Хүнцэл гэж юу вэ? Онцлог шинж чанар, шинж чанар ба хэрэглээ

Хүнцэл бол азотын бүлгийн химийн элемент юм (үечилсэн хүснэгтийн 15 бүлэг). Энэ нь саарал, металл гялалзсан хатуу бодис (α-arsenic) бөгөөд энэ нь гипографийн болор сүлжээтэй. 600 ° C-ийн халах үед халах үед. Уурыг хөргөх үед шар өнгийн хүнцэл үүсч шинэ өөрчлөлт гарна. 270 ° C-ээс дээш бүгдийг хэлбэрүүд Хар хүнцэл рүү шилжүүлдэг.

Нээлтийн түүх

Химийн элемент хэмээн хүлээн зөвшөөрөгдөхөөс өмнө хүнцэлийг мэддэг байсан. IV зууны үед. МЭӨ. E. Аристотель нь "саатар" гэж нэрлэгддэг бодисыг дурьдсан бөгөөд энэ нь одоо бодитой буюу хүнцэлийн сульфид юм. МЭ I зуунд. E. Зохиолч Pliny the Elder, Pedanius Dioscorides нар нь ₂ S ₃ будах гэж байдаг. XI зуунд. N. E. "Хүнцэл" гэсэн 3 төрлөөр ялгагдах болно: цагаан ( ₄ O ₆ ), шар ( ₂ S ₃ ), улаан ( ₄ S ₄ ). Уг элемент нь 13-р зууны үед агуу Альберт хэмээх эрдэс бодисыг агуулж байсан бөгөөд хүнцэл, өөр ₂ S ₃ нэртэй өөр нэг нэрийг савангаар халааж байсан гэж үздэг. Гэхдээ энэ эрдэмтэн цэвэр хүнцэлийг хүлээн авсан гэдэгт итгэлтэй биш байна. Цэвэр химийн элементийг тусгаарлах анхны жинхэнэ гэрчилгээ нь 1649 он байлаа. Германы эм зүйч Иоханн Шроерер нүүрсний орц дээр түүний ислийг халаах замаар хүнцэл боловсруулсан. Дараа нь Францын эмч, химич Никола Лемерер исэлдэж, исэл, саван, поташийн хольцыг халаах замаар энэхүү химийн элементийг бий болгов. 18-р зууны эхээр хүнцэлийг аль хэдийн онцгой давтамж гэж нэрлэдэг байсан.

Тархалт

Дэлхийн царцдасын хувьд хүнцлийн агууламж бага, 1.5 ppm байна. Энэ нь хөрс, ашигт малтмалаас олддог бөгөөд салхи, усны элэгдэлээс агаар, ус, хөрсөнд нэвчих боломжтой. Үүнээс гадна элемент нь бусад эх үүсвэрээс агаар мандалд ордог. Галт уулын дэлбэрэлтээс болж жилдээ 3000 орчим тонн хүнцэл агаарт цацагдана. Жилд 20 мянган тонн дэгдэмхий метилардин үүсгэдэг бичил биетүүд мөн хугацаанд мөн чулуужсан түлш шатаахад 80 мянган тонныг ялгаруулдаг.

Хэдийгээр хорт бодистой үхэлд хүргэдэг хэдий ч энэ нь зарим амьтдын хоол тэжээлийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд магадгүй хүн боловч шаардлагатай тун нь 0.01 мг-аас хэтрэхгүй байна.

Арсеник нь усанд уусдаг буюу хувирамтгай төлөв байдалд шилжихэд маш хэцүү байдаг. Энэ нь маш их хөдөлгөөнтэй гэдэг нь нэг талаас материалын их хэмжээний концентраци харагдахгүй гэсэн үг юм. Нэг талаас, энэ нь сайн, гэхдээ нөгөө тал дээр, энэ нь тархдаг хялбар нь хүнцлийн бохирдол улам бүр нэмэгдэж байгаа шалтгаан болж байна. Хүний үйл ажиллагаанаас голчлон уул уурхай, хайлуулах үйл ажиллагаанаас шалтгаалан химийн элемент нь хөдөлгөөнт химийн элементүүд нүүдэллэдэг бөгөөд одоо зөвхөн байгалийн төвлөрөлтэй газруудаас олж болно.

Дэлхийн царцдасын агууламж нэг тонн орчимд 5 гр байдаг. Сансар огторгуйд түүний агууламжийг сая цахиур атомын хувьд 4 атом гэж тооцдог. Энэ элемент өргөн тархсан. Энэ нь бага зэрэг төлөв төрөлд байдаг. 90-98% -ийн цэвэршилттэй хүнцлийн формацийг мөнгөн ус, мөнгөний хамт хэрэглэж болно. Гэхдээ ихэнх нь 150 гаруй төрлийн эрдэс баялаг болох sulphides, arsenides, sulphoarsenides болон arsenites. Arsenopyrite FeAsS нь хамгийн нийтлэг агуулсан эрдсүүдийн нэг юм. Бусад нийтлэг хүнцэл нь жинхэнэ ₄ S ₄ эрдсүүд _{, 2} S ₃ аюлиптаци _, FeAs ₂ брелитэй _, Cu ₃ AsS ₄ мөхлөгүүдтэй байдаг. Арсеник исэл нь түгээмэл байдаг. Энэ бодисын ихэнх нь зэс, хар тугалга, кобальт, алтны хүдэр хайлуулахтай холбоотой бүтээгдэхүүн юм.

Байгаль дээр, хүнцэлийн зөвхөн нэг тогтвортой изотопи байдаг - ⁷⁵ As. Хиймэл цацраг идэвхит изотопуудын дотор ^{76 хүн} хагас задралын хугацаатай 26.4 цаг, артери-72, -74, -76 нь анагаах ухааны оношлогоонд ашиглагддаг.

Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл ба хэрэглээ

Металл хүнцэлийг агааргүй агаараар халаах арсенопиритоор 650-700 оС хүртэл үйлдвэрлэдэг. Арсенопирит болон бусад металлын хүдэр нь хүчилтөрөгчөөр халаадаг бол түүнтэй нэгддэг. Үүнийг _{4-өөс 6-} д "цагаан хүнцэл" гэж нэрлэдэг. Оксидын уур цуглуулж, хуримтлуулж, дараа нь дахин нэрэх замаар ариутгана. Ихэнх нь цагаан мөөгөнцөрөөс үүссэн нүүрстөрөгчийг ийм аргаар гаргаж авсан байдаг.

Металл хүнцэлийн дэлхийн хэрэглээ харьцангуй бага буюу жилд хэдэн зуун тонн байдаг. Хамгийн их хэрэглэдэг зүйл Шведээс ирдэг. Энэ нь металлургийн шинж чанараас шалтгаалж металлурги хэрэглэгддэг. Хүнцлийн 1% орчим нь хар тугалгын буудалт үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Хар тугалган суурьтай холхивчийн шинж чанар нь дулааны ба механик шинж чанаруудын аль алиныг нь 3% -ийн агууламжтай байлгах үед сайжруулдаг. Хар тугалганы хайлш дахь энэ химийн элемент нь бага хэмжээгээр цэнэглэгддэг батерей болон кабелийн хуяг даах чадварыг нь дээшлүүлдэг. Хүнцэлийн бага хэмжээний хольц нь зэврэлтийн эсэргүүцэл ба зэс, зэсний дулааны шинж чанарыг нэмэгдүүлдэг. Цэвэр хэлбэрийн хувьд химийн элемент As нь хүрэл, пиротехникийг бүрэлдэхэд ашигладаг. Өндөр цэвэршүүлсэн хүнцэлийг хагас дамжуулагч технологид хэрэглэдэг бөгөөд үүнд цахиур, германиум, диод, лазер, транзистор дахь gallium arsenide (GaAs) хэлбэрээр ашиглагддаг.

А

Хүнцлийн хэмжээ 3, 5-р байдаг тул электроны исэлдлийн хэд хэдэн зэрэг нь -3 -ээс +5, элемент нь янз бүрийн төрлийн нэгдэл үүсгэдэг. Худалдааны хамгийн чухал үнэ цэнэ нь исэлдэлт бөгөөд үндсэн хэлбэр нь ₄ O ₆ ба ₂ O ₅ юм. Цагаан arsenic гэж нэрлэгддэг арсенезийн исэл нь зэс, хар тугалга, зарим металл, арсенопирит, сульфидын хүдэр зэргээр дамждаг бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь бусад олон төрлийн нэгдлүүдийн эхлэлийн материал юм. Үүнээс гадна, энэ нь пестицидэд хэрэглэгддэг бөгөөд шил үйлдвэрлэхэд арьсны өнгө болон арьсыг хадгалах зориулалттай. Арсеник пентаоксид нь цагаан хүнцэл дээр исэлдүүлэгч бодис (жишээ нь, азотын хүчил) үүсдэг. Энэ нь хортон шавьж устгах бодис, гербицид, металлын цавуу зэрэг үндсэн найрлага юм.

Арсин (AsH ₃ ) нь хүнцэл, устөрөгчөөс бүрдсэн өнгөгүй хортой хий юм. Хүнцэл гэж нэрлэгддэг бодис нь метал арсенидын гидролиз, хүчиллэг уусмал дахь хүнцлийн нэгдлүүдийн металлыг багасгадаг. Энэ нь хагас дамжуулагчид болон дайн дэгдэмхий хийд ашигладаг допингийн нэмэлт гэж үзсэн байна. Хөдөө аж ахуйд хүнцэлийн хүчил (H3 AsO ₄ ), хар тугалга, пестицид (PbHAsO ₄ ), кальцийн натри (Ca ₃ (AsO ₄ ) ₂ ] -ийг хөрсний ариутгал, хортон шавьжийн хяналтанд ашиглахад чухал ач холбогдолтой.

Хүнцэл нь органик нэгдлүүдээс бүрдэх химийн элемент юм. Жишээлбэл, Kakodin (CH ₃ ) ₂ As-As (CH ₃ ) ₂ нь хатаах бодис (curing agent) -ийг боловсруулахад хэрэглэгддэг. Элементүүдийн цогц органик нэгдлүүд нь зарим өвчин эмгэгт хэрэглэх, жишээлбэл, бичил биетний улмаас амибизм цусан суулга үүсэхэд ашиглагддаг.

Физик шинж чанар

Физик шинж чанараараа хүнцэл гэж юу вэ? Хамгийн тогтвортой төлөвт энэ нь ган саарал хэврэг хатуу бөгөөд дулаан ба цахилгаан дамжуулах чадвар багатай. Хэдийгээр А хэлбэрийн зарим хэлбэр металууд шиг боловч төмөрлөг бус металлын хувьд энэ нь хүнцлийн илүү нарийн шинж чанар юм. Хүнцлийн бусад төрлүүд байдаг боловч тэдгээр нь маш сайн судлагдаагүй, ялангуяа цагаан мембраны P4 зэрэг ₄ молекулаас бүрддэг шар метаболит хэлбэрийг судалж чаддаггүй. Арсеник нь 613 ° C-ийн температурт аажим аажмаар, ууршилт нь ойролцоогоор 800 ° С-ийн температурт задардаггүй ₄ молекултай адил байдаг. ₂ молекулын адил диссертацийг бүрэн төгс 1700 ° C байна.

Атомын бүтэц ба бонд бий болгох чадвар

Цууны хүчлийн электрон томъёо - 1 ² 2 ² 2 ² 3 ^{6 2} 3х ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ^{3 -} Гаднах бүрхүүлийн 5 электрон байна гэж үздэг азот, фосфортой төстэй боловч эдгээр нь хоѐрдогч бүрхүүлд Найман. Таван гурван тойрог замд дүүргэх үед 10 эерэг цэнэгийг нэмэхэд электроны үүлний ерөнхий бууралт, элементүүдийн электрон саатлыг нэмэгдүүлдэг. Тогтмол хүснэгтэд агуулагдах хүнцэлийг энэ загварыг тодорхой харуулсан бусад бүлгүүдтэй харьцуулж болно. Жишээлбэл, цайр нь магниас илүү электрон хэмнэлтэй байдаг ба gallium нь хөнгөн цагааныхаас илүү байдаг. Гэсэн хэдий ч дараагийн бүлгүүдэд энэ ялгаа багасч, германийх нь цахиураас илүү электроникийн хувьд элбэг байдаг гэж олон хүмүүс үзэж байна. Фосфороос 8-аас 18-элемент мембраны шилжилтийн ийм шилжилт нь электрон саатлыг нэмэгдүүлж болох боловч энэ нь маргаантай хэвээр байна.

As ба P гадны бүрхүүлтэй төстэй байдал нь хоорондоо холбоогүй электрон хос хосолсоноор тэд атом дахь 3 ковалентын бондыг үүсгэж чадна гэж үзсэн. Тиймээс исэлдэлтийн зэрэг нь +3 эсвэл -3 байх ёстой. Хүнцэлийн бүтэц нь элементийг 5 бонд үүсгэх боломжийг олгодог октетийг өргөтгөх гадаад d-г ашиглах боломжтойг харуулж байна. Энэ нь зөвхөн фторын хариу үйлдэл хийхэд л хэрэгжих боломжтой юм. Атом нь фосфор, азотынхоос арай доогуур байгаа комплекс комплекс үүсэх чөлөөт электрон хосын оршихуй юм.

Хүнцэл хуурай агаарт тогтвортой боловч нойтон хэсэгт хар оксидоор хучигдсан байдаг. Уур нь амархан шатдаг тул ₂ O ₃ үүсгэнэ. Үнэгүй байдалд байгаа хүнцэл гэж юу вэ? Энэ нь ус, шүлт ба исэлгүйжүүлэх хүчлийн нөлөөлөлд өртөхгүй, гэхдээ азотын хүчил иоджуулсан +5 төлөвт ордог. Арсеник нь галоген, хүхэр, олон төрлийн металыг arsenides хэлбэрээр урвалд оруулдаг.

Аналитик хими

Хүнцэлийн бодисыг 25% -ийн давсны хүчилд уусгасан шар анатомийн хэлбэрээр чанарын хувьд илэрч болно. Марш тестийг ашиглан илрүүлж болох arsine болгон хөрвүүлэх замаар дүрмийн дагуу тэмдэглэнэ. Арсин нь нарийссан хоолой доторхи хүнцэлээс хар толин тусгалыг задалдаг. Gutzait аргын дагуу мөнгөн усыг сулруулсаны улмаас Арсиний бараанаас болж мөнгөн ус хлоридыг шингээсэн датчик.

Хүнцэлийн хорт шинж чанар

Элемент ба түүний деривативын хоруу чанар нь маш хортой арсин болон түүний органик деривативуудаас хамааралтай байдаг нь харьцангуй идэвхтэй байдаг. Хүнсний органик нэгдлүүд нь дайны хорт бодис (lewisite), весикант ба defoliant ("натрийн давсны 26 хувь" -ын 5% ходоодны хүчил 5% усан дээр суурилсан) дээр үндэслэсэн гэж үздэг.

Ерөнхийдөө энэ химийн элементүүдийн деривативууд арьсыг цочроод арьсны дерматит үүсдэг. Хүнцэлийн тоосыг амьсгалахаас хамгаалахын зэрэгцээ хордлогын ихэнх хэсэг нь залгисан үед тохиолддог. Ажлын өдрийн 8 цагийн турш тоосны хамгийн их зөвшөөрөгдөх концентраци нь 0.5 мг / м3 байна. Арсины хувьд тунг нэг саяд 0,05 хэсэг болгон бууруулдаг. Энэ химийн элементийг гербицид, пестицидийн нэгдлүүдээс гадна фармакологи дахь хүнцэлийн хэрэглээг бий болгохоос гадна хамгийн амжилттай мансууруулах бодисын тэмбүүгийн эсрэг эмийг олж авах боломж олгосон.

Эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө

Хүнцэл нь хамгийн хортой элементүүдийн нэг юм. Энэ бодисыг органик бус органик нэгдлүүд нь бага хэмжээгээр тохиолддог. Хүмүүс хүнс, ус, агаараар хүнцэлд өртөх боломжтой. Бохирдсон хөрс, устай харилцан үйлчилснээр өртөлт нь мөн тохиолддог.

Хүнсэнд агуулагдах хүнцлийн агууламж маш бага байна. Гэсэн хэдий ч загас, далайн чанад дахь түвшин нь маш их байх тусам тэдний энэ усны химийн элементийг шингээдэг. Загас дахь органик бус агууламж их хэмжээгээр хүний эрүүл мэндэд аюултай байж болно.

Бодисын нөлөөлөл нь түүнтэй хамтран ажиллаж байгаа хүмүүс, тэдний боловсруулсан модоор хийсэн байшинд амьдардаг, мөн урьд өмнө хэрэглэж байсан пестицидийн газар тариалангийн талбайд нөлөөлдөг.

Органик бус хүнцэл нь хүний эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө, тухайлбал ходоод, гэдэсний үрэвсэл, улаан эсийн цусны эс, арьсны өөрчлөлт, уушгины үрэвсэл зэргийг багасгадаг. Энэ бодисыг их хэмжээгээр шингээх нь арьсны хорт хавдар, уушги, элэг болон лимфийн системийн хорт хавдраар өвчлөх магадлалыг нэмэгдүүлдэг гэж үздэг.

Органик бус хүнцэлийн маш өндөр концентраци нь эмэгтэйчүүдэд үргүйдэл, үргүйдэл үүсгэдэг, арьсны дерматит, халдварын эсрэг бие сулрах, зүрхний өвчин, тархины гэмтэлийг багасгах шалтгаан болдог. Үүнээс гадна, энэ химийн элемент нь ДНХ-ийг гэмтээж болно.

Цагаан хүнцлийн үхлийн тун нь 100 мг.

Эсийн органик нэгдлүүд нь хорт хавдар, генийн кодын шалтгаант хохирол учруулахгүй боловч өндөр тун нь хүний эрүүл мэндэд муугаар нөлөөлдөг. Тухайлбал, мэдрэлийн эмгэг, хэвлийгээр өвдөх шалтгаан болдог.

As-ын шинж

Мышьякийн химийн физикийн шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна:

• Атомын дугаар 33 байна.
• Атомын жин нь 74.9216.
• Саарал хэлбэрийн хайлах цэг нь 36 атмосфер даралтанд 814 оС байна.
• Саарал хэлбэрийн нягтрал нь 5.73 гр / см3 байна 14 ° C-т
• Шар хэлбэрийн нягтрал нь 18 ° С хэмд 2.03 г / см3 байна.
• Хүнцлийн электрон томъёо нь 1 ^{2 2} 2 ² 2х ⁶ 3с ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ 4s ² 4p ³ _.
• Исэлдэлтийн төлөв -3, +3, +5.
• Хүнцлийн венци - 3, 5.