Arzén

Leirása: Légykő; régi kohászati és gyógyszerészi neve cobaltum, nyelvújításkori magyar neve: mireny relatív atomtömege 74,9. szürke, fémfényű, törékeny elem fajhője 0,083 Az elemi arzén négyatomos arzénmolekulák halmaza.

Fizikai tulajdonságok: Módosulatai közül a szürke arzén a leggyakoribb, ez félfémes, az elektromosságot kissé vezeti. Rácsa romboéderes szimmetriájú atomrétegrács. Hevítve As4 molekulákból álló gőzzé alakul, megolvasztani csak nyomás alatt lehet. Jellegzetes fokhagyma szaga van. Arzéngőznek cseppfolyós levegővel történő hűtésekor sárga arzén keletkezik, amely lágy, monoklin kristályalakból áll, szén-diszulfidban jól oldódik. Olvadáspontja (36 atm nyomáson) 817 °C. Szublimációs pontja 633°C. Sűrüságe 5,73 g/cm3

Kémiai tulajdonságai: Kevésbé aktív mint a foszfor. Levegőn elégethető. Klórral és más Halogénekkel érintkezve hevesen egyesül. Kénnel összeolvasztva különböző arzén-szulfidok keletkeznek. Fémekkel arzenideket ad. Oxidáló anyagok arzénsavvá oxidálják. Tömény lúgokban hidrogén fejlődéssel oldódik. Negatív elemekkel molekulavegyületeket alkot, 3 vagy 5 vegyértékü,Halogenidjei könnyen hidrolizálnak. Hidrogénnel és oxigénnel savakat alkot, ezek anionjai izomorfok a megfelelő foszfátanionokkal.

Természetes előfordulása: A földkéregben 0,0002 %-nál kisebb mennyiségben van jelen. Anionként és kationként is számos ásvány összetételében szerepel, többnyire a kénnel együtt. Legfontosabb ásványa az arzenopirit. Bár önálló — pontosabban, a higannyal és/vagy az antimonnal közös — lelőhelyei is vannak, a világtermelés javát az arany-, réz-, cink- ólom- és kobaltbányászat melléktermékeként nyerik ki. Az arany, réz, cink terepi felderitését könyítheti meg mivel index ásványként több száz méterről jelezheti az érc jelenlétét. Számos ásványa van ezek mindenütt elterjedtek, de csak kis mennyiségben. Ilyen az arzenoli(As4O6), a realgár(As4S4), az auripigment(As2S3), az enargit (Cu3AsS4), arzenopirit(FeAsS), stb.

Képződése: Fémekkel, kénnel ritkábban oxigénnel képez kötéseket. Az As, Bi, Sb, Te szerkezetben történő változatos megjelenésével intermetallikus vegyületekhez hasonló fémes rácsúak, ketős szulfidok, kénnel trigonális piramisos felépítésű csoportokat tartalmazó vegyületek (szulfosók), végül kénnel nemfémes jellegű szulfidok jönnek létre. A legtöbb szulfid magmás folyamatok során keletkezik. Az előkristályosodás során főként réz- és nikkelszulfidok, míg a legtöbb fém szulfidja az utómagmás folyamat hidrotermás szakaszában jön létre. A Föld gazdaságilag fontos szulfidos érctelepei ide tartoznak. De képződhetnek szulfidok üledékes viszonyok között is, reduktív körülmények között (elsősorban vas- és rézszulfidok). Végül esetenként metamorf folyamatokhoz is kapcsolódhatnak szulfidos érctelepek.

Élettani hatásai: A legmérgezőbb félfém. Az arzén egészen kis mennyiségekben esszenciális, de leginkább toxikus hatásai jelentősek. Az emberi szervezetnek naponta 0,012–0,025 mg arzénre van szüksége. A jóval ritkábban előforduló As(III) vegyületei sokkal mérgezőbbek, mint az As(V)-éi. Szerves vegyületei kevésbé toxikusak, mint a szervetlenek. Főleg az emésztőrendszert, a csontvelőt és az idegrendszert károsítja (nagyobb dózisokban gyorsan ható méreg). Átlagos mennyisége az emberi szervezetben 0,05 mg/kg — a legtöbb arzént a dohányfüstből és a tengeri élőlények fogyasztásával vehetjük fel. Az ember napi átlagos arzénfogyasztását 0,01–0,3 mg közé teszik; 5–50 mg/nap fölött az arzénterhelés mérgezővé, a 100–300 mg/nap tartományban halálossá válik. Ez a mennyiség szoktatással növelhető: aki hozzászokott, napi 0,5 g arzént is elfogyaszthat anélkül, hogy egészsége akár a legcsekélyebben károsodna. Az egyes élőlények rendkívül eltérően reagálnak az arzénterhelésre — a növények többnyire jóval érzékenyebben, mint (az édesvízi halak kivételével) az állatok. A biotranszformáció növelheti, de csökkentheti is hatását. Így például a Penicilium brevicaule egysejtű gombafaj az arzént nagyon mérgező trimetil-arzénné alakítja, viszont a meleg tengerek táplálékláncában az arzén a faunára veszélytelen arzén-betainné alakul át, és az további biotranszformáció nélkül kiürül a szervezetből. Éppen ezért a tengervízben élő halak, rákok és kagylók hihetetlenül sok — akár 10 mg/kg — arzént is képesek felhalmozni a legcsekélyebb károsodás nélkül.

Biblográfia: Periódusos rendszer Szakáll Sándor – Ásványrendszertan Valdman István-Egyetemi jegyzetek

Ivácson Endre II mérnök geológia Geokémia gyakorlat