什麼是砷？ 產品特點，性能和應用

砷 - 化學元素氮基（週期表的第15族）。 這種灰色金屬光澤脆物質（α-砷）具有菱面體晶格。 當加熱至600℃作為昇華。 冷卻後，蒸氣，新修改 - 黃色砷。 高於270℃，所有的作為正在進入黑色砷。

發現的歷史

這砷久負盛名的表彰其化學元素之前的事實。 的IV℃。 BC。 即 亞里士多德講了一個名為“sandarak”的物質，也就是現在認為已經雄黃，或硫化砷。 而在我公元前世紀。 即 Pliniy Starshy和作家Pedany迪奧斯科里德描述auripigment -染料作為₂ S _3。 在第十一。 ñ。 即 不同三個品種“砷”白（如₄ O _6），黃色（如₂ S _3），和紅色（如₄ S _4）。 項目本身可能是在13世紀第一隔離，偉業，誰指出金屬樣物質的外觀時ARS，也被稱為作為₂ S ₃用肥皂和水進行加熱。 但信心的事實，自然科學家是純砷，沒有。 純的分配的第一個真正的證據 化學元素 的日期是1649。 德國藥劑師Iogann Shreder製備砷，在一氧化碳的存在下加熱。 後來尼古拉斯·萊默里，法國醫生和藥劑師通過加熱的氧化物，和鉀鹽皂的混合物觀察到的這種化學元件的形成。 到十八世紀初，砷已經知道作為一個獨特的半金屬。

流行

地殼和是砷濃度低為1.5 ppm的。 它在土壤和礦物中發現，並可能進入空氣，水和土壤因風蝕和水蝕。 此外，元件進入來自其他來源的大氣中。 空氣中的火山爆發的結果被釋放約3000。每T年砷，微生物形成20000：T揮發性metilarsina一年，並且如在同一時期燃燒化石燃料的結果被分配80000。T.

儘管事實作為 - 一種致命的毒藥，這是一些動物和人類可能的力量的重要組成部分，但必要的劑量不超過0.01毫克/天。

砷是非常難以轉化為水溶性或不穩定的狀態。 這是相當移動，這一事實意味著在任何一個地方集中了大量的物質，不能出現。 一方面，這是件好事，但另一方面 - 與它傳播的難易程度，是砷污染正成為一個更大的問題的原因。 由於人類的活動，主要是通過採冶，平時不動的化學元素遷移，現在它不僅可以在其天然濃度的地方找到。

在地殼砷的量為每噸約5g。 在空間上，它被估計為每百萬矽原子數為4個原子的濃度。 此元素分佈廣泛。 少量存在於天然狀態。 典型地，90-98％純度的砷的形成與金屬如銻和銀一起發生。 它的大部分，但是，超過150種不同的礦物質組成部分 - 硫化物，砷化物，sulphoarsenides和砷。 毒砂FeAsS是最常見的由於軸承的礦物之一。 其他常見的砷化合物-礦物質雄黃作為₄ S _{4，auripigment}的As ₂ S _{3，loellingite} FEAS和硫砷銅礦₂的Cu ₃ ASS _4。 還常見的氧化砷。 大多數此類材料是銅，鉛，鈷，黃金礦石的冶煉的副產品。

在自然界中，只有一種砷的穩定同位素- ⁷⁵為。 中釋放的⁷⁶作為26.4小時Ç半衰期。砷-72，人造放射性同位素-74和-76在醫學診斷中使用。

工業生產和使用

金屬砷毒砂製備通過加熱至650-700℃，在沒有空氣的訪問。 如果毒砂和其他金屬礦石與氧氣加熱時，由於容易與它們發生反應在化合物的形式容易昇華作為₄ O _6，也被稱為“白砷”。 氧化物蒸氣收集並冷凝，並隨後通過昇華再純化。 最因為它是由白砷碳還原產生由此得到的。

金屬砷的世界消費量相對較小 - 每年只有幾百噸。 許多事情被消耗，來自瑞典。 它適用於冶金，因為它的金屬性的。 砷的約1％在鉛粒的製造中使用的，因為它提高了熔滴的圓度。 基於鉛的軸承合金的性能列於當它們包含砷的約3％的熱和機械特性改善了。 少量的這種化學元素的鉛合金脾氣他們的電池存在使用和電纜鎧裝。 小的雜質是砷增加耐腐蝕性和銅和黃銅的熱性能。 純化學元素青銅是用於應用塗料和煙火。 高度砷發現在半導體技術中，在那裡它被用來與矽和鍺，以及在砷化鎵（GaAs）的二極管，激光器和晶體管的形式應用。

作為化合物

由於砷價數為3和5，以及它有幾個氧化態從-3到5，該元件可以形成各種類型的化合物。 最重要的商業意義其 氧化物，基本 其中形式都在如₄ O ₆和As ₂ O _5。 亞砷酸氧化物，俗稱白砷， - 副產物焙燒銅，鉛和一些其他金屬，以及硫化物礦石和砷黃鐵礦礦石。 他是為廣大的其他化合物的原料。 此外，它在殺蟲劑使用時，用於玻璃和防腐劑用於皮革的製造中脫色劑。 當暴露於氧化劑（例如，硝酸），以白色砷形成五氧化二砷。 它是殺蟲劑，除草劑的主要成分和金屬的粘合劑。

胂化氫（AsH _3）為_，由氫和砷的毒性無色氣體， -是另一種已知的物質。 該物質，也被稱為砷氫被金屬砷化物水解，和金屬回收從在酸性溶液中砷化合物製備。 他發現應用在半導體摻雜劑和軍用毒氣。 在農業方面，非常重要的砷酸（H ₃ ASO _4），砷酸鉛（PbHAsO _4）和砷酸鈣的[Ca _{3（ASO 4）2]，}它是用來消毒土壤和病蟲害防治。

砷 - 化學元素形成多個有機化合物。 Kakodin（CH _{3）2 AS-AS（CH 3）2，}例如，在廣泛使用的乾燥劑（乾燥劑）的製備中使用-二甲胂酸。 在某些疾病的治療中使用，例如由微生物引起的阿米巴痢疾元素的複雜的有機化合物。

物理特性

什麼是砷在其物理性能方面？ 在其最穩定的狀態，它是脆性固體鋼灰色顏色具有低導熱性和導電性。 雖然有些形式是金屬般的，他的任務非金屬 - 砷的更準確的表徵。 還有其他類型的砷，但它們不能很好地研究，特別是黃色亞穩定形式，由分子作為_4，如白磷第₄頁_。 在613℃的溫度下昇華砷，並且作為蒸氣存在作為分子_4，其不分解至約800℃的溫度 在作為₂分子的完全解離發生在1700℃

原子結構和能力，形成債券

電子砷式- 1秒² 2S ² 2P ⁶ 3S ² 3P ⁶ 3D ¹⁰ 4S ² 4p的^{3 -}如氮氣和具有在外殼5的電子磷，但它從它們的不同之處的18個電子的存在下，在倒數第二個外殼，而不是兩個或八強。 填充5個3d-軌道期間的在芯部10的正電荷除了常使電子雲的普遍下降和增加電負性的元素。 在週期表中的砷可與其他群體，這清楚地表明這一模式進行比較。 例如，通常接受的是鋅比鎂和鎵負電性更強 - 比鋁。 但是，下面的組中，這種差異減小，很多不與事實一致認為矽的德國電，儘管大量的化學證據。 從8到18細胞膜砷這種轉變從磷可以增加電負性，但它仍存在爭議。

相似性由於外殼和P表示它們可以形成三個 共價鍵的 每個原子的額外的未結合電子對的存在。 因此，該氧化必須是3或-3，取決於相互相對電負性。 砷的結構還建議使用外部d軌道為，允許所述元件，以形成一個5關係的八位位組的膨脹的可能性。 它僅在與氟反應來實現。 自由電子對用於配位化合物的形成（通過電子供給）如圖原子存在似乎比磷和氮小得多。

砷是在乾燥空氣中穩定，但在潮濕的覆蓋有黑色氧化物。 其蒸氣容易燃燒形成的As ₂ O _3。 什麼是砷在自由狀態？ 它實際上不暴露於水，鹼和非氧化性的酸，但被氧化用硝酸的狀態5。 由於砷反應的鹵素，硫，和許多金屬形成砷化物。

分析化學

該物質可以定性砷，為黃色雌黃的25％鹽酸溶液的作用下沉澱檢測。 作為痕跡，通常通過其轉化為胂，其可以由三月試驗進行檢測來確定。 胂被熱分解以形成砷的細管內的黑鏡。 通過該方法砷斑探針浸漬 氯化汞 胂變暗由於汞的沉澱的作用下。

砷毒理特性

細胞毒性及其衍生物是廣泛的寬範圍內變化，從毒性極強胂和簡稱為，其是相對惰性的有機其衍生物。 即砷，所述用途及其作為化學戰劑（路易氏劑）和脫葉皰劑（“試劑藍色”的基礎上的二甲胂酸的5％，26％鈉鹽水溶液它們的混合物）的有機化合物。

在一般情況下，這種化學元素的衍生物，刺激皮膚，引起皮炎。 還建議從含砷吸入粉塵的保護，但是當攝入時發生最中毒。 如在每8小時工作日的灰塵最大容許濃度為0.5毫克/ ^立方米。 對於砷化氫劑量減少到0.05份每百萬。 除了使用化學元素作為除草劑和殺蟲劑的化合物，在藥理學砷的應用取得了灑爾佛散 - 針對梅毒的第一個成功的藥物。

對健康的影響

砷是毒性最強的元素之一。 化學的無機化合物少量天然存在。 用戶可以被暴露於通過食物，水和空氣的砷。 曝光也可以在與受污染的土壤或水的皮膚接觸會發生。

砷含量是食物相當低。 然而，它在魚類和貝類的水平可以很高，因為它們吸收他們生活於其中的水的化學活性元素。 在魚無機砷的顯著量可以是對人類健康造成危害。

物質的影響也受到誰與他們的工作，生活在建與他們處理過的木材的房屋，農業土地，這在以往使用的農藥的人。

無機砷可能導致各種健康的影響，如胃和腸的刺激，生產的紅色和白血細胞，皮膚變化，和肺刺激減少。 據推測，這種物質的量顯著的吸收會增加患癌症，特別是皮膚癌，肺癌，肝癌和淋巴系統的機會。

非常高濃度無機砷是不孕不育，女性流產，皮炎的病因，降低抗感染，心臟問題和腦損傷。 此外，該化學元素是能夠損壞的DNA。

致死劑量的白色砷為100毫克。

一個元件或癌症，或所述的有機化合物損壞遺傳密碼不引起，但高劑量可引起危害人體健康，例如以引起神經紊亂或疼痛腹部。

由於性質

基礎化工和砷下面的物理性能：

• 原子序數 - 33。
• 原子量 - 74.9216。
• 熔點灰黴病 - 在36個大氣壓的壓力814℃。
• 密度灰黴病- 5.73克/ cm ³的 在14℃下
• 在18℃下2.03克/厘米³ -的黃色形式的密度
• 電子砷式- 1秒2 ^{2 2 2 6} 2P 3S 3P ⁶ 3D ¹⁰ 4S ² 4P _^3。
• 氧化態 - -3，3，5。
• 砷的化合價 - 3，5。