主题:【资料】元素周期表-砷

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英:Arsenic
  注音:shēn
  元素名称:砷
  原子序数:33
  元素符号:As
  元素原子量:74.92
  元素类型:非金属
  旧时在砒霜中含有
  砒霜:三氧化二砷(white) arsenic
  原子体积:(立方厘米/摩尔)
  13.1
  元素在海水中的含量:(ppm)
  太平洋表面 0.00145
  地壳中含量:(ppm)
  1.5
  发现人:马格努斯
  发现年代:1250年
  晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
  氧化态:
  Main As+3, As+5
  Other As-3
  化学键能: (kJ /mol)
  As-H 245
  As-C 200
  As-O 477
  As-F 464
  As-Cl 293
  As-As 348
  莫氏硬度:3.5
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电离能 (kJ/ mol)
  M - M+ 947
  M+ - M2+ 1798
  M2+ - M3+ 2735
  M3+ - M4+ 4837
  M4+ - M5+ 6042
  M5+ - M6+ 12305
  M6+ - M7+ 15400
  M7+ - M8+ 18900
  M8+ - M9+ 22600
  M9+ - M10+ 26400
  晶胞参数:
  a = 375.98 pm
  b = 375.98 pm
  c = 1054.75 pm
  α = 90°
  β = 90°
  γ = 120°
发现过程:  1250年,罗马的马格努斯在由雄黄与肥皂共热时得到砷[1]。
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元素描述:
  有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其中灰色晶体具有金属性,脆而硬,具有金属般的光泽,并善于传热导电,易被捣成粉沫。密度5.727克/立方厘米。熔点817℃(28大气压),加热到613℃,便可不经液态,直接升华,成为蒸气,砷蒸气具有一股难闻的大蒜臭味。砷的化合价+3和+5。第一电离能9.81电子伏特。游离的砷是相当活泼的。在空气中加热至约200℃时,有萤光出现,于400℃时,会有一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的氧化砷烟。游离元素易与氟和氮化合,在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于强碱,生成砷酸盐。
  元素来源:
  主要以硫化物矿形式存在,有雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)、砷黄铁矿(FeAsS)等。由三氧化二砷用碳还原而制得。
  元素用途:
  砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。
  用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。
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元素辅助资料:
  砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3)、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。因此人们很早就认识到砷和它的化合物。
  经过分析,在我国商代时期的一些铜器中有砷,有的多达4%。铜砷合金中含砷约10%时呈现白色,有锡时含砷少一些,也可得银白色的铜。我国古代劳动人民创造了白铜。
  砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和沙虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性,今天砷的拉丁名称 arsenium和元素符号As正是由这一词演变而来。
  1世纪希腊医生第奥斯科里底斯叙述烧砷的硫化物以制取三氧化二砷,用于医药中。三氧化二砷在我国古代文献中称为砒石或砒霜。小剂量砒霜作为药用在我国医药书籍中最早出现在公元973年宋朝人编辑的《开宝本草》中。
  西方化学史学家们一致认为从砷化合物中分离出单质砷的是13世纪德国炼金家阿尔伯特·马格努斯,他是用肥皂与雌黄共同加热获得单质砷的。比中国的葛洪大概晚了900年。
  到18世纪,瑞典化学家、矿物学家布兰特阐明砷和三氧化二砷以及其他砷化合物之间的关系。拉瓦锡证实了布兰特的研究成果,认为砷是一种化学元素。
  砷的拉丁名称arsenicum和元素符号As来自希腊文arsenikos,原意是“强有力的”,“男子气概”,表示砷化合物在医药中的作用。
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砷过量表现
  砷的素性与其化合物有关,无机砷氧化物及含氧酸是最常见的砷中毒的原因。
  通过尿砷检测可确定是否中毒,暂行标准是尿砷含量达到0.09mg/L以上为中毒。检测发砷也可以了解砷中毒情况,中毒暂行标准为发砷含量达到0.06μg/g以上为中毒。但受环境污染的影响,各地区应有本地区的发砷正常含量的标准。
 砷的简介
  砷在自然界中主要以硫化物的形式存在,如雌黄和雄黄。最常见的化合物为砷的氢化物AsH3或称胂。砷以三价和五价状态存在于生物体中,三价砷在体内可以转化为甲基或甲基砷化物。
 砷的发现
  公元1250年,罗马的马格努斯在由雄黄与肥皂共热时得到砷。比中国的葛洪大概晚了900年。
  三氧化二砷在我国古代文献中称为砒石或砒霜。小剂量砒霜作为药用在我国医药书籍中最早出现在公元973年宋朝人编辑的《开宝本草》中。
 食物来源
  鱼、海产品、谷类、酒、和粮谷制品是砷的主要膳食来源。
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代谢吸收
  膳食中各种砷很容易被吸收,也可通过皮肤或呼吸进入体内。无机砷酸盐和亚砷酸盐的水溶液中的砷有90%以上可被吸收,不同形式的有机砷其砷的吸收程度也不一样,胂甜菜碱较胂胆碱多,而口服羟乙酰期砷酸钠后,大部分都由粪便排出。砷酸盐的吸收是依靠尝试梯度的转运,而有机砷的吸收主要通过肠界而脂质区扩散。砷被吸收后在肝脏进行甲基化,并受体内谷胱甘肽、蛋氨酸和胆碱状态的影响。砷以甲基化衍生物的形式由尿排出。有机砷中,胂甜菜碱在体内不经过生物转化即从尿排出,而胂胆碱大多数转化为胂甜菜碱后由尿排出,另一些与胆碱相似,掺入体内磷脂。
生理功能
  大量的羊、微型猪和鸡的研究结果提出,砷是必需微量元素。饮料中含砷较低时(10~30mg/g),导致生长滞缓,怀孕减少,自发流产较多,死亡率较高。骨骼矿化减低,在羊和微型猪还观察至心肌和骨骼肌纤维萎缩,线粒体膜有变化可破裂。砷在体内的生化功能还未确定,但研究提示砷可能在某些酶反应中起作用,以砷酸盐替代磷酸盐作为酶的激活剂,以亚砷酸盐的形式与巯基反应作为酶抑制剂,从而可明显影响某些酶的活性。有人观察到,在做血透析的患者其血砷含量减少,并可能与患者中枢神经系统紊乱、血管疾病有关。
生理需要
  根据动物实验资料提出,人的砷需要量为6.25μg/4.18MJ~12.5μg/4.18MJ,世界各地砷的摄入量一般为12~40μg,但摄入海产品多的人,砷的摄入量可达到每天195μg。
 砷缺乏症
  在雏鸡、仓鼠、山羊、猪和大白鼠实验中,砷缺乏最一致的表现是生长抑制和生殖异常,后者的特征是受精能力损伤和围产期死亡率的增加。所有物种在缺砷时都表现出各种器官内矿物质含量的变化。对砷缺乏的某些应答反应取决于应激因子或其他因素的存在。
petrowb
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