|
Yleista
|
Nimi
|
Arseeni
|
Tunnus
|
As
|
Jarjestysluku
|
33
|
Luokka
|
Puolimetalli
|
Lohko
|
p-lohko
|
Ryhma
|
15,
typpiryhma
|
Jakso
|
4
|
Tiheys
| 5,727 · 10
3
kg/m
3
|
Vari
| Keltainen, musta tai harmaa
|
Loytovuosi
|
|
Atomiominaisuudet
|
Atomipaino
(A
r
)
| 74,921595
[1]
|
Atomisade
, mitattu (laskennallinen)
| 115
pm
|
Kovalenttisade
| 119 pm
|
Van der Waalsin sade
| 185 pm
|
Elektroneja
elektronikuorilla
| 2, 8, 18, 5
|
Hapetusluvut
| -III, III, V
|
Kiderakenne
| Trigonaalinen
|
Fysikaaliset ominaisuudet
|
Olomuoto
|
Kiintea
|
Sulamispiste
| 1 090
K
(817
°C
)
|
Kiehumispiste
| subl. 887 K (614 °C)
|
Hoyrystymislampo
| 1,86 kJ/mol
|
Sulamislampo
| 433 kJ/mol
|
Muuta
|
Elektronegatiivisuus
| 2,0 (
Paulingin asteikko
)
|
Ominaislampokapasiteetti
|
0,329 kJ/(kg K)
|
Sahkonjohtavuus
| 3.3×10
6
S
/m
|
Lammonjohtavuus
| 50,2
W/(m·K)
|
CAS-numero
| 7440-38-2
|
Tiedot
normaalilampotilassa ja -paineessa
|
Arseeni
on
alkuaine
, jonka
kemiallinen merkki
on
As
(
lat.
arsenicum, kreikan sanasta
arsen
, miehekas, vahva
),
jarjestysluku
33 ja
CAS-numero
7440-38-2. Arseeni on myrkyllinen
typpiryhmaan
kuuluva
puolimetalli
. Arseenia ja sen yhdisteita kaytetaan
kasvi-
ja
hyonteismyrkkyna
ja erilaisissa
lejeeringeissa
. Arseenista on aikaisemmin kaytetty nimitysta
arsenikki
, joka nykyaan kuitenkin tarkoittaa
arseenitrioksidia
As
2
O
3
.
Arseenia
Alkuaineiden jaksollisessa jarjestelmassa
arseeni kuuluu samaan
ryhmaan
kuin
fosfori
. Kemiallisesti se muistuttaa fosforia niin paljon, etta se usein korvaa fosforin
biokemiallisissa
reaktioissa
ja on sen vuoksi
myrkyllinen
. Kuumennettaessa arseeni hapettuu
valkosipulin
hajuiseksi
oksidiksi
. Arseeni ja jotkut arseeniyhdisteet voivat
sublimoitua
kuumennettaessa, eli kaasuuntua suoraan
kiinteasta olomuodosta
. Arseenilla on kolme
allotrooppista
muotoa: keltainen (As
4
), musta ja harmaa. Alkuaine arseenia on kahdessa kiinteassa muodossa: keltainen (1,97 g/cm
3
) ja metallinen harmaa (5,73 g/cm
3
).
Arseenista tunnetaan 33
isotooppia
, joista vain
75
As on pysyva. Muut isotoopit ovat
radioaktiivisia
. Pitkaikaisimmat radioaktiiviset isotoopit ovat
73
As, jonka puoliintumisaika on 80,30 paivaa, ja
74
As, jonka puoliintumisaika on 17,77 paivaa.
[2]
Sana arseeni tulee persiankielen sanasta ????? (
zarnik
), joka tarkoittaa keltaista orpimenttia (
diarseenitrisulfidi
, As
2
S
3
).
Gaius Plinius vanhempi
puolestaan sanoo sen johtuvan kreikan kielen sanasta arsen (miehekas, vahva). Sanasta zarnik on johdettu myos kreikkalaisten arseenia tarkoittava sana
arsenikon
. Arseeni on tunnettu Persiassa ja muualla kautta aikojen.
Skolastikko
Albertus Magnus
kuvasi 1200-luvun puolivalissa arseenin valmistusta. Arseenia kaytettiin myrkytysmurhissa ennen arseenimyrkytyksen toteamiseen kaytetyn
Marshin testin
keksimista. Brittilainen kemisti
James Marsh
julkaisi 1836 menetelman ja laitteiston, jolla kudoksista voitiin osoittaa pienetkin arseenimaarat. Toinen arseenin tunnistamiseen kaytetty menetelma on Reinschin testi. Myrkytyskayton vuoksi arseenia on kutsuttu "myrkkyjen kuninkaaksi ja kuninkaan myrkyksi".
Alkemistien merkki arseenille
Albert Suuren
uskotaan ensimmaisena eristaneen arseenin vuonna 1250.
Johann Schroeder
julkaisi vuonna 1649 kaksi tapaa valmistaa arseenia.
Viktoriaanisella ajalla naiset soivat arseenin,
viinietikan
ja
liidun
sekoitusta saadakseen ihonsa nayttamaan vaaleammalta ja erottuakseen tyolaisista. Arseenia hierottiin tassa tarkoituksessa myos suoraan kasvoihin ja kasiin.
Tapettien ja maalien vihreassa varissa kaytettiin aiemmin arseeniyhdisteita, jotka irrotessaan aiheuttivat asukkaissa pitkaaikaisen myrkytyksen.
[3]
Jaamies
Otzista
on loydetty runsaasti arseenia. Siksi hanen arvellaan olleen kupariseppa.
Nykyisin arseenimyrkytyksen vaarassa ovat malmien tai puunkyllastyksen kanssa tekemisissa olevat. Teollisuudessa arseenilla kovetetaan metalliseoksia ja kirkastetaan
lasia
. Suomessa
porakaivojen
pilaajana arseeni on merkittava. Sen enimmaisohjearvo
vedessa
on 10 mikrogrammaa litrassa. Ongelmia on erityisesti
Tampereen
ja
Hameenlinnan
tienoilla, missa ylitys voi olla satakertainen.
Arseenia on kaytetty monenlaisena laakkeena. Ensimmainen
bakteereja
ja
mikrobeja
tuhoava synteettinen laake valmistettiin arseenista. Laakkeen
kuppaan
eli syfilikseen kehitti saksalainen
Nobel-palkittu
Paul Ehrlich
1900-luvun alussa. Se oli arseenijohdannainen arsfenamiini, ja Ehrlich nimesi sen 1909
salvarsaaniksi
. 1960-luvun jalkeen arseenia ei ole kaytetty laakkeena.
Rikoskirjallisuuden lempiaiheita olivat aiemmin arsenikkimyrkytykset. Aiheesta on
Joseph Kesselring
tehnyt naytelman
Arsenikkia ja vanhoja pitseja
, ja sen pohjalta
Frank Capra
on ohjannut
samannimisen elokuvan
1944.
Metallikiiltoinen ja hopeanvarinen
arsenopyriitti
(arseenikiisu, rauta-arseenisulfidi,
Fe
As
S
) on yleisin
mineraali
, josta arseenia saadaan. Arsenopyriittia kuumentamalla arseeni sublimoituu ja jaljelle jaa
rautasulfaattia
. Muita arseenia sisaltavia mineraaleja ovat
realgaari
(arseenisulfidi, As
4
S
4
),
mimetiitti
,
kobolttihohde
(kobolttiarseenisulfidi,
CoAsS
) ja
erytriitti
.
Tarkeimpia arseeniyhdisteita ovat arsenikki (
arseenitrioksidi
, valkoinen arsenikki), arseenisulfidit,
pariisinvihrea
(Cu
3
(AsO
3
)
2
),
kalsiumarsenaatti
(Ca
3
(AsO
4
)
2
) ja
lyijyarsenaatti
(PbHAsO
4
). Pariisinvihreaa, kalsiumarsenaattia ja lyijyarsenaattia on kaytetty maataloudessa
torjunta-aineena
.
Arseenia esiintyy luonnossa yleisesti, erityisesti sita loytyy
Ruotsin
Kiirunan
kaivoksesta.
Arseeni on yksi
kullan
seuralaisalkuainesta. Suomessa kallio- ja maaperassa seka pohjavedessa korkeimmat pitoisuudet loytyvat Pirkanmaalta ja Keski-Lapista.
Suomessa kasvavia arseenia keraavia kasveja (
hyperakkumulaattori
) ovat esimerkiksi heinakasvi
lampaannata
(
Festuca ovina
),
jarvikorte
(
Equisetum fluviatile
),
osmankaami
(
Typha latifolia
),
korpikaisla
(
Scirpus sylvaticus
),
karvalehti
(
Ceratophyllum demersum
) ja
jarviruoko
(
Phragmites australis
).
Lyijyarsenaattia on kaytetty 1900-luvulle saakka hyonteismyrkkyna
hedelmakarpasia
vastaan (mika johti hermostovaurioihin ruiskuttajille).
Scheelen vihreaa
(kupariarseniittia) on tavattu 1800-luvun makeisissa ja muissa elintarvikkeissa
variaineena
[4]
[5]
.
Puuta on kyllastetty kromatuilla kupariarsenaateilla (
CCA
).
Seostamalla
piihin
tai
germaniumiin
pieni maara arseenia valmistetaan elektronisissa komponenteissa tarvittavia
n
-tyypin
puolijohteita
.
[6]
Arseenin yhdisteista
Galliumarsenidi
(GaAs) on myos tarkea puolijohdeteollisuuden materiaali. Elektroniset piirit, joissa on kaytetty
galliumarsenidia
, ovat nopeampia ja kalliimpia kuin piista tehdyt piirit.
Laserdiodeissa
ja
LEDeissa
galliumarsenidi muuttaa
sahkon
suoraan
valoksi
.
Arseenitrioksidi
a As
2
O
3
on kaytetty hoitona
hematologiassa
akuutissa promyelyyttisessa
leukemiassa
, jotka ovat resistentteja ATRA-hoidolle.
Arsiini
eli arseenivety AsH
3
on muun muassa puolijohteiden
douppaukseen
kaytetty erittain myrkyllinen kaasu. Arsiinia on yritetty kayttaa myrkkykaasuna Toisessa maailmansodassa, mutta erittain tulenaran kaasun kayttoaikeista luovuttiin. Arsiinia muodostuu myos ns.
Marshin kokeessa
jolla todettiin arseenimyrkytys ennen nykyaikaisempia kokeita.
Salvarsaania
ja
neosalvarsaania
on kaytetty
1900-luvun
alkupuolella
kupan
hoitoon, ennen myrkyttomien
penisilliinien
keksimista.
Arseeni estaa elioiden
aerobisen
soluhengityksen
,
[7]
mika aiheuttaa happikatoa ja veren ja ihon sinertymista.
Arseeni ja sen yhdisteet luokitellaan
EU
-direktiivin 67/548/EEC mukaan myrkyiksi ja ymparistolle vaarallisiksi aineiksi.
Arseeni on
radonin
ohella pahimpia yksittaisten kaivojen veden laadun ongelmia Suomessa. Talousveden laatuvaatimusten mukaan arseenin maara juomavedessa ei saa ylittaa ohjearvoa 10 μg/l.
Suomessa
joidenkin alueiden
porakaivoista
on loydetty ohjearvon jopa satakertaisesti ylittavia arseenipitoisuuksia.
[8]
IARC
(International Agency for Research on Cancer) maarittelee arseenin ja sen yhdisteet 1. luokan
karsinogeeneiksi
. EU listaa arseenitrioksidin,
arseenipentoksidin
ja arseenisuolat 1. luokan karsinogeeneiksi.
Arseeni juomavedessa nostaa tunnetusti aikuisten riskia sairastua
keuhko-
,
virtsarakko-
ja
ihosyopiin
. Lisaksi yhteys aikuisian
munuais-
ja
maksasyopiin
on mahdollinen. Viitteita on myos siita, etta juomaveden arseenille altistuminen varhaisessa lapsuudessa lisaa lapsuusian maksasyopakuolleisuutta.
[9]
- ↑
Meija, Juris et al.: Atomic Weights of the Elements 2013 (IUPAC technical report).
Pure and Applied Chemistry
, 2016, 88. vsk, nro 3, s. 272?274. IUPAC.
Artikkelin verkkoversio
(pdf)
. Viitattu 17.12.2016.
(englanniksi)
- ↑
Isotopes of the Element Arsenic
Jefferson Lab. Viitattu 31.12.2023.
(englanniksi)
- ↑
Faran af att anvanda atskilliga mineralfarger for techniska behofver, kaannos saksalaisesta artikkelista, Abo Tidningar 72,14.9.1842. Verkkoteksti Coloriasto-blogissa 21.5.07.
[1]
- ↑
Arsenic and the world’s worst mass poisoning
abdn.ac.uk
. Viitattu 13.4.2019.
(englanniksi)
- ↑
Mann, John:
Murha, Taikuus ja laakinta ? Laakeaineiden historiaa
, s. 62. 2. painos, alkuteos
Murder, Magic and Medicine
, Oxford University Press 1992. Suomentanut Onttonen, Tiina. Helsinki: Art House, 2002.
ISBN 951-884-333-3
.
- ↑
N-tyypin puolijohteet
AlegsaOnline.com
. Viitattu 27.7.2023.
- ↑
Komulainen H. Metallit ja metalloidit, s. 1085?1098, kirjassa Koulu M, Tuomisto J. Farmakologia ja toksikologia, 7. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2007, myos verkossa
http://www.medicina.fi
- ↑
Tuomisto J. 100 kysymysta ymparistosta ja terveydesta: arsenikista oljyyn, ss. 43?44. Kustannus Oy Duodecim, Helsinki 2007. Verkossa englanniksi
http://en.opasnet.org/w/arsenic_to_zoonoses
- ↑
Increased Childhood Liver Cancer Mortality and Arsenic in Drinking Water in Northern Chile
- Kahelin, H., Jarvinen, K., Forsell, P. & Valve, M. 1998. Arseeni porakaivovesissa ? poistomenetelmien vertailututkimus. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti ? Geological Survey of Finland, Report of Investigation 141.
http://tupa.gtk.fi/julkaisu/tutkimusraportti/tr_141.pdf
- Loukola-Ruskeeniemi, Kirsti (ed.); Lahermo, Pertti (ed.) 2004. Arseeni Suomen luonnossa, ymparistovaikutukset ja riskit. Summary: Arsenic in Finland : distribution, environmental impacts and risks. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 173 p.
http://tupa.gtk.fi/julkaisu/erikoisjulkaisu/ej_045.pdf