Мышьяк

МЫШЬЯК, As (лат. Arsenicum, от греч. arsen, arren — сильный, мощный; русское название, возможно, от "мышь", связано с применением препаратов мышьяка для истребления мышей и крыс * а. arsenic; н. Arsen; ф. arsenic; и. arseniсо), — химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 33, атомная масса 74,9216. Природный мышьяк состоит из одного стабильного изотопа 75As. Соединения мышьяка были известны ещё в Древнем Египте, где использовались для получения красок, лекарств и ядов. Получение свободного мышьяка приписывают немецкому алхимику Альберту Великому (около 1250). В 1789 А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов.

Свойства мышьяка

Мышьяк неметалл. Существует несколько аллотропических модификаций мышьяка. При обычных условиях наиболее устойчив "металлический", или серый, мышьяк (а-As) с гексагональной решёткой (а=0,4131 нм, а=54° 10') и плотностью 5730 кг/м3. При атмосферном давлении мышьяк возгоняется при 615°С не плавясь; t плавления 817°С (при 3,6 МПа). Удельная теплоёмкость (298 К) 330 Дж/(кг•К); температурный коэффициент линейного расширения (323 К) 6,02х10-6 К-1; удельное электрическое сопротивление (273 К) 35• 10-8 Ом•м; термический коэффициент электросопротивления (273-373 К) 3,9х10-3 К-1. Твердость по Бринеллю (293 К) 1500 МПа по Moocy 3,5.

Мышьяк химический элемент

Степени окисления +5, +3 и -3. Серый мышьяк на воздухе быстро тускнеет, покрываясь плёнкой AS2О3, при нагревании выше 400°С горит. При нормальной температуре реагирует с галогенами, концентрированными HNO3 и Н2SO4 при нагревании — с царской водкой, расплавами щелочей; с серой образует сульфиды, нерастворимые в воде и кислотах. Известны соли мышьяковой (Н3AsO4) кислоты — арсенаты, а также соли ортомышьяковистой (Н3AsO3) и мета-мышьяковистой (HAsO2) кислот — арсениты. Последние две кислоты в свободном виде не получены. При сплавлении с металлами мышьяк образует арсениды. Все соединения мышьяка чрезвычайно ядовиты, ПДК 0,3 мг/м3.

Кларк As 1,7х10-4% по массе. Из-за летучести своих соединений мышьяк не накапливается при магматических процессах; концентрируется, осаждаясь совместно с S, Se, Sb, Fe, Ni, Со и др. из гидротермальных растворов. Известно свыше 120 минералов, содержащих мышьяк; наиболее распространены реальгар, аурипигмент и арсенопирит — основная руда на мышьяк.

Получение и применение

В промышленности мышьяк получают восстановлением As2О3 углём. As2О3, в свою очередь, получают окислительным обжигом мышьяковых руд или как побочный продукт обжига полиметаллических руд, почти всегда содержащих мышьяк. Сырой As2О3 очищают возгонкой при t 500-600° С и используют для производства мышьяка и его соединений.

Органические соединения мышьяка применяют как лекарство. Мышьяк добавляют в некоторые сорта бронз, латуней, типографских сплавов; арсениды галлия и индия широко используются в полупроводниковой технике; арсенаты — пьезо- и сегнетоэлектрики, компоненты люминофоров. Соединения мышьяка — компонент боевых отравляющих веществ.