Innfødt arsen

Innfødt arsen
Kategori  I  : Innfødte elementer
Illustrasjonsbilde av artikkelen Native Arsenic
Innfødt arsen med hvit kalsitt og kvartsrest, Sainte-Marie-aux-Mines, Natural History Museum, London
Generell
CAS-nummer 7440-38-2
Strunz-klasse 01.CA.05

1 elementer (Metaller og intermetalliske legeringer, ikke-metaller og metalloidforbindelser, karbider, silicider, nitrider, fosfider)
 1.C halvmetaller og ikke-metaller
  1.CA Arsengruppeelementer
   1.CA.05 Bismuth Bi
Romgruppe R 3m
Punkt Gruppe 3 2 / m
   1 .CA.05 Antimon Sb
Space Group R 3m
Point Group 3 2 / m
   1.CA.05 Arsen As
Space Group R 3m
Point Group 3 2 / m
   1.CA.05 Stibarsen SbAs
Space Group R 3m
Point Group 3 2 / m
Dana sin klasse 1.3.1.1

Innfødte elementer og amalgamer
1. Naturlige elementer og amalgamer
1.3.1 / Arsengruppe
Kjemisk formel Som   [Polymorphs]Ess
Identifikasjon
Form masse 74,9216 ± 0 amu
Som 100%,
Farge matt grå-svart til svart, hvit grå til tinnhvit i uendret tilstand, mørk grå, middels til mørk grå med hvite forvitringsskorpe, metallgrå
Krystallklasse og romgruppe Trigonal - Sekskantet scalenohedral eller rombohedron-punktgruppe ( 3 2 / m) Romgruppe R 3 m
Krystallsystem trigonal
Bravais nettverk sekskantet
a = 3,786  Å  ; c = 10,574  Å  ; Z = 6, V = 130,01  Å 3
Macle tvilling på {01 1 2} veldig ofte ved parring eller penetrasjon
Spalting veldig perfekt på {0001}, veldig enkle spaltninger, vanskelig på {01 1 2}
Gå i stykker ujevn til finkornet (skjør) (blygrå brudd, lysegrå)
Habitus sjeldne krystaller, nållignende eller i pseudo-kubiske grupperinger; sjelden liten romboeder; oftere i nyreformede, nodulære eller kuleformede aggregater, i en skjellete eller kornete masse med en skjellete tekstur; glatte, utstrålende, kompakte, lamellære betonger; nyrer; granulære masser kupert og betong i konsentriske lag, noen ganger nyreformet noen ganger i botryoider (druebunter) med testaceous strukturer, granulære mikrokrystallinske masser; lamellære fibrøse masser, noen ganger i kolonner eller stalaktitter; noen ganger hvite skorper eller svarte og kjedelige skorper på gamle prøver.
Vinning ganske sjelden på {10 1 4}, ved å trykke på {01 1 2}
Mohs skala 3 til 4, typisk 3,5
Linje grå, grå støv eller tinnhvit
Sparkle metall på fersk pause (først tinnhvit, deretter sverter i luft til støpejerngrå), noen ganger jordaktig eller kjedelig glans
Optiske egenskaper
Pleokroisme lav
Ultrafiolett fluorescens ikke fluorescerende
Åpenhet ugjennomsiktig
Kjemiske egenskaper
Volumisk masse 5,727  g / cm 3 ved 14  ° C , i gjennomsnitt 5,7 g / cm³
Tetthet 5,7 (fra 5,63 til 5,73, sjeldnere mellom 5,4 og 5,9) beregnet i henhold til den krystallografiske modellen 5.74 eller 5.578
Smeltepunkt 814  ° C ved et trykk på 36 atmosfærer, 817  ° C ved et trykk på 28 atmosfærer ° C
Smeltbarhet lett
Løselighet uoppløselig i vann, men løselig i HNO 3 og løselig i varmt konsentrert H 2 SO 4
Kjemisk atferd sublimering mellom 613  ° C og 615  ° C
Fysiske egenskaper
Magnetisme Nei
Radioaktivitet ofte
Enheter av SI & STP med mindre annet er oppgitt.

Den opprinnelige arsen er en enkel kjemisk legeme halvmetall med formel As, en mineralart i kategorien av innfødte elementer som tilsvarer arsen . Den inneholder ganske ofte spor av antimon og svovel , jern og sølv , vismut ...

Dette sjeldne mineralet, sprøtt og sprøtt, ømt og ganske tungt, ugjennomsiktig svartgrått og metallisk glans, er karakteristisk for malmenes hydrotermiske årer basert på sølv, antimon, kobolt og nikkel i krystallklipp. Det genererer arsengruppen i mineralogiske klassifiseringer.

Historie om beskrivelsen og navnet

Det greske begrepet arsenikos eller arsenikon αρσενικόν, som opprinnelig betyr "maskulin, viril, kraftig, av mannlig kraft", lånt og utvidet av det latinske ordet arsenicum, vitner om antikken til eldgamle kunnskaper om dette mineralet med angivelig sterke og kraftige egenskaper som ble assimilert til disse viktigste sulfider, spesielt orpiment eller på latin auripigmentum , det berømte gylden gule pigmentet. Det sjakofile arsenet er mye rikere i disse sulfidforbindelsene enn i den opprinnelige tilstanden. I 1310 syntes begrepet arsen bare å betegne det kommersielle utstyret, solgt i pund. Albert Le Grand , mester i Thomas Aquinas , rapporterer i sine skrifter, sannsynligvis "De mineralibus" kunnskapen om dette giftige materialet.

Krystallografi og krystallkjemi

Dens ofte acikulære krystaller er sjeldne og ettertraktet av samlere; arsen i sin opprinnelige tilstand er uvanlig.

Innfødt arsen forekommer vanligvis som et kuleformet aggregat, vanligvis granulære eller stalaktiske masser, ofte strukturert i konsentriske lag. Det kan også være i en lamellmasse.

I henhold til Danas klassifisering inkluderer arsengruppen (03.01.01) kategorien av innfødte elementer (første sifre 01), som består av enkle legemer eller består av halvmetall- eller ikke-metallelementer. Denne homosymmetriske gruppen av romgruppe R 3 m og punktgruppe 3 2 / m omfatter under den respektive koden:

I følge Strunzs klassifisering har arsengruppen, kodet 01.CA.05, nå bare fire medlemmer som allerede er nevnt, uten stistaite.

La oss huske at arsenolamprittet som ble oppdaget i Sachsen, er dets eldgamle mineraldimorf eller allotrope kropp av ortorombisk gitter, enda sjeldnere enn den opprinnelige arsenen som er beskrevet i denne artikkelen. Scherbencobalt, noen ganger fremdeles arsenolampritten til de gamle, kan være naturlig arsen med et hvitt bånd av naturlig antimon eller mer sjelden innfødt vismut. Men denne betegnelsen var tidligere preget av fliegenstein eller testobøs kobolt, mer eller mindre urene varianter av naturlig arsen.

For å være komplett aksepterer et stort antall mineraloger en arseniktrimorfisme, et enkelt legeme, validert av den svært sjeldne ortorombiske pararsenolampritten  (it) , hvis type lokalitet er den gamle dumpen eller hellingen til Mukuno-gruven, i Yamago. Oita Prefecture, Kyushu Island i Japan. Imidlertid definerer den internasjonale foreningen av mineralogi parasenolampritt som en kompleks polymorf av arsen assosiert med antimon (As, Sb).

Fysiske og kjemiske egenskaper

Uforandrede overflater er tinnhvite med metallisk glans. Oksidasjon i luft dekker den raskt med et svart belegg, ofte støvete. Det er en blanding av innfødt arsen farget i luft, men noen ganger et oksidasjonsprodukt som arsenøs syre og arsenolitt som 2 O 3dekker i hvite spor. Arsenolitt, som finnes i skorpedannelse på forskjellige mineraler, er ikke noe annet enn " rottegift " fra eldgamle.

Rengjøring av sorte eller støvete overflater kan utføres, i henhold til anbefaling fra tidligere samlere, ved å suge i klorvann .

Den metalliske glansen er tydelig synlig ved en frisk og uregelmessig pause. Noen ganger er den veldig lys tinnhvit eller banalt lys grå. I løpet av noen timer sverter bruddflatene og blir mørkegrå, mørk og matt. Også gamle massive prøver er ofte plettet eller til og med jordisk glans.

Oppvarmet på kull eller i et prøverør, flyktiggjøres det uten å smelte, og gir ut en sterk, skarp lukt av hvitløk og fargelegger flammen blå; Den dekker trekullet med et hvitt belegg av arsenisk syre, eller mer presist i homogene hvite krystaller av arsenolitt som bare fordamper for å redusere brann.

Native arsen ikke smelter ved atmosfæretrykk , men fordamper ved 450  ° C . Hvit røyk har en sterk alliaceous lukt. Det er svært giftig.

Arsen lukter hvitløk når den knuses. Rask oppvarming som tillater sublimering, frigjør enda mer alliaceae-damp, i virkeligheten mol As 4- molekyler, som danner den såkalte metalliske alfa α allotrope varianten, med en molær masse på rundt 299,64  g / mol . Det er to andre allotropiske varianter som 4amorf svart β og As 4y kubikk gule , lave tettheter på henholdsvis 4,7, og fra 2 til 20  ° C .

Analyse, skill

Det opprinnelige arsenet av Mount Royal, i byen Montreal , i provinsen Quebec i Canada , har følgende kjemiske sammensetning i% av masse: Som 98,94%, Sb 1,65%, S 0,16%, andre uoppløselige stoffer basert på Bi, Sb , Fe, Ni, Ag, S, Se er minst 0,05%.

Bulkprøvene fra Sainte-Marie-aux-Mines er ofte mer enn 99% massevektige, med en maksimal antimon-urenhet i størrelsesorden 0,2% blant en rekke andre forskjellige urenheter.

Den metalliske glansen, utviklingen av lett ødelagte farger, opasiteten, det hvite tinnstøvet og dens utvikling mot matt grå, tettheten, hvitløkslukten tillater en første diagnose.

Den svovelkis vanlig og markasitt er vanskeligere. Goethite etterlater seg spor eller brunt støv. Den dyscrasitis , på ingen måte skjør, avslører en annen vane. Galena viser utmerket klyving i henhold til kuben.

Toksikologi

Innfødt arsen er en voldsom gift. Ettersom støvet lett gjennomsyrer huden, hendene og slimhinnene, bør det håndteres med hansker på sikre steder utilgjengelig for nybegynnere og barn.

Ettersom det sannsynligvis vil danne vannløselige mineralderivater, er risikoen for forgiftning høy.

Innskudd og innskudd

Innfødt arsen er et mineral som er typisk for kobolt-sølvårer. Det kommer faktisk fra reduksjonen av arsenivater av hydrotermiske vener siden det er i forbindelse med forskjellige arsenider og arsen, kobolt eller nikkelsulfider.

Arsen- og arsenmineraler opptrer vanligvis under paragenesene av innfødte elementer og hovedforbindelsene basert på nikkel Ni, kobolt Co, vismut Bi, sølv Ag, uran U, bly Pb, kobber Cu, antimon Sb

Blant de metallformede venene ga de gamle sølvgruvene til Sainte-Marie i Alsace homogene blokker av naturlig arsen som veier flere kilo. Deres testaceous eller mammut strukturer, deres finkornede brudd er karakteristiske. De fleste av disse massive strukturene er neogene formasjoner forårsaket av den sekulære infiltrasjonen av vann i de tørrere galleriene, etter at operasjonene ble forlatt og avvanningssystemet kollapset. Av samme opprinnelse hadde National Museum of Natural History under Belle Époque en veldig fin prøve av naturlig arsen på kalsitt, støttet av en matrise av kvarts og kalsitt. Det innfødte arsenet på en kvartsmatrise kan noen ganger være i form av et støp av forskjellige basillagrupper av kalsittpinner: det er en mulighet for "pegmatisk gruppering" av kalsitt og naturlig arsen.

I venene til gruven Sankt Jakob og St. Jacques eller ved avslutningen av Gabe Gottes eller Guds gave, er innfødt arsen assosiert med galena, muligens sølv, panabasen , i naturlig sølv , proustitt , pyrargyritt , kobaltin eller kobaltitt og mispickel .

Innfødt arsen kan dukke opp på de brente forekomster av kullgruver, ofte i svart blomst. Dette er tilfelle for de typiske stedene for forbrenning av kullgruver i Saint- Etienne-regionen . Dette er et produkt av fordampning av kullbrannene og avleiringen kan sies å være sublimering. De krystallinske skorpene som ble observert ved Reveux Saint-Jean inkluderer hvite ansikter rhombohedra {10 1 1}, ifølge Alfred Lacroix . I mispickel-venen til Saint-Martin-Le-Sauveté, i Loire-avdelingen, kan amatørmineralogen finne prøver av innfødt testøs arsen.

Til slutt, i metamorfiserte dolomittiske kalkstein, er det mulig å finne innfødte arsenyrer.

Kombinasjon : arsen sulfider ( realgar , orpiment , duranusite , arsenkis eller mispickel, enargite ), sink-arsenater ( adamattisk , legrandite ), kalsium arsenat ( roselite ), jern-arsenit eller löllingite , skutterudite , erythrite , blyglans , blende eller sinkblende , stibnite , pyritt , panabase , proustite , pyrargyrite , cobaltine , cinnabar , tennantite , dyscrasite , barite kvarts, calcite , native silver , native antimon , native kobber , native vismut , arsénolite (ved oksidasjon).

Relativt rike eller karakteristiske avleiringer

Saint Andreasberg (botryoid facies) eller Wolfsberg i Harzen Annaberg-Buchholtz, Johanngeorgenstadt, Marienberg eller Schneeberg , Sachsen Wittichen eller Wieden, Schwarzwald, Baden-Württemberg China creek Hemlo gull innskudd nær Lake Superior, Ontario Ingeniørgruve, Atlin, British Columbia steinbrudd fra Corporation, Mont royal, Montreal, Quebec Dajishan wolframforekomster, Jianxi-provinsenWashington Camp, Santa Cruz County, Arizona Sterling Hill, Ogdensburg, Sussex County, New-Jersey Saint Jacques- eller Gabe-Gottes-vener i Rauenthal, deler av de gamle metallårene i Sainte-Marie-aux-Mines-gruvene , Haut-Rhin-avdelingen i Alsace og deres utvekster i Vogees-avdelingen La Talaudière, eller Saint-Martin le Sauveté-venen nær Saint-Étienne, Loire Gamle sølvgruver i Chalanches, Allemont, Isère, Rhône-Alpes-regionen, Frankrike Akatani gruve, Fukui gruvedistrikt, Honshu Kusa, Bau eller Bidi-gruven, Sarawak-provinsen, Borneo-øya Batopilas, Andres del Rio-distriktet, Chihuahua Rio Moctezuma, Sonora tidligere Kongsberg sølvgruver, Svene, Flesberg, Buskerud fylkeHuallapón gruve, Pasto Bueno, Ancash-provinsenMine av Sacarambu eller Sácǎrîmb (Nagyág), Deva eller Hunyad, regionen Hunedoara Kapnick eller Cavnic (Kapnikbánya) Gikos, Sibir (store masser)Mária-Margita gruve, Achten, Rožňava-distriktet, Košice-regionen Gruve Åkerberg, Skelleftea, Vasterbotten Storliden gruve, Lappland Příbram og Jáchymov i Joachimsthal, Cínovec i Zinnwald, Böhmen

Galleri

Bruker

Naturlig arsen, som ellers er sjelden i utnyttbare mengder, er enda sjeldnere malm. Det er et samlermineral. Null oksidasjon arsen er et biprodukt av mispickel prosessering.

Arsen er et enkelt stoff i sammensetningen av stabile og varmebestandige legeringer. Det tillater garvning av gjenstander. Dens forbindelser som avslører fantastiske farger, brukes i fyrverkeri i pyroteknikk eller som et pigment i maling. Det brukes til medisinske behandlinger som i farmakologi i kontrollert dose siden antikken. I elektronikkindustrien gjør det rensede As-elementet det mulig å lage komponenter for lasere og halvledere som AsGa .

Arsen og dets oppløselige forbindelser, slik som arseninsyre, arsenpentoksid, bly eller kalsiumarsenat, inngår ofte i den vanlige sammensetningen av såkalte fytosanitære produkter, som er herbicider, plantevernmidler og insektmidler. Disse produktene er i stand til, i gjentatte høye doser, å sterilisere jorda, noe som var kjent fra antikken. Deres klassiske sprøyting i produktivistisk jordbruk krever å huske på den banale forebyggingen av å vaske frukt og grønnsaker før du smaker.

Den kromatert kobberarsenat , eller CCA pesticidet likevel noen ganger brukt for å beskytte treet.

Historie

Det ser ut til at den krigslignende bruken av arsen markerte den antikke greske verden. Den besto i å sterilisere fiendens grunnlag og hellige steder ved å spre store doser evaporitter, spesielt salter, men også arsen og dets forbindelser.

Native arsen ble utnyttet tidlig langs små årer og botryoidal skorper i gruveområdene i Harz og Erzgebirge (Erzgebirge) mellom Sachsen og tsjekkiske lander. Den ble brukt i glassindustrien for å eliminere den grønne fargen på grunn av tilstedeværelsen av jernioner i det urene glassmaterialet.

Merknader og referanser

  1. Den klassifisering av mineraler valgt er det av Strunz , med unntak av polymorfer av silika, som er klassifisert blant silikater.
  2. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
  3. ifølge Perrys Chemical Engineer Handbook
  4. Hudson Institute of Mineralogy- ark
  5. Hvis røret er hermetisk forseglet med en oksyhydrogenfakkel og har en nedre del i pistolens løp for å forhindre deformasjon av glasset under trykk av arsendamp, oppnås en gjennomsiktig væske, siden dampene kondenserer relativt relativt på veggene kjøligere.

Bibliografi

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker