS najpomembnejšega industrijskega pomena.

Majhne količine arzena so potrebne za življenje. Vendar pa na območjih nahajališč arzena in aktivnosti mladih vulkanov prst ponekod vsebuje do 1 % arzena, kar je povezano z boleznimi živine in odmiranjem vegetacije. Akumulacija arzena je še posebej značilna za pokrajine step in puščav, v katerih prsti je arzen neaktiven. V vlažnem podnebju se arzen zlahka izpere iz tal.

V živi snovi je povprečno 3·10 -5% arzena, v rekah 3·10 -7%. Arzen, ki ga reke prenašajo v ocean, se razmeroma hitro obori. V morski vodi je le 1·10 -7% arzena, v glinah in skrilavcih pa 6,6·10 -4%. Sedimentne železove rude in feromanganovi noduli so pogosto obogateni z arzenom.

Fizikalne lastnosti arzena. Arzen ima več alotropskih modifikacij. V normalnih pogojih je najbolj stabilen tako imenovani kovinski ali sivi arzen (α-As) - sivo-jeklena krhka kristalna masa; ko je sveže zlomljen, ima kovinski lesk, na zraku hitro postane moten, saj je prekrit s tanko plastjo As 2 O 3 . Kristalna mreža sivega arzena je romboedrična (a = 4,123Å, kot α = 54°10", x == 0,226), plastna. Gostota 5,72 g/cm 3 (pri 20 °C), električna upornost 35·10 -8 ohm m ali 35 10 -6 ohm cm, temperaturni koeficient električnega upora 3,9 10 -3 (0°-100 °C), Brinellova trdota 1470 MN/m 2 ali 147 kgf/mm 2 (3 -4 po Moocyju). ); Arzen je diamagneten. Arzen sublimira pri 615 °C brez taljenja, saj je trojna točka α-As pri 816 °C in tlak 36 at , nad 1700 °C - samo iz As 2. Ko se pare arzena kondenzirajo na površini, ohlajeni s tekočim zrakom, nastanejo rumeni arzen - prozorni voskasti kristali z gostoto 1,97 g/cm 3, podobni beli fosforjevi svetlobi ali pri nizkem segrevanju preide v sivi arzen, poznani sta tudi steklasto-amorfni modifikaciji: črni arzen in rjavi arzen, ki se pri segrevanju nad 270 °C spremenita v siv arzen.

Kemične lastnosti arzena. Konfiguracija zunanjih elektronov arzenovega atoma je 3d 10 4s 2 4p 3. V spojinah ima arzen oksidacijska stanja +5, +3 in -3. Sivi arzen je veliko manj kemično aktiven kot fosfor. Pri segrevanju na zraku nad 400 °C arzen gori in tvori As 2 O 3. Arzen se povezuje neposredno s halogeni; v normalnih pogojih je AsF 5 plin; AsF 3, AsCl 3, AsBr 3 - brezbarvne, zelo hlapne tekočine; AsI 3 in As 2 I 4 sta rdeča kristala. Pri segrevanju arzena z žveplom dobimo sulfide: oranžno-rdeč As 4 S 4 in limonino rumen As 2 S 3. Bledo rumeni sulfid As 2 S 5 se obori s prehodom H 2 S v ledeno ohlajeno raztopino arzenove kisline (ali njenih soli) v kadeči se klorovodikovi kislini: 2H 3 AsO 4 + 5H 2 S = As 2 S 5 + 8H 2 O ; Pri približno 500 °C razpade na As 2 S 3 in žveplo. Vsi arzenovi sulfidi so netopni v vodi in razredčenih kislinah. Močni oksidanti (mešanice HNO 3 + HCl, HCl + KClO 3) jih pretvorijo v zmes H 3 AsO 4 in H 2 SO 4. Kot 2 S 3 sulfid se zlahka raztopi v sulfidih in polisulfidih amonijevih in alkalijskih kovin, pri čemer tvori kislinske soli - tioarzen H 3 AsS 3 in tioarzen H 3 AsS 4 . S kisikom arzen proizvaja okside: arzenov (III) oksid As 2 O 3 - arzenov anhidrid in arzenov (V) oksid As 2 O 5 - arzenov anhidrid. Prvi od njih nastane z delovanjem kisika na arzen ali njegove sulfide, na primer 2As 2 S 3 + 9O 2 = 2As 2 O 3 + 6SO 2. Ko se hlapi 2 O 3 kondenzirajo v brezbarvno steklasto maso, ki sčasoma postane motna zaradi tvorbe majhnih kubičnih kristalov, gostota 3,865 g/cm 3 . Gostota hlapov ustreza formuli As 4 O 6; nad 1800 °C je para sestavljena iz As 2 O 3. 2,1 g As 2 O 3 se raztopi v 100 g vode (pri 25 °C). Arzenov (III) oksid je amfoterna spojina s prevladujočimi kislimi lastnostmi. Znane so soli (arzeniti), ki ustrezajo ortoarzenovim kislinam H 3 AsO 3 in metaarzenovim HAsO 2; same kisline niso bile pridobljene. V vodi so topni le alkalijski in amonijevi arzeniti. As 2 O 3 in arzeniti so običajno reducenti (npr. As 2 O 3 + 2I 2 + 5H 2 O = 4HI + 2H 3 AsO 4), lahko pa tudi oksidanti (npr. As 2 O 3 + 3C = 2As + 3CO ).

Arzenov (V) oksid dobimo s segrevanjem arzenove kisline H 3 AsO 4 (približno 200 ° C). Je brezbarven, pri približno 500 °C razpade na As 2 O 3 in O 2. Arzenovo kislino dobimo z delovanjem koncentrirane HNO 3 na As ali As 2 O 3. Soli arzenove kisline (arzenati) so netopne v vodi, razen alkalijskih in amonijevih soli. Znane so soli, ki ustrezajo kislinam ortoarzen H 3 AsO 4 , metaarzen HAsO 3 in piroarzen H 4 As 2 O 7 ; zadnji dve kislini nista bili dobljeni v prostem stanju. Pri legiranju s kovinami arzen večinoma tvori spojine (arsenide).

Pridobivanje arzena. Arzen se proizvaja industrijsko s segrevanjem arzenovih piritov:

FeAsS = FeS + As

ali (redkeje) redukcija As 2 O 3 s premogom. Oba procesa potekata v retortah iz ognjevzdržne gline, povezanih s sprejemnikom za kondenzacijo arzenovih hlapov. Arzenov anhidrid pridobivajo z oksidativnim praženjem arzenovih rud ali kot stranski produkt praženja polimetalnih rud, ki skoraj vedno vsebujejo arzen. Pri oksidativnem praženju nastajajo hlapi As 2 O 3 , ki kondenzirajo v zbirnih komorah. Surovi As 2 O 3 se očisti s sublimacijo pri 500–600 °C. Prečiščeni As 2 O 3 se uporablja za proizvodnjo arzena in njegovih pripravkov.

Uporaba arzena. Majhni dodatki arzena (0,2-1,0% teže) se dodajajo svincu, ki se uporablja za proizvodnjo strelnega naboja (Arzen poveča površinsko napetost staljenega svinca, zaradi česar dobi strel blizu sferične oblike; arzen nekoliko poveča trdota svinca). Kot delni nadomestek za antimon je arzen vključen v nekatere babitne in tiskarske zlitine.

Čisti arzen ni strupen, vendar so vse njegove spojine, ki so topne v vodi ali lahko preidejo v raztopino pod delovanjem želodčnega soka, zelo strupene; Še posebej nevaren je arzenov vodik. Od arzenovih spojin, ki se uporabljajo v proizvodnji, je arzenov anhidrid najbolj strupen. Primes arzena vsebuje skoraj vse sulfidne rude barvnih kovin, pa tudi železove (žveplove) pirite. Zato med njihovim oksidativnim praženjem skupaj z žveplovim dioksidom SO 2 vedno nastane As 2 O 3; Večina se kondenzira v dimnih kanalih, vendar zaradi odsotnosti ali nizke učinkovitosti čistilnih naprav izpušni plini peči za rudo odnesejo opazne količine As 2 O 3. Čisti arzen, čeprav ni strupen, je pri shranjevanju na zraku vedno prekrit s prevleko strupenega As 2 O 3 . Če ni ustreznega prezračevanja, je jedkanje kovin (železa, cinka) z industrijsko žveplovo ali klorovodikovo kislino, ki vsebuje primesi arzena, izjemno nevarno, saj pri tem nastaja arzenov vodik.

Arzen v telesu. Arzen je kot element v sledovih vseprisoten v živi naravi. Povprečna vsebnost arzena v tleh je 4·10 -4%, v rastlinskem pepelu - 3·10 -5%. Vsebnost arzena v morskih organizmih je večja kot v kopenskih organizmih (v ribah 0,6-4,7 mg na 1 kg surovine, kopiči se v jetrih). Povprečna vsebnost arzena v človeškem telesu je 0,08-0,2 mg/kg. V krvi je arzen koncentriran v rdečih krvničkah, kjer se veže na molekulo hemoglobina (globinska frakcija pa vsebuje dvakrat več kot hema). Največ ga (na 1 g tkiva) najdemo v ledvicah in jetrih. Veliko arzena se nahaja v pljučih in vranici, koži in laseh; razmeroma malo - v cerebrospinalni tekočini, možganih (predvsem hipofizi), spolnih žlezah in drugih. V tkivih se arzen nahaja v glavni beljakovinski frakciji, precej manj v kislinotopni frakciji, le majhen del pa ga najdemo v lipidni frakciji. Arzen je vključen v redoks reakcije: oksidativno razgradnjo kompleksnih ogljikovih hidratov, fermentacijo, glikolizo itd. Arzenove spojine se uporabljajo v biokemiji kot specifični encimski inhibitorji za preučevanje presnovnih reakcij.

Pojav arzena v naravi

Mineral industrijskega pomena je arzenopirit (arzenov pirit) FeAsS ali FeS2 FeAs2; kopljejo tudi löllingit (FeAs2).

Obstaja veliko načinov za pridobivanje arzena: s sublimacijo naravnega arzena, s termično razgradnjo arzenovega pirita, z redukcijo arzenovega anhidrida itd. Trenutno se za pridobivanje kovinskega arzena arsenopirit najpogosteje segreva v mufelnih pečeh brez dostopa do zraka . Hkrati se sprošča arzen, katerega hlapi se kondenzirajo in spremenijo v trden arzen v železnih ceveh, ki prihajajo iz peči, in v posebnih keramičnih sprejemnikih. Ostanek v pečeh se nato segreva z dostopom zraka, nato pa se arzen spremeni v As2O3.

• Kovinski arzen se pridobiva v precej majhnih količinah, glavnina rud, ki vsebujejo arzen, pa se predela v beli arzen, to je v arzenov trioksid - arzenov anhidrid As2O3.
• Uporaba arzena
• Uporaba arzena v metalurgiji - uporablja se za legiranje svinčevih zlitin, ki se uporabljajo za pripravo strel, saj pri ulivanju strel po metodi stolpa kapljice zlitine arzen-svinc pridobijo strogo sferično obliko, poleg tega pa se poveča trdnost in trdota svinca .
• Uporaba v elektrotehniki - Arzen posebne čistosti (99,9999%) se uporablja za sintezo številnih praktično zelo dragocenih in pomembnih polprevodniških materialov - arzenidov in kompleksnih diamantom podobnih polprevodnikov.
• Uporaba kot barvilo - spojine arzenovega sulfida - orpiment in realgar - se uporabljajo v slikarstvu kot barve.
• Uporaba v medicini - številne arzenove spojine v zelo majhnih odmerkih se uporabljajo kot zdravila za boj proti anemiji in številnim hudim boleznim, saj imajo klinično pomemben stimulativni učinek na številne telesne funkcije, zlasti na hematopoezo. Od anorganskih spojin arzena se arzenov anhidrid lahko uporablja v medicini za pripravo tablet in v zobozdravstveni praksi v obliki paste kot nekrotizirajoče zdravilo (isti "arzen", ki ga damo v zobni kanal pred odstranitvijo živca in ga polnite). Trenutno se pripravki arzena redko uporabljajo v zobozdravstveni praksi zaradi toksičnosti in možnosti neboleče denervacije zoba v lokalni anesteziji.
• Uporaba v proizvodnji stekla - arzenov trioksid naredi steklo "motno", tj. neprozoren. Vendar pa majhni dodatki te snovi, nasprotno, posvetlijo steklo. Arzen je še vedno vključen v formulacije nekaterih kozarcev, na primer "dunajsko" steklo za termometre in polkristale.

Najbolj obetavno področje uporabe arzena je nedvomno polprevodniška tehnologija. Poseben pomen sta v njem pridobila galijeva arzenida GaAs in indijeva InAs. Galijev arzenid je potreben tudi za pomembno področje elektronske tehnologije - optoelektroniko, ki je nastala v letih 1963...1965. na stičišču fizike trdne snovi, optike in elektronike. Isti material je pomagal ustvariti prve polprevodniške laserje.

Zakaj so se arzenidi izkazali za obetavne za polprevodniško tehnologijo? Da bi odgovorili na to vprašanje, se na kratko spomnimo nekaterih osnovnih pojmov fizike polprevodnikov: "valenčni pas", "vrzel" in "prevodni pas".

Za razliko od prostega elektrona, ki ima lahko kakršno koli energijo, ima lahko elektron, ki je omejen na atom, samo določene, točno določene vrednosti energije. Energijski pasovi so oblikovani iz možnih vrednosti energije elektronov v atomu. Zaradi dobro znanega Paulijevega načela število elektronov v vsaki coni ne more preseči določenega maksimuma. Če je cona prazna, potem seveda ne more sodelovati pri ustvarjanju prevodnosti. Tudi elektroni popolnoma zapolnjenega pasu ne sodelujejo pri prevajanju: ker ni prostih ravni, zunanje električno polje ne more povzročiti prerazporeditve elektronov in s tem ustvariti električnega toka. Prevod je možen le v delno zapolnjenem območju. Zato telesa z delno zapolnjenim pasom uvrščamo med kovine, telesa, katerih energijski spekter elektronskih stanj sestavljajo zapolnjeni in prazni pasovi, pa med izolatorje ali polprevodnike.

Spomnimo še, da popolnoma zapolnjene pasove v kristalih imenujemo valenčni pasovi, delno zapolnjene in prazne pasove imenujemo prevodni pasovi, energijski interval (ali pregrada) med njimi pa prepad.

Glavna razlika med dielektriki in polprevodniki je prav v prepovedanem pasu: če je za njeno premagovanje potrebna energija, večja od 3 eV, je kristal razvrščen kot dielektrik, če je manjša, pa med polprevodnike.

V primerjavi s klasičnimi polprevodniki skupine IV - germanijem in silicijem - imajo arzenidi elementov III. skupine dve prednosti. Prepovedani pas in mobilnost nosilcev naboja v njih lahko spreminjamo v širših mejah. In bolj mobilni kot so nosilci naboja, pri višjih frekvencah lahko deluje polprevodniška naprava. Širina pasovne vrzeli je izbrana glede na namen naprave.

Tako se za usmernike in ojačevalnike, namenjene delovanju pri povišanih temperaturah, uporablja material z velikim pasovnim presledkom, za ohlajene sprejemnike infrardečega sevanja pa material z majhnim pasovnim presledkom.

Galijev arzenid je pridobil posebno popularnost, ker ima dobre električne lastnosti, ki jih ohranja v širokem temperaturnem območju - od pod ničlo do plus 500°C. Za primerjavo poudarimo, da indijev arzenid, ki ni slabši od GaAs v električnih lastnostih, jih začne izgubljati že pri sobni temperaturi, germanij - pri 70 ... 80 in silicij - pri 150 ... 200 ° C.

Arzen se uporablja tudi kot dopant, ki daje "klasičnim" polprevodnikom (Si, Ge) določeno vrsto prevodnosti. V tem primeru se v polprevodniku ustvari tako imenovana prehodna plast, ki se glede na namen kristala dopira tako, da dobimo prehodno plast na različnih globinah. V kristalih, namenjenih za izdelavo diod, je "skrit" globlje; če so sončne celice izdelane iz polprevodniških kristalov, potem globina prehodne plasti ni večja od enega mikrometra.

Arzen se uporablja tudi kot dragocen dodatek v barvni metalurgiji. Tako dodatek 0,2 ... 1% As svincu bistveno poveča njegovo trdoto. Strele, na primer, so vedno narejene iz svinca, legiranega z arzenom - sicer je nemogoče dobiti strogo sferične krogle.

Dodatek 0,15 ... 0,45% arzena bakru poveča njegovo natezno trdnost, trdoto in odpornost proti koroziji pri delu v plinastem okolju. Poleg tega arzen poveča fluidnost bakra med litjem in olajša postopek vlečenja žice.

Arzen je dodan nekaterim vrstam brona, medenine, babita in tiskarskih zlitin.

In hkrati arzen zelo pogosto škoduje metalurgom. Pri proizvodnji jekla in številnih barvnih kovin namenoma zapletajo postopek, da bi iz kovine odstranili ves arzen. Zaradi prisotnosti arzena v rudi je proizvodnja škodljiva. Škodljivo dvakrat: prvič, za zdravje ljudi; drugič, za kovine - pomembne nečistoče arzena poslabšajo lastnosti skoraj vseh kovin in zlitin.

Vsi priključki arzen, razredčen v vodi in rahlo kislem okolju (npr. želodčni sok), je izjemno strupen; Najvišja mejna koncentracija arzena v zraku in njegova povezava. (razen AsH3) glede na arzen 0,5 mg/m3. povezava Kot (III) so bolj strupeni kot komp. As(V). Od inorg. povezava Posebno nevarna sta As2O3 in AsH3. Pri delu z arzenom in njegovimi spojinami.

potrebno: popolno tesnjenje opreme, odstranjevanje prahu in plinov z intenzivnim prezračevanjem, osebna higiena (oblačila, odporna proti prahu, očala, rokavice, plinska maska), pogost zdravniški nadzor;

Ženske in najstniki ne smejo delati. Pri akutni zastrupitvi z arzenom opazimo bruhanje, bolečine v trebuhu, drisko in centralno depresijo. živčnega sistema. Pomoč in protistrupi za zastrupitev z arzenom: jemanje vodnih raztopin Na2S2O3, izpiranje želodca, jemanje mleka in skute; specifična protistrup - unitiol. Poseben problem predstavlja odstranjevanje arzena iz izpušnih plinov, tehnol. vode in stranski proizvodi predelave rud in koncentratov barvnih in redkih kovin ter železa. Naib. Obetavna metoda za zakopavanje arzena je njegova pretvorba v praktično netopna sulfidna stekla.

Arzen je znan že od antičnih časov. Aristotel je omenil tudi njegovo naravo. žveplove spojine. Ni znano, kdo je prvi pridobil elementarni arzen; običajno ga pripisujejo Albertu Magnusu. 1250. Chem. arzen je kot element priznal A. Lavoisier leta 1789.

Metoda rentgenske fluorescence za analizo arzena je za razliko od kemične metode precej preprosta in varna. Čisti arzen stisnemo v tablete in uporabimo kot standard.