آرسنیک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از ارسنیک)
آرسنیک، 33As
Arsen 1a.jpg
آرسنیک
تلفظ
ظاهرmetallic grey
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)۷۴٫۹۲۱۵۹۵(۶)[۱]
آرسنیک در جدول تناوبی
Element 1: هیدروژن (H), Other non-metal
Element 2: هلیوم (He), Noble gas
Element 3: لیتیم (Li), Alkali metal
Element 4: برلیم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بور (B), Metalloid
Element 6: کربن (C), Other non-metal
Element 7: نیتروژن (N), Halogen
Element 8: اکسیژن (O), Halogen
Element 9: فلوئور (F), Halogen
Element 10: نئون (Ne), Noble gas
Element 11: سدیم (Na), Alkali metal
Element 12: منیزیم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: آلومینیم (Al), Other metal
Element 14: سیلسیم (Si), Metalloid
Element 15: فسفر (P), Other non-metal
Element 16: گوگرد (S), Other non-metal
Element 17: کلر (Cl), Halogen
Element 18: آرگون (Ar), Noble gas
Element 19: پتاسیم (K), Alkali metal
Element 20: کلسیم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: اسکاندیم (Sc), Transition metal
Element 22: تیتانیم (Ti), Transition metal
Element 23: وانادیم (V), Transition metal
Element 24: کروم (Cr), Transition metal
Element 25: منگنز (Mn), Transition metal
Element 26: آهن (Fe), Transition metal
Element 27: کبالت (Co), Transition metal
Element 28: نیکل (Ni), Transition metal
Element 29: مس (Cu), Transition metal
Element 30: روی (Zn), Other metal
Element 31: گالیم (Ga), Other metal
Element 32: ژرمانیم (Ge), Metalloid
Element 33: آرسنیک (As), Metalloid
Element 34: سلنیم (Se), Other non-metal
Element 35: برم (Br), Halogen
Element 36: کریپتون (Kr), Noble gas
Element 37: روبیدیم (Rb), Alkali metal
Element 38: استرانسیم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: ایتریم (Y), Transition metal
Element 40: زیرکونیم (Zr), Transition metal
Element 41: نیوبیم (Nb), Transition metal
Element 42: مولیبدن (Mo), Transition metal
Element 43: تکنسیم (Tc), Transition metal
Element 44: روتنیم (Ru), Transition metal
Element 45: رودیم (Rh), Transition metal
Element 46: پالادیم (Pd), Transition metal
Element 47: نقره (Ag), Transition metal
Element 48: کادمیم (Cd), Other metal
Element 49: ایندیم (In), Other metal
Element 50: قلع (Sn), Other metal
Element 51: آنتیموان (Sb), Metalloid
Element 52: تلوریم (Te), Metalloid
Element 53: ید (I), Halogen
Element 54: زنون (Xe), Noble gas
Element 55: سزیم (Cs), Alkali metal
Element 56: باریم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لانتان (La), Lanthanoid
Element 58: سریم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پرازئودیمیم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نئودیمیم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومتیم (Pm), Lanthanoid
Element 62: ساماریم (Sm), Lanthanoid
Element 63: اروپیم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولینیم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربیم (Tb), Lanthanoid
Element 66: دیسپروزیم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولمیم (Ho), Lanthanoid
Element 68: اربیم (Er), Lanthanoid
Element 69: تولیم (Tm), Lanthanoid
Element 70: ایتربیم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتیم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنیم (Hf), Transition metal
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Element 74: تنگستن (W), Transition metal
Element 75: رنیم (Re), Transition metal
Element 76: اوسمیم (Os), Transition metal
Element 77: ایریدیم (Ir), Transition metal
Element 78: پلاتین (Pt), Transition metal
Element 79: طلا (Au), Transition metal
Element 80: جیوه (Hg), Other metal
Element 81: تالیم (Tl), Other metal
Element 82: سرب (Pb), Other metal
Element 83: بیسموت (Bi), Other metal
Element 84: پولونیم (Po), Other metal
Element 85: آستاتین (At), Metalloid
Element 86: رادون (Rn), Noble gas
Element 87: فرانسیم (Fr), Alkali metal
Element 88: رادیم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: آکتینیم (Ac), Actinoid
Element 90: توریم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاکتینیم (Pa), Actinoid
Element 92: اورانیم (U), Actinoid
Element 93: نپتونیم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونیم (Pu), Actinoid
Element 95: امریسیم (Am), Actinoid
Element 96: کوریم (Cm), Actinoid
Element 97: برکلیم (Bk), Actinoid
Element 98: کالیفرنیم (Cf), Actinoid
Element 99: اینشتینیم (Es), Actinoid
Element 100: فرمیم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلیفیم (Md), Actinoid
Element 102: نوبلیم (No), Actinoid
Element 103: لارنسیم (Lr), Actinoid
Element 104: رادرفوردیم (Rf), Transition metal
Element 105: دوبنیم (Db), Transition metal
Element 106: سیبورگیم (Sg), Transition metal
Element 107: بوهریم (Bh), Transition metal
Element 108: هاسیم (Hs), Transition metal
Element 109: مایتنریم (Mt)
Element 110: دارمشتادیم (Ds)
Element 111: رونتگنیم (Rg)
Element 112: کوپرنیسیم (Cn), Other metal
Element 113: نیهونیم (Nh)
Element 114: فلروویم (Fl)
Element 115: مسکوویم (Mc)
Element 116: لیورموریم (Lv)
Element 117: تنسین (Ts)
Element 118: اوگانسون (Og)
P

As

Sb
ژرمانیمآرسنیکسلنیم
عدد اتمی (Z)33
گروهگروه ۱۵ (گروه نیتروژن)
دورهدوره 4
بلوکبلوک-p
دسته Metalloid
آرایش الکترونی[Ar] 3d10 4s2 4p3
2, 8, 18, 5
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
چگالی (near r.t.)5.727 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)5.22 g/cm3
نقطه سه‌گانه1090 K, ​3628 [۲] kPa
نقطه بحرانی1673 K, ? MPa
حرارت همجوشی(grey) 24.44 kJ/mol
آنتالپی تبخیر ? 34.76 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی24.64 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 553 596 646 706 781 874
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−3, −2, −1, 0,[۳] +1,[۴] +2, +3, +4, +5 (یک اکسید اسیدی ملایم)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 2.18
انرژی یونش
  • 1st: 947.0 kJ/mol
  • 2nd: 1798 kJ/mol
  • 3rd: 2735 kJ/mol
  • (بیشتر)
شعاع اتمیempirical: 119 pm
شعاع کووالانسی pm 119±4
شعاع واندروالسی185 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری آرسنیک
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​trigonal[۵]
[[File:trigonal[۵]|frameless|alt=Trigonal[۵] crystal structure for آرسنیک|upright=0.23|Trigonal[۵] crystal structure for آرسنیک]]
رسانندگی گرمایی50.2 W/(m·K)
رسانش الکتریکی333 n Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسیدیامغناطیس[۶]
مدول یانگ8 GPa
مدول حجمی22 GPa
سختی موس3.5
سختی برینل1440 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-38-2
ایزوتوپ‌های آرسنیک
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
73As syn 80.3 d ε - 73Ge
γ 0.05D, 0.01D, e -
74As syn 17.78 d ε - 74Ge
β+ 0.941 74Ge
γ 0.595, 0.634 -
β 1.35, 0.717 74Se
75As 100% 75As ایزوتوپ پایدار است که 42 نوترون دارد
| منابع
سنگی حاوی مقدار زیادی آرسنیک
مهمترین کشورهای تولیدکننده آرسنیک در سال ۲۰۰۶[۸]

آرسِنیک یا ارسنیک (به انگلیسی: Arsenic) که در فارسی به اکسید آن مرگ موش و سولفید آن زرنیخ گفته می‌شود، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با علامت As مشخص است و دارای عدد اتمی ۳۳ است. آرسنیک شبه فلز سمی معروفی است که به سه شکل زرد، سیاه و خاکستری یافت می‌شود.[۹] آرسنیک و ترکیبات آن به‌عنوان آفت کش بکار می‌روند: علف‌کش، حشره‌کش و آلیاژهای مختلف.

تاریخچه[ویرایش]

آرسنیک (واژه یونانی arsenikon به معنی اریپمنت زرد) در دوران بسیار کهن شناخته شده‌است. از این عنصر به کرات برای قتل استفاده شدهِ علائم مسمومیت با این عنصر تا قبل از آزمایش مارش تا حدی نا مشخص بود. آلبرتوس مگنوس را اولین کسی می‌دانند که در سال ۱۲۵۰ این عنصر را جدا کرد. جوان شرودر در سال ۱۶۴۹ دو روش برای تهیه آرسنیک منتشر کرد.

همچنین از زرنیخ برای ساخت مواد بهداشتی همچون داروی نظافت بدن (موبر)(واجبی) استفاده می‌شود واجبی از آهک و زرنیخ تشکیل یافته‌است. گفتنی است که پایه اصلی کرم‌ها و اسپری‌های موبر از همین دو ماده می‌باشد.

ویژگی‌ها[ویرایش]

آرسنیک از نظر شیمیایی شبیه فسفر است تا حدی که در واکنش‌های بیو شیمیایی می‌تواند جایگزین آن شود از اینرو سمی است. وقتی به آن حرارت داده شود به صورت اکسید آرسنیک در می‌آید (اکسیده می‌شود) اکسید آرسنیک به رنگ سفید و بسیار چگال است؛ و فوق‌العاده سمّی است. از Aso3 به خاطر مهلک بودن به کرّات برای جنایت و قتل استفاده شده‌است و قبلاً از آن در سموم جونده کش‌ها (مرگ موش) استفاده می‌شد ولی به خاطر سمّیت بالای آن برای انسان‌ها و دیگر پستانداران و خطرات زیست‌محیطی استفاده آن کاملاً ممنوع شده‌است. بوی اکسید آرسنیک مانند سیر است. آرسنیک و ترکیبات آن همچنین می‌توانند بر اثر حرارت به گاز تبدیل شوند. این عنصر به دو صورت جامد وجود دارد: زرد و خاکستری فلز مانند با جاذبه‌هایی به ترتیب ۹۷/۱ و ۷۳/۵.

تولید[ویرایش]

این عنصر از حرارت دادن کانی‌های حاوی آرسنیک و تبلور مجدد بخارات حاصل از تصعید آن به صورت خالص تولید می‌شود. همچنین این عنصر معمولاً به صورت صنعتی به عنوان فراورده جانبی واحدهای تولید فلزات به دست می‌آید.[۱۰]

کاربرد[ویرایش]

سم و آفت‌کش[ویرایش]

در سده بیستم آرسنِت سرب به‌عنوان آفت کش برای درختان میوه به خوبی مورد استفاده قرار گرفت (استفاده از آن در افرادی که به این کار اشتغال داشتند ایجاد آسیب‌های عصب‌شناسی کرد) و آرسنیت مس در سده نوزدهم به‌عنوان عامل رنگ‌کننده در شیرینی‌ها بکار رفت.

الکترونیک[ویرایش]

آرسنید گالیم یک‌نیمه رسانای مهمی است که در ICها بکار می‌رود. مدارها یی که از این ترکیب ساخته شده‌اند نسبت به نوع سیلیکونی بسیار سریعتر هستند (البته گرانتر هم هستند) آرسنید گالیم بر خلاف سیلیکون آن band gap مستقیم است پس می‌تواند در دیودهای لیزری وLEDها برای تبدیل مستقیم الکتریسیته به نور بکار رود.

پزشکی[ویرایش]

علی‌رغم سمی بودن و عوارض جانبی این ماده برای بدن انسان، از مقدار اندک آن و ترکیبات آن در درمان بیماری‌ها استفاده می‌شود. تری‌اکسید آرسنیک در خون‌شناسی برای درمان بیماران سرطان خون حاد که در برابر ATRA درمانی مقاومت نشان می‌دهند بکار می‌رود. همچنین بیماری آمیزشی سیفلیس نخستین بار با استفاده از این عنصر درمان شد.[۱۰]

دیگر موارد[ویرایش]

همچنین در برنز پوش کردن و ساخت مواد آتش بازی و ترقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پیدایش[ویرایش]

آرسوپیزیت (سنگ آرسنیک) میس پیکل Mispickel هم نامیده می‌شود. (سولفور) که بر اثر حرارتِ بیشترین مقدار آرسنیک از سولفید آهن آن جدا می‌شود. مهم‌ترین ترکیبات آرسنیک عبارت است از: آرسنیک سفید، سولفید آنِ گرد حشره کشِ آرسنیت کلسیم و آرسنیت سرب. آرسنیت سرب به‌عنوان سموم و حشره‌کش‌ها در کشاورزی استفاده می‌شود. این عنصر گهگاه به صورت خالص یافت می‌شود ولی معمولاً به صورت ترکیب با نقره، کبالت، نیکل، آهن - آنتیموان یا سولفور وجود دارد.

هشدارها[ویرایش]

آرسنیک و تمامی ترکیبات آن بسیار سمّی هستند. سمّی‌ترین ترکیب آرسنیک گاز آرسین (AsH3)است که ترکیب آرسنیک با گاز هیدروژن می‌باشد. تنفس این گاز به میزان 0/01ppm در مدّت کمتر از ۵ثانیه انسان را می‌کشد این گاز به میزان ۱۰۰٫۰۰۰مرتبه از گاز سیانید هیدروژن (سیانور) سمی تر و مهلک تر است. دلیل اصلی سمی بودن زیاد آرسنیک شباهت شیمیایی آن به فسفر است پس میل دارد در ملکول‌های زیستی نظیر ATP(آدنوزین تری فسفات) یا غشای فسفولیپیدی سلول‌ها و اجزای داخلی سلول و همچنین بیشتر آنزیم‌های حیاتی جانشین فسفر شود و پیوندهای کوالانس قوی تر از فسفر برقرار کند به همین دلیل آرسنیک سه ظرفیتی بسیار سمی تر از پنج ظرفیتی است آرسنیک با مختل کردن وسیع سیستم گوارشی و ایجاد شوک منجر به مرگ می‌شود وسایر عوارض بلند مدت این سم سرطان پوست و صدمات جدی به روده و کبد می‌باشد. متأسفانه برخی شهرها به دلیل مجاورت با مراکز صنعتی آلاینده ،مسمومیت بالای به آرسنیک دارند. مثلاً شهر رفسنجان به دلیل مجاورت به مجتمع مس سرچشمه، یکی از آلوده‌ترین آب‌ها را از نظر سطح آرسنیک دار است. (ده برابر میزان مجاز) استفاده از دستگاه تصفیه آب به مقدار قابل قبول آرسنیک را تصفیه می‌نماید و در صورت اجبار به مصرف آب آلوده، مصرف شیر و سیر و اسفناج و پرتقال و کلم بروکلی برای سم زدایی توصیه شده‌است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Gokcen, N. A (1989). "The As (arsenic) system". Bull. Alloy Phase Diagrams. 10: 11–22. doi:10.1007/BF02882166.
  3. Abraham, Mariham Y.; Wang, Yuzhong; Xie, Yaoming; Wei, Pingrong; Shaefer III, Henry F.; Schleyer, P. von R.; Robinson, Gregory H. (2010). "Carbene Stabilization of Diarsenic: From Hypervalency to Allotropy". Chemistry: a European Journal. 16 (2): 432–5. doi:10.1002/chem.200902840.
  4. Ellis, Bobby D.; MacDonald, Charles L. B. (2004). "Stabilized Arsenic(I) Iodide: A Ready Source of Arsenic Iodide Fragments and a Useful Reagent for the Generation of Clusters". Inorganic Chemistry. 43 (19): 5981–6. doi:10.1021/ic049281s. PMID 15360247.
  5. Arsenic, mindat.org
  6. editor-in-chief, David R. Lide. (2000). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (81 ed.). CRC press. ISBN 0849304814.
  7. Ellis, Bobby D. (2004). "Stabilized Arsenic(I) Iodide: A Ready Source of Arsenic Iodide Fragments and a Useful Reagent for the Generation of Clusters". Inorganic Chemistry. 43: 5981. doi:10.1021/ic049281s. |first2= missing |last2= in Authors list (help)
  8. Brooks, William E. "Mineral Commodity Summaries 2007: Arsenic" (PDF). United States Geological Survey. Archived (PDF) from the original on 17 December 2008. Retrieved 2008-11-25.
  9. «مفاهیم: آرسنیک چیست؟».
  10. ۱۰٫۰ ۱۰٫۱ چشر، جرارد (۱۳۹۱). جدول تناوبی عناصر (مندلیف). انتشارات شباهنگ. شابک ۹۷۸-۹۶۴-۶۱۲۷-۸۲-۱.