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释义

砷shen

第四周期VA族元素,元素符号As。约317年我国炼丹家葛洪就在他的著作 《抱朴子》的“仙药篇”中指出,雄黄、松脂、硝石 (1: 1:0.5) 三物合炼出砷; 1250年德国的A· 马格努斯将雄黄与肥皂共热时得到砷。砷的英文名称Arslnic来自希腊文强烈一词,比喻其毒性强烈。砷在地壳中质量含量为5×10-4%,在自然界大部分存在于与金属或硫的化合物中,如硫砷镍矿NiAsS,砷黄铁矿FeAsS (毒砂),雄黄As4S4,雌黄As2S3等,只是偶尔以游离状态存在。砷有黄砷、黑砷、灰砷等好几种同素异形体,通常最稳定的是金属态砷,或称灰砷。它是钢灰色脆性晶体,在新折断处有金属光泽,具有金属的导电性。熔点为817℃ (28×105Pa),613℃时升华,相对密度为5.727。砷蒸气是As4分子,为正四面体结构,温度高于800℃时分解为As2,温度再高可分解为单原子分子。砷不溶于水,溶于硝酸和
王水,也能溶于强碱,生成砷酸盐。在强热时燃烧生成白色三氧化二砷,具有蒜味,剧毒。砷还形成五氧化二砷,俗称白砷。砷易与氟和氮化合,在高温下可与许多元素直接作用。强氧化剂可将砷氧化为砷酸,如:

2As+5Cl2+8H2O=2H3AsO4+10HCl

游离砷或其化合物全都有剧毒。砷在化合物中表现出+V,+Ⅲ和-Ⅲ氧化态。砷化氢AsH3或胂是无色剧毒的气体,有蒜味,难溶于水。新生态的氢可使任何砷的化合物还原成胂,例如:


As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O

胂不稳定,受热时容易分解为氢和游离砷。胂的这一性质可用于检验各种物质中砷的存在与否,用还原剂作用于被分析的含砷物质,就可生成胂,再加热在仪器的冷却部分得到黑色发光层,称为“砷镜”。三氧化二砷溶于水时与水作用生成亚砷酸或氢氧化砷(Ⅲ),它具有两性,但以酸性为主。As (Ⅲ) 的化合物显示出还原性,可被氧化成As (Ⅴ) 的化合物。砷酸H3AsO4通常为固态,易溶于水,酸性与磷酸相近。砷酸盐也很象相应的磷酸盐。也有偏砷酸和焦砷酸,砷酸是三元酸,有砷酸盐和砷酸氢盐和砷酸二氢盐。砷酸的酸性比亚砷酸强得多,砷酸和砷酸盐在酸性介质中显示出氧化性,被还原为亚砷酸或亚砷酸盐,例如:


K3AsO4+2KI+H2SO4=K3AsO3+I2+K2SO4+H2O

砷可形成难溶的黄色三硫化二砷和五硫化二砷。砷与某些金属生成的砷化物,如砷化铜Cu3As,砷化钙Ca3As2,砷化镓GaAs等,其中有许多可看做是胂中的氢被金属原子取代的产物。砷用于制造硬质合金,黄铜中掺有微量砷时可防止脱锌。纯砷和砷化镓大量用于晶体管及其他半导体元件。砷的化合物在医药上和农业上用做杀虫剂。将三氧化二砷同碳还原可制得砷。

产地夏河县阿芒沙、吉金矿伴生砷和安西县辉铜矿 (伴生砷), 总储量4.1万吨。

一种具有双重性质(金属性与非金属性)的稀缺元素。它的矿物如雄黄、雌黄、信石等,自古就为人们所熟悉,并用作药物、杀虫剂等。元素符号As,密度5.73g/cm3(约为铅的一半);加热时直接转变为气体,升华温度为615℃;需在36个大气压下加热才能使之成液态,其熔点814℃;不溶于水,大部分化合物均有剧毒;用其配制成铜、铅合金,可提高合金的抗蚀性和抗磨性。主要来源于处理铜、铅、金等硫化矿物的副产品,多以化合物的形态产出。其中,三氧化二砷(白砷,俗称砒霜)的产出量最大(约占砷产量的97%)。20世纪末,世界砷的年消费量为5.5万t左右。最大的应用领域是农业和林木业(占耗砷量的90%),主要用作杀虫剂、除草剂和木材防腐剂。玻璃、印染和有色金属合金行业也有一定用量。近年来,用高纯砷制备的砷化镓半导体材料得到了广泛应用,砷在该领域的用量逐年增多。

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更新时间:2025/9/28 23:49:06