砷 (As)
| 原子序数 | 33 |
|---|---|
| 原子质量 | 74.9215956 u |
| 类别 | 类金属 |
| 电子排布 | [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ |
| 外观 | 金属灰色 |
| 密度(STP) | 5727 g/L |
| 熔点 | 1090 K |
| 沸点 | 887 K |
| 电负性 | 2.18 (鲍林标度) |
| 电离能 | 947 kJ/mol |
| 原子半径 | 115 pm |
| 晶体结构 | 简单三方 |
| 发现者 | 青铜时代 (1250) |
简介
砷(As)是一种钢灰色、易碎的晶体类金属,存在多种同素异形体。它以毒性而臭名昭著,但也有重要的工业和技术用途。以下是关于砷(As)的主要信息:
用途:用于半导体(用于高速电子和光电子器件的砷化镓GaAs)、木材防腐剂(铬化砷酸铜CCA,现已受限)、合金添加剂(用于弹药和电池的铅砷合金)、农药(现已基本禁用),以及某些药物(三氧化二砷可治疗某些白血病)。
生产/提取:主要以三氧化二砷(As₂O₃)的形式从铜和铅冶炼中获得,或从毒砂(FeAsS)矿石中获得。中国和摩洛哥是主要生产国。由于专门开采砷的矿很少,通常作为副产品获得。
历史:自古以来就为人所知;其化合物被用作毒药、颜料和药物。约公元1250年大阿尔伯特分离出单质砷。名称源自希腊语“arsenikon”(黄色的雌黄矿物),而该词本身来自阿拉伯语和波斯语。维多利亚时代被广泛用作毒药。
健康影响与安全:剧毒——砷及其化合物具有致癌性,可引起急性中毒(恶心、呕吐、死亡)或慢性中毒(皮肤病变、癌症、心血管疾病)。受污染的地下水影响着全球数百万人。矛盾的是,三氧化二砷可以治疗某些癌症。
价格/市场:由于毒性担忧和环境法规,商业市场有限。大多数应用已被逐步淘汰或受到限制。半导体应用仍在继续。
性质:存在灰砷(金属态)、黄砷和黑砷等同素异形体。灰砷最稳定,导电性差。加热时升华(在615°C直接由固态变为气态),呈+3和+5氧化态,能形成有毒化合物。