А.А. Немодрук - Аналитическая химия Мышьяка (1110142), страница 2
Текст из файла (страница 2)
е. пригодность их для номпленснай переработки. Мышьяк, получаемый в качестве побочного продукта при переработке медных, кобальтовых и поли металлических руд, является наиболее дешевым. Из мышьянавых руд с высоким садер>нанием мышьяка (12% и более) его извленают, нан правило, непосредственно без предварительного обогащения. Бедные руды предварительно обогащают нан гравитационными, тан и флотационными методами. Извлечение мышьяка из мышьяновых руд и концентратов производится путем онислительного обжига, в процессе которого мы>пьян вазгоняется в виде трехоннси и вместе с обжиговыми газами поступает в специальные пылеуловительные камеры. В этих камерах обжиговйе газы охлаждаются до 90 — 100' С и трехонись мышьяна осаждается в виде белых кристаллов. Окончательная очистка обжиговых газов от тонкой пыли трехониси мышьяка происходит при прохождении их через элентрофильтры.
В получаемой таниат образом трехоннси мышьяна содержание Аз,Оз составляет 90 — 95%. Ола в таком виде непосредственна поступает Дочерний "Ое в>Ву(п, и) Т 6 Т 6 91 мнн. 9 мнн. 36 сок. 210 мвн. 44 сек. ззц.](л, 1) во8е(л р) ззз6(п 1) вввП(п, В "Ая 'оАя '>Ая ввАя ' э, а.— электронный захват.
Основные характеристики искусственных изотопов мыпуьнка 1371 В настоящее время основное количество мышьяка в СС СССР пол чается из золото-мышьяновыхимедно-мышьяковых руд, на доу лю ноторых приходится соответственно 66 и 25,9 дабы и. венна мышьяновые руды играют незначительную роль в производстве мышьяка (9% добычи) (417). Основным фактором, определяющим пригодность руд для получения мышьяна, является содержание в них не только мышья- Тснанчат "Хлпантит Чауамнт -Гередорфнт Нобальтнн Смальтнн Скуттеруднт Х(-Скуттерудит Прустнт 36пз8 Аяа8 „з Х(Аяв (Ге, Х1) Ая,, ХПАа8 СоАя8 СоАяз-я СоАв, ХПАяз АсзАя8з енсиые руды В НХОз н смеси НС] н НХОв (3: О То же В НХО То же в з к потребителю или подвергается повторной возгонке с целью получения рафинированной трехокиси мышьяка, содержащей 97~4 АзаОю В небольших количествах производится также трехокись мышьяка, содержащая не менее 99,5% Аз,О,.
Металлический мышьяк получают нагреванием арсенопирита беэ доступа воздуха в железных ретортах. Возгоняющийся при этом элементный мьппьяк конденсируется в холодильниках. По другому способу металлический мышьяк получают восстановлением трехокиси мышьяка углем в железных ретортах.
Возгоняющийся элементный мышьяк конденсируется в охлаждаемой разгрузочной части реторты. Металлический мышьяк выпускается двух сортов [398[: первый сорт содерн<ит 95 — 98/о Аз и не более 2% Аэ,О„второй сорт— 92 — 95',4 Аз и не более 5,0',4 АэзОэ. Мышьяк и его соединения находят применение в различных областях промышленного производства, в сельском хозяйстве и медицине. Соединения мышьяка используются для борьбы с болезнями растений и вредителями, для уничтожения грызунов, для протравки семян.
Для этих целей применяются различные мышьяксодержащие инсектициды, а также парижская зелень, белый мьппьяк, арсенаты кальция, свинца и натрия. Металлический мышьяк используется в металлургической промышленности в качестве флюса и легирующего компонента в некоторых сплавах, для изготовления свинцовой дроби в качестве добавки, увеличивающей твердость свинца и поверхностное натяжение жидкого свинца, что позволяет получать правильную сферическую поверхность дробинок после их застывания. Из сплавов, содержащих мышьяк, наиболее широко применяются баббиты на свинцовой основе, в состав которых входит 0,3— 1,7э4 мыпгьяка.
Кто присутствие придает им большую твердость, мелкокристаллическую структуру и уменьшает сегрегацию [370[. Мышьяк находит применение в стекольной промышленности в качестве добавки, позволяющей получать бесцветные стекла, и для получения легкоплавких стекол [311]. Арсенит калия используется в качестве восстановителя серебра при производстве зеркал. Различные соединения и препараты мышьяка широко применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Соединения мышьяка применяются для предохранения от гниения и разрушения вредителями телеграфных столбов, железнодорожных шпал, деревянных оград.
В кожевенной промышленности соединения мышьяка используются для консервирования кож. Мышьяк используется для получения ряда боевых отравляющих веществ (люизит, адамсит). Некоторые неорганические соединения мышьяка довольно часто используются в качестве реагентов в химическом анализе (трехокись мышьяка, арсеннты и арсепаты щелочных металлов). 10 Особенно эффективными аналитическими реагентамн оказались многие органические соединения мышьяка, в том числе хлорид тетрафениларсония, фениларсоновая кислота и ее аналоги, дифениларсоновая кислота, трифенилокись, ди-(и-бутил)мышьяковая кислота и многие другие [330, 984[.
Исключительно эффективными аналитическими реагентами оказались многие мышьяксодержащие азосоединения, среди которых прея<де всего следует отметить арсеназо 1, тороп 1, арсеназо РН и его многочисленные аналоги, арсазен, сульфарсазен, резарсон [203, 229, 230, 253, 358, 359[. Некоторые нерастворимые соли мышьяковой кислоты применяются для изготовления ионоселективных мембран Н067[.
В настоящее время мьппьяк находит широкое применение в полупроводниковой технике, в частности, для получения одного иэ важнейших полупроводниковых материалов — арсенида галлия [13, 102, 152, 281, 298, 372[. Глава 11 ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЫШЬЯКА И ЕГО СОЕДИНЕНИИ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЬЯКА В качестве химического элемента мыгпьяк открыт .1789 г.
Лавуазье. Элементный мышьяк существует в виде двух кристаллических и трех аморфных форм Н90, 398, 399, 417, 693, 976, 11651. Наиболее устойчив серый кристаллический мышьяк, представляющий собой хрупкие кристаллы сера-стального цвета с металлическим блеском. Желтая кристаллическая форма получается при быстром охлаждении паров мышьяка и представляет собой мягкие, нак воок, кристаллы. Он летуч и характеризуется значительно большей реакционной способностью, чем серый кристаллический мышьяк.
При комнатной температуре фосфоресцирует. Он неустойчив и под действием света или при нагревании быстро превращается в устойчивуиз серую форму. Аморфный мышьяк представлен тремя формами: (4, у и б с плотностью соответственно 4,73, 4,97 и 5,1. При нагревании выше 270' С все они переходят в серый кристаллический мышьяк. По своим свойствам аморфные формы мышьяка занимают промежуточное место между серой и желтой формой кристаллического мышьяка.
Наиболее известная аморфная форма элементного мышьяка, так называемый черный мышьяк, получается при термическом разложении арсина (реакция Марша). Основные физико-химические свойства элементного мьппьяка следующие 1399, 9761: Плотность, г/~ м' серва кристаллическая форма 5,73 желтая кристаллическая форма 4,97 аморфная 9-форма 4,73 аморфная 7-форма 4,97 — 5,0( аморфная 6-форма 5,07--5,18 Твердость серой кристаллической формы, гГ/ммз по Брииелю 147,0 по Моосу 3,5 13,13 Атомный объвм, .е.з Улвльивя твллоемкооть серой кристаллической формы, зал/г ° град Удельнви элвктропроводиооть серой кристаллической формы, м/ом ммз Потенциал иоиивации, эг Поперечное сечение вавввтв тепловых нейтронов, барм Температура возгонки, 'С Температура плавления, 'С Атомный радиус, А Радиус иона, А Авз Авз+ Авз+ Злектроотрицательиогть (цо шкале Полиигв) Ео, г Ав + ЗНзО = НзАвОз + ЗНо + Зе НАвОз+ 2НзО = НзАвОз+ 2Н++ 2е Энергии иоииввции, эо/г-газом Аво А в+ Ав+ Авз+ Авт -о Авз+ 0,0772 2,85 10 4,1 615,5 814,5 (при 35,8 авзм] 1,48 1,91 0,69 0,47 2,0 — 0,25 (НАвОз) — 0,559 9,81 18,63 28,34 На воздухе при комнатной температуре мышьяк слегка окисляется с поверхности, а при нагревании до — 400' С возгорается с образованием мышьяковистого ангидрида АЗ,Ог.
С большинством металлов при- нагревании в инертной атмосфере взаимодействует с образованием арсенидов. Элементный мышьяк не растворяется ни в воде, ни в органических растворителях: растворяется при нагревании в раабавленной и концентрированной Нр(Ов, в смеси (1: 3) ННОз и НС1, а также в НС1 в присутствии кислорода воздуха или перекиси водорода, в растворах перекисей щелочных металлов и в растворах едких щелочей в присутствии перениси водорода. СОЕДИНЕИИЯ МЫШЬЯКА НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ МЫШЬЯКА Соединения с кислородом Мышьяк с кислородом образует три соединения: окись АЗО, трехокись АЗ,О, и пятиокись АЗ,О,.
Существование окиси мышьяка подтверждено спектральными исследованиявзи (7821 В молекуле окиси мышьяка атом мьппьяка связан с атомом кислорода двойной связью [7151. Трехокись мышьяка или мышьяковистый ангидрид обраауется при горении элементного мышьяка или сульфида мышьяка на воздухе. Известны три кристаллические и одна стеклообраэная форма трехокиси мышьяка [523[. Из них в природе встречаются две в виде минералов арсенолнта и клодетита. Пря нагревании трехокись мышьяка легко возгоняется и, если температура поверхности, на которой копденсируются ее пары, превышает 310' С, то образуется стекловидная форма, называемая гмыптьяковым стекломм Если конденсация происходит на поверхности с более низкой температурой, то получается мелкокристаллическая форма трехокиси мышьяка.
Некоторые физико-химические свойства трех- окиси мышьяка приведены ниже [37, 190!: Плотность, г/смг арсеяолята (бесцветиый, кубическая сиягоиия) клодетита (бесцеетяый, моиоялиияая гяигоиия) стекловидной формы (аморфяой) Растворимость я воде, г)100 г воды арсеиолита клодетита 3,865 4,15 3,738 2,047 1,2 (яри 0'С) 2,1 (яри 25 'С) 6,0 (при 75'С) 2,05 (яри 25 "С) белого аморфного и стекловидного Коеффяциевт преломления арсеиолита ялодетита белого аморфного и стекловидного Температура плаелеиия, 'С арсеиолита клодетита белого аморфного и стекловидного Температура кипения, 'С Теплота обрагоеаяия, АН „ кипи[мол клодетита 1,755 1,871 1,824 275, 278 313 315 457,2 — 156,4 14 Арсенолит представляет собой бесцветные кристаллы кубической сингонии, устойчив при температурах ниже — 13' С; в пределах от — 13 до +315' С устойчив клодетит — бесцветные кристаллы моноклинной сингонии.
Арсенолит при температурах вьппе — 13' С очень медленно превращается в клодетит; превращение ускоряется с повышением температуры. Плотность паров трехокиси мышьяка соответствует формуле АзгОг. При температуре выше 1800' С пары трехокиси мышьяка состоят только иэ мономерных молекул Аэ,О„а при температурах выше 315' С и ниже 1800' С они состоят из смеси мономерных и димерных молекул, содерягание которых в смеси зависит от температуры и давления. Мышьяковистый ангидрид обладает аморфными свойствами с преобладанием кислотных свойств. Ему соответствуют не выде- ленные в прободном виде метамыптьяковистая (НАэОе), ортомышьяковистай (НАзОг) и пиромышьяковистая (Н,Ае,О,) кислоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
