Arseeni

Wikipedia

Germanium ← Arseeni → Seleeni P ↑ As ↓ Sb       Koko taulukko
Yleistä
Nimi	Arseeni
Tunnus	As
Järjestysluku	33
Luokka	Puolimetalli
Lohko	p-lohko
Ryhmä	15, typpiryhmä
Jakso	4
Tiheys	5,727×103 kg/m3
Väri	Keltainen, musta tai harmaa
Löytövuosi
Atomiominaisuudet
Atomipaino	74,92 amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)	115 pm
Kovalenttisäde	119 pm
Van der Waalsin säde	185 pm
Elektroneja elektronikuorilla	2, 8, 18, 5
Hapetusluvut	±3, 5
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto	Kiinteä
Sulamispiste	1090 K (817 °C)
Kiehumispiste	subl. 887 K (614 °C)
Höyrystymislämpö	1,86 kJ/mol
Sulamislämpö	433 kJ/mol
Muuta
Elektronegatiivisuus	2,0 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti	0,329 kJ/kg K
Lämmönjohtavuus	50,2 W/(m×K)
Tiedot normaalipaineessa

Arseeni (lat. arsenicum, myrkky) on kemiallinen alkuaine, jonka kemiallinen merkki on As, järjestysluku 33 ja CAS-numero 7440-38-2. Arseeni on myrkyllinen typpiryhmään kuuluva puolimetalli. Arseenia ja sen yhdisteitä käytetään kasvi- ja hyönteismyrkkynä ja erilaisissa lejeeringeissä. Arseenista on aikaisemmin käytetty nimitystä arsenikki, joka nykyään kuitenkin tarkoittaa arseenitrioksidia As₂O₃.

Sisällysluettelo 1 Ominaisuudet 2 Historiaa ja nykykäyttöä 3 Esiintyminen 4 Isotoopit 5 Käyttö 6 Huomioitavaa ja varoitukset 7 Lähteet 8 Kirjallisuutta 9 Tiesitkö että...

[muokkaa] Ominaisuudet

Kemiallisesti arseeni muistuttaa edeltäjäänsä fosforia niin paljon, että usein korvaa sen biokemiallisissa reaktioissa ollen siten myrkyllinen. Kuumennettaessa arseeni hapettuu valkosipulin hajuiseksi oksidiksi. Arseeni ja jotkut arseeniyhdisteet voivat sublimoitua kuumennettaessa, eli kaasuuntua suoraan kiinteästä olomuodosta. Arseenilla on kolme allotrooppista muotoa: keltainen, musta ja harmaa. Alkuaine arseenia on kahdessa kiinteässä muodossa: keltainen (1,97 g/cm³) ja metallinen harmaa (5.73 g/cm³).

[muokkaa] Historiaa ja nykykäyttöä

Sana arseeni tulee persiankielen sanasta زرنيخ (zarnik), joka tarkoittaa keltaista orpimenttia (diarseenitrisulfidi, As₂S₃). Gaius Plinius vanhempi puolestaan sanoo sen johtuvan kreikan kielen sanasta arsen (miehekäs, vahva). Sanasta zarnik on johdettu myös kreikkalaisten arseenia tarkoittava sana arsenikon. Arseeni on tunnettu Persiassa ja muualla kautta aikojen.

Skolastikko Albertus Magnus kuvasi 1200-luvun puolivälissä arseenin valmistusta. Arseenia käytettiin myrkytysmurhissa ennen arseenimyrkytyksen toteamiseen käytetyn Marshin testin keksimistä. Brittiläinen kemisti James Marsh julkaisi 1836 menetelmän ja laitteiston, jolla kudoksista voitiin osoittaa pienetkin arseenimäärät. Toinen arseenin tunnistamiseen käytetty menetelmä on Reinschin testi. Myrkytyskäytön vuoksi arseenia on kutsuttu "myrkkyjen kuninkaaksi ja kuninkaan myrkyksi".

Albert Suuren uskotaan ensimmäisenä eristäneen arseenin vuonna 1250. Johann Schroeder julkaisi vuonna 1649 kaksi tapaa valmistaa arseenia.

Viktoriaanisella ajalla naiset söivät arseenin, viinietikan ja liidun sekoitusta saadakseen ihonsa näyttämään vaaleammalta ja erottuakseen työläisistä. Arseenia hierottiin tässä tarkoituksessa myös suoraan kasvoihin ja käsiin.

Tapettien vihreässä värissä käytettiin aiemmin arseeniyhdisteitä, jotka irrotessaan aiheuttivat asukkaissa pitkäaikaisen myrkytyksen.

Jäämies Ötzistä on löydetty runsaasti arseenia. Siksi hänen arvellaan olleen kupariseppä.

Nykyisin arseenimyrkytyksen vaarassa ovat malmien tai puunkyllästyksen kanssa tekemisissä olevat. Teollisuudessa arseenilla kovetetaan metalliseoksia ja kirkastetaan lasia. Porakaivojen pilaajana arseeni on merkittävä. Sen enimmäisohjearvo vedessä on 10 mikrogrammaa litrassa. Ongelmia on erityisesti Tampereen ja Hämeenlinnan tienoilla, missä ylitys voi olla satakertainen.

Arseenia on käytetty monenlaisena lääkkeenä. Ensimmäinen bakteereja ja mikrobeja tuhoava synteettinen lääke valmistetiin arseenista. Lääkkeen syfilikseen kehitti saksalainen Nobel-palkittu Paul Ehrlich 1900-luvun alussa. Se oli arseenijohdannainen arsfenamiini, ja Ehrlich nimesi sen 1909 salvarsaaniksi. 1960-luvun jälkeen arseenia ei ole käytetty lääkkeenä.

[muokkaa] Esiintyminen

Metallikiiltoinen ja hopeanvärinen arsenopyriitti (arseenikiisu, rauta-arseenisulfidi, FeAsS) on yleisin mineraali, josta arseenia saadaan. Arsenopyriittiä kuumentamalla arseeni sublimoituu ja jäljelle jää rautasulfaattia. Muita arseenia sisältäviä mineraaleja ovat realgaari (arseenisulfidi, As₄S₄), mimetiitti, kobolttihohde (kobolttiarseenisulfidi, CoAsS) ja erytriitti.

Tärkeimpiä arseeniyhdisteitä ovat arsenikki (arseenitrioksidi, valkonen arsenikki), arseenisulfidit, pariisinvihreä (Cu₃(AsO₃)₂), kalsiumarsenaatti (Ca₃(AsO₄)₂) ja lyijyarsenaatti (PbHAsO₄). Pariisinvihreää, kalsiumarsenaattia ja lyijyarsenaattia on käytetty maataloudessa torjunta-aineena. It is sometimes found native, but usually combined with silver, cobalt, nickel, iron, antimony, or sulfur.

Arseenia esiintyy luonnossa yleisesti, erityisesti sitä löytyy Ruotsin Kiirunan kaivoksesta.

[muokkaa] Isotoopit

[muokkaa] Käyttö

Lyijyarsenaattia on käytetty 1900-luvulle saakka hyönteismyrkkynä hedelmäkärpäsiä vastaan (johtaneet ruiskuttajien neurologisiin vahingollisiin seurauksiin) ja kupariarsenaattia on tavattu 1800-luvun makeisissa väriaineena.

Puuta on kyllästetty kromatuilla kupariarsenaateilla (CCA).

Galliumarsenidi (GaAs) on tärkeä puolijohdeteollisuuden materiaali. Elektroniset piirit, joissa on käytetty galliumarsenidia, ovat nopeampia ja kalliimpia kuin piistä tehdyt piirit. Laserdiodeissa ja LEDeissä galliumarsenidi muuttaa sähkön suoraan valoksi.

Arseenitrioksidia As₂O₃ on käytetty hoitona hematologiassa akuutissa promyelyyttisessa leukemiassa, jotka ovat resistenttejä ATRA-hoidolle.

[muokkaa] Huomioitavaa ja varoitukset

Arseeni estää eliöiden aerobisen soluhengityksen.

Arseeni ja sen yhdisteet luokitellaan EU direktiivin 67/548/EEC mukaan myrkyiksi ja ympäristölle vaarallisiksi aineiksi.

IARC (International Agency for Research on Cancer) määrittelee arseenin ja sen yhdisteet 1. luokan karsinogeeneiksi. EU listaa arseenitrioksidin, arseenipentoksidin ja arseenisuolat 1. luokan karsinogeeneiksi.

Arseeni on radonin ohella pahimpia yksittäisten kaivojen veden laadun ongelmia Suomessa. Talousveden laatuvaatimusten mukaan arseenin määrä juomavedessä ei saa ylittää ohjearvoa 10 µg/l. Suomessa joidenkin alueiden porakaivoista on löydetty ohjearvon jopa satakertaisesti ylittäviä arseenipitoisuuksia.

[muokkaa] Lähteet

• Arseenin kansainvälinen kemikaalikortti
• Helsingin Sanomat 12.12.2006

[muokkaa] Kirjallisuutta

• Kahelin, H., Järvinen, K., Forsell, P. & Valve, M. 1998. Arseeni porakaivovesissä - poistomenetelmien vertailututkimus. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti - Geological Survey of Finland, Report of Investigation 141.

[muokkaa] Tiesitkö että...

Rikoskirjallisuuden lempiaiheita olivat aiemmin arsenikkimyrkytykset. Aiheesta on Joseph Kesselring tehnyt näytelmän Arsenikkia ja vanhoja pitsejä ja sen pohjalta Frank Capra on ohjannut samannimisen elokuvan 1944.