Რა არის დარიშხანი? მახასიათებლები, თვისებები და პროგრამები

დარიშხალი არის აზოტის ჯგუფის ქიმიური ელემენტი (პერიოდული ცხრილი 15 ჯგუფი). ეს არის ნაცრისფერი, მეტალიკული ბრჭყვიალი brittle ნივთიერება (α- დარიშხანი) ერთად rhombohedral კრისტალი lattice. როდესაც მწვავე 600 ° C, როგორც sublimes. როდესაც ორთქლის გაცივება ხდება, ახალი მოდიფიკაცია წარმოიქმნება - ყვითელი დარიშხანი. ზემოთ 270 ° C ყველა ფორმის გავლა შავი დარიშხანისკენ.

აღმოჩენის ისტორია

რა დარიშხანის შესახებ იყო ცნობილი მისი აღიარება, როგორც ქიმიური ელემენტი. IV საუკუნეში. ძვ. ე არისტოტელმა მოიხსენია ნივთიერება, რომელსაც "სანდარაკი" უწოდა, რომელიც ახლა ნამდვილ ან დარიშხულ სულფიდს ითვლებოდა. და I საუკუნეში AD. ე მწერლებმა პლინიუს უხუცესმა და Pedanius Dioscorides- მ აღწერეს auripigment, როგორც ₂ S ₃ საღებავი. XI საუკუნეში. ნ ე გამოირჩევა სამი სახეობის "დარიშხანი": თეთრი (როგორც ₄ O ₆ ), ყვითელი (როგორც ₂ S ₃ ) და წითელი (როგორც ₄ S ₄ ). თავისთავად, ალბათ, მე -13 საუკუნეში ალბერტ დიდმა პირველად იზოლირება მოახდინა ლითონის მსგავსი ნივთიერების გამოჩენა, როდესაც დარიშხალი, მეორე სახელწოდების როგორც ₂ S ₃ , სავსე იყო საპონი. მაგრამ დარწმუნებული არ არის, რომ ამ ფიზიკურმა მეცნიერმა მიიღო სუფთა დარიშხანი. სუფთა ქიმიური ელემენტის იზოლაციის პირველი ნამდვილი მოწმობა დათარიღებულია 1649 წელს. გერმანელმა ფარმაცევტმა იოჰან შროდერმა მოამზადა დარიშხანი ქვანახშირის მიერ ოქსიდის გაცხელებით. მოგვიანებით ნიკოლა ლემერი, ფრანგი ექიმი და ქიმიკოსი, ამ ქიმიური ელემენტის ფორმირებას აკვირდებოდა მისი ოქსიდის, საპონი და პომაშის ნარევი. მე -18 საუკუნის დასაწყისში დარიშხანი უკვე ცნობილია, როგორც უნიკალური ნახევმიმეტალური.

გავრცელება

დედამიწის ქერქში, დარიშხანის კონცენტრაცია მცირეა და 1.5 პმ. იგი გვხვდება ნიადაგსა და წიაღში და შეუძლია შეაღწიოს ჰაერში, წყალსა და ნიადაგს ქარისა და წყლის ეროზიის გამო. გარდა ამისა, ელემენტი შედის ატმოსფეროში სხვა წყაროებიდან. ვულკანური ამოფრქვევების შედეგად, წელიწადში 3000 ტონა დარიშხანის გამოშვება ხდება, წელიწადში მიკროორგანიზმები 20,000 ტონა არასტაბილურ მეთილარინს ქმნიან, ხოლო წიაღისეულის საწვავის წვის შედეგად, დაახლოებით, 80,000 ტონაა გამოთავისუფლებული.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის სასიკვდილო შხამი, ეს არის ცხოველთა საკვების მნიშვნელოვანი კომპონენტი და, შესაძლოა, ადამიანი, თუმცა საჭირო დოზა არ აღემატება 0.01 მგ / დღეში.

დარიშხანის ძალიან რთულია თარგმნა წყლის ხსნადი ან არასტაბილურ მდგომარეობაში. ის ფაქტი, რომ ეს საკმაოდ მობილურია, იმას, რომ მატერიალური კონცენტრაცია ერთ ადგილას ვერ გამოჩნდება. ერთის მხრივ, კარგია, მაგრამ მეორე - მარტივია, რომლითაც იგი ვრცელდება, არის ის მიზეზი, რომ დარიშხანის დაბინძურება ხდება მზარდი პრობლემა. ძირითადად, ადამიანის მოქმედება, ძირითადად, სამთო და დნობის გამო, ჩვეულებრივ, ქიმიურ ელემენტებს გადაადგილდებიან, ახლა კი შესაძლებელია მხოლოდ მისი ბუნებრივი კონცენტრაციის ადგილებში.

დედამიწის ქერქის დარიშხანის რაოდენობა ტონაზე დაახლოებით 5 გ. სივრცეში მისი კონცენტრაცია მილიონ სილიციუმის ატომებში 4 ატომს შეადგენს. ეს ელემენტი ფართოდ არის გავრცელებული. მცირე რაოდენობით იმყოფება მშობლიურ სახელმწიფოში. როგორც წესი, დარიშხანის ფორმირება 90-98% -ის სიწმინდესთან ერთად აღმოჩენილია ისეთი ლითონებით, როგორიცაა ანტიმონია და ვერცხლი. მისი უმრავლესობა 150-ზე მეტი სხვადასხვა მინერალების ნაწილია - სულფიდები, არსენიდები, სულფაროზენდები და არსენიტები. Arsenopyrite FeAsS არის ერთ ერთი ყველაზე გავრცელებული როგორც შემცველი მინერალები. სხვა საერთო დარიშხანის ნაერთები ნამდვილია როგორც ₄ S ₄ წიაღისეულის _, როგორც ₂ S ₃ auripigment _, lelligite of FeAs ₂ და enargite of Cu ₃ AsS ₄ . ასევე საერთოა დარიშხანის ოქსიდი. ამ ნივთიერების უმრავლესობა სპილენძის, ტყვიის, კობალტისა და ოქროს მადნის დნობის პროდუქტია.

ბუნებაში, დარსის მხოლოდ ერთი სტაბილური იზოტოპია - ⁷⁵ . ხელოვნური რადიოაქტიური იზოტოპების შორის, როგორც ეს არის 26.4 საათის ნახევარი სიცოცხლე, გამოირჩევა დარიშხანის -72, -74 და -76.

სამრეწველო წარმოება და გამოყენება

მეტალიკური დარიშხალი წარმოებულია გათბობის arsenopyrite 650-700 ° C გარეშე საჰაერო დაშვება. თუ არსენოპრიტი და სხვა ლითონური მადნები ჟანგბითაა გაჟღენთილი, ადვილად შედის მასში შემადგენლობაში, ადვილად გამოყოფენ როგორც ₄ O ₆ , ასევე ცნობილია როგორც "თეთრი დარიშხანი". ოქსიდის ორთქლის შეგროვება და შეწოვა და შემდგომ გაწმენდილი ხელახალი დისტილაციით. უმეტესობა, როგორც ეს წარმოებულია მისი შემცირებით ნახშირბადისგან თეთრი დარიშხანისგან მიღებული გზით.

მეტალური დარიშხანის გლობალური მოხმარება შედარებით მცირეა - მხოლოდ რამდენიმე ასეული ტონა წელიწადში. ყველაზე მეტად მოხმარდება შვედეთიდან. იგი გამოიყენება მეტალურობაში მისი მეტალურგიული თვისებების გამო. დარიშხანის დაახლოებით 1% გამოიყენება ტყვიის გასროლის წარმოებაში, ვინაიდან ის აუმჯობესებს molten წვეთი. ტყვიის დაფუძნებული შენადნობების თვისებები გაუმჯობესებულია როგორც თერმული და მექანიკური თვისებებით, როდესაც ისინი შეიცავს დარიშხანის დაახლოებით 3% -ს. მცირე რაოდენობით ამ ქიმიური ელემენტის ტყვიის შენადნობები ამცირებს მათ გამოყენებას მრავალჯერადი დატენვის ბატარეებსა და საკაბელო ჯავშანტექნიკაში. დარიშის მცირე შედარებითი ზრდის სპილენძისა და სპილენძის კოროზიის წინააღმდეგობის და თერმული თვისებების ზრდას. მისი სუფთა სახით, ქიმიური ელემენტარული როგორც გამოიყენება ბრინჯაოს და პიროტექნიკის საფარით. მაღალგამწმენდი დარიშხალი გამოყენებულია ნახევარგამტარული ტექნოლოგიით, სადაც გამოიყენება სილიციუმით და გერმანიით, ასევე გალიუმის არსენით (GaAs) დიოდების, ლაზერებისა და ტრანზისტების სახით.

ნაერთები

მას შემდეგ, რაც დარიშხანის დანიშნულება 3 და 5, და მას აქვს მთელი რიგი ხარისხების ჟანგვის საწყისი -3 დან +5, ელემენტს შეუძლია შექმნას სხვადასხვა სახის ნაერთები. ყველაზე მნიშვნელოვანი კომერციული ღირებულებაა მისი ოქსიდები, რომელთა ძირითადი ფორმებია როგორც ₄ O ₆ და ₂ O ₅ . არსენური ოქსიდი, რომელიც ცნობილია როგორც თეთრი დარიშხანი, არის სპილენძის, ტყვიის და სხვა ლითონების შემცველი პროდუქტი, აგრეთვე არსენოპრიტი და სულფიდური მადნები. ეს არის დაწყებული მასალა სხვა ნაერთებისთვის. გარდა ამისა, იგი გამოიყენება პესტიციდებით, წარმოადგენს დეკოლანტანტს მინისა და კონსერვატიული კანისთვის. დარიშხანის პენტოქსიდი იქმნება ჟანგვის აგენტის მოქმედებით (მაგ. აზოტის მჟავა) თეთრი დარიშხანის შესახებ. ეს არის ძირითადი ინგრედიენტი ინსექტიციდები, ჰერბიციდები და წებოთი ლითონისთვის.

Arsin (Ash ₃ ), უფერო შხამიანი გაზი, რომელიც შედგება დარიშხანისა და წყალბადის, არის კიდევ ერთი ცნობილი ნივთიერება. ნივთიერება, რომელსაც ასევე უწოდებენ დარიშხანს, მზადდება ლითონის არენიდების ჰიდროლიზი და ლითონების შემცირება დარიშხანის ნაერთებისგან მჟავის გადაწყვეტილებებში. იგი აღმოაჩინეს განაცხადის როგორც დოპინგის დანამატი ნახევარგამტარი და ომის შხამი გაზი. სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობაში დიდი მნიშვნელობა აქვს დარსის მჟავას (H ₃ ასო ₄ ), ტყვიის არსენალს (PbHAsO ₄ ) და კალციუმის არსენას [Ca ₃ (AsO ₄ ) ₂ ], რომლებიც გამოიყენება ნიადაგის სტერილიზაციისა და მავნე ორგანიზმების კონტროლისთვის.

დარიშხალი არის ქიმიური ელემენტი, რომელიც ქმნის მრავალფეროვან ორგანულ ნაერთებს. კაკოდინი (CH ₃ ) ₂ As-As (CH ₃ ) ₂ , მაგალითად, გამოიყენება ფართოდ გამოყენებული desiccant (drying agent) - cacodyl მჟავის მომზადებაში. ელემენტის კომპლექსური ნაერთები გამოიყენება ზოგიერთ დაავადებათა მკურნალობაში, მაგალითად, მიკროორგანიზმებით გამოწვეული ამევიური დიზენტერია.

ფიზიკური თვისებები

რა არის დარსული თავისი ფიზიკური თვისებების გათვალისწინებით? ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობაში, ეს არის რბილი თერმული და ელექტროგამტარობის მქონე რბილი ნაცრისფერი მყარი ნაწილაკები. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ფორმები, როგორც ლითონის მსგავსი, გულისხმობდა მას არა ლითონების არის უფრო დამახასიათებელი დარიშხანის. არსებობს სხვა სახის დარიშხანი, მაგრამ ისინი კარგად არ არიან შესწავლილი, განსაკუთრებით ყვითელი მეტასტაზიური ფორმა, რომელიც შედგება ₄ მოლეკულისაგან, ისევე როგორც თეთრი ფოსფორის P ₄ . დარიშხალი sublimated at ტემპერატურა 613 ° C, და როგორც ორთქლის იგი არსებობს როგორც ₄ მოლეკულების, რომელიც არ მიდიან ტემპერატურა დაახლოებით 800 ° C. მთლიანი დისოციაცია როგორც ₂ მოლეკულაში ხდება 1700 ° C.

ატომის სტრუქტურა და ობლიგაციების ჩამოყალიბების უნარი

ელექტრონული დარიშხანის ფორმულა - 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ^{3 -} ჰგავს აზოტს და ფოსფსუსს, რომში არსებობს 5 ელექტრონიკა გარე ჭურვი, მაგრამ განსხვავდება მათგან 18 უჯრედების თანდასწრებით, რვა. ხუთი დადებითი ბრალდების დამატება 5-ზე მეტ 3D ორბიტაზე ხშირად იწვევს ელექტრონულ ღრუბლებში ზოგადი შემცირებას და ელემენტების ელექტრონულადობის გაზრდას. დარიშხანის პერიოდულ მაგიდაზე შეიძლება შევადაროთ სხვა ჯგუფები, რომლებიც ნათლად აჩვენებენ ამ ნიმუშს. მაგალითად, ზოგადად მიღებულია, რომ თუთია უფრო მაგნიუმია, ვიდრე მაგნიუმი, ხოლო გალიუმი უფრო ალუმინისა. თუმცა, მომდევნო ჯგუფებში ეს განსხვავება მცირდება და ბევრს არ ეთანხმება, რომ გერმანიუმი არის ელექტრონიკა, ვიდრე სილიციუმი, მიუხედავად ქიმიური მტკიცებულებების სიმრავლისა. ამგვარი ტრანსფორმაცია 8-დან 18-მდე მემბრანისაგან შემდგარი ფოსფორისაგან დარიშხანისგან შეიძლება გაიზარდოს ელექტრონულად, მაგრამ ეს რჩება საკამათო.

გარე ჭურვი მსგავსება და P ვარაუდობენ, რომ მათ შეუძლიათ შექმნან ატომების 3 კოვალენტური ობლიგაციები დამატებით შეუერთებელ ელექტრონულ წყვილთან ერთად. აქედან გამომდინარე, ჟანგვის ხარისხი უნდა იყოს +3 ან -3, დამოკიდებულია შედარებით ურთიერთდაკავშირებულ ელექტრონულად. დარიშხანის სტრუქტურა ასევე გულისხმობს გარე დ-ორბიტალების გამოყენების შესაძლებლობას octet- ის გაფართოებას, რომელიც საშუალებას იძლევა ელემენტს შექმნას 5 ობლიგაციები. ხორციელდება მხოლოდ ფტორთან რეაგირება. თავისუფალ ელექტრულ წყვილთა თანდასწრებით კომპლექსური ნაერთების ფორმირებისთვის (ელექტრონულ შემოწირულობათა მეშვეობით) ატომში ატმოსფეროში გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ფოსფორსა და აზოტში.

დარიშხალი სტაბილურია მშრალი ჰაერით, მაგრამ სველით დაფარულია შავი ოქსიდი. მისი ორთქლის ადვილად დაწვა, ფორმირება როგორც ₂ O ₃ . რა არის დარიშხანის თავისუფალი სახელმწიფო? ეს პრაქტიკულად არ იმოქმედა წყლის, ალკლისა და არაჟანგებით მჟავების მიერ, მაგრამ აზოტის მჟავით +5-ის მდგომარეობით. დარიშხანის რეაქციები ჰალოგენები, გოგირდები და ბევრი ლითონები ქმნიან არსენიდებს.

ანალიზური ქიმია

დარიშხანის ნივთიერება შეიძლება გამოვლენილი იყოს ხარისხობრივად ყვითელი წიაღისეულის სახით, რაც ხელს უწყობს ჰიდროქლორინის მჟავის 25% ხსნარს. ცხადია, როგორც წესი, განისაზღვრება იგი არსეში, რომელიც შეიძლება გამოვლინდეს მარშის ტესტის გამოყენებით. Arsin თერმულად დაიშალა, ქმნის შავი სარკის დარიშხანის შიგნით ვიწრო მილის. გუცეიტის მეთოდის მიხედვით, ვერცხლისწყლის გათავისუფლების გამო, ვერცხლისწყლის ქრონიდის გაჟონვის შედეგად გამოვლენილია პროგნოზირება.

დარიშხანის ტოქსიკოლოგიური მახასიათებლები

ელემენტისა და მისი წარმოებულების ტოქსიკურობა ფართოდ განსხვავდება, რაც უკიდურესად შხამიანი არსისა და მისი ორგანული წარმოებულებისგან განსხვავდება, როგორც შედარებით ინერტული. რა არის დარიშხანის გამოყენება მისი ორგანული ნაერთების გამოყენებად, როგორც ომის შხამიანი ნივთიერებები (ლევიზიტი), ვენური და დესტაბილიტი ("აგენტი ბლუ", რომელიც დაფუძნებულია 5% კასკოდლის მჟავას წყალში ნატრიუმის მარილის 26%).

ზოგადად, ამ ქიმიური ელემენტის წარმოებულები გაღიზიანებდნენ კანს და იწვევენ დერმატიტს. დარიშხანის მტვერი ინჰალაციისგან დაცვა ასევე რეკომენდირებულია, მაგრამ ყველაზე მეტად მოწამვლა ხდება მაშინ, როდესაც იგი იწვევს. მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია როგორც მტვერი რვა საათიანი სამუშაო დღის განმავლობაში არის 0.5 მგ / მ ³ . არსი, დოზა მცირდება 0.05 ნაწილად მილიონზე. ამ ქიმიური ელემენტის ჰერბიციდებისა და პესტიციდების ნაერთების გარდა, ფარმაკოლოგიაში დარიშხანის გამოყენება შესაძლებელი გახდა სველისის პირველი წარმატებული ნარკოტიკების მიღება.

გავლენა ჯანმრთელობაზე

დარიშხალი ერთ-ერთი ყველაზე ტოქსიკური ელემენტია. ამ ქიმიური ნივთიერების არაორგანული ნაერთები ბუნებრივი პირობებში ხდება მცირე რაოდენობით. ადამიანებს შეიძლება ჰქონდეთ დარიშხანის საკვები, წყალი და ჰაერი. ექსპოზიცია ასევე შეიძლება მოხდეს, როდესაც კანის კონტაქტები დაბინძურებული ნიადაგის ან წყლით.

დარიშხანის შემცველობა ძალიან დაბალია. თუმცა, თევზისა და ზღვის პროდუქტების დონე შეიძლება ძალიან მაღალი იყოს, რადგან ისინი აღიქვამენ ამ ქიმიური ელემენტის წყალს, რომელშიც ისინი ცხოვრობენ. თევზში არაორგანული დარიშხანის მნიშვნელოვანი ოდენობა საშიშია ჯანმრთელობისთვის.

ნივთიერების ზემოქმედება გავლენას ახდენს იმ ადამიანების მიერ, რომლებიც მასთან მუშაობენ, ცხოვრობენ მათ მიერ დამუშავებული ხისგან დამზადებული აგებულებით და სასოფლო-სამეურნეო მიწაზე, სადაც წარსულში პესტიციდები იყენებდნენ.

არაორგანული დარიშხანის შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა ეფექტი ადამიანის ჯანმრთელობის, როგორიცაა გაღიზიანება კუჭის და ნაწლავები, შემცირებული წარმოების წითელი და თეთრი სისხლის უჯრედების, კანის ცვლილებები და ფილტვის გაღიზიანება. ითვლება, რომ ამ ნივთიერების მნიშვნელოვან რაოდენობას აბსორბირება კიბოს განვითარების შანსების გაზრდის, განსაკუთრებით კანის კიბოს, ფილტვების, ღვიძლის და ლიმფური სისტემის გაზრდის გაზრდის საშუალებას იძლევა.

არაორგანული დარიშხანის ძალიან მაღალი კონცენტრაცია არის ქალებში, დერმატიტების უშვილობისა და miscarriages, სხეულის წინააღმდეგობის შემცირება ინფექციების, გულის პრობლემებისა და ტვინის დაზიანების მიმართ. გარდა ამისა, ამ ქიმიური ელემენტის შეიძლება დაზიანდეს დნმ.

თეთრი დარიშხანის ლეტალური დოზა შეადგენს 100 მგ.

ელემენტის ორგანული ნაერთები არც კიბოს, არც გენეტიკური კოდის დაზიანებაა, მაგრამ მაღალი დოზები შეიძლება ზიანი მიაყენონ ადამიანის ჯანმრთელობას, მაგალითად, გამოიწვიოს ნერვული დარღვევები ან მუცლის ტკივილი.

თვისებები

დარიშხანის ძირითადი ქიმიური-ფიზიკური თვისებებია:

• ატომური ნომერი არის 33.
• ატომური წონა არის 74.9216.
• ნაცრისფერი ფორმის დნობის წერტილი შეადგენს 814 ° C 36 ატმოსფეროს ზეწოლას.
• ნაცრისფერი ფორმის სიმჭიდროვეა 5.73 გ / სმ ³ 14 ° C
• ყვითელი ფორმის სიმკვრივეა 2.03 გ / სმ ^3- ზე 18 ° C- ზე.
• დარიშის ელექტრონული ფორმულა არის 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ³ _.
• ჟანგვის მდგომარეობა არის -3, +3, +5.
• დარიშხანის ღირებულება - 3, 5.