Arseniku

Arseniku është një element kimik; ka simbolin As dhe numrin atomik 33. Në tabelën periodike gjendet në periudhën 4, grupi 15 (Pniktogjenët), bloku-p. Arseniku është një metaloid dhe një nga pniktogjenët, dhe për këtë arsye ndan shumë veti me fqinjët e tij të grupit 15 fosforin dhe antimonin. Arseniku është famëkeq toksik. Ndodh natyrshëm në shumë minerale, zakonisht në kombinim me squfur dhe metale, por edhe si një kristal i pastër elementar.

Përdorimi kryesor i arsenikut është në lidhjet e plumbit (për shembull, në bateritë e makinave dhe municionet). Arseniku është gjithashtu një dopant i zakonshëm i tipit n në pajisjet elektronike gjysmëpërçuese dhe një komponent i arsenidit të galiumit të përbërë gjysmëpërçues III-V. Arseniku dhe përbërësit e tij, veçanërisht trioksidi, përdoren në prodhimin e pesticideve, produkteve të trajtuara të drurit, herbicideve dhe insekticideve. Këto aplikime po bien me njohjen në rritje të toksicitetit të vazhdueshëm të arsenikut dhe përbërësve të tij.

• Përdorimet e Arsenikut.
• Për çfarë përdoret arseniku?
• Tre helmet më vdekjeprurëse që kurrë ndonjëherë nuk dëshiron të i marrësh

Arseniku njihet që nga kohërat e lashta si helmues për njerëzit. Megjithatë, disa lloje bakteresh janë në gjendje të përdorin komponimet e arsenikut si metabolitë të frymëmarrjes. Sasi të vogla të arsenikut janë propozuar të jenë një element thelbësor dietik tek minjtë, hamsterët, dhitë dhe pulat. Hulumtimet nuk janë kryer për të përcaktuar nëse sasi të vogla të arsenikut mund të luajnë një rol në metabolizmin njerëzor. Megjithatë, helmimi nga arseniku ndodh në jetën shumëqelizore nëse sasitë janë më të mëdha se sa duhet. Ndotja me arsenik e ujërave nëntokësore është një problem që prek miliona njerëz në mbarë botën.

Agjencia e Mbrojtjes së Mjedisit të Shteteve të Bashkuara deklaron se të gjitha format e arsenikut janë një rrezik serioz për shëndetin e njeriut. Agjencia e Shteteve të Bashkuara për Substancat Toksike dhe Regjistrin e Sëmundjeve e renditi arsenikun numrin 1 në listën e saj prioritare të substancave të rrezikshme të vitit 2001 në vendet e Superfondit. Arseniku klasifikohet si kancerogjen i grupit 1. (¹).

Vetit e Arsenikut – nga Wikipedia

Arseniku është një kimikat natyral gjysmë-metalik që gjendet në të gjithë botën. Megjithëse i zakonshëm në koren e Tokës, arseniku gjithashtu mund të jetë i pranishëm në ushqimin dhe burimet e ujit si një ndotës. Në mënyrë tipike pa erë dhe pa aromë, këto atribute e bëjnë të vështirë identifikimin e arsenikut, veçanërisht në ujë. Thithja, gëlltitja ose thithja e niveleve të rrezikshme të arsenikut quhet “arsenikoza” ose helmimi arsenik.

Tre alotropet më të zakonshme të arsenikut janë arseniku gri, i verdhë dhe i zi, ku gri është më i zakonshmi. Arseniku gri (α-As, grupi hapësinor R3m Nr. 166) miraton një strukturë me dy shtresa të përbërë nga shumë unaza të ndërthurura, të trazuara, me gjashtë anëtarë. Për shkak të lidhjes së dobët midis shtresave, arseniku gri është i brishtë dhe ka një fortësi relativisht të ulët Mohs prej 3.5. Fqinjët më të afërt dhe të afërt formojnë një kompleks oktaedrik të shtrembëruar, me tre atomet në të njëjtën shtresë të dyfishtë që janë pak më afër se tre atomet në tjetrën. Kjo paketim relativisht i ngushtë çon në një densitet të lartë prej 5.73 g/cm³. Arseniku gri është një gjysmëmetal, por bëhet një gjysmëpërçues me një hendek bande prej 1.2-1.4 eV nëse amorfizohet. Arseniku gri është gjithashtu forma më e qëndrueshme. Arseniku i verdhë është i butë dhe dylli, dhe disi i ngjashëm me tetrafosforin (P₄). Të dy kanë katër atome të rregulluara në një strukturë tetraedrike, në të cilën secili atom është i lidhur me secilin nga tre atomet e tjera nga një lidhje e vetme. Ky allotrop i paqëndrueshëm, duke qenë molekular, është më i paqëndrueshëm, më pak i dendur dhe më toksik. Arseniku i verdhë i ngurtë prodhohet nga ftohja e shpejtë e avullit të arsenikut, As₄. Ai shndërrohet me shpejtësi në arsenik gri nga drita. Forma e verdhë ka një densitet prej 1.97 g/cm³. Arseniku i zi është i ngjashëm në strukturë me fosforin e zi. Arseniku i zi mund të formohet gjithashtu nga ftohja e avullit në rreth 373-493 K (100-220 °C) dhe nga kristalizimi i arsenikut amorf në prani të avujve të merkurit. [26] Është qelqi dhe i brishtë. Arseniku i zi është gjithashtu një përcjellës i dobët elektrik.

Izotopet

Arseniku ndodh natyrshëm si një izotop i vetëm i qëndrueshëm, 75As. Radioizotopet sintetike njihen nga 64As në 95As, si dhe të paktën 11 izomere.

Më të qëndrueshmet prej tyre janë 73As me një gjysmë jetë prej 80.30 ditësh dhe 74As me një gjysmë jetë prej 17.77 ditësh, e ndjekur nga 71As (65.30 orë), 77As (38.79 orë), 76As (26.24 orë) dhe 72As (26.0 orë). Të gjithë të tjerët kanë gjysmë jetë nën 100 minuta dhe shumica nën një minutë. Izotopet më të lehta se ato të qëndrueshme përgjithësisht prishen nga emetimi i pozitroneve ose kapja e elektroneve në izotopet e germaniumit, ndërsa ato më të rënda beta prishen në izotopet e selenit. Një përjashtim i dukshëm është se 74As prishet në të dyja drejtimet.

Kimi

Arseniku ka një elektronegativitet dhe energji jonizimi të ngjashme me fosforin e tij më të lehtë pniktogjen dhe për këtë arsye formon lehtësisht molekula kovalente me shumicën e jometaleve. Megjithëse i qëndrueshëm në ajër të thatë, arseniku formon një njollosje ari-bronzi pas ekspozimit ndaj lagështisë e cila përfundimisht bëhet një shtresë e zezë sipërfaqësore. Kur nxehet në ajër, arseniku oksidohet në trioksid arsenik; Tymrat nga ky reaksion kanë një erë që i ngjan hudhrës. Kjo erë mund të zbulohet në mineralet e arsenidit të goditjes si arsenopiriti me çekiç. Digjet në oksigjen për të formuar trioksidin e arsenikut dhe pentoksidin e arsenikut, të cilat kanë të njëjtën strukturë si komponimet më të njohura të fosforit, dhe në fluor për të dhënë pentafluorid arsenik. Arseniku prodhon acid arsenik me acid nitrik të koncentruar, acid arsenik me acid nitrik të holluar dhe trioksid arsenik me acid sulfurik të koncentruar; megjithatë, nuk reagon me ujin, alkalet ose acidet jo oksiduese. Arseniku reagon me metalet për të formuar arsenide, megjithëse këto nuk janë komponime jonike që përmbajnë jonin As3− pasi formimi i një anioni të tillë do të ishte shumë endotermik dhe madje edhe arsenidet e grupit 1 kanë veti të komponimeve ndërmetalike. Ashtu si germaniumi, seleni dhe bromi, të cilat si arseniku pasojnë serinë e tranzicionit 3D, arseniku është shumë më pak i qëndrueshëm në gjendjen e oksidimit +5 sesa fqinjët e tij vertikalë fosfori dhe antimoni, dhe për këtë arsye pentoksidi i arsenikut dhe acidi arsenik janë oksidues të fuqishëm.

Komponimet

Komponimet e arsenikut ngjajnë, në disa aspekte, me ato të fosforit, i cili zë të njëjtin grup (kolonë) të tabelës periodike. Gjendjet më të zakonshme të oksidimit për arsenikun janë: −3 në arsenide, të cilat janë komponime intermetalike të ngjashme me aliazhin, +3 në arsenitet dhe +5 në arsenatet dhe shumicën e komponimeve organoarsenike. Arseniku gjithashtu lidhet lehtësisht me veten siç shihet në shesh Si3−4 jonet në mineralin skutterudite. Në gjendjen e oksidimit +3, arseniku është zakonisht piramidal për shkak të ndikimit të çiftit të vetëm të elektroneve.

Komponimet inorganike

Një nga përbërësit më të thjeshtë të arsenikut është trihidridi, arsina shumë toksike, e ndezshme, piroforike (AsH₃). Ky përbërës përgjithësisht konsiderohet si i qëndrueshëm, pasi në temperaturën e dhomës dekompozohet vetëm ngadalë. Në temperatura prej 523-573 K (250-300 °C) dekompozimi në arsenik dhe hidrogjen është i shpejtë. Disa faktorë, si lagështia, prania e dritës dhe disa katalizatorë (përkatësisht alumini) lehtësojnë shkallën e dekompozimit. Oksidohet lehtësisht në ajër për të formuar trioksid arsenik dhe ujë, dhe reaksionet analoge ndodhin me squfur dhe selen në vend të oksigjenit.

Arseniku formon okside kristalore pa ngjyrë, pa erë As₂O₃ (“arsenik i bardhë”) dhe As₂O₅ të cilat janë higroskopike dhe lehtësisht të tretshme në ujë për të formuar tretësira acidike. Acidi arsenik (V) është një acid i dobët dhe kripërat e tij, të njohura si arsenate,[36] janë një burim kryesor i ndotjes së arsenikut të ujërave nëntokësore në rajonet me nivele të larta të mineraleve të arsenikut natyral. Arsenatet sintetike përfshijnë Scheele’s Green (arsenat hidrogjeni i kurrit, arsenat bakri acidik), arsenat kalciumi dhe arsenat hidrogjeni plumbi. Këto të tre janë përdorur si insekticide dhe helme bujqësore.

Hapat e protonimit midis arsenatit dhe acidit arsenik janë të ngjashme me ato midis fosfatit dhe acidit fosforik. Ndryshe nga acidi fosforik, acidi arsenoz është vërtet tribazik, me formulën As(OH)₃.

Njihet një shumëllojshmëri e gjerë e komponimeve të squfurit të arsenikut. Orpiment (As₂S₃) dhe realgar (As4S4) janë disi të bollshme dhe më parë përdoreshin si pigmente pikture. Në As₄S10, arseniku ka një gjendje formale oksidimi prej +2 në As4S4 e cila përmban lidhje As-As në mënyrë që kovalenca totale e As të jetë ende 3. Si orpiment ashtu edhe realgar, si dhe As4S3, kanë analoge të selenit; analogja As₂Te₃ njihet si minerali kalgoorlieite, dhe anioni As₂Te− njihet si ligand në komplekset e kobaltit.

Të gjitha trihalidet e arsenikut (III) janë të njohura mirë, përveç astatidit, i cili është i panjohur. Pentafluoridi i arsenikut (AsF5) është i vetmi pentahalid i rëndësishëm, që reflekton stabilitetin më të ulët të gjendjes së oksidimit +5; Megjithatë, është një agjent fluorues dhe oksidues shumë i fortë. (Pentaklori është një lloj lënde e ngurtë e verdhë që është e qëndrueshme vetëm nën -50 °C, në të cilën temperaturë dekompozohet në trikorur, duke çliruar gaz klori.

Faktet kryesore (²)

• Arseniku është natyrshëm i pranishëm në nivele të larta në ujërat nëntokësore të disa vendeve.
• Arseniku është shumë toksik në formën e tij inorganike.
• Uji i kontaminuar i përdorur për pije, përgatitje ushqimi dhe ujitje të kulturave ushqimore përbën kërcënimin më të madh për shëndetin publik nga arseniku.
• Ekspozimi afatgjatë ndaj arsenikut nga uji i pijshëm dhe ushqimi mund të shkaktojë kancer dhe lezione të lëkurës. Është shoqëruar gjithashtu me sëmundjet kardiovaskulare dhe diabetin. Ekspozimi në mitër dhe fëmijërinë e hershme është lidhur me ndikime negative në zhvillimin njohës dhe rritjen e vdekjeve tek të rriturit e rinj.
• Veprimi më i rëndësishëm në komunitetet e prekura është parandalimi i ekspozimit të mëtejshëm ndaj arsenikut duke siguruar një furnizim të sigurt me ujë.

–

Referencat

1. Arsenic – Wikipedia ↩︎
2. Arsenic ↩︎