परिभाषा, सूत्र, गुण. आर्सेनिक क्या है? परिभाषा, सूत्र, गुण आर्सेनिक के भौतिक गुण

हरताल- देशी तत्वों के वर्ग से एक खनिज, एक अर्धधातु, रासायनिक सूत्र जैसे। सामान्य अशुद्धियाँ हैं Sb, S, Fe, Ag, Ni; कम सामान्यतः Bi और V. देशी आर्सेनिक में As की मात्रा 98% तक पहुँच जाती है। आवर्त सारणी के चौथे आवर्त के 15वें समूह का रासायनिक तत्व (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - पांचवें समूह का मुख्य उपसमूह); इसका परमाणु क्रमांक 33 है। आर्सेनिक (कच्चा आर्सेनिक) प्राकृतिक आर्सेनोपाइराइट्स से निकाला गया एक ठोस पदार्थ है। यह दो मुख्य रूपों में मौजूद है: साधारण, तथाकथित "धात्विक" आर्सेनिक, चमकदार स्टील के रंग के क्रिस्टल के रूप में, भंगुर, पानी में अघुलनशील, और पीला आर्सेनिक, क्रिस्टलीय, बल्कि अस्थिर। आर्सेनिक का उपयोग आर्सेनिक डाइसल्फ़ाइड, शॉट, कठोर कांस्य और विभिन्न अन्य मिश्र धातुओं (टिन, तांबा, आदि) के उत्पादन में किया जाता है।

यह सभी देखें:

संरचना

आर्सेनिक की क्रिस्टल संरचना डिट्रिगोनल-स्केलेनोहेड्रल समरूपता है। त्रिकोणीय पर्यायवाची, सी. साथ। एल633एल23पीसी. क्रिस्टल अत्यंत दुर्लभ होते हैं और उनमें रम्बोहेड्रल या स्यूडोक्यूबिक आदत होती है।

आर्सेनिक के कई एलोट्रोपिक संशोधनों की पहचान की गई है। सामान्य परिस्थितियों में, धात्विक या ग्रे आर्सेनिक (अल्फा आर्सेनिक) स्थिर होता है। ग्रे आर्सेनिक की क्रिस्टल जाली समचतुर्भुज, स्तरित होती है, जिसकी अवधि a = 4.123 A, कोण a = 54° 10′ होती है। घनत्व (20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) 5.72 ग्राम/सेमी 3; तापमान गुणांक रैखिक विस्तार 3.36 10 डिग्री; विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध (तापमान 0° C) 35 10 -6 ओम सेमी; एनवी = एफ 147; गुणक संपीड्यता (30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) 4.5 x 10 -6 सेमी 2/किग्रा। 36 वायुमंडल के दबाव पर अल्फा-आर्सेनिक का पिघलने बिंदु 816 डिग्री सेल्सियस है।

एटीएम के अंतर्गत. आर्सेनिक बिना पिघले 615 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर दबाव में उदात्त हो जाता है। ऊर्ध्वपातन की ऊष्मा 102 cal/g. आर्सेनिक वाष्प रंगहीन होता है, 800°C के तापमान तक इनमें As 4 अणु होते हैं, 800 से 1700°C तक - As 4 और As 2 के मिश्रण से, 1700°C के तापमान से ऊपर - केवल As 2 से। तरल हवा से ठंडी सतह पर आर्सेनिक वाष्प के तेजी से संघनन के साथ, पीला आर्सेनिक बनता है - 1.97 ग्राम/सेमी 3 के घनत्व के साथ एक घन प्रणाली के पारदर्शी नरम क्रिस्टल। आर्सेनिक के अन्य मेटास्टेबल संशोधन भी ज्ञात हैं: बीटा-आर्सेनिक - अनाकार ग्लासी, गामा-आर्सेनिक - पीला-भूरा और डेल्टा-आर्सेनिक - भूरा अनाकार, क्रमशः 4.73 के घनत्व के साथ; 4.97 और 5.10 ग्राम/सेमी3। 270 डिग्री सेल्सियस के तापमान से ऊपर, ये संशोधन ग्रे आर्सेनिक में बदल जाते हैं।

गुण

ताजा फ्रैक्चर पर रंग जस्ता-सफ़ेद, टिन-सफ़ेद से हल्के भूरे रंग का होता है, गहरे भूरे रंग का धूमिल बनने के कारण जल्दी ही फीका पड़ जाता है; घिसी-पिटी सतह पर काला। मोह पैमाने पर कठोरता 3 - 3.5। घनत्व 5.63 - 5.8 ग्राम/सेमी3। कमज़ोर। चोट लगने पर लहसुन की विशिष्ट गंध से इसका निदान किया जाता है। विदलन (0001) के अनुसार उत्तम है और (0112) के अनुसार कम उत्तम है। फ्रैक्चर दानेदार है. उद. वज़न 5.63-5.78. रेखा धूसर, मटमैली-सफ़ेद है। चमक धात्विक, मजबूत (ताजा खंडित होने पर) होती है, जल्दी ही फीकी पड़ जाती है और ऑक्सीकृत सतह पर फीकी पड़ जाती है जो समय के साथ काली हो गई है। प्रतिचुंबकीय है.

आकृति विज्ञान

आर्सेनिक आमतौर पर एक पापी गुर्दे के आकार की सतह, स्टैलेक्टाइट्स, शेल जैसी संरचनाओं के साथ क्रस्ट के रूप में देखा जाता है, जो फ्रैक्चर होने पर एक क्रिस्टलीय-दानेदार संरचना को प्रकट करता है। देशी आर्सेनिक को स्राव के आकार, काली सतह, महत्वपूर्ण विशिष्ट गुरुत्व, ताजा फ्रैक्चर में मजबूत धात्विक चमक और सही दरार से आसानी से पहचाना जा सकता है। ब्लोपाइप के नीचे यह बिना पिघले (लगभग 360° के तापमान पर) वाष्पित हो जाता है, जिससे एक विशिष्ट लहसुन की गंध निकलती है और कोयले पर As 2 O 3 की एक सफेद परत बन जाती है। बाहरी दबाव बढ़ने पर ही यह तरल अवस्था में बदल जाता है। एक बंद ट्यूब में यह आर्सेनिक का दर्पण बनाता है। जब इसे हथौड़े से तेजी से मारा जाता है तो इसमें लहसुन जैसी गंध आती है।

मूल

आर्सेनिक हाइड्रोथर्मल जमाओं में रिक्त स्थान में मेटाकोलाइडल संरचनाओं के रूप में होता है, जो स्पष्ट रूप से हाइड्रोथर्मल गतिविधि के अंतिम क्षणों के दौरान बनता है। इसके साथ, आर्सेनिक, एंटीमोनस, और, कम सामान्यतः, विभिन्न रचनाओं के निकल, कोबाल्ट, चांदी, सीसा, आदि के सल्फर यौगिकों के साथ-साथ गैर-धात्विक खनिज भी पाए जा सकते हैं।

साहित्य में आर्सेनिक अयस्क जमा के अपक्षय क्षेत्रों में आर्सेनिक की द्वितीयक उत्पत्ति के संकेत मिलते हैं, जो आम तौर पर असंभव है, यह देखते हुए कि इन परिस्थितियों में यह बहुत अस्थिर है और, तेजी से ऑक्सीकरण होने पर, पूरी तरह से विघटित हो जाता है। काली परतें आर्सेनिक और आर्सेनोलाइट (As 2 O 3) के महीन मिश्रण से बनी होती हैं। अंततः शुद्ध आर्सेनोलाइट बनता है।

पृथ्वी की पपड़ी में आर्सेनिक की सांद्रता कम है और इसकी मात्रा 1.5 पीपीएम है। यह मिट्टी और खनिजों में पाया जाता है और हवा और पानी के कटाव के माध्यम से हवा, पानी और मिट्टी में छोड़ा जा सकता है। इसके अलावा, तत्व अन्य स्रोतों से वायुमंडल में प्रवेश करता है। ज्वालामुखी विस्फोटों के परिणामस्वरूप, प्रति वर्ष लगभग 3 हजार टन आर्सेनिक हवा में छोड़ा जाता है, सूक्ष्मजीव प्रति वर्ष 20 हजार टन वाष्पशील मिथाइलार्सिन का उत्पादन करते हैं, और जीवाश्म ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप, 80 हजार टन आर्सेनिक उत्सर्जित होता है। समान अवधि.

यूएसएसआर के क्षेत्र में, कई जमाओं में देशी आर्सेनिक पाया गया। इनमें से, हम सैडॉन हाइड्रोथर्मल सीसा-जस्ता जमा पर ध्यान देते हैं, जहां इसे गैलेना और स्पैलेराइट के साथ क्रिस्टलीय कैल्साइट पर गुर्दे के आकार के द्रव्यमान के रूप में बार-बार देखा गया था। नदी के बाएं किनारे पर एक गाढ़ा खोल जैसी संरचना के साथ देशी आर्सेनिक के गुर्दे के आकार के बड़े संचय पाए गए। चिकोया (ट्रांसबाइकलिया)। इसके साथ पैराजेनेसिस में, प्राचीन क्रिस्टलीय शिस्टों को काटने वाली पतली नसों की दीवारों पर रिम्स के रूप में केवल कैल्साइट देखा गया था। टुकड़ों के रूप में (चित्र 76) सेंट के क्षेत्र में आर्सेनिक भी पाया गया। जालिंडा, अमर्सकाया रेलवे आदि और अन्य स्थानों पर.

सैक्सोनी (फ्रीबर्ग, श्नीबर्ग, एनाबर्ग, आदि) में कई जमाओं में, देशी आर्सेनिक को कोबाल्ट, निकल, चांदी, देशी बिस्मथ, आदि के आर्सेनिक यौगिकों के साथ देखा गया था। इस खनिज के ये सभी और अन्य अवशेष किसी भी प्रकार के नहीं हैं। व्यवहारिक महत्व।

आवेदन

आर्सेनिक का उपयोग शॉट तैयार करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सीसे के मिश्रधातुओं में किया जाता है, क्योंकि जब टॉवर विधि का उपयोग करके शॉट डाला जाता है, तो आर्सेनिक-लेड मिश्र धातु की बूंदें सख्ती से गोलाकार आकार प्राप्त कर लेती हैं, और इसके अलावा, सीसे की ताकत और कठोरता काफी बढ़ जाती है। विशेष शुद्धता वाले आर्सेनिक (99.9999%) का उपयोग कई उपयोगी और महत्वपूर्ण अर्धचालक सामग्रियों - आर्सेनाइड्स (उदाहरण के लिए, गैलियम आर्सेनाइड) और क्रिस्टल जाली जैसे जस्ता मिश्रण के साथ अन्य अर्धचालक सामग्रियों के संश्लेषण के लिए किया जाता है।

आर्सेनिक सल्फाइड यौगिकों - ऑर्पिमेंट और रियलगर - का उपयोग पेंटिंग में पेंट के रूप में और चमड़ा उद्योग में त्वचा से बाल हटाने के साधन के रूप में किया जाता है। आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में, रियलगर का उपयोग "ग्रीक" या "भारतीय" आग पैदा करने के लिए किया जाता है, जो तब होता है जब सल्फर और नाइट्रेट के साथ रियलगर का मिश्रण जलता है (जब जलाया जाता है, तो यह एक चमकदार सफेद लौ बनाता है)।
आर्सेनिक के कुछ ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक रासायनिक युद्ध एजेंट हैं, उदाहरण के लिए, लेविसाइट।

20वीं सदी की शुरुआत में, कुछ कैकोडाइल डेरिवेटिव, उदाहरण के लिए, साल्वर्सन, का उपयोग सिफलिस के इलाज के लिए किया जाता था; समय के साथ, इन दवाओं को सिफलिस के इलाज के लिए चिकित्सा उपयोग से अन्य, कम विषाक्त और अधिक प्रभावी, फार्मास्युटिकल दवाओं द्वारा विस्थापित कर दिया गया था। आर्सेनिक न हो.

बहुत कम मात्रा में आर्सेनिक यौगिकों का उपयोग एनीमिया और कई अन्य गंभीर बीमारियों से निपटने के लिए दवाओं के रूप में किया जाता है, क्योंकि उनका शरीर के कई विशिष्ट कार्यों पर, विशेष रूप से हेमटोपोइजिस पर, नैदानिक ​​रूप से ध्यान देने योग्य उत्तेजक प्रभाव होता है। अकार्बनिक आर्सेनिक यौगिकों में से, आर्सेनस एनहाइड्राइड का उपयोग गोलियों की तैयारी के लिए दवा में और नेक्रोटाइज़िंग दवा के रूप में पेस्ट के रूप में दंत चिकित्सा अभ्यास में किया जा सकता है। इस दवा को आम बोलचाल की भाषा में "आर्सेनिक" कहा जाता था और इसका उपयोग दंत तंत्रिका के स्थानीय परिगलन के लिए दंत चिकित्सा में किया जाता था। वर्तमान में, आर्सेनिक तैयारियों का उपयोग उनकी विषाक्तता के कारण दंत चिकित्सा अभ्यास में शायद ही कभी किया जाता है। अब स्थानीय एनेस्थीसिया के तहत दांत की तंत्रिका के दर्द रहित परिगलन के अन्य तरीके विकसित किए गए हैं और उनका उपयोग किया जा रहा है।

आर्सेनिक - जैसे

वर्गीकरण

स्ट्रुन्ज़ (8वां संस्करण)	1/बी.01-10
निकेल-स्ट्रुन्ज़ (10वां संस्करण)	1.सीए.05
दाना (सातवां संस्करण)	1.3.1.1
दाना (8वाँ संस्करण)	1.3.1.1
अरे, सीआईएम रेफरी है।	1.33

आर्सेनिक नाइट्रोजन समूह (आवर्त सारणी के समूह 15) का एक रासायनिक तत्व है। यह एक धूसर, धात्विक, भंगुर पदार्थ (α-आर्सेनिक) है जिसमें रॉम्बोहेड्रल क्रिस्टल जाली होती है। जब 600°C तक गर्म किया जाता है, तो यह ऊर्ध्वपातित हो जाता है। जब वाष्प को ठंडा किया जाता है, तो एक नया संशोधन प्रकट होता है - पीला आर्सेनिक। 270°C से ऊपर, As के सभी रूप काले आर्सेनिक में बदल जाते हैं।

खोज का इतिहास

आर्सेनिक क्या था यह रासायनिक तत्व के रूप में पहचाने जाने से बहुत पहले से ज्ञात था। चौथी शताब्दी में. ईसा पूर्व इ। अरस्तू ने सैंडरैक नामक पदार्थ का उल्लेख किया था, जिसके बारे में अब माना जाता है कि यह रियलगर या आर्सेनिक सल्फाइड है। और पहली शताब्दी ई.पू. में. इ। लेखक प्लिनी द एल्डर और पेडैनियस डायोस्कोराइड्स ने ऑर्पिमेंट का वर्णन किया - डाई एज़ 2 एस 3। 11वीं सदी में एन। इ। "आर्सेनिक" की तीन किस्में थीं: सफेद (एज़ 4 ओ 6), पीला (एज़ 2 एस 3) और लाल (एज़ 4 एस 4)। इस तत्व को संभवतः सबसे पहले 13वीं शताब्दी में अल्बर्टस मैग्नस द्वारा अलग किया गया था, जिन्होंने आर्सेनिकम, जो एएस 2 एस 3 का दूसरा नाम है, को साबुन के साथ गर्म करने पर एक धातु जैसे पदार्थ की उपस्थिति पर ध्यान दिया था। लेकिन इस बात की कोई निश्चितता नहीं है कि इस प्राकृतिक वैज्ञानिक ने शुद्ध आर्सेनिक प्राप्त किया था। शुद्ध अलगाव का पहला प्रामाणिक प्रमाण 1649 का है। जर्मन फार्मासिस्ट जोहान श्रोडर ने कोयले की उपस्थिति में इसके ऑक्साइड को गर्म करके आर्सेनिक तैयार किया। बाद में, एक फ्रांसीसी चिकित्सक और रसायनज्ञ निकोलस लेमेरी ने इसके ऑक्साइड, साबुन और पोटाश के मिश्रण को गर्म करके इस रासायनिक तत्व के निर्माण का अवलोकन किया। 18वीं शताब्दी की शुरुआत तक, आर्सेनिक पहले से ही एक अद्वितीय अर्धधातु के रूप में जाना जाता था।

प्रसार

पृथ्वी की पपड़ी में आर्सेनिक की सांद्रता कम है और इसकी मात्रा 1.5 पीपीएम है। यह मिट्टी और खनिजों में पाया जाता है और हवा और पानी के कटाव के माध्यम से हवा, पानी और मिट्टी में छोड़ा जा सकता है। इसके अलावा, तत्व अन्य स्रोतों से वायुमंडल में प्रवेश करता है। ज्वालामुखी विस्फोटों के परिणामस्वरूप, प्रति वर्ष लगभग 3 हजार टन आर्सेनिक हवा में छोड़ा जाता है, सूक्ष्मजीव प्रति वर्ष 20 हजार टन वाष्पशील मिथाइलार्सिन का उत्पादन करते हैं, और जीवाश्म ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप, 80 हजार टन आर्सेनिक उत्सर्जित होता है। समान अवधि.

इस तथ्य के बावजूद कि अस एक घातक जहर है, यह कुछ जानवरों और संभवतः मनुष्यों के आहार का एक महत्वपूर्ण घटक है, हालांकि आवश्यक खुराक 0.01 मिलीग्राम/दिन से अधिक नहीं है।

आर्सेनिक को पानी में घुलनशील या वाष्पशील अवस्था में परिवर्तित करना बेहद कठिन है। तथ्य यह है कि यह काफी गतिशील है, इसका मतलब है कि पदार्थ की बड़ी सांद्रता किसी एक स्थान पर प्रकट नहीं हो सकती है। एक ओर, यह अच्छी बात है, लेकिन दूसरी ओर, जिस आसानी से यह फैलता है, उसके कारण आर्सेनिक संदूषण एक बड़ी समस्या बनता जा रहा है। मानव गतिविधि के कारण, मुख्य रूप से खनन और गलाने के माध्यम से, सामान्य रूप से स्थिर रासायनिक तत्व स्थानांतरित हो जाते हैं और अब अपनी प्राकृतिक सांद्रता के अलावा अन्य स्थानों पर पाए जा सकते हैं।

पृथ्वी की पपड़ी में आर्सेनिक की मात्रा लगभग 5 ग्राम प्रति टन है। अंतरिक्ष में, इसकी सांद्रता प्रति मिलियन सिलिकॉन परमाणुओं पर 4 परमाणु होने का अनुमान है। यह तत्व व्यापक है। इसकी थोड़ी मात्रा मूल राज्य में मौजूद है। एक नियम के रूप में, 90-98% की शुद्धता वाली आर्सेनिक संरचनाएं सुरमा और चांदी जैसी धातुओं के साथ पाई जाती हैं। हालाँकि, इसका अधिकांश भाग 150 से अधिक विभिन्न खनिजों - सल्फाइड, आर्सेनाइड्स, सल्फोआर्सेनाइड्स और आर्सेनाइट्स में शामिल है। आर्सेनोपाइराइट FeAsS सबसे आम As युक्त खनिजों में से एक है। अन्य सामान्य आर्सेनिक यौगिकों में खनिज रीयलगर ए एस 4 एस 4, ऑरपिमेंट ए एस 2 एस 3, लेलिंगाइट एफई ए एस 2 और एनर्जाइट सीयू 3 ए एस एस 4 हैं। आर्सेनिक ऑक्साइड भी आम है। इस पदार्थ का अधिकांश भाग तांबा, सीसा, कोबाल्ट और सोने के अयस्कों के गलाने का उप-उत्पाद है।

प्रकृति में, आर्सेनिक का केवल एक स्थिर आइसोटोप है - 75 As। कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिकों में, 26.4 घंटे के आधे जीवन के साथ 76 एज़ प्रमुख हैं। आर्सेनिक-72, -74 और -76 का उपयोग चिकित्सा निदान में किया जाता है।

औद्योगिक उत्पादन एवं अनुप्रयोग

बिना वायु पहुंच के आर्सेनोपाइराइट को 650-700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके धात्विक आर्सेनिक प्राप्त किया जाता है। यदि आर्सेनोपाइराइट और अन्य धातु अयस्कों को ऑक्सीजन के साथ गर्म किया जाता है, तो As आसानी से इसके साथ जुड़ जाता है, जिससे आसानी से ऊर्ध्वपातित As 4 O 6 बनता है, जिसे "सफेद आर्सेनिक" भी कहा जाता है। ऑक्साइड वाष्प को एकत्र और संघनित किया जाता है, और बाद में बार-बार उर्ध्वपातन द्वारा शुद्ध किया जाता है। इस प्रकार प्राप्त सफेद आर्सेनिक से कार्बन के साथ इसकी कमी से अधिकांश As का उत्पादन होता है।

आर्सेनिक धातु की वैश्विक खपत अपेक्षाकृत कम है - प्रति वर्ष केवल कुछ सौ टन। उपभोग की जाने वाली अधिकांश चीजें स्वीडन से आती हैं। इसके उपधात्विक गुणों के कारण इसका उपयोग धातुकर्म में किया जाता है। लेड शॉट के उत्पादन में लगभग 1% आर्सेनिक का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह पिघली हुई बूंद की गोलाई में सुधार करता है। जब उनमें लगभग 3% आर्सेनिक होता है तो सीसा-आधारित असर वाले मिश्र धातुओं के गुणों में थर्मल और यांत्रिक रूप से सुधार होता है। सीसा मिश्रधातु में इस रासायनिक तत्व की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति उन्हें बैटरी और केबल कवच में उपयोग के लिए कठोर बनाती है। छोटी आर्सेनिक अशुद्धियाँ तांबे और पीतल के संक्षारण प्रतिरोध और थर्मल गुणों को बढ़ाती हैं। अपने शुद्ध रूप में, रासायनिक तत्व एज़ का उपयोग कांस्य कोटिंग और आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में किया जाता है। अत्यधिक शुद्ध आर्सेनिक का उपयोग अर्धचालक प्रौद्योगिकी में किया जाता है, जहां इसका उपयोग सिलिकॉन और जर्मेनियम के साथ किया जाता है, और डायोड, लेजर और ट्रांजिस्टर में गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) के रूप में किया जाता है।

कनेक्शन के रूप में

चूँकि आर्सेनिक की संयोजकता 3 और 5 है, और इसकी ऑक्सीकरण अवस्था -3 से +5 तक है, तत्व विभिन्न प्रकार के यौगिक बना सकता है। इसके सबसे महत्वपूर्ण व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण रूप As 4 O 6 और As 2 O 5 हैं। आर्सेनिक ऑक्साइड, जिसे आमतौर पर सफेद आर्सेनिक के रूप में जाना जाता है, तांबे, सीसा और कुछ अन्य धातुओं के अयस्कों, साथ ही आर्सेनोपाइराइट और सल्फाइड अयस्कों को भूनने का एक उपोत्पाद है। यह अधिकांश अन्य यौगिकों के लिए प्रारंभिक सामग्री है। इसका उपयोग कीटनाशकों में, कांच के उत्पादन में रंग हटाने वाले एजेंट के रूप में और चमड़े के लिए परिरक्षक के रूप में भी किया जाता है। आर्सेनिक पेंटोक्साइड तब बनता है जब सफेद आर्सेनिक एक ऑक्सीकरण एजेंट (जैसे नाइट्रिक एसिड) के संपर्क में आता है। यह कीटनाशकों, शाकनाशी और धातु चिपकने वाले पदार्थों में मुख्य घटक है।

आर्सिन (AsH 3), आर्सेनिक और हाइड्रोजन से बनी एक रंगहीन जहरीली गैस है, जो एक अन्य ज्ञात पदार्थ है। पदार्थ, जिसे आर्सेनिक हाइड्रोजन भी कहा जाता है, धातु आर्सेनाइड के हाइड्रोलिसिस और एसिड समाधान में आर्सेनिक यौगिकों से धातुओं की कमी से प्राप्त होता है। इसका उपयोग अर्धचालकों में डोपेंट और रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में किया गया है। कृषि में, आर्सेनिक एसिड (H 3 AsO 4), लेड आर्सेनेट (PbHAsO 4) और कैल्शियम आर्सेनेट [Ca 3 (AsO 4) 2], जो मिट्टी की नसबंदी और कीट नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाते हैं, बहुत महत्वपूर्ण हैं।

आर्सेनिक एक रासायनिक तत्व है जो कई कार्बनिक यौगिक बनाता है। उदाहरण के लिए, कैकोडाइन (CH 3) 2 As−As(CH 3) 2 का उपयोग व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले डेसिकेंट (सुखाने वाला एजेंट) कैकोडायलिक एसिड की तैयारी में किया जाता है। तत्व के जटिल कार्बनिक यौगिकों का उपयोग कुछ बीमारियों के उपचार में किया जाता है, उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीवों के कारण होने वाली अमीबिक पेचिश।

भौतिक गुण

अपने भौतिक गुणों की दृष्टि से आर्सेनिक क्या है? अपनी सबसे स्थिर अवस्था में, यह कम तापीय और विद्युत चालकता वाला एक भंगुर, स्टील-ग्रे ठोस है। हालाँकि As के कुछ रूप धातु जैसे होते हैं, इसे अधातु के रूप में वर्गीकृत करना आर्सेनिक का अधिक सटीक लक्षण वर्णन है। आर्सेनिक के अन्य रूप भी हैं, लेकिन उनका बहुत अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, विशेष रूप से पीला मेटास्टेबल रूप, जिसमें As 4 अणु होते हैं, जैसे सफेद फास्फोरस P 4। आर्सेनिक 613 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उर्ध्वपातित होता है, और वाष्प के रूप में यह 4 अणुओं के रूप में मौजूद होता है, जो लगभग 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक अलग नहीं होते हैं। As 2 अणुओं में पूर्ण पृथक्करण 1700 डिग्री सेल्सियस पर होता है।

परमाणु संरचना और बंधन बनाने की क्षमता

आर्सेनिक का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - नाइट्रोजन और फॉस्फोरस जैसा दिखता है क्योंकि बाहरी आवरण में पांच इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन अंतिम में 18 इलेक्ट्रॉन होने के कारण यह उनसे भिन्न होता है दो या आठ के बजाय खोल. पांच 3डी ऑर्बिटल्स को भरने के दौरान नाभिक में 10 सकारात्मक चार्ज जोड़ने से अक्सर इलेक्ट्रॉन क्लाउड में समग्र कमी होती है और तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में वृद्धि होती है। आवर्त सारणी में आर्सेनिक की तुलना अन्य समूहों से की जा सकती है जो इस पैटर्न को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि जस्ता मैग्नीशियम की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है, और गैलियम एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है। हालाँकि, बाद के समूहों में यह अंतर कम हो जाता है, और कई लोग इस बात से सहमत नहीं हैं कि रासायनिक साक्ष्य की प्रचुरता के बावजूद, जर्मेनियम सिलिकॉन की तुलना में अधिक विद्युतीय है। फॉस्फोरस से आर्सेनिक तक 8-से-18-तत्व शैल के समान संक्रमण से इलेक्ट्रोनगेटिविटी बढ़ सकती है, लेकिन यह विवादास्पद बना हुआ है।

As और P के बाहरी आवरण की समानता से पता चलता है कि वे एक अतिरिक्त अबंधित इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति में प्रति परमाणु 3 बना सकते हैं। इसलिए सापेक्ष पारस्परिक विद्युत ऋणात्मकता के आधार पर ऑक्सीकरण अवस्था +3 या -3 होनी चाहिए। आर्सेनिक की संरचना ऑक्टेट का विस्तार करने के लिए बाहरी डी-ऑर्बिटल का उपयोग करने की संभावना का भी सुझाव देती है, जो तत्व को 5 बांड बनाने की अनुमति देता है। इसका एहसास फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करने पर ही होता है। अस परमाणु में जटिल यौगिकों (इलेक्ट्रॉन दान के माध्यम से) के निर्माण के लिए एक मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी की उपस्थिति फॉस्फोरस और नाइट्रोजन की तुलना में बहुत कम स्पष्ट है।

आर्सेनिक शुष्क हवा में स्थिर रहता है, लेकिन आर्द्र हवा में काले ऑक्साइड में बदल जाता है। इसके वाष्प आसानी से जलकर As 2 O 3 बनाते हैं। मुक्त आर्सेनिक क्या है? यह व्यावहारिक रूप से पानी, क्षार और गैर-ऑक्सीकरण एसिड से अप्रभावित रहता है, लेकिन नाइट्रिक एसिड द्वारा +5 की अवस्था में ऑक्सीकृत हो जाता है। हैलोजन और सल्फर आर्सेनिक के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और कई धातुएँ आर्सेनाइड बनाती हैं।

विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र

आर्सेनिक पदार्थ को गुणात्मक रूप से पीले ऑर्पिमेंट के रूप में पहचाना जा सकता है, जो हाइड्रोक्लोरिक एसिड के 25% समाधान के प्रभाव में अवक्षेपित होता है। एएस के निशान आमतौर पर इसे आर्सिन में परिवर्तित करके निर्धारित किए जाते हैं, जिसे मार्श परीक्षण का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है। आर्सिन थर्मल रूप से विघटित होकर एक संकीर्ण ट्यूब के अंदर आर्सेनिक का एक काला दर्पण बनाता है। गुटज़िट विधि के अनुसार, पारे के निकलने के कारण आर्सिन से संसेचित एक नमूना काला हो जाता है।

आर्सेनिक की विष विज्ञान संबंधी विशेषताएं

तत्व और उसके डेरिवेटिव की विषाक्तता व्यापक रूप से भिन्न होती है, अत्यंत जहरीले आर्सिन और उसके कार्बनिक डेरिवेटिव से लेकर बस अस तक, जो अपेक्षाकृत निष्क्रिय है। आर्सेनिक क्या है इसका प्रमाण इसके कार्बनिक यौगिकों को रासायनिक युद्ध एजेंट (लेविसाइट), वेसिकेंट और डिफोलिएंट (एजेंट ब्लू 5% कैकोडायलिक एसिड और 26% सोडियम नमक के जलीय मिश्रण पर आधारित) के रूप में उपयोग से मिलता है।

सामान्य तौर पर, इस रासायनिक तत्व के व्युत्पन्न त्वचा में जलन पैदा करते हैं और जिल्द की सूजन का कारण बनते हैं। आर्सेनिक युक्त धूल के साँस द्वारा अंदर जाने से सुरक्षा की भी सिफारिश की जाती है, लेकिन अधिकांश विषाक्तता अंतर्ग्रहण के माध्यम से होती है। आठ घंटे के कार्य दिवस में धूल में As की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.5 mg/m 3 है। आर्सिन के लिए, खुराक 0.05 पीपीएम तक कम हो जाती है। इस रासायनिक तत्व के यौगिकों को शाकनाशी और कीटनाशकों के रूप में उपयोग करने के अलावा, औषध विज्ञान में आर्सेनिक के उपयोग ने सिफलिस के खिलाफ पहली सफल दवा, साल्वर्सन प्राप्त करना संभव बना दिया।

स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव

आर्सेनिक सबसे विषैले तत्वों में से एक है। इस रसायन के अकार्बनिक यौगिक प्राकृतिक रूप से कम मात्रा में पाए जाते हैं। लोग भोजन, पानी और हवा के माध्यम से आर्सेनिक के संपर्क में आ सकते हैं। दूषित मिट्टी या पानी के साथ त्वचा के संपर्क के माध्यम से भी एक्सपोज़र हो सकता है।

जो लोग इसके साथ काम करते हैं, इससे उपचारित लकड़ी से बने घरों में रहते हैं, और कृषि भूमि पर जहां अतीत में कीटनाशकों का उपयोग किया गया है, वे भी इसके संपर्क में आने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।

अकार्बनिक आर्सेनिक मनुष्यों में विभिन्न प्रकार के स्वास्थ्य प्रभाव पैदा कर सकता है, जैसे पेट और आंतों में जलन, लाल और सफेद रक्त कोशिकाओं के उत्पादन में कमी, त्वचा में बदलाव और फेफड़ों में जलन। ऐसा संदेह है कि इस पदार्थ की बड़ी मात्रा में सेवन से कैंसर, विशेष रूप से त्वचा, फेफड़े, यकृत और लसीका प्रणाली के कैंसर के विकास की संभावना बढ़ सकती है।

अकार्बनिक आर्सेनिक की बहुत अधिक सांद्रता महिलाओं में बांझपन और गर्भपात, जिल्द की सूजन, संक्रमण के प्रति शरीर की प्रतिरोधक क्षमता में कमी, हृदय की समस्याएं और मस्तिष्क क्षति का कारण बनती है। इसके अलावा, यह रासायनिक तत्व डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है।

सफेद आर्सेनिक की घातक खुराक 100 मिलीग्राम है।

तत्व के कार्बनिक यौगिक कैंसर या आनुवंशिक कोड को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं, लेकिन उच्च खुराक मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकते हैं, उदाहरण के लिए, तंत्रिका संबंधी विकार या पेट दर्द का कारण बन सकते हैं।

गुण जैसे

आर्सेनिक के मुख्य रासायनिक और भौतिक गुण इस प्रकार हैं:

• परमाणु संख्या 33 है.
• परमाणु भार - 74.9216.
• 36 वायुमंडल के दबाव पर ग्रे फॉर्म का पिघलने बिंदु 814 डिग्री सेल्सियस है।
• 14 डिग्री सेल्सियस पर ग्रे फॉर्म का घनत्व 5.73 ग्राम/सेमी 3 है।
• 18 डिग्री सेल्सियस पर पीले रूप का घनत्व 2.03 ग्राम/सेमी 3 है।
• आर्सेनिक का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 है।
• ऑक्सीकरण अवस्थाएँ - -3, +3, +5।
• आर्सेनिक की संयोजकता 3.5 है।

हरताल(लैटिन आर्सेनिकम), जैसे, मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के समूह V का रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 33, परमाणु द्रव्यमान 74.9216; स्टील-ग्रे क्रिस्टल। तत्व में एक स्थिर आइसोटोप 75 शामिल है।

ऐतिहासिक सन्दर्भ. सल्फर के साथ खनिजों के प्राकृतिक यौगिक (ऑरपिमेंट 2 एस 3, रियलगर 4 एस 4 के रूप में) प्राचीन दुनिया के लोगों को ज्ञात थे, जो इन खनिजों का उपयोग दवाओं और पेंट के रूप में करते थे। एम. सल्फाइड को जलाने का उत्पाद भी जाना जाता था - एम. ​​ऑक्साइड (iii) 2 ओ 3 ("सफेद एम") के रूप में। आर्सेनिक ओएन नाम पहले से ही अरस्तू में पाया जाता है; यह ग्रीक से लिया गया है। एक आरसेन - मजबूत, साहसी और एम यौगिकों को नामित करने के लिए कार्य किया जाता है (शरीर पर उनके मजबूत प्रभाव के अनुसार)। माना जाता है कि रूसी नाम "माउस" (चूहों और चूहों को भगाने के लिए एम. तैयारियों के उपयोग से) से आया है। मुक्त अवस्था में एम. की प्राप्ति का श्रेय दिया जाता है अल्बर्ट महान(लगभग 1250)। 1789 में ए. ळवोइसिएरएम. को रासायनिक तत्वों की सूची में शामिल किया गया।

प्रकृति में वितरण. पृथ्वी की पपड़ी (क्लार्क) में धातु की औसत सामग्री 1.7 × 10 -4% (द्रव्यमान द्वारा) है; यह अधिकांश आग्नेय चट्टानों में इतनी मात्रा में मौजूद है। चूँकि एम. यौगिक उच्च तापमान पर अस्थिर होते हैं, तत्व मैग्मैटिक प्रक्रियाओं के दौरान जमा नहीं होता है; यह गर्म गहरे पानी (एस, एसई, एसबी, फ़े, सीओ, नी, सीयू और अन्य तत्वों के साथ) से अवक्षेपित होकर केंद्रित होता है। ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान, खनिज अपने वाष्पशील यौगिकों के रूप में वायुमंडल में प्रवेश करते हैं। चूंकि एम. बहुसंयोजक है, इसलिए इसका प्रवास रेडॉक्स वातावरण से काफी प्रभावित होता है। पृथ्वी की सतह की ऑक्सीकरण स्थितियों के तहत, आर्सेनेट (5+ के रूप में) और आर्सेनाइट (3+ के रूप में) बनते हैं। ये दुर्लभ खनिज हैं, जो केवल खनिज भंडार वाले क्षेत्रों में पाए जाते हैं। मूल खनिज और 2+ खनिज और भी कम आम हैं। एम. (लगभग 180) के असंख्य खनिजों में से केवल आर्सेनोपाइराइट फ़ीस ही प्राथमिक औद्योगिक महत्व का है।

एम. की थोड़ी मात्रा जीवन के लिए आवश्यक है। हालाँकि, उन क्षेत्रों में जहां एम. जमा है और जहां युवा ज्वालामुखी सक्रिय हैं, कुछ स्थानों की मिट्टी में 1% तक एम. है, जो पशुधन रोगों और वनस्पति की मृत्यु से जुड़ा है। एम. का संचय विशेष रूप से मैदानों और रेगिस्तानों के परिदृश्यों की विशेषता है, जिनकी मिट्टी में एम. निष्क्रिय है। आर्द्र जलवायु में, एम. आसानी से मिट्टी से धुल जाता है।

जीवित पदार्थ में औसतन 3×10 -5% M, नदियों में 3×10 -7% होता है। एम., जो नदियों द्वारा समुद्र में लाया जाता है, अपेक्षाकृत शीघ्रता से स्थिर हो जाता है। समुद्र के पानी में केवल 1 x 10 -7% एम है, लेकिन मिट्टी और शेल्स में यह 6.6 x 10 -4% है। तलछटी लौह अयस्क और फेरोमैंगनीज नोड्यूल अक्सर एम में समृद्ध होते हैं।

भौतिक और रासायनिक गुण। एम. में कई एलोट्रोपिक संशोधन हैं। सामान्य परिस्थितियों में, सबसे अधिक स्थिर तथाकथित धात्विक, या ग्रे, एम है। (ए -एएस) - एक स्टील-ग्रे भंगुर क्रिस्टलीय द्रव्यमान; जब यह ताजा टूटता है, तो इसमें धात्विक चमक होती है; हवा में यह जल्दी ही फीकी पड़ जाती है, क्योंकि यह 2o3 की पतली फिल्म से ढका होता है। ग्रे एम का क्रिस्टल जालक समचतुर्भुज है ( ए= 4.123 ए, कोण ए = 54°10", एक्स= 0.226), स्तरित। घनत्व 5.72 जी/सेमी 3(20 डिग्री सेल्सियस पर), विद्युत प्रतिरोधकता 35 10 -8 ओम? एम, या 35 10 -6 ओम? सेमी, विद्युत प्रतिरोध का तापमान गुणांक 3.9 · 10 -3 (0°-100 डिग्री सेल्सियस), ब्रिनेल कठोरता 1470 एमएन/एम 2, या 147 केजीएफ/मिमी 2(मोहस के अनुसार 3-4); एम. प्रतिचुंबकीय. वायुमंडलीय दबाव के तहत, धातु बिना पिघले 615 डिग्री सेल्सियस पर उर्ध्वपातित हो जाती है, क्योंकि त्रिक बिंदु ए -एएस 816 डिग्री सेल्सियस पर होता है और दबाव 36 होता है। पर. एम. भाप में 800 डिग्री सेल्सियस तक 4 अणु होते हैं, 1700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर - केवल 2 के रूप में। जब धातु का वाष्प तरल हवा से ठंडी सतह पर संघनित होता है, तो पीली धातु बनती है - पारदर्शी क्रिस्टल, मोम की तरह नरम, जिसका घनत्व 1.97 है जी/सेमी 3, गुणों में सफेद के समान फास्फोरस. प्रकाश या कमजोर हीटिंग के संपर्क में आने पर, यह ग्रे एम में बदल जाता है। ग्लासी-अनाकार संशोधनों को भी जाना जाता है: काला एम और भूरा एम, जो 270 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर ग्रे एम में बदल जाता है।

परमाणु एम. 3 के बाहरी इलेक्ट्रॉनों का विन्यास डी 10 4 एस 2 4 पी 3. यौगिकों में, एम की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ +5, +3, और -3 हैं। ग्रे एम फॉस्फोरस की तुलना में रासायनिक रूप से काफी कम सक्रिय है। जब हवा को 400°c से ऊपर गर्म किया जाता है, तो M जलकर 2o3 बन जाता है। एम सीधे हैलोजन के साथ जुड़ता है; सामान्य परिस्थितियों में एएसएफ 5 - गैस; एएसएफ 3, एएससीएल 3, एएसबीआर 3 - रंगहीन, अत्यधिक अस्थिर तरल पदार्थ; एएसआई 3 और एएस 2 एल 4 - लाल क्रिस्टल। जब एम. को सल्फर के साथ गर्म किया जाता है, तो निम्नलिखित सल्फाइड प्राप्त होते हैं: 4 एस 4 के रूप में नारंगी-लाल और 2 एस 3 के रूप में नींबू-पीला। धूमिल हाइड्रोक्लोरिक एसिड में आर्सेनिक एसिड (या इसके लवण) के बर्फ-ठंडे घोल में h 2 s प्रवाहित करने पर 2 s 5 के रूप में हल्का पीला सल्फाइड अवक्षेपित होता है: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s = 2 s 5 + 8h 2 o के रूप में ; लगभग 500 डिग्री सेल्सियस पर यह 2 एस 3 और सल्फर के रूप में विघटित हो जाता है। सभी एम. सल्फाइड पानी और तनु अम्ल में अघुलनशील होते हैं। मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट (मिश्रण hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) उन्हें h 3 aso 4 और h 2 so 4 के मिश्रण में परिवर्तित करते हैं। सल्फाइड 2 एस 3 के रूप में अमोनियम और क्षार धातुओं के सल्फाइड और पॉलीसल्फाइड में आसानी से घुल जाता है, जिससे एसिड के लवण बनते हैं - थियोआर्सेनिक एच 3 एएसएस 3 और थियोआर्सेनिक एच 3 एएसएस 4। ऑक्सीजन के साथ, एम. ऑक्साइड उत्पन्न करता है: एम. ऑक्साइड (iii) 2 ओ 3 के रूप में - आर्सेनिक एनहाइड्राइड और एम. ऑक्साइड (v) 2 ओ 5 - आर्सेनिक एनहाइड्राइड के रूप में। उनमें से पहला धातु या उसके सल्फाइड पर ऑक्सीजन की क्रिया से बनता है, उदाहरण के लिए 2as 2 s 3 + 9o 2 = 2as 2 o 3 + 6so 2। चूँकि 2 o 3 वाष्प संघनित होकर एक रंगहीन कांच जैसा द्रव्यमान बनाते हैं, जो समय के साथ छोटे घन क्रिस्टल के निर्माण के कारण अपारदर्शी हो जाता है, घनत्व 3.865 जी/सेमी 3. वाष्प घनत्व 4 o 6 के सूत्र से मेल खाता है: 1800°c से ऊपर भाप में 2 o 3 होते हैं। 100 पर जीपानी घुल जाता है 2.1 जी 2 o 3 (25°c पर) के रूप में। एम. ऑक्साइड (iii) एक उभयधर्मी यौगिक है, जिसमें अम्लीय गुणों की प्रधानता होती है। ऑर्थोआर्सेनिक एसिड एच 3 एएसओ 3 और मेटाआर्सेनिक हैसो 2 के अनुरूप लवण (आर्सेनाइट) ज्ञात हैं; अम्ल स्वयं प्राप्त नहीं हुए हैं। केवल क्षार धातु और अमोनियम आर्सेनाइट ही पानी में घुलनशील हैं। चूँकि 2 o 3 और आर्सेनाइट आमतौर पर अपचायक होते हैं (उदाहरण के लिए, जैसे 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), लेकिन ये ऑक्सीकरण एजेंट भी हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, 2 o 3 + 3c के रूप में) = 2as + 3co ).

एम. ऑक्साइड (v) आर्सेनिक एसिड h 3 aso 4 (लगभग 200°c) को गर्म करने पर प्राप्त होता है। यह रंगहीन होता है, लगभग 500°C पर यह 2 o 3 और o 2 में विघटित हो जाता है। आर्सेनिक एसिड 2o3 पर सांद्र hno3 की क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है। क्षार धातु और अमोनियम लवण के अपवाद के साथ, आर्सेनिक एसिड लवण (आर्सेनेट) पानी में अघुलनशील होते हैं। ऐसे लवण ज्ञात हैं जो एसिड ऑर्थोआर्सेनिक एच 3 एएसओ 4, मेटाआर्सेनिक हैसो 3, और पाइरोआर्सेनिक एसिड एच 4 2 ओ 7 के अनुरूप हैं; अंतिम दो अम्ल मुक्त अवस्था में प्राप्त नहीं हुए। धातुओं के साथ संलयन होने पर धातु अधिकतर यौगिक बनाती है ( आर्सेनाइड्स).

प्राप्ति एवं उपयोग . एम. आर्सेनिक पाइराइट्स को गर्म करके औद्योगिक रूप से उत्पादित किया जाता है:

फ़ेस = फ़ेस + अस

या (कम अक्सर) कोयले के साथ 2 से 3 की कमी। दोनों प्रक्रियाओं को दुर्दम्य मिट्टी से बने रिटॉर्ट्स में किया जाता है, जो एम वाष्प के संघनन के लिए एक रिसीवर से जुड़ा होता है। आर्सेनिक एनहाइड्राइड आर्सेनिक अयस्कों के ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग द्वारा या पॉलीमेटेलिक अयस्कों को भूनने के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है, जिसमें लगभग हमेशा एम होता है। ऑक्सीडेटिव भूनने से 2 से 3 वाष्प बनते हैं, जो संघनित होकर कैच चैंबर में बदल जाते हैं। 2o3 के रूप में कच्चे तेल को 500-600°c पर ऊर्ध्वपातन द्वारा शुद्ध किया जाता है। 2 ओ 3 के रूप में शुद्ध किया गया एम. के उत्पादन और इसकी तैयारियों के लिए उपयोग किया जाता है।

गन शॉट के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले सीसे में एम (वजन के हिसाब से 0.2-1.0%) के छोटे योजक डाले जाते हैं (एम पिघले हुए सीसे की सतह के तनाव को बढ़ाता है, जिसके कारण शॉट गोलाकार के करीब एक आकार प्राप्त कर लेता है; एम कठोरता को थोड़ा बढ़ा देता है) सीसा का) सुरमा के आंशिक विकल्प के रूप में, एम. को कुछ बैबिट्स और प्रिंटिंग मिश्र धातुओं में शामिल किया गया है।

शुद्ध एम. जहरीला नहीं है, लेकिन इसके सभी यौगिक जो पानी में घुलनशील हैं या गैस्ट्रिक जूस के प्रभाव में घोल में जा सकते हैं, बेहद जहरीले हैं; विशेष रूप से खतरनाक आर्सेनस हाइड्रोजन. उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले एम यौगिकों में से, आर्सेनस एनहाइड्राइड सबसे जहरीला है। अलौह धातुओं के लगभग सभी सल्फाइड अयस्कों, साथ ही लौह (सल्फर) पाइराइट में धातु मिश्रण होते हैं। इसलिए, उनके ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग के दौरान, सल्फर डाइऑक्साइड के साथ 2, जैसा कि 2 ओ 3 हमेशा बनता है; इसका अधिकांश भाग धूम्रपान चैनलों में संघनित होता है, लेकिन उपचार सुविधाओं की अनुपस्थिति या कम दक्षता में, अयस्क भट्टों की निकास गैसें 2 से 3 की उल्लेखनीय मात्रा में ले जाती हैं। शुद्ध एम., हालांकि जहरीला नहीं है, हवा में संग्रहित होने पर हमेशा 2o3 जैसे जहरीले पदार्थ की परत से ढका रहता है। उचित वेंटिलेशन के अभाव में, धातुओं के मिश्रण वाले औद्योगिक सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ धातुओं (लोहा, जस्ता) की नक़्क़ाशी बेहद खतरनाक है, क्योंकि इससे आर्सेनिक हाइड्रोजन पैदा होता है।

एस ए पोगोडिन।

शरीर में एम. जैसा तत्व को ढुँढनाएम. जीवित प्रकृति में सर्वव्यापी है। मिट्टी में एम की औसत सामग्री 4 · 10 -4% है, पौधों की राख में - 3 · 10 -5%। समुद्री जीवों में एम सामग्री स्थलीय जीवों की तुलना में अधिक है (मछली में 0.6-4.7) एमजीपहले में किलोग्रामकच्चा पदार्थ यकृत में जमा हो जाता है)। मानव शरीर में एम की औसत सामग्री 0.08-0.2 है मिलीग्राम/किग्रा. रक्त में, एम. एरिथ्रोसाइट्स में केंद्रित होता है, जहां यह हीमोग्लोबिन अणु से बंधता है (और ग्लोबिन अंश में हीम से दोगुना होता है)। इसकी सबसे बड़ी मात्रा (प्रति 1 जीऊतक) गुर्दे और यकृत में पाया जाता है। फेफड़ों और प्लीहा, त्वचा और बालों में बहुत सारा एम पाया जाता है; अपेक्षाकृत कम - मस्तिष्कमेरु द्रव, मस्तिष्क (मुख्य रूप से पिट्यूटरी ग्रंथि), गोनाड, आदि में। ऊतकों में, एम मुख्य प्रोटीन अंश में पाया जाता है, एसिड-घुलनशील अंश में बहुत कम, और इसका केवल एक छोटा सा हिस्सा होता है लिपिड अंश में पाया जाता है. एम. रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है: जटिल कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीडेटिव टूटना, किण्वन, ग्लाइकोलाइसिस, आदि। एम. यौगिकों का उपयोग जैव रसायन में विशिष्ट के रूप में किया जाता है अवरोधकोंचयापचय प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एंजाइम।

चिकित्सा में एम. एम. के कार्बनिक यौगिकों (एमिनार्सोन, मिआर्सेनॉल, नोवर्सेनल, ओसारसोल) का उपयोग मुख्य रूप से सिफलिस और प्रोटोजोअल रोगों के उपचार के लिए किया जाता है। एम. की अकार्बनिक तैयारी - सोडियम आर्सेनाइट (सोडियम आर्सेनेट), पोटेशियम आर्सेनाइट (पोटेशियम आर्सेनेट), आर्सेनिक एनहाइड्राइड 2 ओ 3 के रूप में, सामान्य सुदृढ़ीकरण और टॉनिक एजेंटों के रूप में निर्धारित हैं। जब शीर्ष पर लागू किया जाता है, तो अकार्बनिक एम. तैयारी पूर्व जलन के बिना एक नेक्रोटाइज़िंग प्रभाव पैदा कर सकती है, जिससे यह प्रक्रिया लगभग दर्द रहित हो जाती है; यह गुण, जिसे 2 ओ 3 के रूप में सबसे अधिक स्पष्ट किया जाता है, दंत चिकित्सा में दंत गूदे को नष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है। सोरायसिस के इलाज के लिए अकार्बनिक एम. तैयारियों का भी उपयोग किया जाता है।

कृत्रिम रूप से प्राप्त रेडियोधर्मी आइसोटोप एम. 74 (टी 1/2 = 17.5) दिन) और 76 के रूप में (t 1/2 = 26.8 एच) का उपयोग नैदानिक ​​और चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए किया जाता है। उनकी मदद से, ब्रेन ट्यूमर का स्थान स्पष्ट किया जाता है और उनके निष्कासन की कट्टरता की डिग्री निर्धारित की जाती है। रेडियोधर्मी एम. का उपयोग कभी-कभी रक्त रोगों आदि के लिए किया जाता है।

विकिरण संरक्षण पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग की सिफारिशों के अनुसार, शरीर में 76 की अधिकतम अनुमेय सामग्री 11 है मैकक्यूरी. यूएसएसआर में अपनाए गए स्वच्छता मानकों के अनुसार, पानी और खुले जलाशयों में 76 की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 1 · 10 -7 है क्यूरी/एल, कार्य परिसर की हवा में 5 10 -11 क्यूरी/एल. एम. की सभी तैयारियां बहुत जहरीली हैं। तीव्र विषाक्तता के मामले में, गंभीर पेट दर्द, दस्त और गुर्दे की क्षति देखी जाती है; पतन और आक्षेप संभव है. क्रोनिक विषाक्तता में, सबसे आम हैं गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल विकार, श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली की सर्दी (ग्रसनीशोथ, लैरींगाइटिस, ब्रोंकाइटिस), त्वचा के घाव (एक्सेंथेमा, मेलेनोसिस, हाइपरकेराटोसिस), और संवेदनशीलता विकार; अप्लास्टिक एनीमिया का विकास संभव है। एम. औषधियों से विषाक्तता के उपचार में युनिथिओल का सबसे अधिक महत्व है।

औद्योगिक विषाक्तता को रोकने के उपायों का उद्देश्य मुख्य रूप से तकनीकी प्रक्रिया का मशीनीकरण, सीलिंग और धूल हटाना, प्रभावी वेंटिलेशन बनाना और श्रमिकों को धूल के संपर्क से व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण प्रदान करना होना चाहिए। श्रमिकों की नियमित चिकित्सा जांच आवश्यक है। काम पर रखने पर और कर्मचारियों के लिए - हर छह महीने में एक बार प्रारंभिक चिकित्सा परीक्षाएँ की जाती हैं।

लिट.:रेमी जी., अकार्बनिक रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम, ट्रांस। जर्मन से, खंड 1, एम., 1963, पृ. 700-712; पोगोडिन एस.ए., आर्सेनिक, पुस्तक में: संक्षिप्त रासायनिक विश्वकोश, खंड 3, एम., 1964; उद्योग में हानिकारक पदार्थ, सामान्यतः। ईडी। एन. वी. लाज़रेवा, 6वां संस्करण, भाग 2, लेनिनग्राद, 1971।

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लेख की सामग्री

हरताल– आवर्त सारणी के समूह V का एक रासायनिक तत्व, नाइट्रोजन परिवार से संबंधित है। सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 74.9216. प्रकृति में, आर्सेनिक को केवल एक स्थिर न्यूक्लाइड 75 As द्वारा दर्शाया जाता है। कई मिनटों से लेकर कई महीनों तक आधे जीवन वाले इसके दस से अधिक रेडियोधर्मी आइसोटोप भी कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए हैं। यौगिकों में विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्थाएँ -3, +3, +5 हैं। रूसी में आर्सेनिक का नाम चूहों और चूहों को भगाने के लिए इसके यौगिकों के उपयोग से जुड़ा है; लैटिन नाम आर्सेनिकम ग्रीक "आर्सेन" से आया है - मजबूत, शक्तिशाली।

ऐतिहासिक जानकारी।

आर्सेनिक मध्य युग में खोजे गए पांच "रासायनिक" तत्वों से संबंधित है (आश्चर्यजनक रूप से, उनमें से चार - एएस, एसबी, बीआई और पी - आवर्त सारणी के एक ही समूह में हैं - पांचवें)। इसी समय, आर्सेनिक यौगिकों को प्राचीन काल से जाना जाता है; उनका उपयोग पेंट और दवाओं के उत्पादन के लिए किया जाता था। धातु विज्ञान में आर्सेनिक का उपयोग विशेष रूप से दिलचस्प है।

कई हज़ार साल पहले, पाषाण युग ने कांस्य युग का मार्ग प्रशस्त किया। कांस्य तांबे और टिन का एक मिश्र धातु है। इतिहासकारों का मानना ​​है कि पहला कांस्य टाइग्रिस-फरात घाटी में 30वीं और 25वीं शताब्दी के बीच बनाया गया था। ईसा पूर्व. कुछ क्षेत्रों में, विशेष रूप से मूल्यवान गुणों वाले कांस्य को गलाया जाता था - इसे बेहतर ढंग से ढाला जाता था और बनाना आसान होता था। जैसा कि आधुनिक वैज्ञानिकों ने पाया है, यह एक तांबे का मिश्र धातु था जिसमें 1 से 7% आर्सेनिक और 3% से अधिक टिन नहीं था। संभवतः, सबसे पहले, इसके गलाने के दौरान, समृद्ध तांबा अयस्क मैलाकाइट को कुछ हरे सल्फाइड तांबा-आर्सेनिक खनिजों के अपक्षय उत्पादों के साथ भ्रमित किया गया था। मिश्र धातु के उल्लेखनीय गुणों की सराहना करने के बाद, प्राचीन कारीगरों ने विशेष रूप से आर्सेनिक खनिजों की खोज की। खोज के लिए, हमने ऐसे खनिजों की संपत्ति का उपयोग किया जो गर्म होने पर लहसुन की एक विशिष्ट गंध छोड़ते हैं। हालाँकि, समय के साथ, आर्सेनिक कांस्य का गलाना बंद हो गया। सबसे अधिक संभावना यह आर्सेनिक युक्त खनिजों की फायरिंग के दौरान लगातार विषाक्तता के कारण हुई।

बेशक, सुदूर अतीत में आर्सेनिक केवल इसके खनिजों के रूप में जाना जाता था। इस प्रकार, प्राचीन चीन में, ठोस खनिज रियलगर (ए एस 4 एस 4 संरचना का एक सल्फाइड, अरबी में रियलगर का अर्थ है "खदान की धूल") का उपयोग पत्थर पर नक्काशी के लिए किया जाता था, लेकिन गर्म करने या प्रकाश के संपर्क में आने पर यह "खराब" हो जाता था। As 2 S 3 में बदल गया। चौथी शताब्दी में. ईसा पूर्व. अरस्तू ने इस खनिज का वर्णन "सैंडारेक" नाम से किया है। पहली सदी में विज्ञापन रोमन लेखक और वैज्ञानिक प्लिनी द एल्डर, और रोमन चिकित्सक और वनस्पतिशास्त्री डायोस्कोराइड्स ने खनिज ऑर्पिमेंट (आर्सेनिक सल्फाइड एज़ 2 एस 3) का वर्णन किया है। लैटिन से अनुवादित, खनिज के नाम का अर्थ है "सुनहरा रंग": इसका उपयोग पीले रंग के रूप में किया जाता था। 11वीं सदी में कीमियागरों ने आर्सेनिक की तीन "किस्में" पहचानी: तथाकथित सफेद आर्सेनिक (एएस 2 ओ 3 ऑक्साइड), पीला आर्सेनिक (एएस 2 एस 3 सल्फाइड) और लाल आर्सेनिक (एएस 4 एस 4 सल्फाइड)। इस तत्व से युक्त तांबे के अयस्कों को भूनने के दौरान आर्सेनिक अशुद्धियों के उर्ध्वपातन द्वारा सफेद आर्सेनिक प्राप्त किया गया था। गैस चरण से संघनित होकर, आर्सेनिक ऑक्साइड एक सफेद कोटिंग के रूप में जम गया। सफेद आर्सेनिक का उपयोग प्राचीन काल से ही कीटों को मारने के लिए किया जाता रहा है, साथ ही...

13वीं सदी में अल्बर्ट वॉन बोल्स्टेड (अल्बर्ट द ग्रेट) ने पीले आर्सेनिक को साबुन के साथ गर्म करके एक धातु जैसा पदार्थ प्राप्त किया; कृत्रिम रूप से प्राप्त साधारण पदार्थ के रूप में आर्सेनिक का यह पहला उदाहरण हो सकता है। लेकिन इस पदार्थ ने सात ग्रहों के साथ सात ज्ञात धातुओं के रहस्यमय "संबंध" का उल्लंघन किया; संभवतः यही कारण है कि कीमियागर आर्सेनिक को "कमीने धातु" मानते हैं। उसी समय, उन्होंने तांबे को सफेद रंग देने की इसकी संपत्ति की खोज की, जिससे इसे "वीनस (यानी तांबा) ब्लीचिंग एजेंट" कहा जाने लगा।

17वीं शताब्दी के मध्य में आर्सेनिक को स्पष्ट रूप से एक व्यक्तिगत पदार्थ के रूप में पहचाना गया था, जब जर्मन फार्मासिस्ट जोहान श्रोएडर ने चारकोल के साथ ऑक्साइड को कम करके इसे अपेक्षाकृत शुद्ध रूप में प्राप्त किया था। बाद में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ और चिकित्सक निकोलस लेमेरी ने इसके ऑक्साइड के मिश्रण को साबुन और पोटाश के साथ गर्म करके आर्सेनिक प्राप्त किया। 18वीं सदी में आर्सेनिक पहले से ही एक असामान्य "अर्ध-धातु" के रूप में जाना जाता था। 1775 में, स्वीडिश रसायनज्ञ के.वी. शीले ने आर्सेनिक एसिड और गैसीय आर्सेनिक हाइड्रोजन प्राप्त किया, और 1789 में ए.एल. लावोइसियर ने अंततः आर्सेनिक को एक स्वतंत्र रासायनिक तत्व के रूप में मान्यता दी। 19 वीं सदी में आर्सेनिक युक्त कार्बनिक यौगिकों की खोज की गई।

प्रकृति में आर्सेनिक.

पृथ्वी की पपड़ी में बहुत कम आर्सेनिक है - लगभग 5·10 -4% (अर्थात् 5 ग्राम प्रति टन), लगभग जर्मेनियम, टिन, मोलिब्डेनम, टंगस्टन या ब्रोमीन के बराबर। आर्सेनिक अक्सर लोहा, तांबा, कोबाल्ट और निकल सहित खनिजों में पाया जाता है।

आर्सेनिक द्वारा निर्मित खनिजों की संरचना (और उनमें से लगभग 200 ज्ञात हैं) इस तत्व के "अर्ध-धात्विक" गुणों को दर्शाती है, जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों ऑक्सीकरण अवस्था में हो सकती है और कई तत्वों के साथ मिल सकती है; पहले मामले में, आर्सेनिक एक धातु की भूमिका निभा सकता है (उदाहरण के लिए, सल्फाइड में), दूसरे में - एक गैर-धातु (उदाहरण के लिए, आर्सेनाइड में)। कई आर्सेनिक खनिजों की जटिल संरचना, एक ओर, क्रिस्टल जाली में सल्फर और एंटीमनी परमाणुओं को आंशिक रूप से बदलने की क्षमता को दर्शाती है (आयनिक रेडी एस -2, एसबी -3 और एएस -3 करीब हैं और 0.182, 0.208 हैं) और 0.191 एनएम, क्रमशः), दूसरे पर - धातु परमाणु। पहले मामले में, आर्सेनिक परमाणुओं में एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, दूसरे में - एक सकारात्मक।

आर्सेनिक (2.0) की इलेक्ट्रोनगेटिविटी छोटी है, लेकिन एंटीमनी (1.9) और अधिकांश धातुओं की तुलना में अधिक है, इसलिए आर्सेनिक के लिए -3 ऑक्सीकरण अवस्था केवल धातु आर्सेनाइड्स में देखी जाती है, साथ ही स्टिबर्सन एसबीए और इस खनिज के अंतर्वृद्धि में भी देखी जाती है। शुद्ध क्रिस्टल सुरमा या आर्सेनिक (खनिज एलेमोंटाइट)। धातुओं के साथ कई आर्सेनिक यौगिक, उनकी संरचना को देखते हुए, आर्सेनाइड्स के बजाय इंटरमेटेलिक यौगिक हैं; उनमें से कुछ में परिवर्तनशील आर्सेनिक सामग्री है। आर्सेनाइड्स में एक साथ कई धातुएँ हो सकती हैं, जिनके परमाणु, निकट आयन त्रिज्या पर, मनमाने अनुपात में क्रिस्टल जाली में एक दूसरे को प्रतिस्थापित करते हैं; ऐसे मामलों में, खनिज सूत्र में, तत्वों के प्रतीकों को अल्पविराम से अलग करके सूचीबद्ध किया जाता है। सभी आर्सेनाइडों में धात्विक चमक होती है; वे अपारदर्शी, भारी खनिज होते हैं और उनकी कठोरता कम होती है।

प्राकृतिक आर्सेनाइड्स के उदाहरण (उनमें से लगभग 25 ज्ञात हैं) खनिज हैं लोलिंगाइट FeAs 2 (पाइराइट FeS 2 का एक एनालॉग), स्कटरुडाइट CoAs 2-3 और निकल स्कटरुडाइट NiAs 2-3, निकल (लाल निकल पाइराइट) NiAs, रैमेल्सबर्गाइट ( सफेद निकल पाइराइट) NiAs 2, सेफ्लोराइट (स्पेयस कोबाल्ट) CoAs 2 और क्लिनोसाफ्लोराइट (Co,Fe,Ni)As 2, लैंगिसाइट (Co,Ni) As, स्पेरीलाइट PtAs 2, मौचेराइट Ni 11 As 8, ओरेगोनाइट Ni 2 FeAs 2, एल्गोडोनाइट Cu 6 As. उनके उच्च घनत्व (7 ग्राम/सेमी3 से अधिक) के कारण, भूवैज्ञानिक उनमें से कई को "अति-भारी" खनिजों के रूप में वर्गीकृत करते हैं।

सबसे आम आर्सेनिक खनिज आर्सेनोपाइराइट (आर्सेनिक पाइराइट) है। FeAsS को आर्सेनिक परमाणुओं के साथ FeS 2 पाइराइट में सल्फर के प्रतिस्थापन का एक उत्पाद माना जा सकता है (साधारण पाइराइट में भी हमेशा थोड़ा आर्सेनिक होता है)। ऐसे यौगिकों को सल्फोसाल्ट कहा जाता है। इसी प्रकार, खनिज कोबाल्टाइन (कोबाल्ट चमक) CoAsS, ग्लूकोडोट (Co,Fe)AsS, गेर्सडॉर्फाइट (निकल चमक) NiAsS, एक ही संरचना के एनर्जाइट और लूजोनाइट, लेकिन विभिन्न संरचनाएं Cu 3 AsS 4, प्राउस्टाइट Ag 3 AsS 3 - एक महत्वपूर्ण चांदी का अयस्क, जिसे कभी-कभी इसके चमकीले लाल रंग के कारण "रूबी सिल्वर" कहा जाता है, यह अक्सर चांदी की नसों की ऊपरी परतों में पाया जाता है, जहां इस खनिज के शानदार बड़े क्रिस्टल पाए जाते हैं। सल्फोसाल्ट में प्लैटिनम समूह की उत्कृष्ट धातुएँ भी हो सकती हैं; ये खनिज हैं ओसार्साइट (Os,Ru)AsS, रुआर्साइट RuAsS, इरार्साइट (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, प्लैटरसाइट (Pt,Rh,Ru)AsS, हॉलिंगवर्थाइट (Rd,Pt,Pd)AsS। कभी-कभी ऐसे डबल आर्सेनाइड्स में सल्फर परमाणुओं की भूमिका एंटीमनी परमाणुओं द्वारा निभाई जाती है, उदाहरण के लिए, सीनाजोकाइट (Fe,Ni)(Sb,As) 2, आर्सेनोपैलाडिनाइट Pd 8 (As,Sb) 3, आर्सेन पॉलीबैसाइट (Ag,Cu) में 16 (एआर,एसबी) 2 एस 11.

खनिजों की संरचना दिलचस्प है, जिसमें आर्सेनिक सल्फर के साथ-साथ मौजूद होता है, लेकिन अन्य धातुओं के साथ मिलकर एक धातु की भूमिका निभाता है। ये खनिज हैं आर्सेनोसुलवेनाइट Cu 3 (As,V)S 4, आर्सेनोगाउचेकोर्नाइट Ni 9 BiAsS 8, फ़्रीबर्गाइट (Ag,Cu,Fe) 12 (Sb,As) 4 S 13, टेनैनटाइट (Cu,Fe) 12 As 4 S 13 , अर्जेंटोटेनेंटाइट (Ag,Cu) 10 (Zn,Fe) 2 (As,Sb) 4 S 13, गोल्डफील्डाइट Cu 12 (Te,Sb,As) 4 S 13, जाइरोडाइट (Cu,Zn,Ag) 12 (As,Sb) ) 4 (से,एस) 13 . आप कल्पना कर सकते हैं कि इन सभी खनिजों की क्रिस्टल जाली की संरचना कितनी जटिल है।

प्राकृतिक सल्फाइड में आर्सेनिक की स्पष्ट रूप से सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है - पीला ऑर्पिमेंट As 2 S 3, नारंगी-पीला डाइमोर्फाइट As 4 S 3, नारंगी-लाल रियलगर As 4 S 4, कार्मिन-लाल गेटचेलाइट As SbS 3, साथ ही रंगहीन ऑक्साइड As 2 ओ 3, जो विभिन्न क्रिस्टल संरचनाओं के साथ आर्सेनोलाइट और क्लाउडाइट खनिजों के रूप में होता है (वे अन्य आर्सेनिक खनिजों के अपक्षय के परिणामस्वरूप बनते हैं)। आमतौर पर ये खनिज छोटे-छोटे समावेशन के रूप में पाए जाते हैं। लेकिन 20वीं सदी के 30 के दशक में. वेरखोयांस्क रेंज के दक्षिणी भाग में, 60 सेमी तक के आकार और 30 किलोग्राम तक वजन वाले ऑर्पिमेंट के विशाल क्रिस्टल पाए गए।

आर्सेनिक एसिड के प्राकृतिक लवण H 3 AsO 4 - आर्सेनेट (उनमें से लगभग 90 ज्ञात हैं) में, आर्सेनिक की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है; उदाहरणों में चमकीला गुलाबी एरिथ्रिन (कोबाल्ट रंग) Co 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, हरा एनाबर्गाइट Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, स्कोरोडाइट Fe III AsO 4 2H 2 O और सिंपलसाइट Fe II 3 (AsO 4) शामिल हैं। 2 8H 2 O, भूरा-लाल गैस्पेराइट (Ce,La,Nd)ArO 4, रंगहीन गोएर्नसाइट Mg 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, रूजवेल्टाइट BiAsO 4 और केटीगाइट Zn 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, साथ ही कई मूल लवण, उदाहरण के लिए, ऑलिवेनाइट Cu 2 AsO 4 (OH), आर्सेनोबिस्माइट Bi 2 (AsO 4)(OH) 3। लेकिन प्राकृतिक आर्सेनाइट - आर्सेनिक एसिड H3 AsO3 का व्युत्पन्न - बहुत दुर्लभ हैं।

मध्य स्वीडन में प्रसिद्ध लैंगबानोव लौह-मैंगनीज खदानें हैं, जिनमें आर्सेनेट खनिजों के 50 से अधिक नमूने पाए गए और वर्णित हैं। उनमें से कुछ कहीं और नहीं पाए जाते हैं। वे एक बार बहुत अधिक तापमान पर पाइरोक्रोइट एमएन (ओएच) 2 के साथ आर्सेनिक एसिड एच 3 असो 4 की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बने थे। आमतौर पर, आर्सेनेट सल्फाइड अयस्कों के ऑक्सीकरण उत्पाद हैं। उनका, एक नियम के रूप में, कोई औद्योगिक उपयोग नहीं है, लेकिन उनमें से कुछ बहुत सुंदर हैं और खनिज संग्रह को सुशोभित करते हैं।

असंख्य आर्सेनिक खनिजों के नामों में स्थान के नाम (ऑस्ट्रिया में लोलिंग, सैक्सोनी में फ्रीबर्ग, फिनलैंड में सेनाजोकी, नॉर्वे में स्कटरड, फ्रांस में एलेमोन, नेवादा में कैनेडियन लैंगिस खदान और गेटचेल खदान, संयुक्त राज्य अमेरिका में ओरेगन, आदि) मिल सकते हैं। ), भूवैज्ञानिकों, रसायनज्ञों, राजनेताओं आदि के नाम। (जर्मन रसायनज्ञ कार्ल रैमेल्सबर्ग, म्यूनिख खनिज व्यापारी विलियम माउचर, खदान मालिक जोहान वॉन गेर्सडॉर्फ, फ्रांसीसी रसायनज्ञ एफ. क्लॉडेट, अंग्रेजी रसायनज्ञ जॉन प्राउस्ट और स्मिथसन टेनेंट, कनाडाई रसायनज्ञ एफ.एल. स्पेरी, अमेरिकी राष्ट्रपति रूजवेल्ट, आदि), पौधों के नाम (इस प्रकार) , खनिज सैफ्फ़्लोराइट का नाम केसर से आता है), तत्वों के नाम के प्रारंभिक अक्षर - आर्सेनिक, ऑस्मियम, रूथेनियम, इरिडियम, पैलेडियम, प्लैटिनम, ग्रीक जड़ें ("एरिथ्रोस" - लाल, "एनार्गोन" - दृश्यमान, " लिथोस" - पत्थर) और आदि। और इसी तरह।

खनिज निकल (NiAs) का एक दिलचस्प प्राचीन नाम कुफ़्फ़र्निकेल है। मध्यकालीन जर्मन खनिक निकेल को दुष्ट पहाड़ी आत्मा कहते थे, और "कुफ़्फ़र्निकेल" (कुफ़्फ़र्निकेल, जर्मन कुफ़र से - तांबा) - "लानत तांबा", "नकली तांबा"। इस अयस्क के तांबे-लाल क्रिस्टल बहुत हद तक तांबे के अयस्क जैसे दिखते थे; इसका उपयोग कांच बनाने में कांच को हरा रंग देने के लिए किया जाता था। परन्तु कोई भी उसमें से तांबा प्राप्त नहीं कर सका। इस अयस्क का अध्ययन 1751 में स्वीडिश खनिजविज्ञानी एक्सल क्रोनस्टेड द्वारा किया गया था और इसमें से एक नई धातु को अलग किया गया, जिसे निकेल कहा गया।

चूंकि आर्सेनिक रासायनिक रूप से काफी निष्क्रिय है, यह अपनी मूल अवस्था में भी पाया जाता है - जुड़ी हुई सुइयों या क्यूब्स के रूप में। ऐसे आर्सेनिक में आमतौर पर 2 से 16% अशुद्धियाँ होती हैं - अक्सर ये Sb, Bi, Ag, Fe, Ni, Co होती हैं। इसे पीसकर पाउडर बनाना आसान है. रूस में, भूवैज्ञानिकों को अमूर क्षेत्र में ट्रांसबाइकलिया में देशी आर्सेनिक मिला, और यह अन्य देशों में भी पाया जाता है।

आर्सेनिक इस मायने में अद्वितीय है कि यह हर जगह पाया जाता है - खनिजों, चट्टानों, मिट्टी, पानी, पौधों और जानवरों में, और यह अकारण नहीं है कि इसे "सर्वव्यापी" कहा जाता है। विश्व के विभिन्न क्षेत्रों में आर्सेनिक का वितरण बड़े पैमाने पर स्थलमंडल के निर्माण के दौरान उच्च तापमान पर इसके यौगिकों की अस्थिरता के साथ-साथ मिट्टी और तलछटी चट्टानों में अवशोषण और विशोषण की प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित किया गया था। आर्सेनिक आसानी से स्थानांतरित हो जाता है, जो पानी में इसके कुछ यौगिकों की काफी उच्च घुलनशीलता द्वारा सुगम होता है। आर्द्र जलवायु में, आर्सेनिक मिट्टी से धुल जाता है और भूजल और फिर नदियों द्वारा बहा दिया जाता है। नदियों में औसत आर्सेनिक सामग्री 3 µg/l है, सतही जल में - लगभग 10 µg/l, समुद्र और महासागरीय जल में - केवल 1 µg/l है। इसे पानी से इसके यौगिकों के अपेक्षाकृत तेजी से अवक्षेपण के साथ नीचे तलछट में संचय द्वारा समझाया गया है, उदाहरण के लिए, फेरोमैंगनीज नोड्यूल में।

मिट्टी में आर्सेनिक की मात्रा आमतौर पर 0.1 से 40 मिलीग्राम/किग्रा तक होती है। लेकिन उन क्षेत्रों में जहां आर्सेनिक अयस्क पाए जाते हैं, साथ ही ज्वालामुखीय क्षेत्रों में, मिट्टी में बहुत अधिक आर्सेनिक हो सकता है - 8 ग्राम/किग्रा तक, जैसे स्विट्जरलैंड और न्यूजीलैंड के कुछ क्षेत्रों में। ऐसे स्थानों में वनस्पति मर जाती है और जानवर बीमार हो जाते हैं। यह मैदानों और रेगिस्तानों के लिए विशिष्ट है, जहां आर्सेनिक मिट्टी से धोया नहीं जाता है। मिट्टी की चट्टानें भी औसत सामग्री की तुलना में समृद्ध होती हैं - उनमें औसत से चार गुना अधिक आर्सेनिक होता है। हमारे देश में, मिट्टी में आर्सेनिक की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 2 मिलीग्राम/किग्रा है।

आर्सेनिक न केवल पानी द्वारा, बल्कि हवा द्वारा भी मिट्टी से बाहर निकाला जा सकता है। लेकिन ऐसा करने के लिए, इसे पहले वाष्पशील ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों में बदलना होगा। यह परिवर्तन तथाकथित बायोमिथाइलेशन के परिणामस्वरूप होता है - सी-अस बांड बनाने के लिए मिथाइल समूह का जोड़; यह एंजाइमेटिक प्रक्रिया (यह पारा यौगिकों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है) कोएंजाइम मिथाइलकोबालामिन की भागीदारी के साथ होती है, जो विटामिन बी 12 का मिथाइलेटेड व्युत्पन्न है (यह मानव शरीर में भी पाया जाता है)। आर्सेनिक का बायोमिथाइलेशन ताजे और समुद्री जल दोनों में होता है और ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों के निर्माण की ओर ले जाता है - मिथाइलारसोनिक एसिड सीएच 3 असओ (ओएच) 2, डाइमिथाइलार्सिन (डाइमिथाइलारसेनिक, या कैकोडायलिक) एसिड (सीएच 3) 2 एएस (ओ)ओएच, ट्राइमिथाइलार्सिन ( सीएच 3) 3 एएस और इसका ऑक्साइड (सीएच 3) 3 एएस = ओ, जो प्रकृति में भी होता है। 14 सी-लेबल मिथाइलकोबालामिन और 74 एएस-लेबल सोडियम हाइड्रोआर्सेनेट Na 2 HAsO 4 का उपयोग करके यह दिखाया गया कि मेथनोबैक्टीरिया के उपभेदों में से एक इस नमक को वाष्पशील डाइमिथाइलार्सिन में कम और मिथाइललेट करता है। परिणामस्वरूप, ग्रामीण क्षेत्रों की हवा में औसतन 0.001 - 0.01 μg/m 3 आर्सेनिक होता है, शहरों में जहां कोई विशिष्ट प्रदूषण नहीं होता है - 0.03 μg/m 3 तक, और प्रदूषण के स्रोतों के पास (अलौह धातु) प्रगलन संयंत्र, बिजली संयंत्र, उच्च आर्सेनिक सामग्री वाले कोयले पर काम करना आदि) हवा में आर्सेनिक की सांद्रता 1 μg/m 3 से अधिक हो सकती है। जिन क्षेत्रों में औद्योगिक केंद्र स्थित हैं, वहां आर्सेनिक जमाव की तीव्रता 40 किग्रा/किमी 2 प्रति वर्ष है।

19वीं शताब्दी में वाष्पशील आर्सेनिक यौगिकों (उदाहरण के लिए, ट्राइमेथाइलार्सिन, केवल 51 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है) का निर्माण हुआ। कई विषाक्तताएं, क्योंकि प्लास्टर और यहां तक ​​कि हरे वॉलपेपर पेंट में भी आर्सेनिक मौजूद था। शीले ग्रीन्स का उपयोग पहले पेंट Cu 3 (AsO 3) 2 के रूप में किया जाता था एनएच 2 ओ और पेरिसियन या श्वेफर्ट ग्रीन्स सीयू 4 (एएसओ 2) 6 (सीएच 3 सीओओ) 2। उच्च आर्द्रता और फफूंदी की उपस्थिति की स्थिति में, ऐसे पेंट से वाष्पशील ऑर्गेनोआर्सेनिक डेरिवेटिव बनते हैं। ऐसा माना जाता है कि यह प्रक्रिया नेपोलियन को उसके जीवन के अंतिम वर्षों में धीमी गति से जहर देने का कारण हो सकती है (जैसा कि ज्ञात है, नेपोलियन की मृत्यु के डेढ़ सदी बाद उसके बालों में आर्सेनिक पाया गया था)।

कुछ खनिज जलों में आर्सेनिक उल्लेखनीय मात्रा में पाया जाता है। रूसी मानक स्थापित करते हैं कि औषधीय टेबल खनिज पानी में आर्सेनिक 700 µg/l से अधिक नहीं होना चाहिए। में जर्मुकयह कई गुना बड़ा हो सकता है. एक या दो गिलास "आर्सेनिक" मिनरल वाटर पीने से किसी व्यक्ति को कोई नुकसान नहीं होगा: घातक जहर होने के लिए, आपको एक बार में तीन सौ लीटर पीने की ज़रूरत है... लेकिन यह स्पष्ट है कि ऐसा पानी लगातार नहीं पिया जा सकता है साधारण पानी का.

रसायनज्ञों ने पाया है कि प्राकृतिक जल में आर्सेनिक विभिन्न रूपों में पाया जा सकता है, जो इसके विश्लेषण, प्रवासन विधियों के साथ-साथ इन यौगिकों की विभिन्न विषाक्तता के दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण है; इस प्रकार, ट्राइवेलेंट आर्सेनिक के यौगिक पेंटावेलेंट आर्सेनिक की तुलना में 25-60 गुना अधिक विषैले होते हैं। पानी में As(III) यौगिक आमतौर पर कमजोर आर्सेनिक एसिड H3 AsO3 ( आर a = 9.22), और As(V) यौगिक - अधिक मजबूत आर्सेनिक एसिड H 3 AsO 4 के रूप में ( आर a = 2.20) और इसके अवक्षेपित ऋणायन H 2 AsO 4 - और HAsO 4 2-।

जीवित पदार्थ में औसतन 6·10-6% आर्सेनिक होता है, यानी 6 माइक्रोग्राम/किग्रा। कुछ समुद्री शैवाल आर्सेनिक को इस हद तक सांद्रित कर सकते हैं कि वे मनुष्यों के लिए खतरनाक हो जाते हैं। इसके अलावा, ये शैवाल आर्सेनिक एसिड के शुद्ध घोल में विकसित और प्रजनन कर सकते हैं। ऐसे शैवाल का उपयोग कुछ एशियाई देशों में चूहों के खिलाफ उपाय के रूप में किया जाता है। यहां तक ​​कि नॉर्वेजियन फ़जॉर्ड्स के साफ पानी में भी, शैवाल में 0.1 ग्राम/किग्रा तक आर्सेनिक हो सकता है। मनुष्यों में, आर्सेनिक मस्तिष्क के ऊतकों और मांसपेशियों में पाया जाता है, और यह बालों और नाखूनों में जमा हो जाता है।

आर्सेनिक के गुण.

यद्यपि आर्सेनिक एक धातु की तरह दिखता है, फिर भी यह एक गैर-धातु है: यह लवण नहीं बनाता है, उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड के साथ, लेकिन स्वयं एक एसिड बनाने वाला तत्व है। इसलिए, इस तत्व को अक्सर अर्धधातु कहा जाता है। आर्सेनिक कई एलोट्रोपिक रूपों में मौजूद है और इस संबंध में फॉस्फोरस के समान है। उनमें से सबसे स्थिर ग्रे आर्सेनिक है, एक बहुत ही भंगुर पदार्थ, जो ताजा टूटने पर धात्विक चमक देता है (इसलिए इसका नाम "धात्विक आर्सेनिक" है); इसका घनत्व 5.78 ग्राम/सेमी3 है। जब जोर से गर्म किया जाता है (615 डिग्री सेल्सियस तक), तो यह बिना पिघले उर्ध्वपातित हो जाता है (यही व्यवहार आयोडीन की विशेषता है)। 3.7 एमपीए (37 एटीएम) के दबाव में, आर्सेनिक 817 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है, जो उर्ध्वपातन तापमान से काफी अधिक है। ग्रे आर्सेनिक की विद्युत चालकता तांबे की तुलना में 17 गुना कम है, लेकिन पारे की तुलना में 3.6 गुना अधिक है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, इसकी विद्युत चालकता, सामान्य धातुओं की तरह, कम हो जाती है - लगभग तांबे के समान।

यदि आर्सेनिक वाष्प को तरल नाइट्रोजन (-196 डिग्री सेल्सियस) के तापमान तक बहुत जल्दी ठंडा किया जाता है, तो एक पारदर्शी नरम पीला पदार्थ प्राप्त होता है, जो पीले फास्फोरस की याद दिलाता है, इसका घनत्व (2.03 ग्राम/सेमी 3) ग्रे आर्सेनिक की तुलना में काफी कम है। . आर्सेनिक वाष्प और पीले आर्सेनिक में As 4 अणु होते हैं जिनका आकार टेट्राहेड्रोन जैसा होता है - और यहाँ फॉस्फोरस के साथ सादृश्य है। 800°C पर, वाष्प का ध्यान देने योग्य पृथक्करण As 2 डिमर के निर्माण के साथ शुरू होता है, और 1700° C पर केवल As 2 अणु रह जाते हैं। गर्म करने और पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर, गर्मी निकलने के साथ पीला आर्सेनिक जल्दी ही धूसर हो जाता है। जब आर्सेनिक वाष्प निष्क्रिय वातावरण में संघनित होता है, तो इस तत्व का एक और अनाकार रूप, काले रंग का, बनता है। यदि आर्सेनिक वाष्प कांच पर जमा हो जाता है, तो एक दर्पण फिल्म बन जाती है।

आर्सेनिक के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश की संरचना नाइट्रोजन और फॉस्फोरस के समान है, लेकिन उनके विपरीत, इसके अंतिम कोश में 18 इलेक्ट्रॉन होते हैं। फॉस्फोरस की तरह, यह तीन सहसंयोजक बंधन (4s 2 4p 3 विन्यास) बना सकता है, जिससे As परमाणु पर एक अकेला जोड़ा रह जाता है। सहसंयोजक बंध वाले यौगिकों में As परमाणु पर आवेश का चिन्ह पड़ोसी परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है। जटिल गठन में एक अकेले जोड़े की भागीदारी नाइट्रोजन और फास्फोरस की तुलना में आर्सेनिक के लिए काफी कठिन है।

यदि As परमाणु में d ऑर्बिटल्स शामिल हैं, तो 4s इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी से पांच सहसंयोजक बंधन बनाना संभव है। यह संभावना व्यावहारिक रूप से केवल फ्लोरीन के साथ संयोजन में महसूस की जाती है - पेंटाफ्लोराइड AsF 5 में (पेंटाक्लोरिल AsCl 5 भी जाना जाता है, लेकिन यह बेहद अस्थिर है और -50 डिग्री सेल्सियस पर भी जल्दी से विघटित हो जाता है)।

शुष्क हवा में, आर्सेनिक स्थिर होता है, लेकिन आर्द्र हवा में यह फीका पड़ जाता है और काले ऑक्साइड से ढक जाता है। ऊर्ध्वपातन के दौरान, आर्सेनिक वाष्प नीली लौ के साथ हवा में आसानी से जलकर आर्सेनिक एनहाइड्राइड As 2 O 3 के भारी सफेद वाष्प का निर्माण करता है। यह ऑक्साइड सबसे आम आर्सेनिक युक्त अभिकर्मकों में से एक है। इसमें उभयधर्मी गुण हैं:

जैसे 2 O 3 + 6HCl ® 2AsCl 3 + 3H 2 O,

2 O 3 + 6NH 4 OH® 2(NH 4) 3 AsO 3 + 3H 2 O.

As 2 O 3 के ऑक्सीकरण से एक अम्लीय ऑक्साइड - आर्सेनिक एनहाइड्राइड उत्पन्न होता है:

As 2 O 3 + 2HNO 3 ® As 2 O 5 + H 2 O + NO 2 + NO.

जब यह सोडा के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सोडियम हाइड्रोआर्सेनेट प्राप्त होता है, जिसका उपयोग दवा में किया जाता है:

जैसे 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O ® 2Na 2 HAsO 4 + 2CO 2।

शुद्ध आर्सेनिक काफी निष्क्रिय होता है; पानी, क्षार और अम्ल जिनमें ऑक्सीकरण गुण नहीं होते, वे इस पर प्रभाव नहीं डालते। पतला नाइट्रिक एसिड इसे ऑर्थोआर्सेनिक एसिड H3 AsO3 में ऑक्सीकरण करता है, और केंद्रित नाइट्रिक एसिड इसे ऑर्थोआर्सेनिक एसिड H3 AsO4 में ऑक्सीकरण करता है:

3As + 5HNO 3 + 2H 2 O® 3H 3 AsO 4 + 5NO।

आर्सेनिक(III) ऑक्साइड इसी प्रकार प्रतिक्रिया करता है:

3As 2 O 3 + 4HNO 3 + 7H 2 O® 6H 3 AsO 4 + 4NO।

आर्सेनिक एसिड एक मध्यम शक्ति वाला एसिड है, जो फॉस्फोरिक एसिड से थोड़ा कमजोर है। इसके विपरीत, आर्सेनिक एसिड बहुत कमजोर है, जो बोरिक एसिड एच 3 बीओ 3 की ताकत के अनुरूप है। इसके विलयनों में संतुलन H 3 AsO 3 HAsO 2 + H 2 O होता है। आर्सेनिक अम्ल और इसके लवण (आर्सेनाइट) प्रबल अपचायक हैं:

HAsO 2 + I 2 + 2H 2 O® H 3 AsO 4 + 2HI।

आर्सेनिक हैलोजन और सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है। AsCl 3 क्लोराइड एक रंगहीन तैलीय तरल है जो हवा में धुंआ देता है; पानी के साथ हाइड्रोलाइज्ड: AsCl 3 + 2H 2 O ® HAsO 2 + 3HCl। AsBr 3 ब्रोमाइड और AsI 3 आयोडाइड ज्ञात हैं, जो पानी के साथ भी विघटित हो जाते हैं। सल्फर के साथ आर्सेनिक की प्रतिक्रियाओं में, विभिन्न रचनाओं के सल्फाइड बनते हैं - एआर 2 एस 5 तक। आर्सेनिक सल्फाइड क्षार में, अमोनियम सल्फाइड घोल में और सांद्र नाइट्रिक एसिड में घुल जाते हैं, उदाहरण के लिए:

As 2 S 3 + 6KOH ® K 3 AsO 3 + K 3 AsS 3 + 3H 2 O,

2 एस 3 + 3(एनएच 4) 2 एस ® 2(एनएच 4) 3 एएसएस 3,

2 एस 5 + 3(एनएच 4) 2 एस ® 2(एनएच 4) 3 एएसएस 4,

जैसे 2 S 5 + 40HNO 3 + 4H 2 O® 6H 2 AsO 4 + 15H 2 SO 4 + 40NO।

इन प्रतिक्रियाओं में, थियोआर्सेनाइट और थियोआर्सेनेट बनते हैं - संबंधित थायोएसिड के लवण (थियोसल्फ्यूरिक एसिड के समान)।

सक्रिय धातुओं के साथ आर्सेनिक की प्रतिक्रिया में, नमक जैसे आर्सेनाइड बनते हैं, जो पानी से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं। प्रतिक्रिया विशेष रूप से अम्लीय वातावरण में आर्सिन के निर्माण के साथ तेजी से होती है: Ca 3 As 2 + 6HCl ® 3CaCl 2 + 2AsH 3। कम सक्रिय धातुओं - GaAs, InAs, आदि के आर्सेनाइड्स में हीरे जैसी परमाणु जाली होती है। आर्सीन एक रंगहीन, गंधहीन, अत्यधिक जहरीली गैस है, लेकिन अशुद्धियाँ इसमें लहसुन की गंध देती हैं। आर्सिन धीरे-धीरे कमरे के तापमान पर पहले से ही तत्वों में विघटित हो जाता है और गर्म होने पर जल्दी से विघटित हो जाता है।

आर्सेनिक कई ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिक बनाता है, उदाहरण के लिए, टेट्रामेथिलडायर्सिन (सीएच 3) 2 अस-अस (सीएच 3) 2। 1760 में, सर्व्स पोर्सिलेन फैक्ट्री के निदेशक, लुईस क्लाउड कैडेट डी गैसीकोर्ट, आर्सेनिक (III) ऑक्साइड के साथ पोटेशियम एसीटेट का आसवन कर रहे थे, अप्रत्याशित रूप से एक घृणित गंध के साथ आर्सेनिक युक्त एक धूआं तरल प्राप्त हुआ, जिसे अलार्सिन, या कैडेट का तरल कहा जाता था। जैसा कि बाद में पता चला, इस तरल में आर्सेनिक का पहला प्राप्त कार्बनिक व्युत्पन्न शामिल था: तथाकथित कैकोडाइल ऑक्साइड, जो प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बना था

4CH 3 COOK + As 2 O 3 ® (CH 3) 2 As-O-As(CH 3) 2 + 2K 2 CO 3 + 2CO 2, और डाइकाकोडाइल (CH 3) 2 As-As(CH 3) 2। काकोडाइल (ग्रीक "काकोस" से - बुरा) कार्बनिक यौगिकों में खोजे गए पहले रेडिकल्स में से एक था।

1854 में, पेरिस के रसायन विज्ञान के प्रोफेसर ऑगस्टे कौर ने सोडियम आर्सेनाइड पर मिथाइल आयोडाइड की क्रिया द्वारा ट्राइमेथाइलार्सिन को संश्लेषित किया: 3CH 3 I + AsNa 3® (CH 3) 3 As + 3NaI।

इसके बाद, आर्सेनिक ट्राइक्लोराइड का उपयोग संश्लेषण के लिए किया गया, उदाहरण के लिए,

(CH 3) 2 Zn + 2AsCl 3 ® 2(CH 3) 3 As + 3ZnCl 2।

1882 में, एरिल हैलाइड्स और आर्सेनिक ट्राइक्लोराइड के मिश्रण पर धात्विक सोडियम की क्रिया द्वारा सुगंधित आर्सिन प्राप्त किया गया था: 3C 6 H 5 Cl + AsCl 3 + 6Na ® (C 6 H 5) 3 As + 6NaCl। आर्सेनिक के कार्बनिक व्युत्पन्नों का रसायन विज्ञान 20वीं सदी के 20 के दशक में सबसे अधिक तीव्रता से विकसित हुआ, जब उनमें से कुछ में रोगाणुरोधी, साथ ही चिड़चिड़ापन और छाला प्रभाव था। वर्तमान में, हजारों ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों को संश्लेषित किया गया है।

आर्सेनिक प्राप्त करना.

आर्सेनिक मुख्य रूप से तांबा, सीसा, जस्ता और कोबाल्ट अयस्कों के प्रसंस्करण के साथ-साथ सोने के खनन के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है। कुछ बहुधात्विक अयस्कों में 12% तक आर्सेनिक होता है। जब ऐसे अयस्कों को हवा की अनुपस्थिति में 650-700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो आर्सेनिक उदात्त हो जाता है, और जब हवा में गर्म किया जाता है, तो वाष्पशील ऑक्साइड एज़ 2 ओ 3 बनता है - "सफेद आर्सेनिक"। इसे कोयले के साथ संघनित और गर्म किया जाता है और आर्सेनिक कम हो जाता है। आर्सेनिक का उत्पादन एक हानिकारक उत्पादन है। पहले, जब "पारिस्थितिकी" शब्द केवल संकीर्ण विशेषज्ञों के लिए जाना जाता था, "सफेद आर्सेनिक" वायुमंडल में छोड़ा गया था, और यह पड़ोसी खेतों और जंगलों में बस गया था। आर्सेनिक पौधों की निकास गैसों में 20 से 250 mg/m 3 As 2 O 3 होता है, जबकि आमतौर पर हवा में लगभग 0.00001 mg/m 3 होता है। हवा में आर्सेनिक की औसत दैनिक अनुमेय सांद्रता केवल 0.003 mg/m3 मानी जाती है। विरोधाभासी रूप से, अब भी आर्सेनिक का उत्पादन करने वाली फ़ैक्टरियाँ ही पर्यावरण को अधिक प्रदूषित नहीं करती हैं, बल्कि अलौह धातुकर्म उद्यम और बिजली संयंत्र हैं जो कोयला जलाते हैं। तांबे के स्मेल्टरों के पास निचली तलछट में भारी मात्रा में आर्सेनिक होता है - 10 ग्राम/किग्रा तक। फास्फोरस उर्वरकों के साथ आर्सेनिक भी मिट्टी में मिल सकता है।

और एक और विरोधाभास: उन्हें आवश्यकता से अधिक आर्सेनिक प्राप्त होता है; यह काफी दुर्लभ मामला है. स्वीडन में, "अनावश्यक" आर्सेनिक को गहरी परित्यक्त खदानों में प्रबलित कंक्रीट कंटेनरों में दफनाने के लिए भी मजबूर किया गया था।

मुख्य औद्योगिक आर्सेनिक खनिज आर्सेनोपाइराइट FeAsS है। जॉर्जिया, मध्य एशिया और कजाकिस्तान, संयुक्त राज्य अमेरिका, स्वीडन, नॉर्वे और जापान में तांबे-आर्सेनिक के बड़े भंडार हैं, कनाडा में आर्सेनिक-कोबाल्ट के भंडार हैं, और बोलीविया और इंग्लैंड में आर्सेनिक-टिन के भंडार हैं। इसके अलावा, संयुक्त राज्य अमेरिका और फ्रांस में सोने-आर्सेनिक के भंडार ज्ञात हैं। रूस के पास याकुतिया, उरल्स, साइबेरिया, ट्रांसबाइकलिया और चुकोटका में असंख्य आर्सेनिक भंडार हैं।

आर्सेनिक का निर्धारण.

आर्सेनिक के प्रति एक गुणात्मक प्रतिक्रिया हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधानों से पीले सल्फाइड एएस 2 एस 3 की वर्षा है। निशान मार्च प्रतिक्रिया या गुटज़िट विधि द्वारा निर्धारित किए जाते हैं: एचजीसीएल 2 में भिगोए गए कागज के स्ट्रिप्स आर्सिन की उपस्थिति में गहरे रंग के हो जाते हैं, जो पारा में उर्ध्वपातन को कम कर देता है।

हाल के दशकों में, विभिन्न संवेदनशील विश्लेषणात्मक तरीके विकसित किए गए हैं जो आर्सेनिक की सूक्ष्म सांद्रता को माप सकते हैं, उदाहरण के लिए प्राकृतिक जल में। इनमें लौ परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री, परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री, मास स्पेक्ट्रोमेट्री, परमाणु प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमेट्री, न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण शामिल हैं... यदि पानी में बहुत कम आर्सेनिक है, तो नमूनों की पूर्व-सांद्रण आवश्यक हो सकती है। ऐसी सांद्रता का उपयोग करते हुए, यूक्रेन के नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के खार्कोव वैज्ञानिकों के एक समूह ने 1999 में 2.5-5 μg तक की संवेदनशीलता के साथ पीने के पानी में आर्सेनिक (साथ ही सेलेनियम) का निर्धारण करने के लिए एक निष्कर्षण-एक्स-रे प्रतिदीप्ति विधि विकसित की। /एल.

As(III) और As(V) यौगिकों के अलग-अलग निर्धारण के लिए, उन्हें पहले प्रसिद्ध निष्कर्षण और क्रोमैटोग्राफ़िक तरीकों के साथ-साथ चयनात्मक हाइड्रोजनीकरण का उपयोग करके एक दूसरे से अलग किया जाता है। निष्कर्षण आमतौर पर सोडियम डाइथियोकार्बामेट या अमोनियम पाइरोलिडाइन डाइथियोकार्बामेट का उपयोग करके किया जाता है। ये यौगिक As(III) के साथ जल-अघुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जिन्हें क्लोरोफॉर्म के साथ निकाला जा सकता है। फिर आर्सेनिक को नाइट्रिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण द्वारा वापस जलीय चरण में परिवर्तित किया जा सकता है। दूसरे नमूने में, आर्सेनेट को कम करने वाले एजेंट का उपयोग करके आर्सेनाइट में परिवर्तित किया जाता है, और फिर एक समान निष्कर्षण किया जाता है। इस प्रकार "कुल आर्सेनिक" निर्धारित किया जाता है, और फिर पहले परिणाम को दूसरे से घटाकर, As(III) और As(V) को अलग-अलग निर्धारित किया जाता है। यदि पानी में कार्बनिक आर्सेनिक यौगिक हैं, तो वे आमतौर पर मिथाइलडियोडार्सिन सीएच 3 एएसआई 2 या डाइमिथाइलियोडार्सिन (सीएच 3) 2 एएसआई में परिवर्तित हो जाते हैं, जो एक या किसी अन्य क्रोमैटोग्राफिक विधि द्वारा निर्धारित होते हैं। इस प्रकार, उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके, किसी पदार्थ की नैनोग्राम मात्रा निर्धारित की जा सकती है।

तथाकथित हाइड्राइड विधि का उपयोग करके कई आर्सेनिक यौगिकों का विश्लेषण किया जा सकता है। इसमें विश्लेषणात्मक को अस्थिर आर्सीन में चयनात्मक कमी शामिल है। इस प्रकार, अकार्बनिक आर्सेनाइट pH 5 - 7 और pH पर AsH 3 तक कम हो जाते हैं

न्यूट्रॉन सक्रियण विधि भी संवेदनशील है। इसमें न्यूट्रॉन के साथ एक नमूने को विकिरणित करना शामिल है, जबकि 75 As नाभिक न्यूट्रॉन को पकड़ते हैं और रेडियोन्यूक्लाइड 76 As में परिवर्तित हो जाते हैं, जिसे 26 घंटे के आधे जीवन के साथ विशिष्ट रेडियोधर्मिता द्वारा पता लगाया जाता है। इस तरह आप एक नमूने में 10-10% तक आर्सेनिक का पता लगा सकते हैं, यानी। प्रति 1000 टन पदार्थ में 1 मिलीग्राम

आर्सेनिक का प्रयोग.

खनन किए गए आर्सेनिक का लगभग 97% इसके यौगिकों के रूप में उपयोग किया जाता है। शुद्ध आर्सेनिक का उपयोग बहुत कम किया जाता है। दुनिया भर में प्रतिवर्ष केवल कुछ सौ टन आर्सेनिक धातु का उत्पादन और उपयोग किया जाता है। 3% की मात्रा में, आर्सेनिक असर मिश्र धातुओं की गुणवत्ता में सुधार करता है। सीसे में आर्सेनिक मिलाने से इसकी कठोरता काफी बढ़ जाती है, जिसका उपयोग सीसा बैटरी और केबल के उत्पादन में किया जाता है। आर्सेनिक की थोड़ी मात्रा मिलाने से संक्षारण प्रतिरोध बढ़ता है और तांबे और पीतल के तापीय गुणों में सुधार होता है। अत्यधिक शुद्ध आर्सेनिक का उपयोग अर्धचालक उपकरणों के उत्पादन में किया जाता है, जिसमें इसे सिलिकॉन या जर्मेनियम के साथ मिश्रित किया जाता है। आर्सेनिक का उपयोग डोपेंट के रूप में भी किया जाता है, जो "शास्त्रीय" अर्धचालक (Si, Ge) को एक निश्चित प्रकार की चालकता देता है।

आर्सेनिक का उपयोग अलौह धातु विज्ञान में एक मूल्यवान योज्य के रूप में भी किया जाता है। इस प्रकार, सीसे में 0.2...1% जोड़ने से इसकी कठोरता काफी बढ़ जाती है। यह लंबे समय से देखा गया है कि यदि पिघले हुए सीसे में थोड़ा सा आर्सेनिक मिलाया जाता है, तो शॉट लगाते समय सही गोलाकार आकार की गेंदें प्राप्त होती हैं। गैसीय वातावरण में काम करते समय तांबे में 0.15...0.45% आर्सेनिक मिलाने से इसकी तन्य शक्ति, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ जाता है। इसके अलावा, आर्सेनिक ढलाई के दौरान तांबे की तरलता को बढ़ाता है और तार खींचने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाता है। कुछ प्रकार के कांस्य, पीतल, बैबिट और मुद्रण मिश्र धातुओं में आर्सेनिक मिलाया जाता है। और साथ ही, आर्सेनिक अक्सर धातुकर्मियों को नुकसान पहुँचाता है। स्टील और कई अलौह धातुओं के उत्पादन में, वे धातु से सभी आर्सेनिक को हटाने के लिए जानबूझकर प्रक्रिया को जटिल बनाते हैं। अयस्क में आर्सेनिक की उपस्थिति उत्पादन को हानिकारक बनाती है। दो बार हानिकारक: पहला, मानव स्वास्थ्य के लिए; दूसरे, धातुओं के लिए - महत्वपूर्ण आर्सेनिक अशुद्धियाँ लगभग सभी धातुओं और मिश्र धातुओं के गुणों को खराब कर देती हैं।

विभिन्न आर्सेनिक यौगिक, जो हर साल हजारों टन की मात्रा में उत्पादित होते हैं, अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। चूँकि 2O3 ऑक्साइड का उपयोग ग्लास बनाने में ग्लास ब्राइटनर के रूप में किया जाता है। यहां तक ​​कि प्राचीन कांच निर्माता भी जानते थे कि सफेद आर्सेनिक कांच को "सुस्त" बना देता है, यानी। अस्पष्ट। हालाँकि, इसके विपरीत, इस पदार्थ की थोड़ी मात्रा मिलाने से कांच हल्का हो जाता है। आर्सेनिक अभी भी कुछ ग्लासों के निर्माण में शामिल है, उदाहरण के लिए, थर्मामीटर के लिए "वियना" ग्लास।

आर्सेनिक यौगिकों का उपयोग एंटीसेप्टिक के रूप में किया जाता है ताकि खराब होने से बचाया जा सके और खाल, फर और भरवां जानवरों को संरक्षित किया जा सके, लकड़ी को संसेचित किया जा सके और जहाजों की तली के लिए एंटीफ्लिंग पेंट के एक घटक के रूप में उपयोग किया जा सके। इस उद्देश्य के लिए, आर्सेनिक और आर्सेनिक एसिड के लवण का उपयोग किया जाता है: Na 2 HAsO 4, PbHAsO 4, Ca 3 (AsO 3) 2, आदि। आर्सेनिक डेरिवेटिव की जैविक गतिविधि में पशु चिकित्सकों, कृषिविदों और स्वच्छता और महामारी विज्ञान सेवा विशेषज्ञों की रुचि है। परिणामस्वरूप, पशुधन के विकास और उत्पादकता के लिए आर्सेनिक युक्त उत्तेजक, कृमिनाशक एजेंट और पशुधन फार्मों पर युवा जानवरों में बीमारियों की रोकथाम के लिए दवाएं सामने आईं। आर्सेनिक यौगिकों (As 2 O 3, Ca 3 As 2, Na 3 As, पेरिसियन ग्रीन) का उपयोग कीड़ों, कृन्तकों और खरपतवारों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। पहले, इस तरह के उपयोग व्यापक थे, विशेष रूप से फलों के पेड़ों, तम्बाकू और कपास के बागानों में, पशुओं को जूँ और पिस्सू से छुटकारा दिलाने के लिए, मुर्गीपालन और सुअर उत्पादन में वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए, और फसल से पहले कपास को सुखाने के लिए। प्राचीन चीन में भी, चावल की फसलों को चूहों और फंगल रोगों से बचाने के लिए आर्सेनिक ऑक्साइड से उपचारित किया जाता था और इस प्रकार उपज में वृद्धि होती थी। और दक्षिण वियतनाम में, अमेरिकी सैनिकों ने डिफोलिएंट के रूप में कैकोडायलिक एसिड (एजेंट ब्लू) का इस्तेमाल किया। अब, आर्सेनिक यौगिकों की विषाक्तता के कारण, कृषि में उनका उपयोग सीमित है।

आर्सेनिक यौगिकों के अनुप्रयोग के महत्वपूर्ण क्षेत्र अर्धचालक सामग्री और माइक्रोसर्किट, फाइबर ऑप्टिक्स, लेजर के लिए बढ़ते एकल क्रिस्टल और फिल्म इलेक्ट्रॉनिक्स का उत्पादन हैं। आर्सिन गैस का उपयोग इस तत्व की छोटी, सख्ती से निर्धारित मात्रा को अर्धचालकों में डालने के लिए किया जाता है। गैलियम आर्सेनाइड्स GaAs और इंडियम InAs का उपयोग डायोड, ट्रांजिस्टर और लेजर के निर्माण में किया जाता है।

आर्सेनिक का चिकित्सा में भी सीमित उपयोग होता है। . आर्सेनिक आइसोटोप 72 एएस, 74 एएस और 76 एएस का आधा जीवन अनुसंधान के लिए सुविधाजनक है (क्रमशः 26 घंटे, 17.8 दिन और 26.3 घंटे) का उपयोग विभिन्न रोगों के निदान के लिए किया जाता है।

इल्या लीनसन



	जैसा	33			हरताल
					टी ओ किप. (ओ सी)		स्टेप ऑक्साइड	+5 +3 -3
		74,9215			टी ओ फ्लोट(ओ सी)	817 (दबाव)	घनत्व	5727(ग्रे) 4900(काला)
	4एस 2 4पी 3				ओईओ	2,11	ज़मीन पर कुत्ते की भौंक	0,00017 %

हमारी कहानी एक ऐसे तत्व के बारे में है जो बहुत आम नहीं है, लेकिन काफी व्यापक रूप से जाना जाता है; किसी ऐसे तत्व के बारे में जिसके गुण असंगति के बिंदु पर असंगत हैं। इस तत्व ने मानवता के जीवन में जो भूमिकाएँ निभाई हैं और निभा रहा है, उनमें सामंजस्य स्थापित करना भी कठिन है। अलग-अलग समय में, अलग-अलग परिस्थितियों में, अलग-अलग रूपों में, यह एक जहर के रूप में और एक उपचार एजेंट के रूप में, एक हानिकारक और खतरनाक औद्योगिक अपशिष्ट के रूप में, सबसे उपयोगी, अपूरणीय पदार्थों के एक घटक के रूप में कार्य करता है। तो, परमाणु संख्या 33 वाला तत्व।

सार में इतिहास

चूँकि आर्सेनिक उन तत्वों में से एक है जिसकी सटीक खोज तिथि स्थापित नहीं की गई है, हम केवल कुछ विश्वसनीय तथ्य बताने तक ही सीमित रहेंगे:

आर्सेनिक को प्राचीन काल से जाना जाता है;

डायोस्कोराइड्स (पहली शताब्दी ईस्वी) के कार्यों में एक पदार्थ के कैल्सीनेशन का उल्लेख मिलता है जिसे अब आर्सेनिक सल्फाइड कहा जाता है;

तीसरी-चौथी शताब्दी में, ज़ोज़िमोस से संबंधित खंडित अभिलेखों में, धातु आर्सेनिक का उल्लेख है; यूनानी लेखक ओलंपियोडोरस (5वीं शताब्दी ई.) ने सल्फाइड को जलाकर सफेद आर्सेनिक के उत्पादन का वर्णन किया;

8वीं शताब्दी में, अरब कीमियागर गेबर ने आर्सेनिक ट्राइऑक्साइड प्राप्त किया;

मध्य युग में, आर्सेनिक युक्त अयस्कों को संसाधित करते समय लोगों को आर्सेनिक ट्राइऑक्साइड का सामना करना पड़ा, और गैसीय As2O3 के सफेद धुएं को अयस्क धुआं कहा जाने लगा;

मुक्त धात्विक आर्सेनिक के उत्पादन का श्रेय जर्मन कीमियागर अल्बर्ट वॉन बोल्स्टेड को दिया जाता है और इसका समय लगभग 1250 है, हालांकि ग्रीक और अरब कीमियागरों ने निस्संदेह आर्सेनिक (इसके ट्राइऑक्साइड को कार्बनिक पदार्थों के साथ गर्म करके) बोल्स्टेड से पहले प्राप्त किया था;

1733 में यह सिद्ध हो गया कि सफेद आर्सेनिक धातु आर्सेनिक का ऑक्साइड है;

1760 में, फ्रांसीसी लुई क्लाउड कैडेट ने पहला कार्बनिक आर्सेनिक यौगिक प्राप्त किया, जिसे कैडेट तरल या कैकोडाइल ऑक्साइड के रूप में जाना जाता है; इस पदार्थ का सूत्र [(CH3)2A]2O है;

1775 में, कार्ल विल्हेम शीले ने आर्सेनिक एसिड और आर्सेनिक हाइड्रोजन प्राप्त किया;

1789 में, एंटोनी लॉरेंट लैवोज़ियर ने आर्सेनिक को एक स्वतंत्र रासायनिक तत्व के रूप में मान्यता दी।

एलिमेंटल आर्सेनिक एक सिल्वर-ग्रे या टिन-सफ़ेद पदार्थ है, जब इसे ताज़ा तोड़ा जाता है

धात्विक चमक. लेकिन हवा में यह जल्दी ख़त्म हो जाता है। 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करने पर आर्सेनिक बिना पिघले गर्म हो जाता है और 37 एटीएम के दबाव में यह 818 डिग्री सेल्सियस पर पिघल जाता है। आर्सेनिक एकमात्र धातु है जिसका सामान्य दबाव पर क्वथनांक इसके पिघलने बिंदु से नीचे होता है।

आर्सेनिक जहर है

कई लोगों के मन में, "ज़हर" और "आर्सेनिक" शब्द समान हैं। ऐतिहासिक रूप से ऐसा ही हुआ। क्लियोपेट्रा के जहर के बारे में कहानियाँ हैं। लोकस्टा का जहर रोम में प्रसिद्ध था। मध्यकालीन इतालवी गणराज्यों में राजनीतिक और अन्य विरोधियों को ख़त्म करने के लिए ज़हर भी एक आम हथियार था। उदाहरण के लिए, वेनिस में, विशेषज्ञ जहर देने वालों को अदालत में रखा जाता था। और लगभग सभी जहरों का मुख्य घटक आर्सेनिक था।

रूस में, जनवरी 1733 में अन्ना इयोनोव्ना के शासनकाल के दौरान निजी व्यक्तियों को "विट्रियल और एम्बर तेल, मजबूत वोदका, आर्सेनिक और सिलिबुचा" की बिक्री पर रोक लगाने वाला एक कानून जारी किया गया था। कानून बेहद सख्त था और कहा गया था: "जो कोई भी भविष्य में आर्सेनिक और ऊपर उल्लिखित अन्य सामग्रियों का व्यापार करना शुरू कर देगा और इसके साथ पकड़ा जाएगा या जिसकी रिपोर्ट की जाएगी, उसे कड़ी सजा दी जाएगी और बिना किसी दया के निर्वासन में भेज दिया जाएगा।" उन लोगों पर प्रहार किया जाएगा जो फार्मेसियों और टाउन हॉलों के पीछे हैं, वे किससे खरीदेंगे। और यदि कोई ऐसी जहरीली सामग्री खरीदकर लोगों को नुकसान पहुंचाता है, तो जो लोग वांछित हैं उन्हें न केवल यातना दी जाएगी, बल्कि मामले के महत्व के आधार पर मौत की सजा भी दी जाएगी।

सदियों से, आर्सेनिक यौगिकों ने फार्मासिस्टों, विष विज्ञानियों और फोरेंसिक वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है (और अभी भी आकर्षित करना जारी रखा है)।

अपराधशास्त्रियों ने आर्सेनिक विषाक्तता को सटीक रूप से पहचानना सीख लिया है। यदि जहर से पीड़ित लोगों के पेट में सफेद चीनी मिट्टी के दाने जैसे दाने पाए जाते हैं, तो सबसे पहले जिस चीज पर संदेह होता है वह आर्सेनिक एनहाइड्राइड As2O3 है। कोयले के टुकड़ों के साथ इन दानों को एक कांच की ट्यूब में रखा जाता है, सील किया जाता है और गर्म किया जाता है। यदि ट्यूब में As2O3 है, तो ट्यूब के ठंडे हिस्सों पर धात्विक आर्सेनिक की एक भूरे-काले चमकदार अंगूठी दिखाई देती है।

एक बार ठंडा होने पर, ट्यूब का सिरा तोड़ दिया जाता है, कार्बन हटा दिया जाता है, और भूरे-काले छल्ले को गर्म किया जाता है। इस मामले में, रिंग को ट्यूब के मुक्त सिरे तक आसवित किया जाता है, जिससे आर्सेनिक एनहाइड्राइड की एक सफेद कोटिंग बनती है। यहाँ प्रतिक्रियाएँ हैं:

As2O3 + ZS == As2 + ZSO

या

2As2O3 + ZS = 2AS2 + ZCO2;

2As2+3O2==2As2O3.

परिणामी सफेद कोटिंग को माइक्रोस्कोप के नीचे रखा जाता है: कम आवर्धन पर भी, ऑक्टाहेड्रोन के रूप में विशिष्ट चमकदार क्रिस्टल दिखाई देते हैं।

आर्सेनिक में लंबे समय तक एक ही स्थान पर बने रहने की क्षमता होती है। इसलिए, फोरेंसिक रासायनिक अध्ययन के दौरान, जिस व्यक्ति को जहर दिया जा सकता था, उसके दफन स्थल के पास छह स्थानों से ली गई मिट्टी के नमूने, साथ ही उसके कपड़े, गहने और ताबूत बोर्ड के कुछ हिस्सों को प्रयोगशाला में पहुंचाया जाता है।

आर्सेनिक विषाक्तता के लक्षणों में मुंह में धातु जैसा स्वाद, उल्टी और गंभीर पेट दर्द शामिल हैं। बाद में आक्षेप, पक्षाघात, मृत्यु। आर्सेनिक विषाक्तता के लिए सबसे प्रसिद्ध और व्यापक रूप से उपलब्ध एंटीडोट दूध है, या अधिक सटीक रूप से, दूध का मुख्य प्रोटीन, कैसिइन है, जो आर्सेनिक के साथ एक अघुलनशील यौगिक बनाता है जो रक्त में अवशोषित नहीं होता है।

अकार्बनिक तैयारी के रूप में आर्सेनिक 0.05-0.1 ग्राम की खुराक में घातक है, और फिर भी आर्सेनिक सभी पौधों और जानवरों के जीवों में मौजूद है। (यह 1838 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक ओर्फ़िला द्वारा सिद्ध किया गया था।) समुद्री पौधों और जानवरों के जीवों में औसतन एक लाखवां हिस्सा होता है, और मीठे पानी और स्थलीय जीवों में - एक प्रतिशत का लाखोंवां हिस्सा आर्सेनिक होता है। आर्सेनिक माइक्रोपार्टिकल्स मानव शरीर की कोशिकाओं द्वारा भी अवशोषित होते हैं; तत्व संख्या 33 रक्त, ऊतकों और अंगों में पाया जाता है; विशेष रूप से यकृत में इसकी बहुत अधिक मात्रा होती है - प्रति 1 किलोग्राम वजन पर 2 से 12 मिलीग्राम तक। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि आर्सेनिक की सूक्ष्म खुराक हानिकारक रोगाणुओं के प्रति शरीर की प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाती है।

आर्सेनिक एक औषधि है

डॉक्टरों का कहना है कि दंत क्षय हमारे समय में सबसे आम बीमारी है। ऐसे व्यक्ति को ढूंढना मुश्किल है जिसका कम से कम एक दांत भरा हुआ न हो। रोग की शुरुआत दांतों के इनेमल के कैलकेरियस लवणों के नष्ट होने से होती है, और फिर रोगजनक रोगाणु अपना गंदा कारोबार शुरू करते हैं। वे दांत के कमजोर कवच को भेदकर उसके नरम अंदरूनी हिस्से पर हमला करते हैं। एक "कैरियस कैविटी" बन जाती है, और यदि आप इस स्तर पर दंत चिकित्सक को देखने के लिए पर्याप्त भाग्यशाली हैं, तो आप अपेक्षाकृत आसानी से इससे छुटकारा पा सकते हैं: कैरीअस कैविटी को साफ कर दिया जाएगा और भरने वाली सामग्री से भर दिया जाएगा, और दांत जीवित रहेगा। लेकिन अगर आप समय पर डॉक्टर को नहीं दिखाते हैं, तो हिंसक गुहा लुगदी तक पहुंच जाती है - ऊतक जिसमें तंत्रिकाएं, रक्त और लसीका वाहिकाएं होती हैं। इसकी सूजन शुरू हो जाती है, और फिर डॉक्टर, सबसे खराब स्थिति से बचने के लिए, तंत्रिका को मारने का फैसला करता है। आदेश दिया गया है: "आर्सेनिक!", और उपकरण द्वारा उजागर लुगदी पर पिनहेड के आकार का पेस्ट का एक दाना रखा जाता है। इस पेस्ट में मौजूद आर्सेनिक एसिड तेजी से गूदे में फैल जाता है (जो दर्द महसूस होता है वह मरने वाले गूदे की "आखिरी चीख" से ज्यादा कुछ नहीं है), और 24-48 घंटों के बाद यह सब खत्म हो जाता है - दांत मर जाता है। अब डॉक्टर दर्द रहित तरीके से गूदा निकाल सकते हैं और गूदा कक्ष और रूट कैनाल को एंटीसेप्टिक पेस्ट से भर सकते हैं, और "छेद" को सील कर सकते हैं।

आर्सेनिक और इसके यौगिकों का उपयोग न केवल दंत चिकित्सा में किया जाता है। 20वीं सदी की शुरुआत में लू से निपटने का पहला प्रभावी साधन खोजने वाले जर्मन डॉक्टर पॉल एर्लिच की 606वीं दवा साल्वर्सन विश्व प्रसिद्ध हो गई। यह वास्तव में एर्लिच द्वारा परीक्षण की गई 606वीं आर्सेनिक दवा थी। इस पीले अनाकार पाउडर को मूल रूप से सूत्र का श्रेय दिया गया था

केवल 50 के दशक में, जब साल्वर्सन का उपयोग लूज़, मलेरिया और बार-बार होने वाले बुखार के खिलाफ एक उपाय के रूप में नहीं किया जाता था, सोवियत वैज्ञानिक एम. या. क्राफ्ट ने इसका असली फॉर्मूला स्थापित किया था। यह पता चला कि साल्वर्सन में एक बहुलक संरचना होती है

परिमाण पीउत्पादन की विधि के आधार पर यह 8 से 40 तक हो सकता है।

साल्वर्सन को अन्य आर्सेनिक दवाओं द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, जो अधिक प्रभावी और कम विषैली थीं, विशेष रूप से इसके डेरिवेटिव: नोवर्सेनॉल, मायर्सेनॉल, आदि।

कुछ अकार्बनिक आर्सेनिक यौगिकों का उपयोग चिकित्सा पद्धति में भी किया जाता है। आर्सेनिक एनहाइड्राइड As2O3, पोटेशियम आर्सेनाइट KAsO2, सोडियम हाइड्रोजन आर्सेनेट Na2HAsO4। 7H2O (निश्चित रूप से न्यूनतम खुराक में) शरीर में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को रोकता है और हेमटोपोइजिस को बढ़ाता है। वही पदार्थ - बाहरी पदार्थों के समान - कुछ त्वचा रोगों के लिए निर्धारित हैं। अर्थात्, आर्सेनिक और इसके यौगिकों को कुछ खनिज जल के उपचारात्मक प्रभावों का श्रेय दिया जाता है।

हमारा मानना ​​है कि दिए गए उदाहरण इस अध्याय के शीर्षक में निहित थीसिस की पुष्टि करने के लिए पर्याप्त हैं।

आर्सेनिक - विनाश का एक हथियार

एक बार फिर हमें तत्व संख्या 33 के घातक गुणों की ओर लौटना होगा। यह कोई रहस्य नहीं है कि इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, और शायद अब भी इसका उपयोग रासायनिक हथियारों के उत्पादन में किया जा रहा है, जो परमाणु हथियारों से कम आपराधिक नहीं है। इसका प्रमाण प्रथम विश्व युद्ध के अनुभव से मिलता है। एबिसिनिया (इटली), चीन (जापान), कोरिया और दक्षिण वियतनाम (यूएसए) में साम्राज्यवादी राज्यों के सैनिकों द्वारा जहरीले पदार्थों के उपयोग के बारे में प्रेस में लीक हुई जानकारी से भी यही संकेत मिलता है।

आर्सेनिक यौगिक ज्ञात रासायनिक युद्ध एजेंटों (0बी) के सभी मुख्य समूहों में शामिल हैं। आम तौर पर विषैले 0B में आर्सिन, आर्सेनिक हाइड्रोजन AsH3 हैं (हम ध्यान दें कि त्रिसंयोजक आर्सेनिक के यौगिक उन यौगिकों की तुलना में अधिक विषैले होते हैं जिनमें आर्सेनिक पेंटावैलेंट होता है)। सभी आर्सेनिक यौगिकों में से यह सबसे जहरीला है, यह कुछ ही दिनों में अगली दुनिया में जाने के लिए आधे घंटे तक हवा में सांस लेने के लिए पर्याप्त है, जिसके एक लीटर में 0.00005 ग्राम AsH3 होता है। AsH3 सांद्रता 0.005 ग्राम/ली तुरंत मार देता है. ऐसा माना जाता है कि AsH3 की क्रिया का जैव रासायनिक तंत्र यह है कि इसके अणु एरिथ्रोसाइट एंजाइम - कैटालेज़ के अणुओं को "ब्लॉक" करते हैं; इसके कारण हाइड्रोजन पेरोक्साइड रक्त में जमा हो जाता है, जिससे रक्त नष्ट हो जाता है। सक्रिय कार्बन आर्सिन को कमजोर रूप से सोखता है, इसलिए एक साधारण गैस मास्क आर्सिन से बचाव नहीं करता है।

प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, आर्सीन का उपयोग करने का प्रयास किया गया था, लेकिन इस पदार्थ की अस्थिरता और अस्थिरता ने इसके बड़े पैमाने पर उपयोग से बचने में मदद की। अब, दुर्भाग्य से, आर्सीन से क्षेत्र के दीर्घकालिक संदूषण की तकनीकी संभावनाएं हैं। यह पानी के साथ कुछ धातुओं के आर्सेनाइड की प्रतिक्रिया से बनता है। और आर्सेनाइड्स स्वयं लोगों और जानवरों के लिए खतरनाक हैं, वियतनाम में अमेरिकी सैनिकों ने यह साबित कर दिया है। . . कई धातुओं के आर्सेनाइड्स को भी सामान्य एजेंटों के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए।

विषाक्त पदार्थों का एक और बड़ा समूह - चिड़चिड़ाहट - लगभग पूरी तरह से आर्सेनिक यौगिकों से बना है। इसके विशिष्ट प्रतिनिधि डिफेनिलक्लोरोआर्सिन (C6H5)2AsCl और डिफेनिलसायनोआर्सिन (C6H5)2AsCN हैं।

इस समूह के पदार्थ श्लेष्म झिल्ली के तंत्रिका अंत पर चुनिंदा रूप से कार्य करते हैं - मुख्य रूप से ऊपरी श्वसन पथ की झिल्ली। इससे छींकने या खांसने से शरीर प्रतिक्रियाशील रूप से जलन पैदा करने वाले पदार्थ को बाहर निकालता है। आंसू एजेंटों के विपरीत, ये पदार्थ, हल्के विषाक्तता में भी, प्रभावित व्यक्ति के जहरीले वातावरण से बच निकलने के बाद भी कार्य करते हैं। कई घंटों के भीतर, एक व्यक्ति दर्दनाक खांसी से हिल जाता है, छाती और सिर में दर्द दिखाई देता है, और अनायास ही आँसू बहने लगते हैं। इसके अलावा उल्टी, सांस की तकलीफ, डर की भावना; यह सब पूर्ण थकावट की ओर ले जाता है। और इसके अलावा, ये पदार्थ शरीर में सामान्य विषाक्तता पैदा करते हैं।"

ब्लिस्टर क्रिया वाले विषाक्त पदार्थों में लेविसाइट है, जो एंजाइमों के सल्फहाइड्रील एसएच समूहों के साथ प्रतिक्रिया करता है और कई जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को बाधित करता है। त्वचा के माध्यम से अवशोषित होकर, लेविसाइट शरीर में सामान्य विषाक्तता पैदा करता है। इस परिस्थिति ने एक समय में अमेरिकियों को "मौत की ओस" नाम से लेविसाइट का विज्ञापन करने के लिए प्रेरित किया।

लेकिन इसके बारे में काफी है. मानवता इस उम्मीद में रहती है कि जिन जहरीले पदार्थों (और उनके जैसे कई अन्य) के बारे में हमने बात की है, उनका दोबारा कभी उपयोग नहीं किया जाएगा।

आर्सेनिक तकनीकी प्रगति का प्रेरक है

आर्सेनिक के अनुप्रयोग का सबसे आशाजनक क्षेत्र निस्संदेह अर्धचालक प्रौद्योगिकी है। गैलियम आर्सेनाइड्स GaAs और इंडियम InAs ने इसमें विशेष महत्व प्राप्त कर लिया है। गैलियम आर्सेनाइड इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी - ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में एक नई दिशा के लिए भी महत्वपूर्ण है, जो 1963-1965 में ठोस अवस्था भौतिकी, प्रकाशिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स के चौराहे पर उत्पन्न हुआ था। उसी सामग्री ने पहले सेमीकंडक्टर लेजर बनाने में मदद की।

सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी के लिए आर्सेनाइड्स आशाजनक क्यों साबित हुआ? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आइए हम अर्धचालक भौतिकी की कुछ बुनियादी अवधारणाओं को संक्षेप में याद करें: "वैलेंस बैंड", "बैंड गैप" और "कंडक्शन बैंड"।

एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के विपरीत, जिसमें कोई भी ऊर्जा हो सकती है, एक परमाणु तक सीमित इलेक्ट्रॉन में केवल कुछ निश्चित, अच्छी तरह से परिभाषित ऊर्जा मूल्य हो सकते हैं। किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा के संभावित मूल्यों से ऊर्जा बैंड बनते हैं। प्रसिद्ध पाउली सिद्धांत के कारण, प्रत्येक क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक निश्चित अधिकतम से अधिक नहीं हो सकती। यदि क्षेत्र खाली है, तो यह स्वाभाविक रूप से चालकता के निर्माण में भाग नहीं ले सकता है। पूरी तरह से भरे हुए बैंड के इलेक्ट्रॉन भी चालन में भाग नहीं लेते हैं: चूंकि कोई मुक्त स्तर नहीं है, एक बाहरी विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों के पुनर्वितरण का कारण नहीं बन सकता है और इस तरह विद्युत प्रवाह पैदा नहीं कर सकता है। संचालन केवल आंशिक रूप से भरे क्षेत्र में ही संभव है। इसलिए, आंशिक रूप से भरे क्षेत्र वाले निकायों को धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, और जिन निकायों के इलेक्ट्रॉनिक राज्यों के ऊर्जा स्पेक्ट्रम में भरे और खाली क्षेत्र होते हैं उन्हें ढांकता हुआ या अर्धचालक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

आइए हम यह भी याद रखें कि क्रिस्टल में पूरी तरह से भरे हुए बैंड को वैलेंस बैंड कहा जाता है, आंशिक रूप से भरे और खाली बैंड को चालन बैंड कहा जाता है, और उनके बीच का ऊर्जा अंतराल (या अवरोध) बैंड गैप है,

डाइलेक्ट्रिक्स और अर्धचालकों के बीच मुख्य अंतर वास्तव में बैंड गैप है: यदि इसे दूर करने के लिए 3 इलेक्ट्रॉन वोल्ट से अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तो क्रिस्टल को ढांकता हुआ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, और यदि कम है, तो इसे अर्धचालक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

शास्त्रीय समूह IV अर्धचालकों की तुलना में - जर्मेनियम और सिलिकॉन - समूह III तत्वों के आर्सेनाइड्स के दो फायदे हैं। बैंड गैप और उनमें चार्ज वाहकों की गतिशीलता को व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न किया जा सकता है। और चार्ज वाहक जितने अधिक मोबाइल होंगे, सेमीकंडक्टर डिवाइस उतनी ही उच्च आवृत्तियों पर काम कर सकता है। डिवाइस के उद्देश्य के आधार पर बैंडगैप चौड़ाई का चयन किया जाता है। इस प्रकार, ऊंचे तापमान पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए रेक्टिफायर और एम्पलीफायरों के लिए, एक बड़े बैंड गैप वाली सामग्री का उपयोग किया जाता है, और ठंडा अवरक्त विकिरण रिसीवरों के लिए, एक छोटे बैंड गैप वाली सामग्री का उपयोग किया जाता है।

गैलियम आर्सेनाइड ने विशेष लोकप्रियता हासिल की है क्योंकि इसमें अच्छी विद्युत विशेषताएं हैं, जिसे यह एक विस्तृत तापमान रेंज में बनाए रखता है - माइनस से प्लस 500 डिग्री सेल्सियस तक। तुलना के लिए, हम बताते हैं कि इंडियम आर्सेनाइड, जो विद्युत गुणों में GaAs से कम नहीं है, कमरे के तापमान पर, जर्मेनियम यौगिक - 70-80 डिग्री पर, और सिलिकॉन - 150-200 डिग्री सेल्सियस पर उन्हें खोना शुरू कर देता है।

आर्सेनिक का उपयोग डोपेंट के रूप में भी किया जाता है, जो "शास्त्रीय" अर्धचालक (Si, Ge) को एक निश्चित प्रकार की चालकता देता है (लेख "जर्मेनियम" देखें)। इस मामले में, अर्धचालक में एक तथाकथित संक्रमण परत बनाई जाती है, और क्रिस्टल के उद्देश्य के आधार पर, इसे अलग-अलग गहराई पर एक परत प्राप्त करने के लिए डोप किया जाता है। डायोड के निर्माण के लिए इच्छित क्रिस्टल में, यह अधिक गहराई में "छिपा" होता है; यदि सौर सेल अर्धचालक क्रिस्टल से बने होते हैं, तो संक्रमण परत की गहराई एक माइक्रोन से अधिक नहीं होती है।

आर्सेनिक का उपयोग अलौह धातु विज्ञान में एक मूल्यवान योज्य के रूप में किया जाता है। इस प्रकार, सीसे में 0.2-एल% एज़ मिलाने से इसकी कठोरता काफी बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, शॉट हमेशा आर्सेनिक के साथ मिश्रित सीसे से बनाए जाते हैं - अन्यथा सख्ती से गोलाकार छर्रों को प्राप्त करना असंभव है।

गैसीय वातावरण में काम करते समय तांबे में 0.15-0.45% आर्सेनिक मिलाने से इसकी तन्य शक्ति, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ जाता है। इसके अलावा, आर्सेनिक ढलाई के दौरान तांबे की तरलता को बढ़ाता है और तार खींचने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाता है।

कुछ प्रकार के कांस्य, पीतल, बैबिट और मुद्रण मिश्र धातुओं में आर्सेनिक मिलाया जाता है।

और साथ ही, आर्सेनिक अक्सर धातुकर्मियों को नुकसान पहुँचाता है। स्टील और कई अलौह धातुओं के उत्पादन में, वे धातु से सभी आर्सेनिक को हटाने के लिए जानबूझकर प्रक्रिया को जटिल बनाते हैं। अयस्क में आर्सेनिक की उपस्थिति उत्पादन को हानिकारक बनाती है। दो बार हानिकारक:

पहला, मानव स्वास्थ्य के लिए, और दूसरा, धातु के लिए - महत्वपूर्ण आर्सेनिक अशुद्धियाँ लगभग सभी धातुओं और मिश्र धातुओं के गुणों को खराब कर देती हैं।

यह तत्व संख्या 33 है, जिसकी प्रतिष्ठा ख़राब है, और फिर भी यह कई मामलों में बहुत उपयोगी है।

* लेख "जर्मेनियम" में दो प्रकार की चालकता पर विस्तार से चर्चा की गई है।