आर्सेनिक क्या है? विशेषताएं, गुण और अनुप्रयोगों

आर्सेनिक - रासायनिक तत्व नाइट्रोजन समूह (आवर्त सारणी के समूह 15)। एक मुख्यत: रवा क्रिस्टल जालक के साथ यह ग्रे धात्विक चमक भंगुर पदार्थ (α-आर्सेनिक)। जब sublimates के रूप में 600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया। पीला आर्सेनिक - ठंडा, एक भाप, एक नया संशोधन करने पर। ऊपर 270 डिग्री सेल्सियस सभी के रूप में काला आर्सेनिक में बढ़ रहे हैं।

खोज का इतिहास

तथ्य यह है कि इस आर्सेनिक इसकी रासायनिक तत्वों की मान्यता से पहले लंबे समय से जाना जाता था। चतुर्थ सी। ईसा पूर्व। ई। अरस्तू एक पदार्थ "sandarak" कहा जाता है, जो अब किया गया मैनसिल, या आर्सेनिक सल्फाइड माना जाता है की बात की थी। और मैं शताब्दी ईसा पूर्व में। ई। Pliniy Starshy और लेखकों Pedany Dioscoride auripigment वर्णित - डाई ₂ एस ₃ के रूप _में। में अंतिम एकादश में। एन। ई। मतभेद तीन किस्मों "आर्सेनिक" _{सफेद,} पीला ₍₄ हे _6), और लाल ₍₂ एस ₃ के रूप _{में) (4} के रूप में एस _4)। स्वयं आइटम शायद पहली तेरहवें सदी में अलग किया गया था, अल्बर्ट बढ़िया है, जो धातु जैसा पदार्थ की उपस्थिति का उल्लेख किया जब अर्स के रूप में भी रूप में ₂ एस ₃ साबुन और पानी से गर्म किया गया था जाना जाता है। लेकिन तथ्य यह है कि प्राकृतिक वैज्ञानिक शुद्ध आर्सेनिक था, कोई में विश्वास। शुद्ध के आवंटन के पहले वास्तविक सबूत रासायनिक तत्व 1649 के लिए दिनांकित है। जर्मन फार्मासिस्ट Iogann Shreder आर्सेनिक तैयार, कार्बन मोनोआक्साइड की उपस्थिति में यह हीटिंग। बाद में निकोलस लेमेरी, फ्रेंच चिकित्सक और रसायनज्ञ एक ऑक्साइड, और पोटाश साबुन का एक मिश्रण गर्म करके इस रासायनिक तत्व के गठन मनाया। XVIII सदी की शुरुआत से, आर्सेनिक पहले से ही एक अनूठा अर्द्ध धातु के रूप में जाना जाता था।

प्रसार

पृथ्वी की पपड़ी और कम आर्सेनिक एकाग्रता 1.5 पीपीएम थी है। यह मिट्टी और खनिजों में पाया जाता है और हवा और पानी कटाव के कारण हवा, पानी और मिट्टी में मिल सकता है। इसके अलावा, एक तत्व अन्य स्रोतों से वातावरण में प्रवेश करती है। हवा में ज्वालामुखी विस्फोट के परिणामस्वरूप लगभग 3 हजार टी अस्थिर metilarsina एक साल टी जारी किया गया है। प्रति वर्ष टी आर्सेनिक, सूक्ष्मजीवों के रूप में 20 हजार।, और इसी अवधि में जीवाश्म ईंधन के जलने की वजह से 80 हजार आवंटित किया जाता है।

एक घातक जहर, यह कुछ जानवरों और संभवतः मानव की शक्ति का एक महत्वपूर्ण घटक है, हालांकि आवश्यक खुराक 0.01 मिलीग्राम / दिन से अधिक नहीं - तथ्य यह है कि के रूप में होने के बावजूद।

आर्सेनिक एक पानी में घुलनशील या अस्थिर राज्य में अनुवाद करने के बेहद मुश्किल है। तथ्य यह है कि यह काफी मोबाइल है, जिसका अर्थ है कि किसी भी एक ही स्थान पर पदार्थ की एक बड़ी एकाग्रता प्रकट नहीं कर सकते हैं। एक तरफ, यह अच्छा है, लेकिन अन्य पर - कितनी आसानी से यह फैलता है, कारण यह है कि आर्सेनिक प्रदूषण एक बड़ी समस्या बनता जा रहा है है। मानव गतिविधियों, मुख्य रूप से खनन और पिघलने, आम तौर पर स्थिर रासायनिक तत्व migrates के माध्यम से, और के कारण अब यह न केवल प्राकृतिक एकाग्रता के स्थानों में पाया जा सकता है।

पपड़ी में आर्सेनिक की मात्रा प्रति टन लगभग 5 ग्राम है। अंतरिक्ष में, यह प्रति मिलियन सिलिकॉन परमाणुओं 4 परमाणुओं की एकाग्रता के रूप में अनुमान लगाया गया है। यह तत्व व्यापक रूप से वितरित किया जाता है। एक छोटी राशि मूल राज्य में मौजूद है। आमतौर पर, 90-98% शुद्धता आर्सेनिक के गठन ऐसे सुरमा और चांदी के रूप में धातुओं के साथ एक साथ होते हैं। sulphides, arsenides, sulphoarsenides और आर्सेनाइट - इसमें से अधिकांश, तथापि, 150 से अधिक विभिन्न खनिजों का एक हिस्सा है। Arsenopyrite FeAsS सबसे आम रूप में असर खनिजों से एक है। अन्य आम आर्सेनिक यौगिकों - खनिज ₄ एस _4, auripigment के रूप में मैनसिल ₂ एस के रूप में _3, loellingite FeAs और enargite ₂ Cu ₃ गधा _4। इसके अलावा आम आर्सेनिक ऑक्साइड। इस सामग्री के अधिकांश तांबा, सीसा, कोबाल्ट, और सोने अयस्कों के गलाने का प्रतिफल है।

⁷⁵ के रूप में - प्रकृति में, वहाँ केवल एक ही आर्सेनिक की स्थिर आइसोटोप है। कृत्रिम रेडियोधर्मी ⁷⁶ जारी की 26.4 घंटे की ग आधा जीवन। आर्सेनिक -72, के रूप में आइसोटोप के अलावा -74 और -76 चिकित्सा निदान में किया जाता है।

औद्योगिक उत्पादन और उपयोग

धातु आर्सेनिक arsenopyrite हवा के उपयोग के बिना 650-700 डिग्री सेल्सियस के लिए हीटिंग द्वारा तैयार। arsenopyrite और अन्य धातु अयस्क ऑक्सीजन के साथ गरम किया जाता है, तो के रूप में उनके साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है यौगिक रूप में आसानी _से, के रूप में ₄ हे ₆ sublimes में भी "सफेद आर्सेनिक" के रूप में जाना जाता है। ऑक्साइड वाष्प एकत्र किए गए थे और गाढ़ा, और उदात्तीकरण द्वारा बाद में फिर से शुद्ध किया। अधिकांश के रूप में यह सफेद आर्सेनिक की कार्बन कटौती द्वारा निर्मित है इस प्रकार प्राप्त।

धातु आर्सेनिक की दुनिया की खपत अपेक्षाकृत छोटा है - प्रति वर्ष केवल कुछ सौ टन। क्या सेवन किया जाता है की ज्यादातर, स्वीडन से आता है। यह क्योंकि इसके उपधातु संपत्तियों की धातु विज्ञान में प्रयोग किया जाता है। आर्सेनिक की बारे में 1%, सीसा शॉट के निर्माण में इस्तेमाल के रूप में यह पिघला हुआ बूंदों के गोलाई में सुधार होता है। असर नेतृत्व के आधार पर मिश्र धातु के गुणों जब वे आर्सेनिक करीब 3% शामिल की थर्मल और यांत्रिक विशेषताओं में दोनों में सुधार कर रहे हैं। बैटरी में इस्तेमाल के लिए नेतृत्व मिश्र उन्हें tempers में इस रासायनिक तत्व की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति और केबल कवच। छोटे दोष आर्सेनिक वृद्धि जंग प्रतिरोध और तांबे और पीतल के थर्मल गुण हैं। शुद्ध मौलिक रासायनिक कांस्य के रूप में कोटिंग्स लागू करने के लिए और आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में प्रयोग किया जाता है। अत्यधिक आर्सेनिक अर्धचालक प्रौद्योगिकी, जहां यह और साथ ही डायोड, लेजर और ट्रांजिस्टर में गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) के रूप में, सिलिकॉन और जर्मेनियम के साथ प्रयोग किया जाता है में आवेदन पाता है।

यौगिकों के रूप में

के बाद से आर्सेनिक संयोजक 3 और 5 है, और यह +5 -3 से कई ऑक्सीकरण राज्यों है, तत्व यौगिकों के विभिन्न प्रकार बना सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण वाणिज्यिक महत्व अपने आक्साइड, बुनियादी रूपों जो के रूप में ₄ हे ₆ कर रहे हैं और के रूप में ₂ हे _5। Arsenous ऑक्साइड, आमतौर पर सफेद आर्सेनिक के रूप में जाना जाता है, - प्रतिफल तांबा, सीसा और कुछ अन्य धातुओं, साथ ही सल्फाइड अयस्क और arsenopyrite के अयस्क भूनने। उन्होंने कहा कि अन्य यौगिकों के बहुमत के लिए शुरू कर सामग्री है। इसके अलावा, यह, कीटनाशकों में प्रयोग किया जाता है कांच और चमड़े के लिए परिरक्षक के निर्माण में एजेंट decolorizing इस्तेमाल किया। जब सफेद आर्सेनिक को ऑक्सीडेंट (जैसे, नाइट्रिक एसिड) के संपर्क में आर्सेनिक pentoxide ही बना है। यह कीटनाशकों, herbicides के मुख्य घटक और धातु के लिए चिपकने वाला है।

Arsine (ऐश _3), विषाक्त बेरंग हाइड्रोजन और आर्सेनिक से मिलकर गैस, - एक और नाम से जाना जाता पदार्थ है। पदार्थ, भी संखिया हाइड्रोजन बुलाया एसिड समाधान में आर्सेनिक यौगिकों से धातु arsenides के हाइड्रोलिसिस, और धातु वसूली द्वारा तैयार कर रहे हैं। उन्होंने कहा कि अर्धचालकों में एक dopant और सैन्य ज़हर गैस के रूप में आवेदन मिल गया है। कृषि में, बहुत महत्व आर्सेनिक एसिड (एच ₃ आसो _4), सीसा arsenate (PbHAsO ₄₎ और कैल्शियम arsenate [सीए ₃ (आसो _{4) 2],} मिट्टी और कीट नियंत्रण नसबंदी करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं।

आर्सेनिक - रासायनिक तत्व कार्बनिक यौगिकों की अधिकता के गठन। Kakodin (सीएच _{3) 2} के रूप में-के रूप में _{(CH3) 2,} उदाहरण के लिए, एक व्यापक रूप से इस्तेमाल desiccant (सुखाने एजेंट) की तैयारी में इस्तेमाल - cacodylic एसिड। इस तरह के सूक्ष्मजीवों के कारण अमीबा पेचिश रूप में कुछ बीमारियों के इलाज में इस्तेमाल एक तत्व के परिसर कार्बनिक यौगिक।

भौतिक गुणों

इसके भौतिक गुणों के संदर्भ में आर्सेनिक क्या है? इसकी सबसे स्थिर राज्य में, यह कम तापीय और विद्युत चालकता के साथ एक भंगुर ठोस स्टील ग्रे रंग है। आर्सेनिक की एक अधिक सटीक विशेषता - यद्यपि के रूप में के कुछ रूपों धातु की तरह, गैर धातु को अपना कार्यभार है। वहाँ आर्सेनिक और अन्य प्रकार के हैं, लेकिन वे बहुत अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है नहीं, विशेष रूप से पीला metastable फार्म, ₄ के रूप में अणुओं से _{मिलकर,} सफेद फास्फोरस पी ₄ की _तरह। 613 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर आर्सेनिक sublimes, और एक वाष्प के रूप में यह अणुओं ₄ के रूप _में, जिसके बारे में 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अलग कर देना नहीं है के रूप में मौजूद के रूप में ₂ पर अणुओं का पूरा पृथक्करण 1700 डिग्री सेल्सियस पर होता है

परमाणु संरचना और बांड बनाने की क्षमता

इलेक्ट्रॉनिक आर्सेनिक सूत्र - 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4P ^{3 -} नाइट्रोजन और फास्फोरस बाहरी कवच में पांच इलेक्ट्रॉन होते हैं उस तरह है, लेकिन यह दो या के बजाय अंत से पहले खोल में 18 इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति में उन लोगों से अलग है आठ। पाँच 3 डी-कक्षाओं भरने के दौरान कोर में 10 धनात्मक आवेश के अलावा अक्सर इलेक्ट्रॉन बादल के सामान्य कमी और बढ़ती वैद्युतीयऋणात्मकता तत्वों का कारण बनता है। आवर्त सारणी में आर्सेनिक अन्य समूहों, जो स्पष्ट रूप इस पद्धति का प्रदर्शन के साथ तुलना में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि जस्ता मैग्नीशियम और गैलियम की तुलना में अधिक ऋणात्मक है - एल्यूमीनियम की तुलना में। हालांकि, निम्नलिखित समूह में, इस अंतर को कम करता है, और कई तथ्य से सहमत नहीं है कि सिलिकॉन के जर्मनी वैद्युतीयऋणात्मकता, रासायनिक सबूत की बहुतायत के बावजूद। यह आर्सेनिक के लिए फास्फोरस से 18 कोशिका झिल्ली को 8 से संक्रमण वैद्युतीयऋणात्मकता को बढ़ा सकते हैं, लेकिन यह विवादास्पद बना हुआ है।

समानता बाहरी कवच और पी के रूप में इंगित करता है कि वे तीन फार्म कर सकते हैं सहसंयोजक बंध अतिरिक्त अनबाउंड इलेक्ट्रॉन जोड़ी की उपस्थिति में परमाणु प्रति। ऑक्सीकरण इसलिए +3 या -3 होना चाहिए, आपसी रिश्तेदार वैद्युतीयऋणात्मकता पर निर्भर करता है। आर्सेनिक की संरचना भी ओकटेट उस तत्व एक 5 संबंधों के लिए फार्म की अनुमति देता है के विस्तार के लिए एक बाहरी डी-कक्षाओं उपयोग करने की संभावना पता चलता है। यह केवल फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया में महसूस किया है। जटिल यौगिकों के गठन (इलेक्ट्रॉन दान के माध्यम से) परमाणु में के रूप में के लिए एक नि: शुल्क इलेक्ट्रॉन जोड़ी की उपस्थिति फास्फोरस और नाइट्रोजन तुलना में काफी छोटा दिखाई देता है।

आर्सेनिक शुष्क हवा में स्थिर लेकिन नम में काले ऑक्साइड के साथ कवर किया है। इसके वाष्प आसानी से combusted कर रहे हैं ₂ हे ₃ के रूप _में। मुक्त राज्य में आर्सेनिक क्या है? यह व्यावहारिक रूप से पानी, क्षार और गैर ऑक्सीकरण एसिड के संपर्क में नहीं है, लेकिन एक राज्य +5 नाइट्रिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण है। आर्सेनिक के बाद से हैलोजन, सल्फर प्रतिक्रिया, और कई धातुओं arsenides के रूप में।

विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

पदार्थ गुणात्मक आर्सेनिक एक पीले रंग की हरताल 25% हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान की कार्रवाई के तहत precipitates रूप में पता लगाया जा सकता है। के रूप में के निशान है, आमतौर पर arsine करने के लिए अपने रूपांतरण है, जो मार्च परीक्षण से पता लगाया जा सकता द्वारा निर्धारित किया। Arsine उत्पादन ताप संकीर्ण ट्यूब के भीतर आर्सेनिक का एक काला दर्पण के रूप में विघटित किया जाता है। विधि द्वारा Gutzeit जांच के साथ गर्भवती पारा क्लोराइड पारा के वर्षा के कारण अंधेरे arsine की कार्रवाई के तहत।

आर्सेनिक जहर विशेषताओं

सेल विषाक्तता और उसके डेरिवेटिव व्यापक रूप से कर रहे हैं, एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर भिन्न होता है अत्यंत जहरीले arsine और बस के रूप में अपेक्षाकृत निष्क्रिय है जो करने के लिए अपने जैविक डेरिवेटिव से। यही कारण है कि आर्सेनिक है, रासायनिक युद्ध एजेंट (लेविसिट) और defoliant छाला एजेंट ( "एजेंट नीले" उसके cacodylic एसिड के 5%, 26% सोडियम नमक के जलीय मिश्रण के आधार पर) के रूप में अपनी कार्बनिक यौगिकों के उपयोग ने कहा।

सामान्य तौर पर, यह रासायनिक तत्व की डेरिवेटिव त्वचा जलन और सूजन का कारण है। इसके अलावा आर्सेनिक युक्त धूल की साँस लेना से सुरक्षा की सिफारिश की है, लेकिन सबसे विषाक्तता तब होता है जब किया जाता। प्रति आठ घंटे के दिन धूल में के रूप में की अधिकतम अनुमेय एकाग्रता 0.5 मिलीग्राम / मी ^{3 है।} arsine खुराक के लिए प्रति दस लाख 0.05 भागों में कम है। उपदंश के खिलाफ पहले सफल औषधि - herbicides और कीटनाशकों के रूप में रासायनिक तत्व के यौगिकों के उपयोग के अलावा, औषध विज्ञान में आर्सेनिक आवेदन सैल्वरसन सामने आए।

स्वास्थ्य पर प्रभाव

आर्सेनिक सबसे विषाक्त तत्वों में से एक है। रसायन के अकार्बनिक यौगिकों कम मात्रा में प्राकृतिक रूप से पाए। उपयोगकर्ता भोजन, पानी और हवा के माध्यम से आर्सेनिक के संपर्क में हो सकता है। जोखिम भी दूषित मिट्टी या पानी के साथ त्वचा के संपर्क पर हो सकता है।

आर्सेनिक सामग्री खाद्य पदार्थों में काफी कम है। हालांकि, मछली और शंख में इसका स्तर बहुत ज्यादा हो सकती है, क्योंकि वे पानी जिसमें वे रहते हैं की रासायनिक सक्रिय तत्व को अवशोषित। मछली में अकार्बनिक आर्सेनिक का अधिकांश भाग मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा हो सकता है।

पदार्थों का प्रभाव भी लोग हैं, जो कृषि भूमि है, जो अतीत में कीटनाशकों के इस्तेमाल पर उनके साथ काम करते हैं, उन लोगों के साथ व्यवहार किया जाता लकड़ी से निर्मित घरों में रहते हैं, और के अधीन हैं।

अकार्बनिक आर्सेनिक इस तरह के पेट और आंतों की जलन के रूप में विभिन्न स्वास्थ्य प्रभाव पैदा कर सकता है, लाल और सफेद रक्त कोशिकाओं, त्वचा परिवर्तन, और फेफड़ों में जलन के उत्पादन की कमी हुई। यह माना जाता है कि इस पदार्थ की एक महत्वपूर्ण राशि के अवशोषण विकासशील कैंसर, विशेष रूप से त्वचा कैंसर, फेफड़े, जिगर और लसीका प्रणाली के अवसरों में वृद्धि कर सकते हैं।

अकार्बनिक आर्सेनिक की उच्च सांद्रता बांझपन और महिलाओं में गर्भपात, जिल्द की सूजन के कारण, संक्रमण, हृदय की समस्याओं और मस्तिष्क क्षति के लिए प्रतिरोध को कम कर रहे हैं। इसके अलावा, इस रासायनिक तत्व डीएनए को नुकसान पहुँचाए में सक्षम है।

घातक खुराक सफेद आर्सेनिक 100 मिलीग्राम है।

एक तत्व या कैंसर, या के कार्बनिक यौगिक आनुवंशिक कोड को नुकसान का कारण नहीं है, लेकिन अधिक मात्रा में मानव स्वास्थ्य के लिए नुकसान का कारण बन सकती हैं, जैसे कि पेट में तंत्रिका संबंधी विकार या दर्द का कारण करने के लिए।

गुण के रूप में

बुनियादी रासायनिक और आर्सेनिक निम्नलिखित के भौतिक गुणों:

• परमाणु संख्या - 33।
• परमाणु वजन - 74.9216।
• गलनांक ग्रे मोल्ड - 36 वायुमंडल के दबाव में 814 डिग्री सेल्सियस।
• घनत्व ग्रे मोल्ड - 5.73 ग्राम / सेमी ³ 14 डिग्री सेल्सियस पर
• 18 डिग्री सेल्सियस पर 2.03 ग्राम / सेमी ³ - पीला प्रपत्र का घनत्व
• इलेक्ट्रॉनिक आर्सेनिक सूत्र - 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4P _^3।
• ऑक्सीकरण राज्य - -3, +3, 5।
• आर्सेनिक की संयोजकता - 3, 5।