Arsin - Arsine
|
|||
İsimler | |||
---|---|---|---|
IUPAC adları
Arsenik trihidrit
Arsan Trihidridoarsenik |
|||
Diğer isimler
Arsenüretlenmiş hidrojen,
Arsenli hidrit, Hidrojen arsenit Arsenik hidrit |
|||
tanımlayıcılar | |||
3B model ( JSmol )
|
|||
chebi | |||
CHEMBL | |||
Kimyasal Örümcek | |||
ECHA Bilgi Kartı | 100.029.151 | ||
AT Numarası | |||
599 | |||
fıçı | |||
PubChem Müşteri Kimliği
|
|||
RTECS numarası | |||
ÜNİİ | |||
BM numarası | 2188 | ||
CompTox Panosu ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Özellikler | |||
KH 3 | |||
Molar kütle | 77.9454 g/mol | ||
Dış görünüş | renksiz gaz | ||
Yoğunluk | 4.93 g/l, gaz; 1.640 g/mL (−64 °C) | ||
Erime noktası | -111.2 °C (-168.2 °F; 162.0 K) | ||
Kaynama noktası | -62,5 °C (−80,5 °F; 210,7 K) | ||
0,2 g/100 mL (20 °C) 0,07 g/100 mL (25 °C) |
|||
Buhar basıncı | 14,9 atm | ||
Eşlenik asit | Arsonyum | ||
Yapı | |||
Köşeli piramit | |||
0.20 D | |||
Termokimya | |||
Std molar
entropi ( S |
223 J⋅K -1 µmol -1 | ||
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 ) |
+66,4 kJ/mol | ||
Tehlikeler | |||
Ana tehlikeler | Patlayıcı, yanıcı, potansiyel mesleki kanserojen | ||
Güvenlik Bilgi Formu | Bakınız: veri sayfası | ||
GHS piktogramları | |||
GHS Sinyal kelimesi | Tehlike | ||
H220 , H330 , H373 , H400 , H410 | |||
P210 , P260 , P271 , P273 , P284 , P304+340 , P310 , P314 , P320 , P377 , P381 , P391 , P403 , P403+233 , P405 , P501 | |||
NFPA 704 (ateş elmas) | |||
Alevlenme noktası | −62 °C (−80 °F; 211 K) | ||
Patlayıcı limitler | %5,1–78 | ||
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC): | |||
LD 50 ( ortalama doz )
|
2.5 mg/kg (intravenöz) | ||
LC 50 ( ortanca konsantrasyon )
|
|||
LC Lo ( yayınlanan en düşük )
|
|||
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları): | |||
PEL (İzin Verilebilir )
|
TWA 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) | ||
REL (Önerilen)
|
Cı 0.002 mg / m 3 [15 dakika] | ||
IDLH (Ani tehlike)
|
3 sayfa/dk | ||
Bağıntılı bileşikler | |||
İlgili hidritler
|
amonyak ; fosfin ; stibin ; bizmutin | ||
Ek veri sayfası | |||
Kırılma indisi ( n ), Dielektrik sabiti (ε r ), vb. |
|||
termodinamik
veriler |
Faz davranışı katı-sıvı-gaz |
||
UV , IR , NMR , MS | |||
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). |
|||
doğrulamak ( nedir ?) | |||
Bilgi kutusu referansları | |||
Arsin ( IUPAC adı: arsane ) bir bir inorganik bileşik ile , formül olarak H 3 . Bu yanıcı piroforik , ve son derece toksik azot grubu hidrit gaz basit bileşiklerden biri olan arsenik . Ölümcül olmasına rağmen, yarı iletken endüstrisinde ve organoarsenik bileşiklerin sentezi için bazı uygulamalar bulur . Terimi, arsin yaygın bir sınıfını tarif etmek için kullanılan organoarsenic formül ASH bileşiklerinin 3-x R x , R '= aril veya alkil . Örneğin, şöyle (Cı- 6 , H 5 ) 3 olarak adlandırılan trifenilarsin , "bir arsin" olarak adlandırılır.
Genel Özellikler
Standart durumunda arsin, suda (20 °C'de %20) ve birçok organik çözücüde az çözünür, renksiz, havadan daha yoğun bir gazdır . Arsinin kendisi kokusuz olsa da, hava ile oksidasyonu nedeniyle , bileşik 0,5 ppm'nin üzerinde mevcut olduğunda hafif bir sarımsak veya balık benzeri koku koklamak mümkündür . Bu bileşik kinetik olarak kararlıdır: oda sıcaklığında sadece yavaş ayrışır. Yaklaşık sıcaklıklarda. 230 °C, arsenik ve hidrojene ayrışma Marsh Testinin temeli olmak için yeterince hızlıdır (aşağıya bakınız). Stibine benzer şekilde , reaksiyon sırasında serbest kalan arsenik aynı reaksiyon için bir katalizör görevi gördüğünden , arsinin ayrışması otokatalitiktir. Nem , ışığın varlığı ve belirli katalizörler (yani alümina ) gibi diğer birkaç faktör dekompozisyon hızını kolaylaştırır.
AsH 3 , H–As–H açıları 91.8° ve her biri 1.519 Å uzunluğunda üç eşdeğer As–H bağına sahip piramidal bir moleküldür .
Keşif ve sentez
ASH 3 genelde reaksiyonu ile hazırlanmaktadır 3+ H kaynağa - eşdeğerleri.
- 4 AsCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 AsH 3 + 3 NaCl + 3 BCl 3
1775'te bildirildiği gibi, Carl Scheele , asit varlığında arsenik (III) oksidi çinko ile indirgedi . Bu reaksiyon, aşağıda açıklanan Marsh testinin bir başlangıcıdır .
Alternatif olarak, As 3− kaynakları da bu gazı üretmek için protonik reaktiflerle reaksiyona girer. Çinko arsenit ve sodyum arsenit uygun öncülerdir:
- Zn 3 As 2 + 6 H + → 2 Kül 3 + 3 Zn 2+
- Na 3 As + 3 HBr → AsH 3 + 3 NaBr
Reaksiyonlar
Külün kimyasal özelliklerinin anlaşılması 3 iyi gelişmiştir ve daha hafif davranışı ortalama göre tahmin edilebilir azot grubu gibi meslektaşları, PH 3 ve SbH 3 .
termal ayrışma
Ağır hidrür için tipik (örneğin, SBH 3 H 2 Te, SNH 4 ) ve kül 3 unsurları ile ilgili olarak kararsızdır. Diğer bir deyişle, kül 3 kinetik ancak termodinamik olarak stabil değildir.
- 2 KülH 3 → 3 H 2 + 2 As
Bu ayrışma reaksiyonu, As elementini saptayan aşağıda açıklanan Marsh Testinin temelidir.
Oksidasyon
SbH benzetme devam 3 , kül 3 hali hazırda bir okside konsantre O ile 2 ya da seyreltilmiş O 2 havada konsantrasyon:
- 2 Kül 3 + 3 O 2 → 2 O 3 + 3 H 2 O Olarak
Arsin, potasyum permanganat , sodyum hipoklorit veya nitrik asit gibi güçlü oksitleyici ajanların varlığında şiddetli reaksiyona girer .
Metalik türevlerin öncüsü
ASH 3 "çıplak" (veya "hemen hemen çıplak") As metal kompleksleri için bir haberci olarak kullanılır. Örnek dimanganese türleri [(C 5 , H 5 ), Mn (CO) 2 ] 2 Mn değeri, burada kül, 2 kül temel düzlemseldir.
Gutzeit testi
Arsenik için bir karakteristik testi külü reaksiyonunu içerir 3 Ag ile + arsenik için Gutzeit testi denir. Bu test, eskimiş olmasına karşın analitik kimya , altta yatan reaksiyonlar da külü afinitesini göstermektedir 3 "yumuşak" metal katyonları için. Gutzeit testinde, kül 3 sulu arsenik bileşiklerinin, tipik olarak, indirgenmesi ile oluşturulur arsenitler H varlığında Zn, 2 SO 4 . Gelişmiş gaz kül 3 daha sonra iyodinin maruz 3 ya toz veya bir çözelti halinde olabilir. Katı iyodinin ile 3 , kül 3 reaksiyona girerek sarı Ag üretmek üzere 4 Asno 3 AsH ise, 3 iyodinin bir çözeltisi ile reaksiyona girerek 3 siyah Ag vermek üzere 3 As.
Asit-baz reaksiyonları
As-H bağının asidik özelliklerinden sıklıkla yararlanılır. Böylece, AsH 3 protondan arındırılabilir :
- AsH 3 + NaNH 2 → NaAsH 2 + NH 3
Alüminyum trialkiller ile reaksiyon üzerine, kül 3 trimerik [R verir 2 Alash 2 ] 3 , R = (CH, 3 ) 3 Bu reaksiyon külden GaAs formları mekanizmaya ilgili olan 3 (aşağıya bakınız).
ASH 3 , genel olarak bazik olmayan olarak kabul edilir, ancak protonlanması için superacids tetrahedral türlerin izole edilebilir tuzları [ASH vermek üzere 4 ] + .
Halojen bileşikleri ile reaksiyon
Arsinin halojenler ( flor ve klor ) veya nitrojen triklorür gibi bazı bileşikleri ile reaksiyonları son derece tehlikelidir ve patlamalara neden olabilir.
katenasyon
PH davranışı aksine 3 , kül 3 H, ancak kararlı zincirleri oluşturmayan 2 zamanda kül 2 ve hatta, H 2 de-As (H) Ash 2 tespit edilmiştir. Diarsin, -100 °C'nin üzerinde kararsızdır.
Uygulamalar
Mikroelektronik uygulamaları
AsH 3 , mikroelektronik ve katı hal lazerleri ile ilgili yarı iletken malzemelerin sentezinde kullanılır . Fosforla ilgili olarak arsenik, silikon ve germanyum için bir n-dopantıdır . Daha da önemlisi, kül 3 yapmak için kullanılan yarı iletken GaAs ile kimyasal buhar biriktirme (CVD) 700-900 ° C de:
- Ga(CH 3 ) 3 + AsH 3 → GaAs + 3 CH 4
Mikroelektronik uygulamalar için, arsin, bir alt atmosferik gaz kaynağı aracılığıyla sağlanabilir . Bu tip gaz paketinde, arsin, bir gaz silindiri içindeki katı, mikro gözenekli bir adsorban üzerinde adsorbe edilir. Bu yöntem, gazın basınçsız depolanmasını sağlayarak silindirden arsin gazı sızıntısı riskini önemli ölçüde azaltır. Bu aparat ile gaz tüpü valf çıkışına vakum uygulanarak arsin elde edilir. İçin yarı iletken üretim , iyon implantasyonu işlemler, yüksek vakum altında faaliyet olarak, bu yöntem, uygulanabilir.
Kimyasal savaş
İkinci Dünya Savaşı'ndan önce AsH 3 olası bir kimyasal savaş silahı olarak önerildi . Gaz renksizdir, neredeyse kokusuzdur ve kimyasal savaşta aranan bir örtücü etki için gerekli olduğu için havadan 2,5 kat daha yoğundur. Sarımsak benzeri kokusunu koklamak için gerekenden çok daha düşük konsantrasyonlarda da öldürücüdür . Bu özelliklerine rağmen, yüksek yanıcılığı ve yanıcı olmayan alternatif fosgen ile karşılaştırıldığında daha düşük etkinliği nedeniyle arsin hiçbir zaman resmi olarak bir silah olarak kullanılmamıştır . Diğer yandan, bir çok organik bileşikler gibi arsine göre, levizit (β-chlorovinyldichloroarsine), Adamsite (diphenylaminechloroarsine), Clark, 1 ( diphenylchloroarsine ) ve Clark 2 ( Difenilsiyo ) etkili bir kimyasal savaş kullanım için geliştirilmiştir.
Adli bilim ve Marsh testi
AsH 3 , arsenik zehirlenmesinin tespitinde kimyasal bir ara madde olduğu için adli bilimlerde de iyi bilinmektedir . Eski (ama son derece hassas) Marsh testi , arsenik varlığında AsH 3 üretir . 1836'da James Marsh tarafından yayınlanan bu prosedür, bir kurbanın vücudunun (tipik olarak mide içeriği) As içeren bir örneğinin As içermeyen çinko ve seyreltik sülfürik asit ile muamele edilmesine dayanmaktadır : numune arsenik içeriyorsa gaz halinde arsin oluşacaktır. Gaz bir cam tüpe süpürülür ve 250-300 °C civarında ısıtılarak ayrıştırılır. As'ın varlığı, ekipmanın ısıtılmış kısmında bir tortu oluşumu ile gösterilir. Öte yandan, bir kara ayna yatağının görünümünü serin ekipman parçası (son derece kararsız antimon varlığını gösterir SBH 3 düşük sıcaklıklarda bile bileşenlerine ayrılır).
Marsh testi, 19. yüzyılın sonu ve 20. yüzyılın başında yaygın olarak kullanıldı; günümüzde adli tıp alanında atomik spektroskopi , endüktif eşleşmiş plazma ve x-ışını floresan analizi gibi daha karmaşık teknikler kullanılmaktadır. 20. yüzyılın ortalarında eser miktarda arsenik tespit etmek için nötron aktivasyon analizi kullanılmış olsa da , o zamandan beri modern adli tıpta kullanım dışı kalmıştır.
Toksikoloji
Arsinin toksisitesi diğer arsenik bileşiklerinden farklıdır. Ana maruz kalma yolu inhalasyondur, ancak cilt temasından sonra zehirlenme de tarif edilmiştir. Arsin , kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobine saldırır ve vücut tarafından yok edilmelerine neden olur.
Belirgin hale gelmesi birkaç saat sürebilen ilk maruziyet belirtileri baş ağrısı , baş dönmesi ve mide bulantısıdır , bunu hemolitik anemi (yüksek düzeyde konjuge olmayan bilirubin ), hemoglobinüri ve nefropati takip eder . Ağır vakalarda, böbreklerdeki hasar uzun süreli olabilir.
250 ppm'lik arsin konsantrasyonlarına maruz kalma hızla ölümcüldür: 30 dakikalık maruz kalma için 25-30 ppm'lik konsantrasyonlar ölümcüldür ve daha uzun maruz kalma sürelerinde 10 ppm'lik konsantrasyonlar ölümcül olabilir. Zehirlenme belirtileri 0,5 ppm'lik konsantrasyonlara maruz kaldıktan sonra ortaya çıkar. Diğer arsenik bileşiklerinde olduğu gibi, uzun süreli maruz kalmanın arsenikoza yol açabileceğini varsaymak makul olsa da, arsinin kronik toksisitesi hakkında çok az bilgi vardır .
ABD Acil Durum Planlaması ve Topluluk Bilgi Edinme Hakkı Yasası'nın (42 USC 11002) 302. Bölümünde tanımlandığı gibi Amerika Birleşik Devletleri'nde son derece tehlikeli bir madde olarak sınıflandırılır ve üreten, depolayan, veya önemli miktarlarda kullanın.
Mesleki maruziyet limitleri
Ülke | sınır |
---|---|
Arjantin | Onaylanmış insan kanserojen |
Avustralya | TWA 0.05 ppm (0.16 mg / m 3 ) |
Belçika | TWA 0.05 ppm (0.16 mg / m 3 ) |
Bulgaristan | Onaylanmış insan kanserojen |
Kolombiya | Onaylanmış insan kanserojen |
Danimarka | TWA 0.01 ppm (0.03 mg / m 3 ) |
Mısır | TWA 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) |
Fransa | |
Macaristan | TWA 0.2 mg / m 3 STEL 0.8 mg / m 3 |
Japonya | |
Ürdün | Onaylanmış insan kanserojen |
Meksika | TWA 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) |
Hollanda | MAC-TCG 0.2 mg / m 3 |
Yeni Zelanda | TWA 0.05 ppm (0.16 mg / m 3 ) |
Norveç | TWA 0.003 ppm (0.01 mg / m 3 ) |
Filipinler | TWA 0.05 ppm (0.16 mg / m 3 ) |
Polonya | TWA 0.2 mg / m 3 STEL 0.6 mg / m 3 |
Rusya | STEL, 0.1 mg / m 3 |
Singapur | Onaylanmış insan kanserojen |
Güney Kore | TWA 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) |
İsveç | TWA 0.02 ppm (0.05 mg / m 3 ) |
İsviçre | MAK-hafta 0,05 ppm (0,16 mg/m 3 ) |
Tayland | TWA 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) |
Türkiye | TWA 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) |
Birleşik Krallık | TWA 0.05 ppm (0.16 mg / m 3 ) |
Amerika Birleşik Devletleri | 0.05 ppm (0.2 mg / m 3 ) |
Vietnam | Onaylanmış insan kanserojen |
Not: Gölgeli alanlar, standart verilmeyen maruz kalma sınırlarını gösterir.
Ayrıca bakınız
- kakodilik asit
- kakodil oksit
- Laboratuvarda arsin üretmek için de kullanılan Devarda alaşımı
- Son derece zehirli gazların listesi
- İlk olarak AsH 3'ü analiz etmek için kullanılan Marsh testi
- James Marsh , 1836'da şimdi kendi adını taşıyan testi icat etti
- stibin
- Scheele's Green , 19. yüzyılın başlarında yaygın olarak kullanılan bir pigment
Referanslar
Dış bağlantılar
- Uluslararası Kimyasal Güvenlik Kartı 0222
- IARC Monografisi "Arsenik ve Arsenik Bileşikleri"
- Kimyasal Tehlikeler için NIOSH Cep Kılavuzu
- Institut National de Recherche et de sécurité (2000). " Trihidrür d'arsenik. " Fiş toksikoloji n° 53 . Paris: INRS. (Fransızcada)
- Air Liquide'den arsine ilişkin veriler