სახე

მეტალური ნაცრისფერი

ძირითადი თვისებები

დასახელება, სიმბოლო, ნომერი

დარიშხანი, As, 33

წარმოთქმა

ელემენტის კატეგორია

მეტალოიდი

ჯგუფი, პერიოდი, ბლოკი

15, 4, p

ატომური მასა

74.92160(2) გ მოლი-1

ელექტრონული კონფიგურაცია

[Ar] 4s2 3d10 4p3

ელექტრონები ორბიტალებზე

2, 8, 18, 5
(იხ. სურათი)

ფიზიკური თვისებები

აგრეგატული მდგომარეობა

მყარი

სიმკვრივე

5.727 გ სმ-3

სიმკვრივე თხევად მგდომარეობაში (ლღობის ტემპერატურაზე)

5.22 გ სმ-3

ლღობის ტემპერატურა

887 (სუბლიმაცია) K, 615 (სუბლ.)˚C
1139 (სუბლ.) ˚F

დუღილის ტემპერატურა

__ K, __ ˚C, __ ˚F

კრიტიკული წერტილი

დნობის სითბო

(ნაცრისფერი) 24.44 კჯ მოლი-1

აორთქლების სითბო

34.76 კჯ მოლი-1

სპეციალური სითბოტევადობა

(25 ˚C)
24.64 კჯმოლი-1
K-1

ორთლის წნევა
P(Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
T(K)-ზე 553 596 646 706 781 874

ატომური თვისებები

ჟანგვითი რიცხვები

5, 3, 2, 1, -3
(რბილი მჟავა ოქსიდი)

ელექტროუარყოფითობა

2.18 (პოლინგის შკალა)

იონიზაციის ენერგიები

I: 947.0 კჯმოლი-1
II: 1798 კჯმოლი-1
III: 2735 კჯმოლი-1

ატომური რადიუსი

119 pm

კოვანელტური რადიუსი

119±4 pm

ვან დერ ვაალსის რადიუსი

185 pm

სხვადასხვა

კრისტალური სტრუქტურა

რომბოედრი

მაგნიტური მოწესრიგებულობა

დიამაგნიტური

კუთრი ელექტრული წინაღობა

(20˚C) 333ნΏ მ

სითბოგამტარობა

(300 K) 50.2 ვტმ-1K-1

სითბოგადაცემა

(25˚C) ___ µm m-1K-1

ბგერის სიჩქარე

(20˚C) ___მ/წმ

იუნგის მოდული

8 გპა

შერის მოდული

___ გპა

ბულკის მოდული

22 გპა

სიმტკიცე მოსის მიხედვით

3.5

CAS-ის რეფისტრაციის ნომერი

7440-38-2

მდგრადი იზოტოპები

იზოტოპი NA ნახევარ-სიცოცხლე DM DE(MeV) DP
73As სინთ. 80.3 დღე ε - 73Ge
γ 0.05D, 0.01D, e -
74As სინთ. 17.78 დღე ε - 74Ge
β+ 0.941 74Ge
γ 0.595, 0.634 -
β- 1.35, 0.717 74Se
75As 100% 75As მდგრადია 42 ნეიტრონით

დარიშხანი

დარიშხანი

დარიშხანი - As (Arsenicum) ქიმიური ელემენტია ატომური ნომრით 33. დარიშხანი ძლიერი საწამლავია. იგი არსებობს მრავალი ალოტროპიული სახით, თუმცა მხოლოდ მისი რუხი ფორმაა მნიშვნელოვანი. დარიშხანი და მისი ნაერთები ძირითადად გამოიყენება, როგორც შემალღობელი აგენტი ტყვიის ბატარეებში, მაგრამ ისტორიულად იგი ფართოდ გამოიყენებოდა, როგორც პესტიციდი, ჰერბიციდი, ინსექტიციდი, თუმცა ამ მიმართულებით მისი გამოყენება თანდათან მცირდება. მსოფლიოს ზოგიერთ ნაწილში დარიშხანის არსებობა სასმელ წყლებში პრობლემატურია.

 

დახასიათება

ფიზიკური თვისებები

ყვითელი დარიშხანის As4 სტრუქტურა

დარიშხანის ალოტროპიებს შორის მისი ლითონური რუხი ფორმა ყველაზე მნიშვნელოვანია. მისი სტრუქტურა გრაფიტის (შრეებად განლაგებული) მსგავსია და შეიცავს ექვსწევრიან ბირთვებს. თითოეული ატომი ფენებში უკავშირდება სამ სხვა ატომს და კოორდინირებულია დარიშხანის სამი ატომით. მას გააჩნია მაღალი სიმკვრივე - 5.73გ/სმ3. იგი ნახევარგამტარია და რბილი (მოხის სკალით » 3.5).

დარიშხანს, ფოსფორიდის მსგავსად ახასიათებს ალოტროპია. ცნობილია სამი ალოტროპიული სახესხვაობა მეტალური რუხი, ყვითელი და შავი დარიშხანი. ყვითელი დარიშხანი (As4) რბილი და ცვილისებურია, იგი რამდენადმე ემსგავსება P4-ის მოლეკულებს. ორივე ნაერთში ოთხი ატომი განლაგებულია ტეტრაედრულად. სტრუქტურაში, რომელშიც თითოეული ატომი დარიშხანის ერთმაგი ბმით უკავშირდება დანარჩენ სამ ატომს. ეს არამდგრადი ალოტროპი მოლეკულურია, ძლიერ აქროლადი და აქვს დაბალი სიმკვრივე, ძლიერ ტოქსიკურია. ყვითელი დარიშხანი (სიმკვრივე - 1.97 გ/სმ3 ) მიიღება დარიშხანის ორთქლის თხევად აზოტში სწრაფი გაცივებით, იგი სინათლის მოქმედებით სწრაფად გადადის რუხ დარიშხანში.

შავი დარიშხანი სტრუქტურით წითელი ფოსფორის მსგავსია. დარიშხანის სამი მეტალოიდური სხვადასხვა სტრუქტურის ფორმები თავისუფალი სახით ნაპოვნია ბუნებაში.

იზოტოპები

დარიშხანის სტაბილური იზოტოპი, რომელიც გვხვდება ბუნებაში არის 75As. 2003 წლისათვის სინთეზირებული იყო 33 რადიოიზოტიპი, ატომური მასით 60-დან 92-მდე. ამათგან ყველაზე სტაბილურია 73As ნახევარდაშლის პერიოდით - 80.3 დღე. უახლოეს პერიოდში აღწერილ იქნა 10 ბირთვული იზოტოპი ატომური მასით 66-დან 84-მდე. ამათგან ყველაზე სტაბილურია მეტა68As ნახევარდაშლის პერიოდით - 111წმ.

 

 

დარიშხანის ქიმია

დარიშხანი ტრიოქსიდამდე იჟანგება ჰაერზე გაცხელებით, ამ რეაქციის დროს იგრძნობა ნივრის სუნი. ასეთივე სუნი იგრძნობა მინერალ არსენიდის - არსენოპირიტის ჩაქუჩით დამტვრევის დროს. დარიშხანი (და მისი ზოგიერთი ნაერთი) გაცხელებით სუბლიმირდება ატმოსფერულ წნევაზე. თხევად მდგომარეობაში გადადის 20 ატმოსფეროზე და ზევით. ამით შეიძლება აიხსნას, თუ რატომაა მისი ლღობის ტემპერატურა უფრო მაღალი, ვიდრე დუღილისა.

 

ნაერთები

დარიშხანის ნაერთები ზოგიერთი თვისებებით ჰგავს ფოსფორის ნაერთებს (რომელიც პერიოდულ სისტემაში იგივე ქვეჯგუფშია). დარიშხანი უფრო ნაკლებად გვხვდება ხუთვალენტიან მდგომარეობაში, უფრო მეტად იგი გვხვდება დაჟანგულობის რიცხვით -3 (არსენიდები, როგორიცაა შენადნობის მსგავსი ინტერმეტალური ნაერთები, +3 არსენატებში(III) (არსენითები) და ორგანოდარიშხანი). დარიშხანი აგრეთვე ადვილად უკავშირდება თავისთავს As34 მინერალ სკუთერუდიტში. +3 დაჟანგულობის მდგომარეობაში, დარიშხანი ტიპიური პირამიდული ნაერთია, რომელსაც გააჩნია თავისუფალი წყვილი ელექტრონი.

 

 

არაორგანული ნაერთები

დარიშხანი წარმოქმნის უფერო, უსუნო კრისტალურ ოქსიდს As2O3 (”თეთრი დარიშხანი”) და As2O3, რომელიც ჰიგროსკოპულია, ადვილად იხსნება წყალში და წარმოქმნის მჟავა ხსნარებს. დარიშხან (V) მჟავა სუსტი მჟავაა. მის მარილებს არსენიტები ეწოდება , მაგალითად პარიზის მწვანე, კალციუმის არსენატი, რომლებიც სოფლის მეურნეობაში გამოიყენებიან, როგორც ინსექტიციდები და საწამლავები.

დარიშხანის ბევრი ნაერთია ცნობილი გოგირდთან. ასეთებია (As2S3) და (As4S4) , რომლებიც მხატვრობაში გამოიყენება როგორც პიგმენტები. დარიშხანის სულფიდებში As4S3 და As4S10 - მისი ჟანგვითი რიცხვია +2 (As4S4).

კარგადაა ცნობილი დარიშხან(III)-ის ტრიფთორიდები, ტრიქლორიდი, ტერიბრომიდი და ტრიიოდიდი, რომელთაგან მნიშვნელოვანია მხოლოდ AsF5. იგი ოთახის ტემპერატურაზე სტაბილურია, მაშინ როცა პენტაქლორიდი სტაბილურია მხოლოდ −50 °C-ზე ქვემოთ.

დარიშხანი როგორც მეთხუთმეტე ჯგუფის ელემენტი გამოიყენება ნახევარგამტარების კომპონენტებად. გალიუმის, ინდიუმისა და ალუმინის არსენიდები გამოიყენება ნახევარგამტარ მასალებად.

 

ორგანოდარიშხანის ნაერთები

ტრიმეთილდარიშხანი

ორგანოდარიშხანის ნაერთები საკმაოდაა ცნობილი. ბევრი მათგანი I მსოფლიო ომში გამოიყენებოდა, როგორც ქიმიური იარაღი. მათი ზოგადი ფორმულაა R3-xAsClx (სადაც R= ალკილი და არიალია, x= 0,1,2) კაკოდილი მჟავა, რომელიც ისტორიულია და იწვევს პრაქტიკულ ინტერესს, მიიღება დარიშხანის ტრიქლორიდის მეთილირებით. ამ რეაქციას არა აქვს ანალოგი ფოსფორის ქიმიაში.

 

გავრცელება და მიღება

ბუნებრივი დარიშხანი

მინერალური ფორმულით MAsS და MAs2 (M = Fe, Ni, Co), წარმოადგენს დარიშხანთან ერთად დარიშხანის კომერციულ წყაროს. ამის ილუსტრაციას წარმოადგენს არსენოპირიტი (FeAsS), რომელიც სტრუქტურულად ჰგავს რკინის სპირტს. გარდა ამისა ცნობილია ბევრი დარიშხანშემცველი მინერალი.

ზემოთ მოყვანილი არაორგანული ფორმების გარდა დარიშხანი ჩვენს ირგვლივ აგრეთვე გვხვდება ორგანული ფორმებითაც. სხვა ბუნებრივი ფორმები გვხვდება ვულკანურ ფერფლში, აგრეთვე დარიშხანის შემცველ მინერალებში და ნიადაგის წყლებში. იგი აგრეთვე ნაპოვნია საკვებში, წყალში, მტვერში და ჰაერში.

2005 წელს ჩინეთი აწარმოებდა თეთრი დარიშხანის მსოფლიო წარმოების 50%-ს, შემდეგ იყო ჩილე, პერუ და მაროკო.

არსენოპირიტის ჰაერზე დაჟანგვით დარიშხანი სუბლიმირდება დარიშხან (III) ოქსიდად, ხოლო უჰაერო დაჟანგვით ვღებულობთ მეტალურ დარიშხანს.

 

ისტორია

 

რეალგარი

 

დარიშხანის მოპოვება 2006 წელს

სიტყვა ”arsenic” წარმოდგება სირიული სიტყვისგან ”zarniqa” და სპარსული სიტყვისგან ”Zarnikh” რაც ნიშნავს ”yellow orpigment” (პეროპიგმენტი As2S3) – ბერძნულად ”arsenikom”. იგი აგრეთვე ენათესავება ბერძნულ სიტყვას ”arsenikos” , რაც ნიშნავს "masculine" ან "potent" (ძლიერს). ეს სიტყვა აგრეთვე ენათესავება ლათინურ ”arsenicum” - ს და ძველ ფრანგულ ”arsenic” , რომლისგანაც წარმოდგა ინგლისური სიტყვა ”arsenic” - დარიშხანი. დარიშხანის ბუნებრივი ნაერთები ოქროსფერი-მოყვითალო პეროპიგმენტი As2S3 და მუქი ყავისფერი რეალგარი As4S4 ჯერ კიდევ უძველესი ხალხისთვის იყო ცნობილი, რომლებიც ამ მინერალს იყენებდნენ საღებრების და წამლების დასამზადებლად.

ბრინჯაოს ხანაში დარიშხანი ხშირად გაიგივებული იყო ბრინჯაოსთან, მისგან მიღებული შენადნობები იყო მძიმე (ე.წ “arsenical bronze”) ა.მაგნუსმა პირველად გამოყო ელემენტი დარიშხანი 1250წ-ს საპნის დარიშხანის ტრისულფიდთან გაცხელებით. 1643წ ჯ.შროდერმა გამოაქვეყნა დარიშხანის მიღების ორი გზა. ლ.გასიქორდის მიერ 1760წ-ს სინთეზირებული იქნა პირველი სინთეზური მეტალორგანული ნაერთი კალიუმის აცეტატისა და დარიშხანის ტრიოქსიდის ურთიერთქმედებით.

XVIII საუკუნის მეორე ნახევარში “arsenic” ( დარიშხანის თეთრი ტრიოქსიდი) შეურიეს ძმართან და ცარცთან და ამით იკვებებოდნენ ქალები სახის ფერის გასაუმჯობესებლად. ”arsenic”-ს ქალები იყენებდნენ აგრეთვე სახისა და მკლავების შესაზელად, მაგრამ ”arsenic” - ის საკვებზე დამატებამ 1858წ-ს გამოიწვია მოწამვლა და დაახლოებით 20 ადამიანი დაიღუპა.

 

გამოყენება

დარიშხანი ფართოდ გამოიყენება სპილენძთან და განსაკუთრებით ტყვიასთან შენადნობის სახით. ტყვია გამოიყენება ავტომატურ ბატარეებში, რომელიც საკმაო რაოდენობით შეიცავს დარიშხანს. დარიშხანისა და ტყვიის შენადნობისგან ამზადებენ საფანტს.

სოფლის მეურნეობა. დარიშხანი ტოქსიკურია. იგი გამოიყენება როგორც ინსტექციდი (მწერების საწინააღმდეგოდ), ასევე როგორც ფენგიციდი (სოკოების წინააღმდეგ), ტყვიის წყალბადარსენატმა გამოყენება ჰპოვა ისექტოფენგიციდებმა ( ე.ი. მოქმედებს როგრც მწერების, ასევე სოკოების წინააღმდეგ). XXს-ს ბოლოს მონონატრიუმმეთილარსენატმა (MSMA) და დინატრიუმმეთილარსენატმა (DSMA) - დარიშხანის ნაკლებ ტოქსიკურმა ორგანულმა ფორმამ სოფლის მეურნეობაში ჩაანაცვლა ტყვიის არსენიტები.

აშშ-ში ცხოველთა ავადმყოფობის პრევენციისა და მათი ზრდის სტიმულირებისათვის, ცხოველთა საკვებს უმატებდნენ დარიშხანს. ამის მაგალითია სოქსარსონი, რომელიც გამოიყენეს 1995-2000 წლებში.

გამოყენება მედიცინაში. XVIII, XIX, XX საუკუნის განმავლობაში დარიშხანის ნაერთები გამოიყენებოდა მედიცინაში. მათ შორის იყო არსფენამინი და დარიშხანის ტრიოქსიდი: ეს უკანასკნელი გამოიყენებოდა აგრეთვე ფსორიაზის წინააღმდეგ. უკანასკნელი პერიოდის კვლევებში მოცემულია ლოკალურ სიმსივნეებში დარიშხან-74 (პოზიტრონების ავადმყოფი) გამოიყენება. დარიშხანი ასევე გამოიყენება საწყის პროდუქტად დარიშხანის პრეპარატების მისაღებად. მისი ზოგიერთი ნაერთი გამოიყენება როგორც სამკურნალო საშუალება. დარიშხანის შემცველი ნაერთები (As2O3 , KASO2 , Na2HASO4) გამოიყენება სისხლძარღვების დაავადების დროს და ნევრასტენიის შემთხვევაში, აგრეთვე სტომატოლოგიურ პრაქტიკაში და სხვ. დარიშხანის ორგანული ნაერთები (ნოვარსენოლი, მიარსენოლი და სხვა ), ძირითადად გამოიყენება სიფილისის, მალარიის, ტიფის და სხვა დაავადებების დროს.

სამხედრო შეიარაღება. I მსოფლიო ომის შემდეგ აშშ ააგო სათავსო 2000 ტონა ლევისიტისათვის (ClCH=CHAsCL2), რომელიც წარმოადგენს მომწამლავ ნივთიერებას -წარმოქმნის წყლულებს და გამაღიზიანებლად მოქმედებს ფილტვებზე. ეს ნაერთი 1950-იან წლებში შენახული იყო მეხიკოში. ვიეტნამის ომის განმავლობაში აშშ-მა გამოიყენა ”ლურჯი აგენტი” - ნატრიუმის კაკოდილატი და მისი მჟავური ფორმა, როგორც ერთ-ერთი ჰერბიციდი (ქიმიური ნივთიერება, რომელიც გამოიყენება მცენარეების მოსასპობად), რის შედეგადაც ვიეტნამელები დარჩნენ მოსავლის გარეშე.

სხვადასხვა გამოყენება. სპილენძის აცეტოარსენიტი გამოიყენებოდა როგორც მწვანე პიგმენტი სხვადასხვა სახელწოდებით, მათ შორის ”პარიზის მწვანე” და ”ემერალდის მწვანე”. ცნობილია აგრეთვე ”შეელის მწვანე” (სპილენძის არსენიტი) რომელიც XIX საუკუნეში აგრეთვე ტკბილეულობაში გამოიყენებოდა როგორც შემღებავი აგენტი.

კალციუმის არსენიდი წარმოადგენს მნიშვნელოვან ნახევარგამტარ მასალას.

დარიშხანი აგრეთვე გამოიყენება ბრინჯაოში და პიროტექნიკაში. დარიშხანის 2%-ზე მეტი გამოიყენება ტყვიის შენადნობში. დანიშხანი მცირე რაოდენობით ემატება თითბერს, რომელიც აძლევს მას გამძლეობას (დეცინკიზაციის პირობებში), ასეთი თითბერი გამოიყენება წყალგაყვანილობის დანადგარებში. დარიშხანი გამოიყენება ოპტიკურ მინებში. აგრეთვე ტყავის, ბეწვეულის და ფიტულების კონსერვირებისთვის.

ბიოლოგიური როლი. დარიშხანსა და ფოსფორს შორის მსგავსება იმდენად დიდია, რომ შესაძლებელია ბიოქიმიურ რეაქციებში ფოსფორის ჩანაცვლება დარიშხანით, მაგალითად, ტოქსიკური დოზების ქვემოთ დარიშხანის ხსნადი ნაერთები მოქმედებდნენ, როგორც სტიმულატორები და ეს ნაერთები მცირე დოზებით საკმაოდ პოპულარული იყო XVIIIს-ის შუა წლებში ადამიანებისთვის.

ბაქტერიის ზოგიერთი სახე თავის ენერგიას ღებულობს სხვადასხვა საწვავის დაჟანგვით, რომლის დროსაც არსენატი აღდგება არსენიტამდე. ენზიმები, ცნობილია როგორც არსენატ რედექტაზები.

 

როქარსონი –
ფრინველის საკვების დანამატი

დარიშხანის ბიომეთილირება. არაორგანული დარიშხანი და მისი შენაერთები, რომლებიც შედიან საკვებში, პროგრესულად მეტაბოლიზდება დარიშხანის ნაკლებ ტოქსიკურ ფორმაში, მეთილირების პროცესების შედეგად. მაგალითად როგორიცაა, მატრიცა Scopulariopsis brevicaulis-ი მნიშვნელოვანი რაოდენობით წარმოიქმნება ტრიმეთილარსენისაგან, თუ იქ არსებობს არაორგანული დარიშხანი. ორგანული ნართი - არსენობუტაინი ნაპოვნია წყლის ზოგიერთი საკვებში, როგორიცაა თევზი და სოკო, რომელშიც იგი დიდი რაოდენობითაა. საშუალო დოზა, რომელსაც ადამიანი ღებულობს არის 10-650 მ/ დღეში, 1000Mმ-მდე რაოდენობა არ არის უჩვეულო თევზის ან სოკოს მოხმარების დროს, მაგრამ ასეთი თევზით კვება საშიშია,რადგანაც დარიშხანის ასეთი ნაერთები ახლოსაა არატოქსიკურობის ზღვართან.

ეკოლოგიური პრობლემები. დარიშხანის შემცველობამ მიწისწყლებში გამოიწვია ბანგლადეშსა და მის მეზობელ ქვეყნებში მასიური ეპიდემია. დღეისთვის მსოფლიოში დარიშხანის მიწის წყლების მოხმარებისას 42 ძირითადი ინციდენტია აღწერილი. დადგენილია, რომ დაახლოებით 57 მილიონი ადამიანი სვამს დარიშხანის შემცველ წყალს. მის წყლებში, რომელშიც მისი კონცენტრაცია მსოფლიო ჯანმრთელობის ორგანიზაციის სტანდარტებზე მეტია (10 ნაწილი მილიარდზე).

აშშ-ში დარიშხანი ნაპოვნია ქვეყნის სამხრეთ- დასავლეთ რაიონში.

 

დარიშხანი (As) საწამლავია. მედიცინაში მის ორგანულ (ამინარსონი, მიარსენოლი, ნოვარსენალი, ოსარსოლი) და არაორგანულ (ნატრიუმარსენიტი, კალიუმარსენიტი) ნაერთებს იყენებენ , როგორც სამკურნალო, ასევე სადიაგნოსტიკო მიზნით.

 

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით