Arsen

33 germanium ← arsen → selen P ↑ As ↓ Sb dövri cədvəl
Ümumi
Ad, İşarə, Nömrə	arsen, As, 33
Qrup, Dövr, Blok	15, 4, p
Xarici görünüşü
Atom kütləsi	74.92160 q/mol
Elektron formulu	[Ar] 4s2 3d10 4p3
Fiziki xassələr
Halı
Sıxlığı	(0 °C, 101.325 kPa) q/L
Ərimə temperaturu	°C ( K, °F)
Qaynama temperaturu	°C ( K, °F)
Elektromənfiliyi
Oksidləşmə dərəcəsi
Spektr =
İonlaşma enerjisi	kCmol-1

Arsen (As) və ya Sıçanotu – D.İ. Mendeleyevin elementlərin dövri sistemində 33-cü element. Bu elementin rusca adı (mışyak) çox ehtimal ki, siçanları (rusca mış) zəhərləmək üçün istifadə olunan zəhərin adı ilə bağlıdır; digər şeylərlə yanaşı rənginə görə boz mışyak (arsen) siçan (mışı) xatırladır. Elementin latınca adı (Arsenicum) yunan sözü arsenikona (fars mənşəli) gedib çıxır. Yunanlar arsen sulfidi As₂S₃ (parlaq qızılı-sarı rəngli mineralı) auripiqment adlandırırdılar. Dalın lüğətində bu mineral avripiqment adlandırılıb (latın auripigmentun sözünün köhnə transliterasiyası). Aurpiqment indi də təsviri sənətdə, xüsusən də, ikona çəkilişində istifadə olunur; nə vaxtlarsa onun əsasında boyaq “kral sarısı” adlandırılırdı. Arsenin digər sulfidi As₄S₄ realqara mineralı şəklində rast gəlir; onun adı ərəb sözü raxc əl qxar-dan yaranıb, hərfi mənası “mağara, fliz yatağı tozu” deməkdir. Təbiətdə arsen təmiz halda və (daha çox hallarda) birləşmələr şəklində rast gəlinir. Onlardan biri – gümüş və arsenin qarışıq sulfidi Ag₃AsS₃ prustit adını almışdır (tərkibin sabitliyi qanunu kəşf etmiş fransız kimyaçısı Jozef Lui Prustun (1754-1826) şərəfinə Arsenin əksər törəmələri olduqca zəhərlidir, məsələn, çox pis iyli dimetilarsen (onun radikalını (CH₃)₂As – İsveç kimyaçısı Yens Yakov Berselius (1779-1848) kakodil adlandırmışdır (yunanca kakodes – “iylənən, pis iyli, mənfur”). Kakodilin oksidi (CH₃)₂As-O-As(CH₃)₂ daha çox məlumdur. Qəribədir ki, bu maddə Kade mayesi adlanır – fransız kimyaçısı və farmasefti, Sevrsk farfor zavodunun direktoru Lui Klod Kade de Qassikurun (1731-1789) şərəfinə Kalium asetatı arsen (III) oksid ilə birgə qovaraq o, ilk dəfə olaraq bu, arsen üzvi birləşməni mənfur iyli, tüstülənən maye şəklində almışdır. Dəri yaralarını zəhərləyən maddə lüizit (ClCH=CHAsCl₂) isə xoşagələn ətirşah iyinə malikdir. O, ilk dəfə olaraq onu 1918-ci ildə sintez edən Amerika kimyaçısı Uinford Li Lüisin (1878-1943) şərəfinə adlandırılıb. Bu adı daha məşhur olan Amerika kimyaçısı Hilbert Nyuton Lüisin (1875-1946) adı ilə səhv salmaq olmaz.

Arsenə malik ən məşhur üzvi maddələrdən biri salvarsandır. Onu 1909-cu ildə alman kimyaçısı və biokimyaçısı, Nobel mükafatı laureatı Paul Erlix (1851-1915) siflis və digər oxşar xəstəlikləri müalicə üçün almışdır. O, bu maddəni “preparat 606” adlandırmışdır – bu, heyvanlar üzərində müalicəvi təsiri öyrənmək üçün istifadə olunan preparatın sıra nömrəsi idi. Sonralar bu maddə salvarsan adlandırıldı. Latınca salvo – “xilas edirəm” və arsenicum – “arsen” sözlərindəndir. Salvarsanın strukturu Erlixin portreti ilə birlikdə 1989-cu ildə buraxılmış 200 markalıq AFR pulu üzərində təsvir olunmuşdur.

Arsen elementi təmiz halda və yüksək qatılıqda zəhərlidir. Eyni zamanda bir çox arsen birləşmələri də (arsen anhidridi, arsenitlər, arsenatlar) güclü toksiki maddələr hesab edilir. Misəridən zavodlar, boz daş kömür istifadə edən elektrik stansiyaları ətraf mühiti arsenlə çirkləndirir. Nəticədə içməli suda, torpaqda, bitkilərdə arsenin miqdarı artır. Bu isə öz növbəsində südün, ətin və meyvə-tərəvəzin arsenlə çirklənməsinə səbəb olur.

Ümumdünya səhiyyə təşkilatı müəyyən etmişdir ki, gündə orqanizmə qida məhsulları və digər mənbələrdən düşən arsenin miqdarı insan bədəninin hər kq-na 0,05 mq-dan çoх olmamalıdır.

Arsen sərbəst halda alman əlkimyaçısı Albert Maqnus tərəfindən 1250-ci alınmışdır. Lakin arsen birləşmələrindən Albert Maqnusdan çox əvvəl istifadə etmişlər. Arsen aktiv element olduğu üçün təbiətdə sərbəst halında rast gəlinmir. Arsenə Yer qabığında bir sıra mineralların tərkibində rast gəlinir: As₂S₃-auripiqment, As₄S₄-realqar, As₂O₃-arsenolit, FeAsS-arsen kolçedanı, FeAs₂-l lellingit və s. Arsen elementi 817^oC-də əriyir, 886^oC-də isə sublimasiya edir. Arsen buxarı As₄ molekullarından ibarətdir və tetraedrik quruluşludur, 1325^oC-də As₂-yə dissosiasiya edir.

Arsenin bioloji rolu və tibbdə tətbiqi

Arsenə az miqdarda bütün heyvan və bitkilərdə rast gəlinir. Maraqlıdır ki, suda yaşayan canlılarda arsenin miqdarı, quruda yaşayanlara nisbətən çox olur. Arsen mikrodozalarda insan orqanizminin hüceyrələri tərəfindən mənimsənilir. Alimlərin fikrincə arsenin orqanizmdəki əsas funksiyası zərərverici mikrobların təsirinə qarşı onun müqavimətinin artırmaqdan ibarətdir.

Arsen birləşmələri kiçik dozalarda tibbidə bir sıra müalicəvi məqsədlərlə tətbiq edilir. H₃AsO₃ birləşməsi diş müalicəsi zamanı sinirin öldürülməsində geniş istifadə edilir. Müəyyən edilmişdir ki, As₂O₃ və KAsO₂ birləşmələri orqanizmdə qanəmələgəlməni gücləndirir. Arsen birləşmələrindən, həmçinin sifilis, tif, yuxusuzluq və s. kimi müalicələrdə istifadə olunur. Arsenin ən zəhərli birləşməsi AsH₃ arsin birləşməsidir. AsH₃-in 0,005 q/l miqdarı insan üçün ani ölümdür. Arsen ilə zəhərlənmə zamanı süd içmək lazımdır. Bu zaman südün zülalı olan kazein arsen ilə həll olmayan birləşmə əmələ gətirir və zəhərin qana sorulmasının qarşısını alır. Arsen xalkogenidləri şüşəvarı yarımkecirici xassəyə malik, fotohəssas materiallar olub, rəngli televiziyada, yaddaş mərkəzlərində, siqnalverici elektron şüa borularında və akusto-optik cihazlarda geniş istifadə olunurlar.

Arsen xalkogenləri müxtəlif elementlərin iştirakı ilə şüşə əmələ gətirir. Dövri sistemdə qrup mövqeyindən asılı olaraq, müxtəlif şüşə sahələri əmələ gəlir. As₂S₃ və As₂Se₃ birləşmələri yüksək adigeziya qabiliyyəyinə malikdirlər. Hər iki birləşmənin nisbətən aşağı temperaturda nanoölçülü nazik təbəqəsi alınır. As-S sisteminin ərintilərində elektrik keçiriciliyinin qiyməti 10¹⁴-10¹² Om⁻¹.sm⁻¹ intervalında dəyişir. Bu qiymət şüşələrin alınma şəraitindən asılı olaraq müxtəlif ola bilir. As₂S₃ bəzi optiki, fotoelektrik xassələri və istilik tutumu tədqiq edilmiş və müəyyən edilmişdir ki, həm şüşəvarı, həm də kristallik As₂S₃ yüksək fotohəssaslığa malikdir. Optiki tədqiqatların nəticələrinə görə As₂S₃ və As₂Se₃ birləşmələri spektrin İQ sahəsində şəffaf olub, "Vidikon" tipli rəngli verilişlərin ötürülməsində tətbiq olunurlar.

• As₂Se₃ birləşməsinin lifləri üzərində akusto-optik rezonans xassələrini tədqiq etmişlər. ~ 100 mm lifdə rezonans yaratmaq üçün 1.1 MHz tezlikli -0,6 dB-dən -9,2 dB-a gücündə dəyişə bilən dalğalardan istifadə etmişlər. 130 V gərginlikdə həyəcanlanama nəticəsində uzunluğu 17 nm və gücü -9.2 dB olan dalğalar qeydə alınmışdır. Akustik tezlıyi 700 кHs olan və 235 nm geniş dalğa uzunluğunda güclü rezonans yarana bilir. Xalkogenidin bu unikal xassəsi imkan verir ki, həmin material qeyri-xətti nizamlayıcı kimi, İQ – optikada işlənməsinə və bir sıra yeni tətbiqlər Arsen xalkogenidləri əsasında alınan yarımkeçirici liflər son zamanlar optik cihazlarda, mikro sxemlərin hazırlanmasında istifadə olunurlar. Şüşə halında olan As₂S₃ kristalının xarakter xüsusiyyətlərindən biri оnun İQ-srektr sahəsində geniş buraxa zolaqlarına malikdir. Şüşə halında olan As₂S₃-ün buraxma, əksolunma və sınma göstəricisinin müxtəlif qalılıqlarda tədqiq etmişlər. As₂S₃-də udulma spekti 45 % təşkil edir, 2,6 mm qalınlığında nümunədə 0,6 mkm-dən 8 mkm-ə dək dalğa uzunluğunda udulma 21 % qədər azalır.

Arsenin ən zəhərli birləşməsi arsen hidriddir AsH₃. Litrində 0.00005 q AsH_{3 olan hava ilə yarım saat nəfəs almaq kifayətdir ki, bir neçə gündən sonra insan ölsün. AsH3 -in 0.005q/l-i ani olaraq insanı öldürü. Hesab edirlər ki, AsH3 -ün biokimyəvi təsir mexanizmi ondan ibarətdir ki, onun molekulları eritrositlərin fermenti katalaznı "blokad" edir; bunun nəticəsində qanda hidrogen peroksid toplanır ki, o da qanı dağıdır. Aktivləşmiş kömür arsini zəif sorbsiya edir, odur ki, arsin üçün adi əlehqaz müdafiəçi deyil.}

Arsenin ən perspektivli istifadə istiqaməti yarımkeçiricilər texnikasıdır.