რა არის დარიშხანი? განმარტება, ფორმულა, თვისებები. მენდელეევის ელემენტების პერიოდული სისტემა - დარიშხანი ელემენტის მდებარეობა პერიოდულ სისტემაში დარიშხანი

დარიშხანი (სახელი მომდინარეობს სიტყვიდან თაგვი, რომელიც გამოიყენება თაგვების სატყუარას) არის პერიოდული ცხრილის ოცდამესამე ელემენტი. ეხება ნახევრადმეტალებს. მჟავასთან შერწყმისას ის არ წარმოქმნის მარილებს, არის მჟავა წარმომქმნელი ნივთიერება. შეუძლია შექმნას ალოტროპული მოდიფიკაციები. დარიშხანს აქვს სამი ამჟამად ცნობილი ბროლის გისოსის სტრუქტურა. ყვითელი დარიშხანი ავლენს ტიპიური არალითონის, ამორფული დარიშხანის თვისებებს შავი, ხოლო ყველაზე სტაბილური მეტალის დარიშხანი ნაცრისფერია. ბუნებაში ის ყველაზე ხშირად გვხვდება ნაერთების სახით, ნაკლებად ხშირად თავისუფალ მდგომარეობაში. ყველაზე გავრცელებულია დარიშხანის ნაერთები ლითონებთან (არსენიდები), როგორიცაა დარიშხანის რკინა (არსენოპირიტი, შხამიანი პირიტი), ნიკელი (კუპფერნიკელი, ასე დასახელებულია სპილენძის მადნის მსგავსების გამო). დარიშხანი არის დაბალაქტიური ელემენტი, წყალში უხსნადი და მისი ნაერთები კლასიფიცირდება როგორც ოდნავ ხსნადი ნივთიერებები. დარიშხანის დაჟანგვა ხდება გათბობის დროს, ოთახის ტემპერატურაზე ეს რეაქცია ძალიან ნელა მიმდინარეობს.

დარიშხანის ყველა ნაერთი არის ძალიან ძლიერი ტოქსინები, რომლებიც უარყოფითად მოქმედებს არა მხოლოდ კუჭ-ნაწლავის ტრაქტზე, არამედ ნერვულ სისტემაზეც. ისტორიამ იცის დარიშხანით და მისი წარმოებულებით მოწამვლის მრავალი სენსაციური შემთხვევა. დარიშხანის ნაერთები შხამად გამოიყენებოდა არა მხოლოდ შუა საუკუნეების საფრანგეთში, ისინი ცნობილი იყო ძველ რომსა და საბერძნეთშიც კი. დარიშხანის, როგორც ძლიერი შხამის პოპულარობა აიხსნება იმით, რომ საკვებში მისი აღმოჩენა თითქმის შეუძლებელია, მას არც სუნი აქვს და არც გემო. გაცხელებისას ის იქცევა დარიშხანის ოქსიდად. დარიშხანით მოწამვლის დიაგნოსტიკა საკმაოდ რთულია, რადგან მას სხვადასხვა დაავადების მსგავსი სიმპტომები აქვს. ყველაზე ხშირად, დარიშხანით მოწამვლა ურევენ ქოლერას.

სად გამოიყენება დარიშხანი?

მიუხედავად მათი ტოქსიკურობისა, დარიშხანის წარმოებულები გამოიყენება არა მხოლოდ თაგვებისა და ვირთხების სატყუარასათვის. ვინაიდან სუფთა დარიშხანს აქვს მაღალი ელექტრული გამტარობა, იგი გამოიყენება როგორც დოპანტი, რომელიც ანიჭებს საჭირო ტიპის გამტარობას ნახევარგამტარებს, როგორიცაა გერმანიუმი და სილიციუმი. ფერადი მეტალურგიაში დარიშხანი გამოიყენება როგორც დანამატი, რომელიც აძლევს შენადნობებს სიმტკიცეს, სიმტკიცეს და კოროზიის წინააღმდეგობას აირისებრ გარემოში. მინის წარმოებაში მას მცირე რაოდენობით ემატება შუშის გასანათებლად, გარდა ამისა, იგი ცნობილი "ვენის მინის" ნაწილია. ნიკელინი გამოიყენება შუშის მწვანე ფერის შესაღებად. გარუჯვის ინდუსტრიაში დარიშხანის სულფატის ნაერთები გამოიყენება ტყავის დამუშავებისას თმის მოსაშორებლად. დარიშხანი ლაქებისა და საღებავების ნაწილია. ხის დამუშავების მრეწველობაში დარიშხანი გამოიყენება როგორც ანტისეპტიკი. პიროტექნიკაში "ბერძნული ცეცხლი" მზადდება დარიშხანის სულფიდის ნაერთებისგან და გამოიყენება ასანთის წარმოებაში. დარიშხანის ზოგიერთი ნაერთი გამოიყენება ქიმიურ საომარ აგენტად. დარიშხანის ტოქსიკური თვისებები გამოიყენება სტომატოლოგიურ პრაქტიკაში კბილის პულპის მოსაკლავად. მედიცინაში დარიშხანის პრეპარატები გამოიყენება, როგორც წამალი, რომელიც ზრდის სხეულის საერთო ტონუსს, სისხლის წითელი უჯრედების რაოდენობის ზრდის სტიმულირებისთვის. დარიშხანს აქვს ინჰიბიტორული მოქმედება ლეიკოციტების წარმოქმნაზე, ამიტომ გამოიყენება ლეიკემიის ზოგიერთი ფორმის სამკურნალოდ. ცნობილია სამედიცინო პრეპარატების დიდი რაოდენობა, რომლებიც ეფუძნება დარიშხანს, მაგრამ ბოლო დროს ისინი თანდათან შეიცვალა ნაკლებად ტოქსიკური საშუალებებით.

მიუხედავად მისი ტოქსიკურობისა, დარიშხანი ერთ-ერთი ყველაზე აუცილებელი ელემენტია. მის კავშირებთან მუშაობისას უნდა დაიცვან უსაფრთხოების წესები, რაც დაგეხმარებათ თავიდან აიცილოთ არასასურველი შედეგები.

დარიშხანი არის აზოტის ჯგუფის ქიმიური ელემენტი (პერიოდული ცხრილის მე-15 ჯგუფი). ეს არის ნაცრისფერი, მეტალის, მტვრევადი ნივთიერება (α-დარიშხანი) რომბოედრული კრისტალური ბადით. 600°C-მდე გაცხელებისას, როგორც სუბლიმირებულია. როდესაც ორთქლი გაცივდება, ჩნდება ახალი მოდიფიკაცია - ყვითელი დარიშხანი. 270°C-ზე ზემოთ, As-ის ყველა ფორმა გარდაიქმნება შავ დარიშხანად.

აღმოჩენის ისტორია

რა იყო დარიშხანი ცნობილი იყო ქიმიურ ელემენტად აღიარებამდე დიდი ხნით ადრე. IV საუკუნეში. ძვ.წ ე. არისტოტელემ ახსენა ნივთიერება, სახელად სანდარაკი, რომელიც დღეს ითვლება, რომ იყო რეალგარი, ანუ დარიშხანის სულფიდი. ხოლო I საუკუნეში. ე. მწერლებმა პლინიუს უფროსმა და პედანიუს დიოსკორიდესმა აღწერეს ორპიმენტი - საღებავი, როგორც 2 S 3. მე-11 საუკუნეში ნ. ე. "დარიშხანის" სამი სახეობა იყო: თეთრი (As 4 O 6), ყვითელი (As 2 S 3) და წითელი (As 4 S 4). თავად ელემენტი, ალბათ, პირველად მე-13 საუკუნეში გამოავლინა ალბერტუს მაგნუსმა, რომელმაც აღნიშნა ლითონის მსგავსი ნივთიერების გამოჩენა, როდესაც დარიშხანი, სხვა სახელი As 2 S 3, საპნით თბებოდა. მაგრამ არ არის დარწმუნებული, რომ ამ ბუნებისმეტყველმა მიიღო სუფთა დარიშხანი. წმინდა იზოლაციის პირველი ავთენტური მტკიცებულება თარიღდება 1649 წლით. გერმანელმა ფარმაცევტმა იოჰან შროდერმა მოამზადა დარიშხანი მისი ოქსიდის გაცხელებით ნახშირის თანდასწრებით. მოგვიანებით, ნიკოლა ლემერი, ფრანგი ექიმი და ქიმიკოსი, დააკვირდა ამ ქიმიური ელემენტის წარმოქმნას მისი ოქსიდის, საპნის და კალიუმის ნარევის გაცხელებით. მე-18 საუკუნის დასაწყისისთვის დარიშხანი უკვე ცნობილი იყო, როგორც უნიკალური ნახევრადმეტალი.

გავრცელება

დედამიწის ქერქში დარიშხანის კონცენტრაცია დაბალია და შეადგენს 1,5 ppm-ს. ის გვხვდება ნიადაგსა და მინერალებში და შეიძლება გათავისუფლდეს ჰაერში, წყალსა და ნიადაგში ქარისა და წყლის ეროზიის შედეგად. გარდა ამისა, ელემენტი ატმოსფეროში შედის სხვა წყაროებიდან. ვულკანური ამოფრქვევის შედეგად წელიწადში დაახლოებით 3 ათასი ტონა დარიშხანი გამოიყოფა ჰაერში, მიკროორგანიზმები გამოიმუშავებენ 20 ათასი ტონა აქროლად მეთილარსინს, ხოლო წიაღისეული საწვავის წვის შედეგად 80 ათასი ტონა გამოიყოფა. იგივე პერიოდი.

მიუხედავად იმისა, რომ As არის მომაკვდინებელი შხამი, ის არის ზოგიერთი ცხოველის და, შესაძლოა, ადამიანის დიეტის მნიშვნელოვანი კომპონენტი, თუმცა საჭირო დოზა არ აღემატება 0,01 მგ/დღეში.

დარიშხანი უკიდურესად ძნელად გარდაიქმნება წყალში ხსნად ან აქროლად მდგომარეობაში. ის ფაქტი, რომ ის საკმაოდ მობილურია, ნიშნავს იმას, რომ ნივთიერების დიდი კონცენტრაცია ერთ ადგილას ვერ გამოჩნდება. ერთის მხრივ, ეს კარგია, მაგრამ მეორე მხრივ, მისი გავრცელების სიმარტივე არის ის, რომ დარიშხანით დაბინძურება უფრო დიდ პრობლემად იქცევა. ადამიანის აქტივობის გამო, ძირითადად სამთო და დნობის გზით, ჩვეულებრივ უძრავი ქიმიური ელემენტი მიგრირებს და ახლა მისი პოვნა ბუნებრივი კონცენტრაციის გარდა სხვა ადგილებშია შესაძლებელი.

დარიშხანის რაოდენობა დედამიწის ქერქში არის დაახლოებით 5 გ ტონაზე. კოსმოსში მისი კონცენტრაცია შეფასებულია 4 ატომად მილიონ სილიციუმის ატომზე. ეს ელემენტი ფართოდ არის გავრცელებული. მისი მცირე რაოდენობა იმყოფება მშობლიურ სახელმწიფოში. როგორც წესი, დარიშხანის წარმონაქმნები 90-98% სისუფთავით გვხვდება ლითონებთან ერთად, როგორიცაა ანტიმონი და ვერცხლი. თუმცა, მისი უმეტესი ნაწილი შედის 150-ზე მეტ სხვადასხვა მინერალში - სულფიდებში, არსენიდებში, სულფოარსენიდებსა და არსენიტებში. არსენოპირიტი FeAsS არის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული As-შემცველი მინერალი. სხვა გავრცელებული დარიშხანის ნაერთებია მინერალები realgar As 4 S 4, orpiment As 2 S 3, lellingite FeAs 2 და enargite Cu 3 AsS 4. ასევე გავრცელებულია დარიშხანის ოქსიდი. ამ ნივთიერების უმეტესი ნაწილი არის სპილენძის, ტყვიის, კობალტის და ოქროს მადნების დნობის გვერდითი პროდუქტი.

ბუნებაში არსებობს დარიშხანის მხოლოდ ერთი სტაბილური იზოტოპი - 75 As. ხელოვნური რადიოაქტიური იზოტოპებიდან გამორჩეულია 76, როგორც ნახევარგამოყოფის პერიოდი 26,4 საათი, სამედიცინო დიაგნოსტიკაში გამოიყენება დარიშხანი-72, -74 და -76.

სამრეწველო წარმოება და გამოყენება

ლითონის დარიშხანი მიიღება არსენოპირიტის გაცხელებით 650-700 °C-მდე ჰაერის დაშვების გარეშე. თუ არსენოპირიტი და სხვა ლითონის მადნები თბება ჟანგბადით, მაშინ As ადვილად ერწყმის მას და წარმოიქმნება ადვილად სუბლიმირებული As 4 O 6, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "თეთრი დარიშხანი". ოქსიდის ორთქლი გროვდება და კონდენსირებულია, შემდეგ კი იწმინდება განმეორებითი სუბლიმაციით. უმეტესობა წარმოიქმნება ამგვარად მიღებული თეთრი დარიშხანისგან ნახშირბადის შემცირებით.

ლითონის დარიშხანის გლობალური მოხმარება შედარებით მცირეა - მხოლოდ რამდენიმე ასეული ტონა წელიწადში. მოხმარებული უმეტესი ნაწილი შვედეთიდან მოდის. იგი გამოიყენება მეტალურგიაში მისი მეტალოიდური თვისებების გამო. დაახლოებით 1% დარიშხანი გამოიყენება ტყვიის გასროლის წარმოებაში, რადგან ის აუმჯობესებს გამდნარი წვეთების სიმრგვალს. ტყვიის შემცველი შენადნობების თვისებები უმჯობესდება როგორც თერმულად, ასევე მექანიკურად, როდესაც ისინი შეიცავს დაახლოებით 3% დარიშხანს. ამ ქიმიური ელემენტის მცირე რაოდენობით არსებობა ტყვიის შენადნობებში აძლიერებს მათ ბატარეებსა და საკაბელო ჯავშანტექნიკაში გამოსაყენებლად. დარიშხანის მცირე მინარევები ზრდის სპილენძისა და სპილენძის კოროზიის წინააღმდეგობას და თერმულ თვისებებს. მისი სუფთა სახით, ქიმიური ელემენტი As გამოიყენება ბრინჯაოს საფარისთვის და პიროტექნიკაში. მაღალგანწმენდილი დარიშხანი გამოიყენება ნახევარგამტარულ ტექნოლოგიაში, სადაც გამოიყენება სილიციუმთან და გერმანიუმთან და გალიუმის არსენიდის (GaAs) სახით დიოდებში, ლაზერებსა და ტრანზისტორებში.

როგორც კავშირები

ვინაიდან დარიშხანის ვალენტობაა 3 და 5, და მას აქვს ჟანგვის მდგომარეობების დიაპაზონი -3-დან +5-მდე, ელემენტს შეუძლია შექმნას სხვადასხვა ტიპის ნაერთები. მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომერციულად მნიშვნელოვანი ფორმებია As 4 O 6 და As 2 O 5 . დარიშხანის ოქსიდი, საყოველთაოდ ცნობილი, როგორც თეთრი დარიშხანი, არის სპილენძის, ტყვიის და ზოგიერთი სხვა ლითონის, ასევე არსენოპირიტის და სულფიდური მადნების გამოწვის გვერდითი პროდუქტი. ეს არის საწყისი მასალა სხვა ნაერთების უმეტესობისთვის. იგი ასევე გამოიყენება პესტიციდებში, როგორც გამწმენდი საშუალება მინის წარმოებაში და როგორც კონსერვანტი ტყავისთვის. დარიშხანის პენტოქსიდი წარმოიქმნება, როდესაც თეთრი დარიშხანი ექვემდებარება ჟანგვის აგენტს (როგორიცაა აზოტის მჟავა). ეს არის ინსექტიციდების, ჰერბიციდების და ლითონის ადჰეზივების მთავარი ინგრედიენტი.

არსინი (AsH 3), უფერო შხამიანი აირი, რომელიც შედგება დარიშხანისა და წყალბადისგან, არის კიდევ ერთი ცნობილი ნივთიერება. ნივთიერება, რომელსაც ასევე უწოდებენ დარიშხანის წყალბადს, მიიღება ლითონის დარიშხანის ჰიდროლიზით და მჟავე ხსნარებში დარიშხანის ნაერთებიდან ლითონების შემცირებით. იგი გამოიყენებოდა როგორც დოპანტი ნახევარგამტარებში და როგორც ქიმიური ომის აგენტი. სოფლის მეურნეობაში დიდი მნიშვნელობა აქვს დარიშხანის მჟავას (H 3 AsO 4), ტყვიის არსენატს (PbHAsO 4) და კალციუმის არსენატს [Ca 3 (AsO 4) 2], რომლებიც გამოიყენება ნიადაგის სტერილიზაციისა და მავნებლების კონტროლისთვის.

დარიშხანი არის ქიმიური ელემენტი, რომელიც ქმნის მრავალ ორგანულ ნაერთს. მაგალითად, კაკოდინი (CH 3) 2 As−As (CH 3) 2, გამოიყენება ფართოდ გამოყენებული გამშრობის (საშრობი აგენტი) კაკოდილის მჟავის მოსამზადებლად. ელემენტის რთული ორგანული ნაერთები გამოიყენება გარკვეული დაავადებების სამკურნალოდ, მაგალითად, მიკროორგანიზმებით გამოწვეული ამებური დიზენტერია.

ფიზიკური თვისებები

რა არის დარიშხანი მისი ფიზიკური თვისებების მიხედვით? ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობაში, ეს არის მყიფე, ფოლადის ნაცრისფერი მყარი, დაბალი თერმული და ელექტრული გამტარობით. მიუხედავად იმისა, რომ As-ის ზოგიერთი ფორმა ლითონის მსგავსია, მისი კლასიფიკაცია არალითონად არის დარიშხანის უფრო ზუსტი დახასიათება. არსებობს დარიშხანის სხვა ფორმები, მაგრამ ისინი არც თუ ისე კარგად არის შესწავლილი, განსაკუთრებით ყვითელი მეტასტაბილური ფორმა, რომელიც შედგება As 4 მოლეკულებისგან, როგორიცაა თეთრი ფოსფორი P4. დარიშხანი ამაღლდება 613 °C ტემპერატურაზე და ორთქლის სახით არსებობს 4 მოლეკულის სახით, რომლებიც არ იშლება დაახლოებით 800 °C ტემპერატურამდე. სრული დისოციაცია As 2 მოლეკულად ხდება 1700 °C-ზე.

ატომური სტრუქტურა და ობლიგაციების შექმნის უნარი

დარიშხანის ელექტრონული ფორმულა - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - წააგავს აზოტს და ფოსფორს იმით, რომ გარე გარსში არის ხუთი ელექტრონი, მაგრამ ის განსხვავდება მათგან 18 ელექტრონის წინა ბოლოში. ჭურვი ორი ან რვის ნაცვლად. ბირთვში 10 დადებითი მუხტის დამატება ხუთი 3D ორბიტალის შევსებისას ხშირად იწვევს ელექტრონული ღრუბლის საერთო შემცირებას და ელემენტების ელექტრონეგატიურობის ზრდას. პერიოდულ სისტემაში დარიშხანი შეიძლება შევადაროთ სხვა ჯგუფებს, რომლებიც ნათლად აჩვენებენ ამ ნიმუშს. მაგალითად, ზოგადად მიღებულია, რომ თუთია უფრო ელექტროუარყოფითია, ვიდრე მაგნიუმი, ხოლო გალიუმი, ვიდრე ალუმინი. თუმცა, მომდევნო ჯგუფებში ეს განსხვავება მცირდება და ბევრი არ ეთანხმება, რომ გერმანიუმი უფრო ელექტროუარყოფითია ვიდრე სილიციუმი, მიუხედავად ქიმიური მტკიცებულებების სიმრავლისა. მსგავსმა გადასვლამ 8-დან 18 ელემენტიანი გარსიდან ფოსფორიდან დარიშხანზე შეიძლება გაზარდოს ელექტრონეგატიურობა, მაგრამ ეს კვლავ საკამათოა.

As და P-ის გარე გარსის მსგავსება ვარაუდობს, რომ მათ შეუძლიათ შექმნან 3 ატომზე დამატებითი შეუკავშირებელი ელექტრონული წყვილის თანდასწრებით. ამიტომ ჟანგვის მდგომარეობა უნდა იყოს +3 ან -3, რაც დამოკიდებულია ურთიერთდამოკიდებულ ელექტრონეგატიურობაზე. დარიშხანის სტრუქტურა ასევე გვთავაზობს გარე d-ორბიტალის გამოყენების შესაძლებლობას ოქტეტის გაფართოებისთვის, რაც ელემენტს აძლევს საშუალებას შექმნას 5 ბმა. იგი რეალიზდება მხოლოდ ფტორთან ურთიერთობისას. თავისუფალი ელექტრონული წყვილის არსებობა რთული ნაერთების ფორმირებისთვის (ელექტრონული დონაციის გზით) As ატომში გაცილებით ნაკლებად გამოხატულია, ვიდრე ფოსფორსა და აზოტში.

დარიშხანი მდგრადია მშრალ ჰაერში, მაგრამ ტენიან ჰაერში იქცევა შავ ოქსიდად. მისი ორთქლი ადვილად იწვის და წარმოიქმნება როგორც 2 O 3. რა არის თავისუფალი დარიშხანი? მასზე პრაქტიკულად არ მოქმედებს წყალი, ტუტე და არაჟანგვის მჟავები, მაგრამ იჟანგება აზოტის მჟავით +5-მდე. ჰალოგენები და გოგირდი რეაგირებენ დარიშხანთან და ბევრი ლითონი წარმოქმნის არსენიდებს.

ანალიზური ქიმია

ნივთიერება დარიშხანი ხარისხობრივად შეიძლება გამოვლინდეს ყვითელი ორპიმენტის სახით, რომელიც გროვდება მარილმჟავას 25%-იანი ხსნარის გავლენით. როგორც წესი, As-ის კვალი განისაზღვრება არსინად გარდაქმნით, რაც შეიძლება გამოვლინდეს მარშის ტესტის გამოყენებით. არსინი თერმულად იშლება ვიწრო მილის შიგნით დარიშხანის შავ სარკეში. Gutzeit მეთოდის მიხედვით, დარიზინით გაჟღენთილი ნიმუში ბნელდება ვერცხლისწყლის გამოყოფის გამო.

დარიშხანის ტოქსიკოლოგიური მახასიათებლები

ელემენტისა და მისი წარმოებულების ტოქსიკურობა ფართოდ განსხვავდება, უკიდურესად ტოქსიკური არსინიდან და მისი ორგანული წარმოებულებიდან დაწყებული უბრალოდ As-ით, რომელიც შედარებით ინერტულია. რა არის დარიშხანი, დასტურდება მისი ორგანული ნაერთების გამოყენება, როგორც ქიმიური საომარი აგენტები (ლევიზიტი), ვეზიკანტი და დეფოლიანტი (Agent Blue, რომელიც დაფუძნებულია 5% კაკოდილის მჟავას და 26% ნატრიუმის მარილის წყალხსნარზე).

ზოგადად, ამ ქიმიური ელემენტის წარმოებულები აღიზიანებს კანს და იწვევს დერმატიტს. ასევე რეკომენდირებულია დაცვა დარიშხანის შემცველი მტვრის ინჰალაციისგან, მაგრამ ყველაზე მეტად მოწამვლა ხდება შიგნით მიღებისას. As-ის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია მტვერში რვა საათიანი სამუშაო დღის განმავლობაში არის 0,5 მგ/მ 3. არსინისთვის დოზა მცირდება 0,05 ppm-მდე. გარდა ამ ქიმიური ელემენტის ნაერთების ჰერბიციდებისა და პესტიციდების გამოყენებისა, ფარმაკოლოგიაში დარიშხანის გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა სალვარსანის, სიფილისის საწინააღმდეგო პირველი წარმატებული პრეპარატის მიღება.

ჯანმრთელობის ეფექტი

დარიშხანი ერთ-ერთი ყველაზე ტოქსიკური ელემენტია. ამ ქიმიური ნივთიერების არაორგანული ნაერთები ბუნებრივად გვხვდება მცირე რაოდენობით. ადამიანებს შეუძლიათ დარიშხანის ზემოქმედება საკვების, წყლისა და ჰაერის მეშვეობით. ექსპოზიცია ასევე შეიძლება მოხდეს კანის კონტაქტით დაბინძურებულ ნიადაგთან ან წყალთან.

ადამიანები, რომლებიც მუშაობენ მასზე, ცხოვრობენ მისგან დამუშავებული ხისგან აშენებულ სახლებში და სასოფლო-სამეურნეო მიწებზე, სადაც წარსულში პესტიციდები გამოიყენებოდა, ასევე მგრძნობიარეა ექსპოზიციის მიმართ.

არაორგანულმა დარიშხანმა შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანებზე ჯანმრთელობის სხვადასხვა ზემოქმედება, როგორიცაა კუჭისა და ნაწლავების გაღიზიანება, სისხლის წითელი და თეთრი უჯრედების წარმოების შემცირება, კანის ცვლილებები და ფილტვების გაღიზიანება. არსებობს ეჭვი, რომ ამ ნივთიერების მნიშვნელოვანი რაოდენობით მიღებამ შეიძლება გაზარდოს კიბოს, განსაკუთრებით კანის, ფილტვების, ღვიძლისა და ლიმფური სისტემის კიბოს განვითარების შანსები.

არაორგანული დარიშხანის ძალიან მაღალი კონცენტრაცია იწვევს უნაყოფობას და მუცლის მოშლას ქალებში, დერმატიტს, სხეულის წინააღმდეგობის დაქვეითებას ინფექციების მიმართ, გულის პრობლემებსა და ტვინის დაზიანებას. გარდა ამისა, ამ ქიმიურ ელემენტს შეუძლია დააზიანოს დნმ.

თეთრი დარიშხანის ლეტალური დოზაა 100 მგ.

ელემენტის ორგანული ნაერთები არ იწვევს კიბოს ან გენეტიკური კოდის დაზიანებას, მაგრამ მაღალმა დოზებმა შეიძლება ზიანი მიაყენოს ადამიანის ჯანმრთელობას, მაგალითად, გამოიწვიოს ნერვული აშლილობა ან მუცლის ტკივილი.

თვისებები როგორც

დარიშხანის ძირითადი ქიმიური და ფიზიკური თვისებები შემდეგია:

• ატომური რიცხვია 33.
• ატომური წონა - 74,9216.
• ნაცრისფერი ფორმის დნობის წერტილი არის 814 °C 36 ატმოსფეროს წნევის დროს.
• ნაცრისფერი ფორმის სიმკვრივეა 5,73 გ/სმ 3 14 °C-ზე.
• ყვითელი ფორმის სიმკვრივეა 2,03 გ/სმ 3 18 °C ტემპერატურაზე.
• დარიშხანის ელექტრონული ფორმულა არის 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.
• ჟანგვის მდგომარეობები - -3, +3, +5.
• დარიშხანის ვალენტობაა 3,5.

დარიშხანი არის პერიოდული სისტემის მე-4 პერიოდის მე-5 ჯგუფის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 33. ეს არის ფოლადის ფერის მყიფე ნახევრად ლითონი მომწვანო ელფერით. დღეს ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ რა არის დარიშხანი და გავეცნობით ამ ელემენტის ძირითად თვისებებს.

ზოგადი მახასიათებლები

დარიშხანის უნიკალურობა მდგომარეობს იმაში, რომ ის ფაქტიურად ყველგან გვხვდება - კლდეებში, წყალში, მინერალებში, ნიადაგში, ფლორასა და ფაუნაში. ამიტომ, მას ხშირად უწოდებენ არანაკლები, ვიდრე ყველგანმყოფი ელემენტი. დარიშხანი ნაწილდება შეუფერხებლად დედამიწის ყველა გეოგრაფიულ რეგიონში. ამის მიზეზი მისი ნაერთების არასტაბილურობა და ხსნადობაა.

ელემენტის სახელწოდება დაკავშირებულია მის გამოყენებასთან მღრღნელების განადგურებისთვის. ლათინური სიტყვა Arsenicum (დარიშხანის ფორმულა პერიოდულ სისტემაში არის As) მომდინარეობს ბერძნული არსენისგან, რაც ნიშნავს "ძლიერს" ან "ძლიერს".

საშუალო ზრდასრული ადამიანის სხეული შეიცავს დაახლოებით 15 მგ ამ ელემენტს. ის ძირითადად კონცენტრირებულია წვრილ ნაწლავში, ღვიძლში, ფილტვებში და ეპითელიუმში. ნივთიერების შეწოვა ხორციელდება კუჭისა და ნაწლავების მიერ. დარიშხანის ანტაგონისტებია გოგირდი, ფოსფორი, სელენი, ზოგიერთი ამინომჟავა, ასევე ვიტამინები E და C. თავად ელემენტი აფერხებს თუთიის, სელენის, ასევე A, C, B9 და E ვიტამინების შეწოვას.

მრავალი სხვა ნივთიერების მსგავსად, დარიშხანი შეიძლება იყოს როგორც შხამი, ასევე წამალი, ეს ყველაფერი დამოკიდებულია დოზაზე.

დარიშხანის ისეთი ელემენტის სასარგებლო ფუნქციებს შორისაა:

1. აზოტისა და ფოსფორის შეწოვის სტიმულირება.
2. ჰემატოპოეზის გაუმჯობესება.
3. ურთიერთქმედება ცისტეინთან, ცილებთან და ლიპოის მჟავასთან.
4. ჟანგვითი პროცესების შესუსტება.

დარიშხანის ყოველდღიური მოთხოვნა ზრდასრული ადამიანისთვის არის 30-დან 100 მკგ-მდე.

ისტორიული ცნობა

კაცობრიობის განვითარების ერთ-ერთ ეტაპს ეწოდება "ბრინჯაო", რადგან ამ პერიოდში ხალხმა ქვის იარაღი ბრინჯაოსით შეცვალა. ეს ლითონი არის კალის და სპილენძის შენადნობი. ერთხელ, ბრინჯაოს დნობისას, ხელოსნებმა სპილენძის მადნის ნაცვლად შემთხვევით გამოიყენეს სპილენძ-დარიშხანის სულფიდური მინერალის ამინდის პროდუქტები. შედეგად მიღებული შენადნობი იყო ადვილად ჩამოსხმა და შესანიშნავი გაყალბება. იმ დღეებში ჯერ არავინ იცოდა რა იყო დარიშხანი, მაგრამ მისი მინერალების საბადოები განზრახ ეძებდნენ მაღალი ხარისხის ბრინჯაოს წარმოებისთვის. დროთა განმავლობაში, ეს ტექნოლოგია მიტოვებული იყო, როგორც ჩანს, იმის გამო, რომ მოწამვლა ხშირად ხდებოდა მისი გამოყენებით.

ძველ ჩინეთში ისინი იყენებდნენ მძიმე მინერალს, სახელად რეალგარს (როგორც 4 S 4). გამოიყენებოდა ქვის კვეთისთვის. მას შემდეგ, რაც ტემპერატურისა და სინათლის გავლენის ქვეშ რეალგარი გადაიქცა სხვა ნივთიერებად - როგორც 2 S 3, ის ასევე მალევე მიტოვებულია.

ჩვენს წელთაღრიცხვამდე I საუკუნეში რომაელმა მეცნიერმა პლინიუს უფროსმა ბოტანიკოსთან და ექიმ დიოსკორიდთან ერთად აღწერა დარიშხანის მინერალი, რომელსაც ეწოდება ორპიმენტი. მისი სახელი ლათინურიდან ითარგმნება როგორც "ოქროს საღებავი". ნივთიერება გამოიყენებოდა როგორც ყვითელი საღებავი.

შუა საუკუნეებში ალქიმიკოსები კლასიფიცირებდნენ ელემენტის სამ ფორმას: ყვითელი (As 2 S 3 sulfide), წითელი (As 4 S 4 sulfide) და თეთრი (As 2 O 3 ოქსიდი). მე-13 საუკუნეში ყვითელი დარიშხანის საპნით გაცხელებით ალქიმიკოსებმა ლითონის მსგავსი ნივთიერება მიიღეს. სავარაუდოდ, ეს იყო ხელოვნურად მიღებული სუფთა ელემენტის პირველი მაგალითი.

რა არის დარიშხანი მისი სუფთა სახით, აღმოაჩინეს მე-17 საუკუნის დასაწყისში. ეს მოხდა მაშინ, როდესაც იოჰან შროდერმა, ოქსიდის შემცირება ნახშირით, გამოყო ეს ელემენტი. რამდენიმე წლის შემდეგ, ფრანგმა ქიმიკოსმა ნიკოლა ლემერიმ მოახერხა ნივთიერების მიღება მისი ოქსიდის საპნისა და კალიუმის ნარევში გაცხელებით. მომდევნო საუკუნეში დარიშხანი უკვე კარგად იყო ცნობილი მისი ნახევრადმეტალური სტატუსით.

ქიმიური თვისებები

მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ქიმიური ელემენტი დარიშხანი განლაგებულია მეხუთე ჯგუფში და მიეკუთვნება აზოტის ოჯახს. ბუნებრივ პირობებში ის ერთადერთი სტაბილური ნუკლიდია. ხელოვნურად იწარმოება ნივთიერების ათზე მეტი რადიოაქტიური იზოტოპი. მათი ნახევარგამოყოფის დიაპაზონი საკმაოდ ფართოა - 2-3 წუთიდან რამდენიმე თვემდე.

მიუხედავად იმისა, რომ დარიშხანს ზოგჯერ ლითონსაც უწოდებენ, უფრო სავარაუდოა, რომ ის იყოს არალითონი. მჟავებთან კომბინაციაში ის არ წარმოქმნის მარილებს, მაგრამ თავად არის მჟავა წარმომქმნელი ნივთიერება. ამიტომ ელემენტი იდენტიფიცირებულია, როგორც ნახევრადმეტალი.

დარიშხანი, ისევე როგორც ფოსფორი, გვხვდება სხვადასხვა ალოტროპულ კონფიგურაციაში. ერთ-ერთი მათგანი, ნაცრისფერი დარიშხანი, არის მყიფე ნივთიერება, რომელსაც აქვს მეტალის ბზინვარება, როდესაც გატეხილია. ამ ნახევრადმეტალის ელექტრული გამტარობა 17-ჯერ დაბალია ვიდრე სპილენძი, მაგრამ 3,6-ჯერ მეტია ვიდრე ვერცხლისწყალი. ტემპერატურის მატებასთან ერთად ის იკლებს, რაც ტიპიური ლითონებისთვისაა დამახასიათებელი.

დარიშხანის ორთქლის სწრაფად გაციებით თხევადი აზოტის ტემპერატურამდე (-196 °C) შეიძლება მივიღოთ რბილი მოყვითალო ნივთიერება, რომელიც ყვითელი ფოსფორის მსგავსია. როდესაც თბება და ექვემდებარება ულტრაიისფერ შუქს, ყვითელი დარიშხანი მყისიერად ნაცრისფერი ხდება. რეაქციას თან ახლავს სითბოს გამოყოფა. როდესაც ორთქლები ინერტულ ატმოსფეროში კონდენსირდება, წარმოიქმნება მატერიის სხვა ფორმა - ამორფული. თუ დარიშხანის ორთქლი დალექილია, მინაზე სარკის ფილმი ჩნდება.

ამ ნივთიერების გარე ელექტრონულ გარსს აქვს იგივე სტრუქტურა, როგორც ფოსფორი და აზოტი. ფოსფორის მსგავსად, დარიშხანი აყალიბებს სამ კოვალენტურ ბმას. მშრალ ჰაერში მას აქვს სტაბილური ფორმა, ხოლო ტენიანობის მატებასთან ერთად დუნდება და იფარება შავი ოქსიდის ფირით. როდესაც ორთქლი აალდება, ნივთიერებები იწვება ლურჯი ალით.

ვინაიდან დარიშხანი ინერტულია, მასზე არ მოქმედებს წყალი, ტუტე და მჟავები, რომლებსაც არ გააჩნიათ ჟანგვის თვისებები. როდესაც ნივთიერება შედის კონტაქტში განზავებულ აზოტმჟავასთან, წარმოიქმნება ორთოარსენის მჟავა, ხოლო კონცენტრირებულ მჟავასთან – ორთოარსენის მჟავა. დარიშხანი ასევე რეაგირებს გოგირდთან, წარმოქმნის სხვადასხვა შემადგენლობის სულფიდებს.

ბუნებაში ყოფნა

ბუნებრივ პირობებში, ისეთი ქიმიური ელემენტი, როგორიცაა დარიშხანი, ხშირად გვხვდება სპილენძის, ნიკელის, კობალტის და რკინის ნაერთებში.

მინერალების შემადგენლობა, რომელსაც ნივთიერება ქმნის, განპირობებულია მისი ნახევრად მეტალის თვისებებით. დღეისათვის ცნობილია ამ ელემენტის 200-ზე მეტი მინერალი. ვინაიდან დარიშხანი შეიძლება არსებობდეს უარყოფით და დადებით ჟანგვის მდგომარეობებში, ის ადვილად ურთიერთქმედებს ბევრ სხვა ნივთიერებასთან. დარიშხანის დადებითი დაჟანგვის დროს ის ფუნქციონირებს როგორც მეტალი (სულფიდებში), ხოლო უარყოფითი დაჟანგვის დროს - არალითონი (არსენიდებში). ამ ელემენტის შემცველ მინერალებს საკმაოდ რთული შემადგენლობა აქვთ. ბროლის ბადეში ნახევრადმეტალს შეუძლია შეცვალოს გოგირდის, ანტიმონის და ლითონების ატომები.

კომპოზიციური თვალსაზრისით, დარიშხანის მრავალი ლითონის ნაერთი უფრო მეტად მიეკუთვნება არა დარიშხანებს, არამედ მეტათაშორის ნაერთებს. ზოგიერთი მათგანი გამოირჩევა ძირითადი ელემენტის ცვლადი შინაარსით. არსენიდები შეიძლება ერთდროულად შეიცავდეს რამდენიმე ლითონს, რომელთა ატომებს შეუძლიათ შეცვალონ ერთმანეთი ახლო იონური რადიუსებით. არსენიდებად კლასიფიცირებულ ყველა მინერალს აქვს მეტალის ბზინვარება, არის გაუმჭვირვალე, მძიმე და გამძლე. ბუნებრივ დარიშხანებს შორის (სულ დაახლოებით 25-ია) შეიძლება აღინიშნოს შემდეგი მინერალები: სკუტერუდიტი, რამელსბრეგიტი, ნიკელინი, ლელინრიტი, კლინოსაფფლორიტი და სხვა.

ქიმიური თვალსაზრისით საინტერესოა ის მინერალები, რომლებშიც დარიშხანი ერთდროულად არის გოგირდთან და ასრულებს ლითონის როლს. მათ აქვთ ძალიან რთული სტრუქტურა.

დარიშხანის მჟავას (არსენატების) ბუნებრივ მარილებს შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა შეფერილობა: ერითრიტოლი - კობალტი; მარტივი, ანნაბერგიტი და სკორიდი მწვანეა, რუზველტიტი, კეტგიტი და გერნესიტი უფეროა.

ქიმიური თვისებების მიხედვით, დარიშხანი საკმაოდ ინერტულია, ამიტომ ის თავის მშობლიურ მდგომარეობაში გვხვდება შერწყმული კუბებისა და ნემსების სახით. მინარევების შემცველობა ნუგბარში არ აღემატება 15%-ს.

ნიადაგში დარიშხანის შემცველობა მერყეობს 0,1-40 მგ/კგ-მდე. ვულკანების რაიონებში და ადგილებში, სადაც დარიშხანის საბადო გვხვდება, ამ მაჩვენებელმა შეიძლება მიაღწიოს 8 გ/კგ-მდე. ასეთ ადგილებში მცენარეები კვდებიან და ცხოველები ავადდებიან. მსგავსი პრობლემა დამახასიათებელია სტეპებისა და უდაბნოებისთვის, სადაც ელემენტი არ ირეცხება ნიადაგიდან. თიხის ქანები ითვლება გამდიდრებულად, რადგან ისინი შეიცავს ოთხჯერ მეტ დარიშხანს, ვიდრე ჩვეულებრივი ქანები.

როდესაც სუფთა ნივთიერება გარდაიქმნება აქროლად ნაერთად ბიომეთილაციის პროცესის შედეგად, ის ნიადაგიდან შეიძლება განხორციელდეს არა მხოლოდ წყლით, არამედ ქარითაც. ნორმალურ ადგილებში დარიშხანის კონცენტრაცია ჰაერში საშუალოდ 0,01 მკგ/მ 3-ია. სამრეწველო ადგილებში, სადაც ქარხნები და ელექტროსადგურები ფუნქციონირებს, ეს მაჩვენებელი შეიძლება მიაღწიოს 1 მკგ/მ3-ს.

მინერალური წყალი შეიძლება შეიცავდეს დარიშხანის ზომიერ რაოდენობას. სამკურნალო მინერალურ წყლებში, ზოგადად მიღებული სტანდარტების მიხედვით, დარიშხანის კონცენტრაცია არ უნდა აღემატებოდეს 70 მკგ/ლ. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ უფრო მაღალი მაჩვენებლების შემთხვევაშიც კი, მოწამვლა შეიძლება მოხდეს მხოლოდ ასეთი წყლის რეგულარული მოხმარებით.

ბუნებრივ წყლებში ელემენტი გვხვდება სხვადასხვა ფორმითა და ნაერთებით. სამვალენტიანი დარიშხანი, მაგალითად, ბევრად უფრო ტოქსიკურია, ვიდრე ხუთვალენტიანი დარიშხანი.

დარიშხანის მიღება

ელემენტი მიიღება როგორც ტყვიის, თუთიის, სპილენძისა და კობალტის მადნების გადამუშავების, ასევე ოქროს მოპოვების დროს. ზოგიერთ პოლიმეტალურ საბადოში დარიშხანის შემცველობამ შეიძლება მიაღწიოს 12%-მდე. როდესაც ისინი თბება 700 °C-მდე, ხდება სუბლიმაცია - ნივთიერების გადასვლა მყარიდან აირისებურ მდგომარეობაში, თხევადი მდგომარეობის გვერდის ავლით. ამ პროცესის მნიშვნელოვანი პირობაა ჰაერის არარსებობა. როდესაც დარიშხანის მადნები ჰაერში თბება, იქმნება აქროლადი ოქსიდი, რომელსაც ეწოდება "თეთრი დარიშხანი". ნახშირით მისი კონდენსაციის დაქვეითებით, სუფთა დარიშხანი აღდგება.

ელემენტის მიღების ფორმულა შემდეგია:

• 2As 2 S 3 +9O 2 =6SO 2 +2As 2 O 3;
• როგორც 2 O 3 +3C=2As+3CO.

დარიშხანის მოპოვება საშიში ინდუსტრიაა. პარადოქსულია ის ფაქტი, რომ ამ ელემენტით გარემოს ყველაზე დიდი დაბინძურება ხდება არა მის მწარმოებელ საწარმოებთან, არამედ ელექტროსადგურებთან და ფერადი მეტალურგიის ქარხნებთან.

კიდევ ერთი პარადოქსი ის არის, რომ მეტალის დარიშხანის წარმოების მოცულობა აღემატება მის საჭიროებას. ეს არის ძალიან იშვიათი მოვლენა ლითონის სამთო ინდუსტრიაში. ჭარბი დარიშხანი უნდა განადგურდეს ძველ მაღაროებში ლითონის კონტეინერების დამარხვით.

დარიშხანის საბადოების უდიდესი საბადოები კონცენტრირებულია შემდეგ ქვეყნებში:

1. სპილენძ-დარიშხანი - აშშ, საქართველო, იაპონია, შვედეთი, ნორვეგია და ცენტრალური აზიის სახელმწიფოები.
2. ოქრო-დარიშხანი - საფრანგეთი და აშშ.
3. დარიშხან-კობალტი - კანადა და ახალი ზელანდია.
4. დარიშხანი - ინგლისი და ბოლივია.

განმარტება

დარიშხანის ლაბორატორიული განსაზღვრა ხორციელდება მარილმჟავას ხსნარებიდან ყვითელი სულფიდების დალექვით. ელემენტის კვალი განისაზღვრება გუტცეიტის მეთოდით ან მარშის რეაქციის გამოყენებით. ბოლო ნახევარი საუკუნის განმავლობაში შეიქმნა ყველა სახის მგრძნობიარე ანალიზის ტექნიკა, რომელსაც შეუძლია აღმოაჩინოს ამ ნივთიერების ძალიან მცირე რაოდენობაც კი.

დარიშხანის ზოგიერთი ნაერთი ანალიზდება შერჩევითი ჰიბრიდული მეთოდით. იგი გულისხმობს საცდელი ნივთიერების რედუქციას აქროლად ელემენტად არსინში, რომელიც შემდეგ იყინება თხევადი აზოტით გაცივებულ კონტეინერში. შემდგომში, როდესაც კონტეინერის შიგთავსი ნელ-ნელა თბება, სხვადასხვა არსინი ერთმანეთისგან განცალკევებით იწყებს აორთქლებას.

სამრეწველო გამოყენება

მოპოვებული დარიშხანის თითქმის 98% არ გამოიყენება მისი სუფთა სახით. მისი ნაერთები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ყოველწლიურად ასობით ტონა დარიშხანი მოიპოვება და მუშავდება. მას ემატება ტარების შენადნობები მათი ხარისხის გასაუმჯობესებლად, გამოიყენება კაბელებისა და ტყვიის ბატარეების სიმტკიცეზე და ასევე გამოიყენება ნახევარგამტარული მოწყობილობების წარმოებაში გერმანიუმთან ან სილიკონთან ერთად. და ეს მხოლოდ ყველაზე ამბიციური სფეროებია.

როგორც დოპანტი, დარიშხანი ანიჭებს გამტარობას ზოგიერთ "კლასიკურ" ნახევარგამტარებს. ტყვიაში მისი დამატება მნიშვნელოვნად ზრდის ლითონის სიმტკიცეს, ხოლო სპილენძს - სითხეს, სიმტკიცეს და კოროზიის წინააღმდეგობას. დარიშხანი ასევე ზოგჯერ ემატება ბრინჯაოს, სპილენძის, ბაბიტის და ტიპის შენადნობების ზოგიერთ ხარისხს. თუმცა, მეტალურგები ხშირად ცდილობენ თავი აარიდონ ამ ნივთიერების გამოყენებას, რადგან ის ჯანმრთელობისთვის სახიფათოა. ზოგიერთი ლითონისთვის დიდი რაოდენობით დარიშხანი ასევე საზიანოა, რადგან ისინი ამცირებენ ორიგინალური მასალის თვისებებს.

დარიშხანის ოქსიდი გამოიყენებოდა მინის წარმოებაში, როგორც მინის გამაღიავებელი. ამ მიმართულებით მას იყენებდნენ უძველესი შუშის ქარხნები. დარიშხანის ნაერთები ძლიერი ანტისეპტიკურია, ამიტომ ისინი გამოიყენება ბეწვის, ფიტულებისა და ტყავის შესანარჩუნებლად, აგრეთვე წყლის ტრანსპორტირებისთვის და ხის გაჟღენთისთვის დაბინძურების საწინააღმდეგო საღებავების შესაქმნელად.

ზოგიერთი დარიშხანის წარმოებულების ბიოლოგიური აქტივობის გამო, ნივთიერება გამოიყენება მცენარეთა ზრდის სტიმულატორების, აგრეთვე მედიკამენტების, მათ შორის პირუტყვის ანტიჰელმინთების წარმოებაში. ამ ელემენტის შემცველი პროდუქტები გამოიყენება სარეველების, მღრღნელების და მწერების გასაკონტროლებლად. ადრე, როდესაც ადამიანები არ ფიქრობდნენ იმაზე, შეიძლებოდა თუ არა დარიშხანის გამოყენება საკვების წარმოებაში, ამ ელემენტს უფრო ფართო გამოყენება ჰქონდა სოფლის მეურნეობაში. თუმცა, მას შემდეგ რაც მისი ტოქსიკური თვისებები აღმოაჩინეს, შემცვლელი უნდა მოიძებნოს.

ამ ელემენტის გამოყენების მნიშვნელოვანი სფეროებია: მიკროსქემების წარმოება, ოპტიკა-ბოჭკოვანი, ნახევარგამტარები, ფირის ელექტრონიკა, ასევე ლაზერებისთვის მიკროკრისტალების ზრდა. ამ მიზნებისათვის გამოიყენება აირისებრი არსინი. და ლაზერების, დიოდების და ტრანზისტორების წარმოება არ არის სრულყოფილი გალიუმის და ინდიუმის არსენიდების გარეშე.

Წამალი

ადამიანის ქსოვილებსა და ორგანოებში ელემენტი ძირითადად წარმოდგენილია ცილოვან ფრაქციაში, უფრო მცირე რაოდენობით კი მჟავაში ხსნად ფრაქციაში. ის მონაწილეობს ფერმენტაციაში, გლიკოლიზსა და რედოქს რეაქციებში, ასევე უზრუნველყოფს რთული ნახშირწყლების დაშლას. ბიოქიმიაში ამ ნივთიერების ნაერთები გამოიყენება ფერმენტის სპეციფიკურ ინჰიბიტორებად, რომლებიც აუცილებელია მეტაბოლური რეაქციების შესასწავლად. დარიშხანი აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმისთვის, როგორც მიკროელემენტი.

ელემენტის გამოყენება მედიცინაში ნაკლებად ფართოა, ვიდრე წარმოებაში. მისი მიკროსკოპული დოზები გამოიყენება როგორც ყველა სახის დაავადებისა და პათოლოგიის დიაგნოსტიკისთვის, ასევე სტომატოლოგიური დაავადებების სამკურნალოდ.

სტომატოლოგიაში დარიშხანს იყენებენ პულპის მოსაშორებლად. დარიშხანის მჟავის შემცველი პასტის მცირე ნაწილი უზრუნველყოფს კბილის სიკვდილს ფაქტიურად დღეში. მისი მოქმედების წყალობით პულპის მოცილება უმტკივნეულო და შეუფერხებელია.

დარიშხანი ასევე ფართოდ გამოიყენება ლეიკემიის მსუბუქი ფორმების სამკურნალოდ. ეს საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ ან თუნდაც დათრგუნოთ ლეიკოციტების პათოლოგიური წარმოქმნა, ასევე ასტიმულიროთ წითელი ჰემატოპოეზი და სისხლის წითელი უჯრედების გამოყოფა.

დარიშხანი შხამივითაა

ამ ელემენტის ყველა ნაერთი შხამიანია. დარიშხანის მწვავე მოწამვლა იწვევს მუცლის ტკივილს, დიარეას, გულისრევას და ცენტრალური ნერვული სისტემის დეპრესიას. ამ ნივთიერებით ინტოქსიკაციის სიმპტომები ქოლერის სიმპტომების მსგავსია. ამიტომ, სასამართლო პრაქტიკაში ხშირად ხვდებოდა დარიშხანით განზრახ მოწამვლის ადრეული შემთხვევები. კრიმინალური მიზნებისთვის ელემენტს ყველაზე ხშირად იყენებდნენ ტრიოქსიდის სახით.

ინტოქსიკაციის სიმპტომები

თავდაპირველად დარიშხანით მოწამვლა ვლინდება ლითონის გემოს სახით პირში, ღებინება და მუცლის ტკივილი. თუ ზომები არ მიიღება, შეიძლება მოხდეს კრუნჩხვები და დამბლაც კი. უარეს შემთხვევაში, მოწამვლა შეიძლება ფატალური იყოს.

მოწამვლის მიზეზი შეიძლება იყოს:

1. დარიშხანის ნაერთების შემცველი მტვრის ინჰალაცია. როგორც წესი, გვხვდება დარიშხანის წარმოების საწარმოებში, სადაც არ არის დაცული შრომის უსაფრთხოების წესები.
2. მოწამლული საკვების ან წყლის მოხმარება.
3. გარკვეული მედიკამენტების გამოყენება.

Პირველადი დახმარება

დარიშხანით ინტოქსიკაციის ყველაზე ფართოდ ხელმისაწვდომი და ცნობილი ანტიდოტი რძეა. მასში შემავალი კაზეინის ცილა ქმნის უხსნად ნაერთებს ტოქსიკურ ნივთიერებასთან, რომელიც არ შეიწოვება სისხლში.

მწვავე მოწამვლის შემთხვევაში დაზარალებულის სწრაფად დასახმარებლად საჭიროა კუჭის ამორეცხვა. ჰოსპიტალურ პირობებში ასევე ტარდება ჰემოდიალიზი, რომელიც მიზნად ისახავს თირკმელების გაწმენდას. მედიკამენტებს შორის გამოიყენება უნივერსალური ანტიდოტი - Unithiol. გარდა ამისა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ანტაგონისტური ნივთიერებები: სელენი, თუთია, გოგირდი და ფოსფორი. მომავალში პაციენტს მოეთხოვება ამინომჟავების და ვიტამინების კომპლექსის დანიშვნა.

დარიშხანის დეფიციტი

უპასუხეთ კითხვას: "რა არის დარიშხანი?", აღსანიშნავია, რომ ადამიანის სხეულს ეს სჭირდება მცირე რაოდენობით. ელემენტი განიხილება იმუნოტოქსიკური, პირობითად აუცილებელი. ის მონაწილეობს ადამიანის ორგანიზმის თითქმის ყველა უმნიშვნელოვანეს ბიოქიმიურ პროცესში. ამ ნივთიერების დეფიციტზე შეიძლება მიუთითებდეს შემდეგი ნიშნები: სისხლში ტრიგლიცერიდების კონცენტრაციის დაქვეითება, ორგანიზმის განვითარებისა და ზრდის გაუარესება.

როგორც წესი, ჯანმრთელობის სერიოზული პრობლემების არარსებობის შემთხვევაში, არ არის საჭირო დიეტაში დარიშხანის ნაკლებობაზე ფიქრი, რადგან ელემენტი გვხვდება მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის თითქმის ყველა პროდუქტში. ამ ნივთიერებით განსაკუთრებით მდიდარია ზღვის პროდუქტები, მარცვლეული, ყურძნის ღვინო, წვენები და სასმელი წყალი. 24 საათის განმავლობაში მოხმარებული დარიშხანის 34% გამოიყოფა ორგანიზმიდან.

ანემიის დროს ნივთიერებას იღებენ მადის ასამაღლებლად, სელენით მოწამვლისას კი ეფექტური ანტიდოტის როლს ასრულებს.

დარიშხანის ნაერთები (ინგლისური და ფრანგული Arsenic, გერმანული Arsen) ცნობილია ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. III - II ათასწლეულებში ძვ.წ. ე. უკვე იცოდა სპილენძის შენადნობების წარმოება 4 - 5% დარიშხანით. არისტოტელეს მოწაფე თეოფრასტე (ძვ. წ. IV-III სს.) ბუნებაში აღმოჩენილ წითელ დარიშხანის სულფიდს რეალგარს უწოდებს; პლინიუსი ყვითელ დარიშხანის სულფიდს უწოდებს როგორც 2 S 3 ორპიმენტს (Auripigmentum) - ოქროს შეფერილობას, მოგვიანებით კი მიიღო სახელი ორპიმენტი. ძველი ბერძნული სიტყვა არსენიკონი, ისევე როგორც სანდარაკი, ძირითადად გოგირდის ნაერთებს ეხება. I საუკუნეში დიოსკორიდმა აღწერა ორპიმენტის წვა და შედეგად მიღებული პროდუქტი - თეთრი დარიშხანი (As 2 O 3). ქიმიის განვითარების ალქიმიურ პერიოდში უდაოდ ითვლებოდა, რომ დარიშხანს (არსენიკი) აქვს გოგირდოვანი ბუნება და ვინაიდან გოგირდს (გოგირდი) პატივს სცემდნენ როგორც "ლითონების მამას", მამაკაცურ თვისებებს მიაწერდნენ დარიშხანს. უცნობია, როდის იქნა პირველად მიღებული ლითონი დარიშხანი. ეს აღმოჩენა ჩვეულებრივ მიეწერება ალბერტ დიდს (მე-13 საუკუნე). ალქიმიკოსებმა სპილენძის შეღებვა დარიშხანის დამატებით თეთრ ვერცხლის ფერში მიიჩნიეს, როგორც სპილენძის ვერცხლად გადაქცევა და ასეთი „ტრანსმუტაცია“ მიაწერეს დარიშხანის ძლიერ ძალას. შუა საუკუნეებში და თანამედროვეობის პირველ საუკუნეებში ცნობილი გახდა დარიშხანის ტოქსიკური თვისებები. თუმცა, დიოსკორიდმაც კი (ივ.) რეკომენდაცია გაუწია ასთმიან პაციენტებს რეალგარის ფისით გახურებით მიღებული პროდუქტის ორთქლის ჩასუნთქვა. პარაცელსუსი უკვე ფართოდ იყენებდა თეთრ დარიშხანს და სხვა დარიშხანის ნაერთებს სამკურნალოდ. მე -15 - მე -17 საუკუნეების ქიმიკოსები და მაღაროელები. იცოდა დარიშხანის სუბლიმაციის და სპეციფიკური სუნითა და ტოქსიკური თვისებების მქონე ორთქლიანი პროდუქტების წარმოქმნის უნარის შესახებ.ვასილი ვალენტინი აღნიშნავს იმას, რაც კარგად იყო ცნობილი მე-16 საუკუნის მეტალურგებისთვის. აფეთქებული ღუმელის კვამლი (Huttenrauch) და მისი სპეციფიკური სუნი. დარიშხანის ბერძნული (და ლათინური) სახელი, რომელიც გულისხმობს დარიშხანის სულფიდებს, მომდინარეობს ბერძნული მამრობითი ენიდან. ამ სახელის წარმოშობის სხვა ახსნაც არსებობს, მაგალითად, არაბული arsa paki-დან, რაც ნიშნავს „სხეულში ღრმად შეღწევად უბედურ შხამს“; არაბებმა ეს სახელი ალბათ ბერძნებისგან ისესხეს. რუსული სახელწოდება დარიშხანი დიდი ხანია ცნობილია. იგი ლიტერატურაში გამოჩნდა ლომონოსოვის დროიდან, რომელიც დარიშხანს ნახევარმეტად თვლიდა. ამ სახელთან ერთად მე-18 ს. გამოიყენებოდა სიტყვა დარიშხანი და დარიშხანს ეწოდა As 2 O 3. ზახაროვმა (1810) შესთავაზა სახელი დარიშხანი, მაგრამ არ დაიჭირა. სიტყვა დარიშხანი ალბათ რუსმა ხელოსნებმა ისესხეს თურქი ხალხებიდან. აზერბაიჯანულ, უზბეკურ, სპარსულ და სხვა აღმოსავლურ ენებში დარიშხანს მარგუმუშს უწოდებდნენ (მარ - მოკვლა, მუშ - თაგვი); რუსული დარიშხანი, ალბათ თაგვის შხამის, ან თაგვის შხამის გაფუჭება.

განმარტება

დარიშხანი- პერიოდული ცხრილის ოცდამესამე ელემენტი. აღნიშვნა - როგორც ლათინური "arsenicum". მეოთხე პერიოდში განლაგებულია VA ჯგუფი. ეხება ნახევრადმეტალებს. ბირთვული მუხტი არის 33.

დარიშხანი ბუნებაში გვხვდება ძირითადად მეტალების ან გოგირდის ნაერთებში და მხოლოდ იშვიათად თავისუფალ მდგომარეობაში. დარიშხანის შემცველობა დედამიწის ქერქში შეადგენს 0,0005%.

დარიშხანი ჩვეულებრივ მიიღება დარიშხანის პირიტისგან FeAsS.

დარიშხანის ატომური და მოლეკულური მასა

ნივთიერების შედარებით მოლეკულური წონა(M r) არის რიცხვი, რომელიც აჩვენებს, რამდენჯერ აღემატება მოცემული მოლეკულის მასას ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-ზე და ელემენტის ფარდობითი ატომური მასა(A r) - რამდენჯერ მეტია ქიმიური ელემენტის ატომების საშუალო მასა ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-ზე.

იმის გამო, რომ თავისუფალ მდგომარეობაში დარიშხანი არსებობს მონოატომური როგორც მოლეკულების სახით, მისი ატომური და მოლეკულური მასების მნიშვნელობები ემთხვევა ერთმანეთს. ისინი უდრის 74,9216-ს.

დარიშხანის ალოტროპია და ალოტროპული მოდიფიკაციები

ფოსფორის მსგავსად, დარიშხანი არსებობს რამდენიმე ალოტროპული ფორმით. ორთქლის სწრაფი გაგრილებით (შედგება As 4 მოლეკულისგან), წარმოიქმნება არალითონური ფრაქცია - ყვითელი დარიშხანი (სიმკვრივე 2.0 გ / სმ 3), იზომორფულია თეთრი ფოსფორამდე და, მის მსგავსად, ხსნადი ნახშირბადის დისულფიდში. ეს მოდიფიკაცია ნაკლებად სტაბილურია ვიდრე თეთრი ფოსფორი და სინათლის ან დაბალი გაცხელებისას ადვილად გარდაიქმნება მეტალის მოდიფიკაციად - ნაცრისფერ დარიშხანად (ნახ. 1). იგი აყალიბებს ფოლადის ნაცრისფერ მყიფე კრისტალურ მასას, რომელსაც აქვს მეტალის ბზინვარება, როდესაც ახლად გატეხილია. სიმკვრივეა 5,75 გ/სმ3. ნორმალური წნევის ქვეშ გაცხელებისას სუბლიმირებულია. აქვს მეტალის ელექტრული გამტარობა.

ბრინჯი. 1. რუხი დარიშხანი. გარეგნობა.

დარიშხანის იზოტოპები

ცნობილია, რომ ბუნებაში დარიშხანი გვხვდება ერთადერთი სტაბილური იზოტოპის სახით 75 As. მასური რიცხვია 75, ატომის ბირთვი შეიცავს ოცდაცამეტ პროტონს და ორმოცდათორმეტ ნეიტრონს.

არსებობს დარიშხანის დაახლოებით 33 ხელოვნური არასტაბილური იზოტოპი, ასევე ბირთვების ათი იზომერული მდგომარეობა, რომელთა შორის ყველაზე ხანგრძლივი იზოტოპი 73 როგორც ნახევარგამოყოფის პერიოდი 80,3 დღეა.

დარიშხანის იონები

დარიშხანის ატომის გარე ენერგიის დონეს აქვს ხუთი ელექტრონი, რომლებიც ვალენტური ელექტრონებია:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .

ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად დარიშხანი თმობს თავის ვალენტურ ელექტრონებს, ე.ი. არის მათი დონორი და იქცევა დადებითად დამუხტულ იონად:

როგორც 0 -3e → როგორც 3+ ;

როგორც 0 -5e → როგორც 5+.

დარიშხანის მოლეკულა და ატომი

თავისუფალ მდგომარეობაში დარიშხანი არსებობს მონატომური ას მოლეკულების სახით. აქ მოცემულია რამდენიმე თვისება, რომელიც ახასიათებს დარიშხანის ატომს და მოლეკულას:

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1