ארסן

שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

ארסן

סלניום - ארסן - גרמניום
P As Sb       33 As                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	33
סמל כימי	As
סדרה כימית	מתכות למחצה
מראה
אפור מתכתי
תכונות אטומיות
משקל אטומי	74.9216 u
רדיוס ואן דר ואלס	185 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 5
תכונות פיזיקליות
צפיפות	5727 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	887K (614°C)
לחץ אדים	?Pa ב-?K
מהירות הקול	? מטר לשנייה ב-?K
שונות
אלקטרושליליות	2.18
קיבול חום סגולי	330 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	3.45 · 106/m·Ω
מוליכות חום	50 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	947 kJ/mol

אַרְסֶן (Arsenic), הידוע גם בשם זַרְניך, הוא יסוד רעיל ביותר ממשפחת המתכות למחצה שסמלו הכימי As ומספרו האטומי 33.

תכונות

ארסן דומה מאד מבחינה כימית לזרחן, הוא מספיק דומה כדי להשתלב במקומו בתהליכים ביולוגיים וכך לגרום להרעלה. כשארסן מחומם הוא מתחמצן לAs₂O₃ ומפיץ ריח המזכיר שום. לארסן בצורתו הגבישית היציבה ביותר צבע אפור מבריק והוא מתפורר בקלות. קיימות גם צורות פחות יציבות בצבעים צהוב ושחור. צורתו החיצונית מזכירה מתכת, על אף שאיננו שייך לקבוצה זו. טמפרטורת הרתיחה שלו היא 614 מעלות, ובתנאים רגילים הוא בכלל לא מופיע בצורת נוזל, אלא ממריא ממצב מוצק ישירות לגז. גם בעת הקירור, הגז הופך מיד לגבישים, ולא לנוזל. רק בתנאי לחץ גבוה ניתן לצפות בצורת הנוזל של ארסן, כאשר עבור לחץ של 28 אטמוספירות טמפרטורת ההתכה שלו עומדת על 817 מעלות צלזיוס. במגע עם מים, פולט הארסן גז רעיל העלול אף לגרום למוות.

שימושים

בשל תכונותיו הרעילות, משמש הארסן בתעשיית הדברת המזיקים ובעיקר בתעשיית ההדברה החקלאית ובשל תכונות אלו גם הפך ליסוד פופולרי לשימוש בתעשיית הלוחמה הכימית. עם השנים התפתחו הרכבי חומרי ההדברה כך שיהוו סכנה מינימלית לחקלאים אשר מרססים בהם את השדות, וכיום משתמשים בארסן הלבן (ארסן חמצני) ברוב תהליכי ההדברה. החומר גליום ארסניד (GaAs) משמש כמוליך למחצה בשבבים, בתור תחליף מוצלח אך יקר לסיליקון. הארסן גם משמש כחומר מחזק בתרכובות שונות בטמפרטורות גבוהות. הוא מצוי בצבעים, חומרי ומוצרי קרמיקה, זיקוקין די-נור, לייזרים ועוד. למרות ואף בניגוד לתכונותיו הרעילות, לפני גילוי הפניצילין שימש הארסן כתרופה לטיפול במחלת העגבת.

היסטוריה

סמל הארסן באלכימיה

המונח "ארסן" מקורו בשפה הפרסית, ואין לו כל קשר למילה "ארס" בעברית. ידוע כי עוד בתקופת היוונים והרומאים היו בשימוש תרכובות ארסן. בעיקר היו משתמשים בתרכובות גופרית בתור רעל. גם מימי הביניים ישנם תיעודים על אלכימאים אירופאים ומלומדים סינים שידעו להכין ולהשתמש בתרכובות ארסן שונות. בעבר רווחה האמונה כי אבני בזואר מסוגלות לנטרל את כל הרעלים, ביניהם ארסן. נראה כי סוג מסוים של בזואר אכן מסוגל לנטרל את הארסן, בתגובה כימית.

בשנת 1649 הראה יוהאן שרודר שתי דרכים לבידוד ארסן מתוך תרכובת.

בתקופה הוויקטוריאנית, ארסן שעורבב עם חומץ וגיר נאכל על ידי הנשים על מנת לשפר את גוון פניהן.

במאה השמונה-עשרה הארסן היה אחד החומרים ששימשו להכנת צבע ירוק לטפטי קיר. בעבר הועלתה הסברה שנפוליאון בונפרטה מת באי סנט הלנה בשל הרעלת ארסן שנמצא בריכוז גבוה בצבעי הקיר שבביתו.

בשנת 2010, מחקר אסטרוביולוגי במימון נאס"א גילה מיקרואורגניזם המשתמש בארסן כאבן בניין של ה-DNA, במקום בזרחן, המשמש את שאר עולם החי. מאוחר יותר פורסמו עדויות סותרות.

צורה בטבע

את הארסן מוצאים לרוב בטבע כשהוא בתרכובת עם גופרית או חמצן, וכן בכמה סולפידים מתכתיים. כיום ארסן מופק בעיקר ממחצבים של ארסנופיריט (FeSAs, פיריט הברזל) אשר נמצאים בארצות הברית, קנדה, מקסיקו, נורווגיה וספרד.

יצור ארסן

ארסן טבעי

ניתן לייצר ארסן בתהליך פשוט יחסית, כאשר מחממים ארסן גופרתי באוויר כך:

$\ 2As_{2}S_{3(s)}+9O_{2(g)}\rightarrow 2As_{2}O_{3(s)}+6SO_{2(g)}$

לאחר מכן, מחממים את תחמוצת הארסן עם פחמן כך:

$\ 2As_{2}O_{3(s)}+3C_{(s)}\rightarrow 3CO_{2(g)}+4As_{(s)}$

הרעלה

הארסן רעיל במנות הגדולות מ-65 מיליגרם. הסימנים להרעלת ארסן דומים מאד לתסמינים של מחלת הכולרה: שלשולים, הקאות, בחילות, ירידה דרסטית בחום הגוף שמלווה בהכחלה של אזורים שונים בגוף ולבסוף מוות.

קישורים חיצוניים

• ארסן ב-Webelements (אנגלית)
• ארסן באתר "סנונית"
• עמיר קורץ ויוני שדמי, מי שם ארסן בעוף שלי? - תחקיר, כלכליסט, מוסף שבועות, מאי 2009