Αρσενικό (χημικό στοιχείο)

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Το χημικό στοιχείο Αρσενικό, με σύμβολο As, είναι ένα μεταλλοειδές στοιχείο με ατομικό αριθμό 33 και ατομικό βάρος 74,9216 . Έχει θερμοκρασία τήξης 817 C° και θερμοκρασία βρασμού 613C°, και στον περιοδικό πίνακα κατατάσσεται στην ομάδα VA, λεγόμενη του Αζώτου. Είναι άοσμο, χωρίς ιδιαίτερη γεύση, γεγονός που καθιστά την ανίχνευση του πολύ δύσκολη. Είναι ένα απο τα πιο επικίνδυνα δηλητήρια και, σε μεγάλες ποσότητες, μπορεί να σκοτώσει ακαριαία τον ανθρώπινο οργανισμό. Αντίθετα, η συνεχής μακροχρόνια έκθεση στο αρσενικό προκαλεί αργό θάνατο και άλλες ασθένειες όπως καρκίνο, διαβήτη, ασθένειες του ήπατος, πεπτικά προβλήματα και πάχυνση του δέρματος. Στο νευρολογικό σύστημα μπορεί να προκαλέσει απώλεια ακοής και απώλεια της αίσθησης στα μέλη.

Πίνακας περιεχομένων 1 Ιστορία 2 Προέλευση 3 Παραγωγή - χρήση 4 Ιδιότητες 4.1 Φυσικές 4.2 Χημικές 5 Παράγωγα 6 Δείτε επίσης

[Επεξεργασία] Ιστορία

Το αρσενικό αναφέρεται στην ιστορία κυρίως από τις ενώσεις του και ιδιαίτερα τις θειούχες, για τις οποίες και γίνεται μνεία κατά τον 4ο αιώνα π.Χ. όπου ο Αριστοτέλης αναφέρει μία ουσία με το όνομα "σανδαράχη" που προφανώς να πρόκειται για το σύγχρονο ορυκτό που καλείται "ερυθρή σανδαράχη". Τόσο ομως ο Διοσκουρίδης όσο και ο Πλίνιος ο πρεσβύτερος αναφέρουν τον 1ο αιώνα μ.Χ. ομοίως μια χρυσίζουσα ουσία που πολύ πιθανόν να πρόκειται για την κίτρινη σανδαράχη. Και οι δύο εσημείωσαν τη μεταβολή του χρώματος και των ιδιοτήτων της θειούχου αυτής ένωσης σε μεταβολή της θερμοκρασίας. Πολύ αργότερα κατά τον 13ο αιώνα ο Αλβέρτος ο Μέγας σημείωσε την εμφάνιση μιας μεταλλοειδούς ουσίας όταν θερμανθεί τριθειούχο αρσενικό με σαπούνι. Αργότερα χημικοί ερευνητές κατέταξαν το As σε ημιμέταλλο. Έτσι το 1733 ο Α. Μπράντ απέδειξε πως το λευκό παρατηρούμενο Αρσενικό αποτελεί στη πραγματικότητα οξείδιο του Αρσενικού, και ένα αιώνα μετά, το 1817 ο Ιάκωβος Μπερζέλιους κατάφερε και προσδιόρισε τις σχέσεις βάρους του αρσενικού ως προς τα άλλα μέταλλα.

[Επεξεργασία] Προέλευση

Υπολογίζεται πως η περιεκτικότητα στο φλοιό της Γης φθάνει περίπου τα 5 γραμμάρια ανά τόνο ενώ η περιεκτικότητά του γενικά στη φύση φθάνει τα 4 άτομα ανά 1 εκατομμύριο ατόμων Πυριτίου. Πολύ μικρό ποσοστό του βρίσκεται σε καθαρή φυσική κατάσταση. Το μεγαλύτερο μέρος του είναι ενωμένο με διάφορα ορυκτά (πάνω από 150) κυρίως θειούχα, αρσενικούχα, η προσμίξεις και των δύο προηγουμένων, και τα λεγόμενα αρσενικά. Σπουδαιότερα εξ αυτών είναι:

1. ο αρσενοπυρίτης
2. ο αρσενολαμπρίτης
3. η ερυθρά σανδαράχη
4. η κίτρινη σανδαράχη
5. ο λευκοπυρίτης
6. ο εναργίτης και
7. o αρσενιοσιδηρίτης (ένυδρο ορυκτό).

Το μεγαλύτερο όμως μέρος του διακινουμένου στο εμπόριο αρσενικού προέρχεται ως υποπροϊόν από τη κατεργασία μεταλλευμάτων κυρίως χαλκού, μολύβδου, κοβαλτίου και χρυσού.

[Επεξεργασία] Παραγωγή - χρήση

Το αρσενικό παράγεται κυρίως από τον αρσενοπυρίτη που όταν θερμανθεί περίπου στους 670° C, σε απουσία του αέρα σχηματίζει το μεταλλικό αρσενικό. Γενικά το αρσενικό τόσο στον αρσενοπυρίτη όσο και σε προσμίξεις του με άλλα ορυκτα, όταν θερμανθούν στον αέρα, ενώνεται εύκολα με το οξυγόνο δημιουργώντας το οξείδιο As₄O₆ γνωστό και ως "λευκό αρσενικό". Ο ατμός του οξειδίου συλλέγεται, και με διαδοχικούς θαλάμους συμπυκνώνεται, και στη συνέχεια καθαρίζεται με "επανεξάχνωση". Έτσι με την αναγωγή από άνθρακα της σκόνης του οξειδίου που συλλέγεται κατά το τρόπο αυτό παρασκευάζεται και το παρισσότερο αρσενικό.

Σε παγκόσμια κλίμακα η κατανάλωση του μεταλλικού αρσενικού είναι σχετικά μικρή, περίπου 500 τόνοι ετησίως. Η μεγαλύτερη παραγωγή και κατανάλωση είναι από τη Σουηδία. Λόγω των ιδιοτήτων του χρησιμοποιείται σε κράμα 1% στη παραγωγή μολύβδινων σφαιρών, 3% σε μολύβδινους τριβείς καθώς και σε μπαταρίες και περικαλύμματα καλωδίων, ενώ σε υψηλότερη καθαρότητα χρησιμοποιείται μαζί με το πυρίτιο και το γερμάνιο σε κατασκευές ημιαγωγών, καθώς και σε μορφή αρσενικούχου γαλλίου σε διόδους για λέιζερ, και σε κρυσταλλοτριόδους (τρανζίστορς). Σε αντίθεση όμως του περιορισμένου μεταλλικού αρσενικού, σε χιλιάδες τόνους, καταναλώνονται ετησίως σε μορφές πλείστων χημικών ενώσεών του, και ιδίως στη γεωργία, ως εντομοκτόνα, ζιζανιοκτόνα, ξηραντικά αλλά και απολυμαντικά προϊόντα. Επίσης κάποια εξ αυτών χρησιμοποιούνται και ως κύρια ύλη βεγγαλικών καθώς και στην υαλουργία για κατασκευή φακών και γι΄ αποχρωματισμό γυαλιών.

[Επεξεργασία] Ιδιότητες

[Επεξεργασία] Φυσικές

Το αρσενικό στην ελεύθερη κατάσταση είναι γκρίζο (χαλυβδόφαιο) στερεό, εύθραστο με χαμηλή θερμική και χημική αγωγιμότητα. Εξαχνώνεται στους 613°C. Ο ατμός του αποτελείται από μόρια As₄ που διατηρούνται μέχρι τους 800°C πέραν των οποίων αποσυντίθενται σε As₂, η δε αποσύνθεσή του ολοκληρώνεται στους 1700°C.

[Επεξεργασία] Χημικές

Το αρσενικό ενώ στον ξερό αέρα παραμένει σταθερό, στον υγρό καλύπτεται από ένα μαύρο οξείδιο. Το ελεύθερο στοιχείο του δεν επηρεάζεται από το νερό ή τις βάσεις, πλην όμως μπορεί να οξειδωθεί από το νιτρικό οξύ. Τέλος στο αρσενικό επιδρούν τα αλογόνα, όπως το Θείο με συνέπεια να μπορεί να ενωθεί με πολλά άλλα μεταλλα σχηματίζοντας αρσενικούχες ενώσεις

[Επεξεργασία] Παράγωγα

Κύρια παράγωγα εκ του Αρσενικού είναι η Αρσίνη και εξ αυτής οι λεγόμενες Αρσίνες

[Επεξεργασία] Δείτε επίσης