Арсин
Мышьяковистый водород; Гидрид мышьяка; Арсенид водорода; Arsenic trihydride;
CAS | 7784-42-1 | Формула | AsH3 | OOH | 2188 |
Антидоты
Токсичность и опасность
Физико-химическая характеристика
Клиническая информация, средства защиты, первоочередные действия в очаге
Содержание
Структура арсина
Как видно из двух изображений выше, AsH3 Имеет пирамидальную структуру. Атом As находится в центре пирамиды, а три H в каждой из ее вершин. Химическая гибридизация As должна быть обычно
3
принять эту геометрию.
На изображении видно, что связи As-H имеют длину 1,519 Å, а три Н разделены углом 91,8º. Этот угол значительно отличается от 107º для молекулы аммиака, NH3, указывая на приближение между H.
Некоторые химики утверждают, что это связано с различием атомных радиусов между N и Ace.
Будучи наименьшим N, H находятся ближе друг к другу, увеличивая их электростатические отталкивания, которые имеют тенденцию отталкивать их. Между тем, туз больше, поэтому Н более удалены друг от друга, а отталкивания между ними меньше, поэтому они имеют тенденцию отделяться меньше.
Это интересно: Аварийно-спасательные средства
Токсичность и опасность
Воздух рабочей зоны
ПДК максимальная разовая, мг/м3 | 0,1 |
Класс опасности | 1 |
Особенности токсического действия вещества на организм | остронаправленный механизм действия, требующий автоматического контроля за содержанием вещества в воздухе (О) |
Атмосферный воздух населённых мест
ПДК среднесуточная, мг/м3 | 0,002 |
Класс опасности | 2 |
Лимитирующий показатель вредности | Резорбтивный |
Аварийные гигиенические регламенты и референтные уровни
Уровни острой ингаляционной экспозиции (мг/м³) |
|
||||||||||||||||||||||||
Аварийные пределы воздействия отравляющих веществ в воздухе (АПВ, мг/м³) |
|
||||||||||||||||||||||||
Референтные концентрации для хронического ингаляционного воздействия (RFC, мг/м³) |
5E-05 | ||||||||||||||||||||||||
Поражаемые органы и системы | кровь, сердечно-сосудистая система, селезенка | ||||||||||||||||||||||||
Субъективная реакция дискомфорта (мг/м³) |
14 |
Опасность при утечке
Вещество может всасываться в организм при вдыхании. При утечке содержимого очень быстро достигается опасная концентрация этого газа в воздухе. Вдыхание газа может вызвать отек легких. Быстрое испарение жидкости может вызвать обморожение. Вещество может оказывать действие на кровь и почки , приводя к повреждению кровяных клеток и поражению почек. Вещество разлагается при разогреве и под влиянием света и влажности с образованием токсичных паров мышьяка. Реагирует бурно с сильными окислителями, фтором, хлором, азотной кислотой, трихлоридом азота с опасностью пожара и взрыва. Газ тяжелее воздуха. и может стелиться по земле; возможно возгорание на расстоянии. В результате вытекания, перемешивания и др. могут образоваться электростатические заряды.
Острая токсичность
Токсичность для животных |
|
||||||||
Токсичность для человека |
Тип дозы | Способ измерения | Механизм воздействия | Состояние человека | Значение |
---|---|---|---|---|
Наименьшая опубликованная смертельная доза (LCLo, LDLo) | в целом на организм | ингаляционно | в состоянии покоя | 78,7 (30 мин) мг/м3 |
Наименьшая опубликованная смертельная доза (LCLo, LDLo) | в целом на организм | ингаляционно | в состоянии покоя | 944 (5 мин) мг/м3 |
Наименьшая опубликованная токсичная доза (TCLo, TDLo) | в целом на организм | ингаляционно | в состоянии покоя | 0,325 мг/м3 |
Мгновенно-опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) | в целом на организм | ингаляционно | в состоянии покоя | 9447 мг/м3 |
Пороговая токсодоза (PCt50, мг.мин/л) | 0,02 |
Специфическое действие
Сенсибилизирующее действие | |
Мутагенная активность | |
Тератогенное действие | |
Эмбриотоксическое действие | |
Влияние на репродуктивную функцию |
номенклатура
В предыдущем разделе были упомянуты другие имена, принятые для арсина. Учитывая, что это бинарный гидрид между мышьяком и водородом, его можно назвать по систематической, стандартной и традиционной номенклатуре..
В систематической номенклатуре подсчитайте количество атомов водорода. Таким образом, его название становится: тригидрид мышьяка.
Его название в соответствии с номенклатурой запаса очень похоже, но добавляя его нагрузку с римскими цифрами в скобках: гидрид мышьяка (III),.
Что касается традиционной номенклатуры, ее название арсин или арсано.
Его также можно назвать арсенидом водорода; однако это не совсем правильно, поскольку подразумевает, что мышьяк является более электроотрицательным, чем водород, и участвует в связи как As
3-
.
Органические арсины
При взаимодействии хлорида мышьяка AsCl3 с диалкилцинком образуются соответствующие органические производные арсина, например, триметиларсин:
С бромом и йодом реагирует таким же образом, давая соответствующие галогениды.
При пропускании AsH3 через нагретую, наполненную водородом стеклянную трубку, металлический мышьяк отлагается на стенках трубки в виде черно-бурого зеркала. На этом свойстве арсина основана высокочувствительная качественная реакция на мышьяк — проба Марша.
-
Результаты поиска:
Химическая реакция Условия 2AsH3 + 3CuSO4(конц.) + 6NaHCO3 = Cu3As2 ↓ + 3Na2SO4 + 6CO2 ↑ + 6H2O 2AsH3 + 3ZnSO4(конц.) + 6NaHCO3 = Zn3As2 ↓ + 3Na2SO4 + 6CO2 ↑ + 6H2O 2AsH3 = 2As + 3H2 до 300° C AsH3 + 3HCl(конц.) = AsCl3 + 3H2↑ AsH3 + 2H2SO4(конц., хол.) = AsSO4(OH) + S↓ + 3H2O AsH3 + 8HNO3(конц.) = H3AsO4 + 8NO2↑ + 4H2O 2AsH3 + 3O2 = As2O3 + 3H2O сгорание на воздухе AsH3 + 3I2 = AsI3 + 3HI комн. AsH3 + 3NaOH(разб.) + 4NaClO = Na3AsO4 + 4NaCl + 3H2O AsH3 + 3NaOH(разб.) + 4H2O2(конц.) = Na3AsO4 + 7H2O 2AsH3 + 3HgCl2 = Hg3As2↓(черн.) + 6HCl кип., в разб. HCl 2AsH3 + 3H2O + 12AgNO3 = As2O3↓ + 12Ag↓ + 12HNO3 AsH3 + 3AgNO3 = Ag3As + 3HNO3
Результаты поиска:
Химическая реакция | Условия |
Na3As + 3H2O = AsH3 ↑ + 3NaOH | |
Li3As + 3H2O = AsH3 ↑ + 3LiOH | |
K3As + 3H2O = AsH3 ↑ + 3KOH | |
Cs3As + 3H2O = AsH3 ↑ + 3CsOH | |
Rb3As + 3H2O = AsH3 ↑ + 3RbOH | |
AlAs + 3H2O = AsH3 ↑ + Al(OH)3 ↓ | |
Zn3As2 + 3H2SO4(разб.) = 3ZnSO4 + 2AsH3↑ | |
As + 3Na + 3NH4Br = AsH3↑ + 3NaBr + 3NH3 | -40° C, в жидк. NH3 |
As2O3 + 12H2 = 2AsH3↑ + 3H2O | |
Na3AsO4 + 4Zn + 11HCl(разб.) = AsH3↑ + 3NaCl + 4H2O + 4ZnCl2 | |
4AsCl3 + 3Li = 4AsH3↑ + 3LiCl + 3AlCl3 | в эфире |
As2O3 + 6Zn + 12HCl = 6ZnCl2 + 2AsH3 + 3H2O |
Это интересно: Боевая одежда пожарного (БОП): виды и требования
приложений
Полупроводниковые материалы
Арсин используется в производстве полупроводниковых материалов, с использованием в микроэлектронике и твердотельных лазерах. Он используется в качестве легирующей добавки кремния и германия. Арсин используется в производстве GaAs полупроводника.
Используемая процедура представляет собой химическое осаждение из паровой фазы (ХОПФ) при 700 — 900 ºC в соответствии со следующей реакцией:
Ga (CH3)3 + AsH3 => GaAs + 3CH4
Химическое вооружение
Арсин — смертельный газ, поэтому думали об его использовании в химической войне. Но он никогда официально не использовался в качестве химического оружия из-за его высокой воспламеняемости и более низкой эффективности по сравнению с другими менее легковоспламеняющимися соединениями.
Тем не менее, некоторые органические соединения, полученные из арсина, многие более стабильные, показали, что они применимы в химической войне, например, люизит (β-хлорвинил дихлоарсин).
лиганды
Арсин — это газ, который воспламеняется в воздухе, но его органические производные обладают большей стабильностью, например, AsR.3 (R = алкильные или арильные группы), используются в качестве связующих в координационной химии металлов.
Как (С6H5) является мягким связующим и, следовательно, обычно включается в комплексы металлов, которые имеют центральные атомы с низким уровнем окисления (мягкие катионы).
Физико-химическая характеристика
Агрегатные состояния
газообразное — без цвета |
пары и/или газы — состояние в воздухе в условиях производства |
Опасность вещества
Стойкость | мало стабильно |
Взрывоопасность | пожароопасно |
Класс опасности | 1 |
Физические характеристики
Молекулярная масса (усл. ед.) | 77,95 | Температура кипения (С) | -62,5 |
Плотность пара по воздуху | 2,69 | Температура плавления (С) | -116,9 |
Плотность (г/м3) | 1,34 | Температура разрушения (С) | 280 |
Скорость испарения (кг*с/м3) | 0,0544 | Удельная теплота парообразования (кДж/кг) | 214 |
Давление пара (мм рт.ст.) при ну | Удельная теплоёмкость жидкости (кДж/кг*С) | 0,494 | |
Запах | слабый, чесночный | Термостабильность | легко разлагается при нагревании |
Устойчивость к гидролизу
Среда | Время гидролиза, ч | Описание |
---|---|---|
вода | 0 | высокая |
Растворимость
Среда | Растворимость | % растворения | Описание |
---|---|---|---|
вода | низкая | ||
органический раствор | низкая | 0,2 |
Методы индикации
В воздухе: колориметрический метод, основан на окислении арсина до мышьяковисто кислоты с последующим взаимодействием ее с молибдатом аммония с образованием молибденового комплекса, окрашивающего раствор в синий цвет; нижний предел обнаружения арсина 0,2 мкг в анализируемом объеме, измеряемые концентрации 0,01-0,05 мг/куб.м.
Нейтрализация
Осаждение газа — распыленная вода. Дегазация жидкости — растворы щелочей (на 1т СДЯВ 15т 10% NaOH).
Клиническая информация, средства защиты, первоочередные действия в очаге
Общий характер действия |
|
Клиника острых поражений
Средства защиты | Для химразведки и руководителя работ — ПДУ-3 (в течение 20 минут). Для аварийных бригад — изолирующие противогаз ИП-4М и спецодежда. При возгорании — огнезащитный костюм в комплекте с самоспасателем СПИ-20. |
Химический очаг | |
Вид очага | Нестойкий, замедленного действия. Пары скапливаются в нижних этажах зданий, подвалах, низинах, оврагах. |
Первоочередные мероприятия | Проведение поисково-спасательных работ в очаге, в том числе оказание первой медицинской помощи пострадавшим и их вынос (вывоз) на временные пункты сбора в оптимальные для спасения жизни и сохранения здоровья сроки, ведение разведки, обозначение и оцепление очага. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 200 м. Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Держаться наветренной стороны. Избегать низких мест. Соблюдать меры пожарной безопасности. В опасную зону входить в защитных средствах. Приинтенсивной утечке дать газу полностью выйти. Изолировать район, пока газ не рассеется. Не приближаться к емкостям. Не прекращать горения при наличии утечки. Тушить тонкораспыленной водой, пеной, порошками с максимального расстояния. Охлаждать емкости водой с максимального расстояния. Пары осаждать тонкораспыленной водой. |