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什么是砷？产品特点，性能和应用

砷 - 化学元素氮基（周期表的第15族）。这种灰色金属光泽脆物质（α-砷）具有菱面体晶格。当加热至600℃作为升华。冷却后，蒸气，新修改 - 黄色砷。高于270℃，所有的作为正在进入黑色砷。

发现的历史

这砷久负盛名的表彰其化学元素之前的事实。的IV℃。 BC。即亚里士多德讲了一个名为“sandarak”的物质，也就是现在认为已经雄黄，或硫化砷。而在我公元前世纪。即 Pliniy Starshy和作家Pedany迪奥斯科里德描述auripigment -染料作为₂ S _3。在第十一。 ñ。即不同三个品种“砷”白（如₄ O _6），黄色（如₂ S _3），和红色（如₄ S _4）。项目本身可能是在13世纪第一隔离，伟业，谁指出金属样物质的外观时ARS，也被称为作为₂ S ₃用肥皂和水进行加热。但信心的事实，自然科学家是纯砷，没有。纯的分配的第一个真正的证据化学元素的日期是1649。德国药剂师Iogann Shreder制备砷，在一氧化碳的存在下加热。后来尼古拉斯·莱默里，法国医生和药剂师通过加热的氧化物，和钾盐皂的混合物观察到的这种化学元件的形成。到十八世纪初，砷已经知道作为一个独特的半金属。

流行

地壳和是砷浓度低为1.5 ppm的。它在土壤和矿物中发现，并可能进入空气，水和土壤因风蚀和水蚀。此外，元件进入来自其他来源的大气中。空气中的火山爆发的结果被释放约3000。每T年砷，微生物形成20000：T挥发性metilarsina一年，并且如在同一时期燃烧化石燃料的结果被分配80000。T.

尽管事实作为 - 一种致命的毒药，这是一些动物和人类可能的力量的重要组成部分，但必要的剂量不超过0.01毫克/天。

砷是非常难以转化为水溶性或不稳定的状态。这是相当移动，这一事实意味着在任何一个地方集中了大量的物质，不能出现。一方面，这是件好事，但另一方面 - 与它传播的难易程度，是砷污染正成为一个更大的问题的原因。由于人类的活动，主要是通过采冶，平时不动的化学元素迁移，现在它不仅可以在其天然浓度的地方找到。

在地壳砷的量为每吨约5g。在空间上，它被估计为每百万硅原子数为4个原子的浓度。此元素分布广泛。少量存在于天然状态。典型地，90-98％纯度的砷的形成与金属如锑和银一起发生。它的大部分，但是，超过150种不同的矿物质组成部分 - 硫化物，砷化物，sulphoarsenides和砷。毒砂FeAsS是最常见的由于轴承的矿物之一。其他常见的砷化合物-矿物质雄黄作为₄ S _{4，auripigment}的As ₂ S _{3，loellingite} FEAS和硫砷铜矿₂的Cu ₃ ASS _4。还常见的氧化砷。大多数此类材料是铜，铅，钴，黄金矿石的冶炼的副产品。

在自然界中，只有一种砷的稳定同位素- ^75所为。中释放的⁷⁶作为26.4小时Ç半衰期。砷-72，人造放射性同位素-74和-76在医学诊断中使用。

工业生产和使用

金属砷毒砂制备通过加热至650-700℃，在没有空气的访问。如果毒砂和其他金属矿石与氧气加热时，由于容易与它们发生反应在化合物的形式容易升华作为₄ O _6，也被称为“白砷”。氧化物蒸气收集并冷凝，并随后通过升华再纯化。最因为它是由白砷碳还原产生由此得到的。

金属砷的世界消费量相对较小 - 每年只有几百吨。许多事情被消耗，来自瑞典。它适用于冶金，因为它的金属性的。砷的约1％在铅粒的制造中使用的，因为它提高了熔滴的圆度。基于铅的轴承合金的性能列于当它们包含砷的约3％的热和机械特性改善了。少量的这种化学元素的铅合金脾气他们的电池存在使用和电缆铠装。小的杂质是砷增加耐腐蚀性和铜和黄铜的热性能。纯化学元素青铜是用于应用涂料和烟火。高度砷发现在半导体技术中，在那里它被用来与硅和锗，以及在砷化镓（GaAs）的二极管，激光器和晶体管的形式应用。

作为化合物

由于砷价数为3和5，以及它有几个氧化态从-3到5，该元件可以形成各种类型的化合物。最重要的商业意义其氧化物，基本其中形式都在如₄ O ₆和As ₂ O _5。亚砷酸氧化物，俗称白砷， - 副产物焙烧铜，铅和一些其他金属，以及硫化物矿石和砷黄铁矿矿石。他是为广大的其他化合物的原料。此外，它在杀虫剂使用时，用于玻璃和防腐剂用于皮革的制造中脱色剂。当暴露于氧化剂（例如，硝酸），以白色砷形成五氧化二砷。它是杀虫剂，除草剂的主要成分和金属的粘合剂。

胂化氢（AsH _3）为_，由氢和砷的毒性无色气体， -是另一种已知的物质。该物质，也被称为砷氢被金属砷化物水解，和金属回收从在酸性溶液中砷化合物制备。他发现应用在半导体掺杂剂和军用毒气。在农业方面，非常重要的砷酸（H ₃ ASO _4），砷酸铅（PbHAsO _4）和砷酸钙的[Ca _3（ASO _{_4）2]，}它是用来消毒土壤和病虫害防治。

砷 - 化学元素形成多个有机化合物。 Kakodin（CH _{_3）2} _{AS-AS（CH _3）2，}例如，在广泛使用的干燥剂（干燥剂）的制备中使用-二甲胂酸。在某些疾病的治疗中使用，例如由微生物引起的阿米巴痢疾元素的复杂的有机化合物。

物理特性

什么是砷在其物理性能方面？在其最稳定的状态，它是脆性固体钢灰色颜色具有低导热性和导电性。虽然有些形式是金属般的，他的任务非金属 - 砷的更准确的表征。还有其他类型的砷，但它们不能很好地研究，特别是黄色亚稳定形式，由分子作为_4，如白磷第₄页_。在613℃的温度下升华砷，并且作为蒸气存在作为分子_4，其不分解至约800℃的温度在作为₂分子的完全解离发生在1700℃

原子结构和能力，形成债券

电子砷式- 1秒^2个 2S ^2个 2P ^6个 3S ² 3P ^6个 3D ^10个 4S ² 4p的^{3 -}如氮气和具有在外壳5层的电子磷，但它从它们的不同之处的18个电子的存在下，在倒数第二个外壳，而不是两个或八强。填充5个3d-轨道期间的在芯部10个的正电荷除了常使电子云的普遍下降和增加电负性的元素。在周期表中的砷可与证明这种模式其他群体进行比较。例如，通常接受的是锌比镁和镓负电性更强 - 比铝。但是，下面的组中，这种差异减小，很多不与事实一致认为硅的德国电，尽管大量的化学证据。从8到18细胞膜砷这种转变从磷可以增加电负性，但它仍存在争议。

相似性由于外壳和P表示它们可以形成三个共价键的每个原子的额外的未结合电子对的存在。因此，该氧化必须是3或-3，取决于相互相对电负性。砷的结构还建议使用外部d轨道为，允许所述元件，以形成一个5间关系的八位位组的膨胀的可能性。它仅在与氟反应来实现。自由电子对用于配位化合物的形成（通过电子供给）如图原子存在似乎比磷和氮小得多。

砷是在干燥空气中稳定，但在潮湿的覆盖有黑色氧化物。其蒸气容易燃烧形成的As ₂ O _3。什么是砷在自由状态？它实际上不暴露于水，碱和非氧化性的酸，但被氧化用硝酸的状态5。由于砷反应的卤素，硫，和许多金属形成砷化物。

分析化学

该物质可以定性砷，为黄色雌黄的25％盐酸溶液的作用下沉淀检测。作为痕迹，通常通过其转化为胂，其可以由三月试验进行检测来确定。胂被热分解以形成砷的细管内的黑镜。通过该方法砷斑探针浸渍氯化汞胂变暗由于汞的沉淀的作用下。

砷毒理特性

细胞毒性及其衍生物是广泛的宽范围内变化，从毒性极强胂和简称为，其是相对惰性的有机其衍生物。即砷，所述用途及其作为化学战剂（路易氏剂）和脱叶疱剂（“试剂蓝色”的基础上的二甲胂酸的5％，26％钠盐水溶液它们的混合物）的有机化合物。

在一般情况下，这种化学元素的衍生物，刺激皮肤，引起皮炎。还建议从含砷吸入粉尘的保护，但是当摄入时发生最中毒。如在每8小时工作日的灰尘最大容许浓度为0.5毫克/ ^立方米。对于砷化氢剂量减少到0.05份每百万。除了使用化学元素作为除草剂和杀虫剂的化合物，在药理学砷的应用取得了洒尔佛散 - 针对梅毒的第一个成功的药物。

对健康的影响

砷是毒性最强的元素之一。化学的无机化合物少量天然存在。用户可以被暴露于通过食物，水和空气的砷。曝光也可以在与受污染的土壤或水的皮肤接触会发生。

砷含量是食物相当低。然而，它在鱼类和贝类的水平可以很高，因为它们吸收他们生活于其中的水的化学活性元素。在鱼无机砷的显著量可以是对人类健康造成危害。

物质的影响也受到谁与他们的工作，生活在建与他们处理过的木材的房屋，农业土地，这在以往使用的农药的人。

无机砷可能导致各种健康的影响，如胃和肠的刺激，生产的红色和白血细胞，皮肤变化，和肺刺激减少。据推测，这种物质的量显著的吸收会增加患癌症，特别是皮肤癌，肺癌，肝癌和淋巴系统的机会。

非常高浓度无机砷是不孕不育，女性流产，皮炎的病因，降低抗感染，心脏问题和脑损伤。此外，该化学元素是能够损坏的DNA。

致死剂量的白色砷为100毫克。

一个元件或癌症，或所述的有机化合物损坏遗传密码不引起，但高剂量可引起危害人体健康，例如以引起神经紊乱或疼痛腹部。

由于性质

基础化工和砷下面的物理性能：

原子序数 - 33。
原子量 - 74.9216。
熔点灰霉病 - 在36个大气压的压力814℃。
密度灰霉病- 5.73克/ cm ³的在14℃下
在18℃下2.03克/厘米³ -的黄色形式的密度
电子砷式- 1秒2 ² ² ² ⁶ 2P 3S 3P ⁶ 3D ¹⁰ 4S ² 4P ^_3。
氧化态 - -3，3，5。
砷的化合价 - 3，5。