ヒ素 (As)

原子番号33
原子量74.9215956 u
分類半金属
電子配置[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
外観金属光沢のある灰色
密度(STP)5727 g/L
融点1090 K
沸点887 K
電気陰性度2.18 (ポーリング)
イオン化エネルギー947 kJ/mol
原子半径115 pm
結晶構造三方晶
発見者青銅器時代 (1250)

概要

ヒ素(As)は鋼灰色でもろい結晶性の半金属で、いくつかの同素体として存在します。毒性で悪名高い一方、重要な工業的・技術的用途を持っています。ヒ素(As)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:半導体(高速エレクトロニクスや光エレクトロニクス用のヒ化ガリウムGaAs)、木材防腐剤(クロム銅ヒ素系防腐剤CCA。現在は規制されている)、合金添加剤(弾薬や電池用の鉛ヒ素合金)、農薬(現在は大部分が禁止)、一部の医薬品用途(三酸化ヒ素は特定の白血病を治療する)に使われます。

製造/抽出:主に銅や鉛の製錬、または硫砒鉄鉱(FeAsS)から三酸化ヒ素(As₂O₃)として製造されます。中国とモロッコが主な生産国です。ヒ素専用の採掘はまれなため、副産物として得られることが多い元素です。

歴史:古代から知られており、化合物は毒、顔料、薬として使われていました。単体のヒ素は西暦1250年ごろにアルベルトゥス・マグヌスが単離しました。名前はギリシャ語の「arsenikon」(黄色の鉱物、雄黄)に由来し、さらにそれはアラビア語とペルシャ語から来ています。ヴィクトリア朝時代には毒として広く使われました。

健康への影響と安全性:毒性が非常に高く、ヒ素とその化合物は発がん性があり、急性中毒(吐き気、嘔吐、死亡)や慢性中毒(皮膚病変、がん、心血管疾患)を引き起こすことがあります。汚染された地下水は世界中で数百万人に影響を与えています。逆説的に、三酸化ヒ素は特定のがんを治療します。

価格/市場:毒性への懸念と環境規制により、商業市場は限られています。ほとんどの用途は段階的に廃止されるか規制されています。半導体用途は継続しています。

性質:灰色(金属状)、黄色、黒色の同素体が存在します。灰色ヒ素が最も安定で、電気をあまり通しません。加熱すると昇華し(615°Cで固体から直接気体になる)、+3と+5の酸化数をとり、有毒な化合物を形成します。

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周期表