Arsen - Encyklopedia

Pozycjonowanie oraz tworzenie stron www. Informacje na temat programu Google Adsense. Druk cyfrowy na życzenie - książki, recepty, katalogi - tanio! Pomysł na upominek na wesele twojej znajomej! Podkarpacki OTS, zdrowie omówienie chorób - objawy, leczenie

Arsen

Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License

Dane ogólneWłasności atomoweWłasności fizycznePozostałe dane

Najbardziej stabilne izotopy*

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,użyte są jednostki SI i warunki normalne.

GeAsSe
 PAsSb    
Nazwa, symbol, l.a.*Arsen, As, 33, Arsenicum
Własności metalicznemetaloid
Grupa, okres, blok15 (VA), 4, p
Gęstość, twardość5727 kg/m3, 3,5
Kolorstalowoszary
Masa atomowa74,92160 u
Promień atomowy (obl.)115 (114) pm
Promień kowalencyjny119 pm
Promień van der Waalsa185 pm
Konfiguracja elektronowa[Ar]3d104s24p3
e- na poziom energetyczny2, 8, 18, 5
Stopień utlenienia±3, 5
Własności kwasowe tlenkówśrednio kwasowe
Struktura krystalicznajednoskośna
Stan skupieniastały
Temperatura topnienia1090 K(817°C)
Temperatura wrzenia887 K(614°C)
Objętość molowa12,95×10-6 m³/mol
Ciepło parowania34,76 kJ/mol
Ciepło topnienia369,9 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconejbd
Prędkość dźwiękubd
Elektroujemność2,18 (Pauling)2,20 (Allred)
Ciepło właściwe330 J/(kg*K)
Przewodność właściwa3,45×106 S/m
Przewodność cieplna50 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny947,0 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny1798 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny2735 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny4837 kJ/mol
V Potencjał jonizacyjny6043 kJ/mol
VI Potencjał jonizacyjny12310 kJ/mol
izotopwyst.o.p.r.s.r.e.r.MeVp.r.
73As{syn.}80,3 dniw.e. 73Ge
74As{syn.}17,8 dniβ+ 74Ge
75As100%stabilny izotop z 42 neutronami
*Wyjaśnienie skrótów:l.a.=liczba atomowawyst.=występowanie w przyrodzie,o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,s.r.=sposób rozpadu,e.r.=energia rozpadu,p.r.=produkt rozpadu,w.e.=wychwyt elektronu

Arsen (As, łac. arsenicum) – pierwiastek chemiczny z grupy półmetali. Posiada 4 izotopy 73, 74, 75 i 76, z których trwały jest tylko izotop 75.

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 2,5 ppm (zajmując 20. miejsce pod względem rozpowszechnienia wśród pierwiastków). Tworzy ponad 200 minerałów, z których najbardziej rozpowszechnione są: arsenopiryt, lelingit, orpiment, realgar. Często towarzyszący także złożom siarczkowym innych metali, np.:pirytom, chalkopirytom, galenie, blendzie cynkowej. W naturze arsen występuje również w niektórych związkach organicznych, tj. kwas metyloarsenowy(V), kwas metyloarsenowy(III), kwas dimetyloarsenowy(V) (kwas kakodylowy), kwas dimetyloarsenowy(III), metyloarsyny, tlenek trimetyloarsyny, sole tetrametyloarsoniowe, arsenobetaina, arsenocholina.

Do naturalnych źródeł arsenu w przyrodzie zalicza się erupcje wulkanów (około 17 000 ton rocznie) i (w mniejszym stopniu) ługowanie arsenu ze skał osadowych i magmowych. Jako źródła antropogeniczne wymienia się: uboczną emisję w wyniku procesów wydobycia i hutnictwa rud metali nieżelaznych (około 61 000 ton rocznie), spalanie paliw kopalnianych (głównie węgla brunatnego i kamiennego).

Łączna produkcja arsenu na świecie wynosi około 35 000 ton (przeliczeniu na As2O3), z czego jedynie 3% stanowi czysty metal. Największymi jego producentami są Chiny (około 50% światowej produkcji) i Chile (25%). Metaliczny arsen produkuje się na głównie na 2 sposoby: poprzez rozkład arsenopirytu lub lelingitu w temperaturze 650-700°C; redukcja arszeniku węglem lub tlenkiem węgla.

Arsen posiada dwie odmiany alotropowe:

  • α – jest kruchym metalem, który matowieje w kontakcie z powietrzem i silnie reaguje z wodą.
  • β – jest żółtym, bezpostaciowym proszkiem, dużo mniej reaktywnym od odmiany α.

Zastosowanie

Jego związki były znane od starożytności. W formie czystej wydrębnił go jako pierwszy (prawdopodobnie) alchemik Albert Wielki w XIII w., choć do tego odkrycia pretendują też starsi alchemicy arabscy i chińscy lekarze ludowi. W czasach starożytnych mieszaniny zawierające orpiment i realgar stosowano do leczenia chorób płuc i skóry. W późniejszych wiekach znaczenie arsenu w medycynie zaczęło znacznie rosnąć. W XVIII i XIX w. arsen stał się wręcz podstawą ówczesnej farmakologii. Preparaty arsenowe, stosowane w przeróżnej postaci od past, roztworów, tabletek począwszy, na zastrzykach dożylnych i podskórnych skończywszy, używano do zwalczania większości chorób: reumatyzmu, astmy, malarii, gruźlicy, cukrzycy, śpiączki afrykańskiej, nadciśnienia, wrzodów żołądka, zgagi, egzemy, łuszczycy, a nawet białaczki. Na przełomie XIX i XX w. zaczęto stosować związki arsenoorganiczne, które okazały się być znacznie mniej toksyczne dla ludzi i zwierząt niż związki nieorganiczne. W drugiej połowie ubiegłego wieku wycofano jednak z obiegu, mimo ich dużej skuteczności, niemal wszystkie leki arsenowe (głównie za sprawą właściwości kancerogennych). W chwili obecnej poza melarsoprolem, acetarsolem i salwarsolem nie stosuje się w lecznictwie związków arsenu, choć w ostatnich latach zaczyna wzrastać zainteresowanie arszenikiem, jako środkiem w terapii przeciwnowotworowej.

Poza medycyną arsen znalazł zastosowanie w produkcji półprzewodników (jako arsenek galu), polepszania jakości niektórych stopów (m.in.0,5-2% dodatek do ołowiu poprawia sferyczność amunicji ołowianej, a 0,1-3% dodatek do stopów łożyskowych zawierających ołów zwiększa ich wytrzymałość), w produkcji bojowych środków trujących (luizyty), przy impregnacji drewna i jako dodatek do szkła (dając mu zielonkawą poświatę).

Przez wiele lat związki arsenu stosowane były również w garbarstwie oraz jako pigmenty i środki ochrony roślin (głównie arseniany(V)), jednak ich znaczenie w ostatnich latach zmalało znacznie na rzecz mniej toksycznych odczynników.

Znaczenie biologiczne arsenu

Mimo iż arsen jest jednym z mikroelementów, to jego nadmiar powoduje niezwykle silne zatrucia. Wszystkie związki arsenu, mniej lub bardziej, posiadają właściwości protoplazmatyczne (niszczą ściany komórkowe bakterii) i rakotwórcze. Toksyczność ich zależy jednak od formy w jakiej są przyjmowane. Ogólnie przyjmuje się, że szkodliwość związków asrenu maleje w szeregu:

AsH3->nieorg. As3+->org. As3+->nieorg. As5+->org. As5+->związki arsoniowe->arsen metaliczny

lecz są znane zarówno mało toksyczne związki nieorg. As3+, jak i związki org. As5+ o toksyczności znacznie przewyższający słynny arszenik (LD50=35mg/kg). Ostre zatrucia arsenem i jego związkami pojawiają się od 0,5-30 godzin od intoksykacji i charakteryzują się zaburzeniami ze strony układu nerwowego, ostrym podrażnieniem żołądkowo-jelitowym i obniżeniem ciśnienia krwi. Objawy zatrucia przewlekłego występują zwykle po kilku latach. Mogą nimi być liczne nowotwory skóry, płuc, nerek, wątroby, a niekiedy i pęcherza moczowego. Sam długotrwały kontakt skóry z pyłem arsenowym może wywołać kilkanaście odmian nowotworu skóry. Bardzo często jednak przewlekłe zatrucia doprowadzają jedynie do zwykłych zmian skórnych – rogowacenie, przebarwienia, zapalenia skórne, a w przypadku zatrucia drogą pokarmową – podrażnienie i stany zapalne układu pokarmowego. Jako ciekawostkę można dodać fakt, iż dłuższe przyjmowanie małych dawek związków arsenu wywołuje wzrost odporności na zatrucia ostre tymi substancjami. Pewien minimalny odsetek ludzi posiada również wrodzoną odporność na pochodne arsenu.

Bibliografia

Wiadomości chemiczne nr 3-4 (59), "Arsen w technice i środowisku"; E.Kociołek-Balawejder, D. Ociński: ; Wrocław 2005