AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2025. gada 13. martā
Viktorija Vitkovska

arsēns

(latīņu arsenicum, angļu arsenic, vācu Arsen, franču arsenic, krievu мышьяк)
ķīmisko elementu periodiskās tabulas elements ar atomskaitli 33

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula
  • pusmetāli
Arsēns.

Arsēns.

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
  • Multivide 3
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
Kopsavilkums

Arsēns ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu As un atrodas 4. perioda 15. grupā. Arsēna relatīvā atommasa ir 74,922, un tā atoms sastāv no 33 protoniem, 42 neitroniem un 33 elektroniem (elektronu konfigurācija [Ar]3d104s24p3). Arsēns ir metaloīds. Metaloīdi ir elementi, kuriem piemīt gan metālu, gan nemetālu īpašības. Arsēna baltais oksīds (As2O3) ir plaši pazīstams kā inde, kas tiek izmantota slepkavībās (angļu assassin’s poison). Divas vai trīs desmitdaļas no grama šī oksīda ir nāvējoša deva. Arsēna savienojumi ir toksiski dzīvajiem organismiem. Daudzu valstu gruntsūdeņos dabiski izveidojies augsts arsēna līmenis. Arsēna, kas uzņemts no dzeramā ūdens un pārtikas, ilgstoša iedarbība var izraisīt vairākus nevēlamus efektus.

Īsa vēsture

Jau 2000. gadā p. m. ē. bija zināmi arsēna savienojumi, un tos pievienoja vara rūdas metalurģijas procesos, lai padarītu vara metālu cietāku. Tas kļuva par pamatu arsēna nosaukumam. Grieķu valodā vārds arsenikos nozīmē ’drosmīgs, vīrietis’, kas saistīts ar vārdiem ’ciets, spēcīgs’. Arsēns jau bija zināms senajiem ēģiptiešiem, un kādā papirusā tas ir minēts kā metālu apzeltīšanas veids. Grieķu filozofs Teofrasts (Θεόφραστος) pazina divus arsēna sulfīda minerālus: orpimentu (As2S3) un realgaru (As4S4). Jau sen ir pazīstams arī baltais arsēns. Tas ir arsēna oksīds, As2O3, kas jau sen bija zināms kā vara rafinēšanas blakusprodukts. Kad to sajauca ar olīveļļu un karsēja, radās tīrs arsēns. Līdz 17. gs. vidum arsēns bija labi zināms kā elements. Mācību grāmatās bieži tika uzskaitītas metodes, ar kurām elementu var iegūt no tā savienojumiem. Par patieso arsēna atklājēju bieži uzskata alķīmiķi Albertu Lielo (Albertus Magnus). 13. gs. vidū viņš ar ziepēm karsēja parasto arsēna savienojumu – orpimentu (As2S3). Šajā procesā izveidojās gandrīz tīrs arsēns. 

Atrašanās dabā

Arsēns pēc izplatības Zemes garozā atrodas 54. vietā starp citiem elementiem; tā vidējais saturs tajā ir 1,8 miljondaļas. Arsēns galvenokārt atrodams minerālu formā, taču nelielā daudzumā tas ir sastopams arī brīvā formā. Visizplatītākais arsēnu saturošais minerāls ir arsenopirīts (FeAsS). Citi ir orpiments (As2S3), realgars (As4S4), enargīts (Cu3AsS4), loelingīts (FeAs2). Lielākā daļa arsēna tiek ražots kā vara un svina rafinēšanas blakusprodukts. Pasaulē lielākie arsēna ražotāji ir Ķīna, Čīle, Meksika, Beļģija, Namībija un Filipīnas. Arsenopirīts FeAsS ir galvenā arsēna rūda. Realgars ir sarkans minerāls, un orpiments ir dzeltens minerāls, tie abi bieži ir sastopami kopā un atrodami kā nogulsnes pie karstajiem avotiem un kā sublimāti no vulkāniem. Arsēns gruntsūdeņos lielākoties veidojas no minerālu šķīšanas no akmeņiem un augsnes laikapstākļu ietekmē. Ilgstoša arsēna iedarbība uz cilvēka organismu no dzeramā ūdens un pārtikas var izraisīt ļaundabīgo audzēju un ādas bojājumus. Tas ir saistīts arī ar sirds un asinsvadu slimībām un diabētu (Pasaules Veselības organizācijas dati). 

Dažādi arsēna minerāli uz balta fona.

Dažādi arsēna minerāli uz balta fona.

Avots: KrimKate/Shutterstock.com.

Izotopi

Dabā sastopams tikai viens arsēna stabilais izotops – arsēns-75. Ir zināmi arī vairāk nekā 20 radioaktīvie arsēna izotopi. Visilgāk dzīvojošais radioizotops ir arsēns-73 ar pussabrukšanas periodu 80 dienas. Nevienam no arsēna izotopiem nav lielas komerciālas nozīmes.

Fizikālās īpašības

Arsēns sastopams divās alotropās formās. Alotropi ir viena elementa formas ar dažādām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Visizplatītākā arsēna forma ir spīdīga, pelēka, trausla, metāliska izskata cieta viela. Retāk sastopamā forma ir dzeltena un kristāliska cieta viela. Tā rodas, strauji atdzesējot arsēna tvaikus. Sildot arsēns nekūst, kā to dara lielākā daļa cieto vielu. Tā vietā tas pārvēršas tvaikā (gāzē) procesā, ko sauc par sublimāciju. Arsēna viršanas temperatūra ir 603 ºC (sublimācijas punkts), tā kušanas temperatūra ir 817 ºC (trīskāršais punkts – vielas temperatūras un spiediena vērtības, pie kurām vienlaikus pastāv trīs agregātstāvokļa fāzes: šķidrā fāze, gāzveida fāze un cietā fāze – 3,70 Mpa augstā spiedienā). Arsēna blīvums ir 5,75 g/cm3 (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Lida (David R. Lide) redakcijā). Arsēna atoma kovalentais rādiuss ir 120 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 2,18.

Ķīmiskais elements – arsēns uz balta fona.

Ķīmiskais elements – arsēns uz balta fona.

Fotogrāfs Bjoern Wylezich. Avots: Shutterstock.com.

Ķīmiskās īpašības

Karsējot arsēnu gaisā, tas kopā ar skābekli reaģē ar zilu liesmu, veidojot arsēna oksīdu (As2O3). Arsēna oksīdu var atpazīt pēc tā raksturīgās “ķiploku” smaržas. Arsēns istabas temperatūrā lēnāk reaģē ar skābekli. Plānais arsēna oksīda pārklājums, kas veidojas uz elementa, neļauj tam tālāk oksidēties gaisā. Arsēns nešķīst ne ūdenī, ne lielākajā daļā auksto skābju. Tas reaģē ar dažām karstām skābēm, veidojot arsēna skābes (H3AsO3 vai H3AsO4). Arsēns nereaģē ar ūdeni, bāzēm vai neoksidējošām skābēm, bet slāpekļskābe to var oksidēt līdz oksidēšanās pakāpei +5. Halogēni reaģē ar arsēnu, tāpat kā ar sēru. Arsēns, reaģējot ar daudziem metāliem, veido arsenīdus. Visizplatītākās arsēna oksidēšanās pakāpes ir -3 arsenīdos (sakausējumam līdzīgi metāliski savienojumi), +3 arsenītos, +5 arsenātos un lielākajā daļā organoarsēna savienojumu.

Izmantošana

Arsēns ir plaši pazīstama inde. Arsēna savienojumus dažreiz izmanto kā žurku indes un insekticīdus, taču to lietošana tiek stingri kontrolēta. Arsēnam ir pielietojums arī medicīnā. Fowler’s Solution (kālija arsenāts, kas izšķīdināts ūdenī) bija populārs ārstniecisks toniks no 1786. līdz 1936. gadam, ko izmantoja pat angļu rakstnieks Čārlzs Dikenss (Charles John Huffam Dickens). Arsēnu galvenokārt lieto savienojumu formā. Mūsdienās mājputnu barībai pievieno organoarsēna savienojumus, lai novērstu slimības un uzlabotu to svara pieaugumu. Arsēnu lieto pusvadītājos (GaAs) cietvielu ierīcēm. To izmanto arī bronzēšanā un pirotehnikā. Arsēna savienojumus var izmantot īpaša stikla izgatavošanai un koka konservēšanai. Sakausējumos tiek izmantots daudz mazāks paša elementa daudzums. Piemēram, atsevišķas svina akumulatoru daļas, kuras izmanto vieglajās un kravas automašīnās, satur svina un arsēna sakausējumus. Arsēnu agrāk izmantoja arī svina ložu izgatavošanai. Šajos pielietojumos izmantotā arsēna daudzums, visticamāk, turpinās samazināties, jo tas pārāk viegli nokļūst apkārtējā vidē. Elektronikas rūpniecībā izmanto nelielu daudzumu arsēna. To pievieno germānijam un silīcijam, lai izgatavotu tranzistorus. Arsēna savienojumu – gallija arsenīdu (GaAs) – izmanto arī gaismas diožu (LED) izgatavošanai. Ļoti augsti attīrīts arsēns tiek izmantots pusvadītāju tehnoloģijās, kur to izmanto kopā ar silīciju un germāniju, kā arī gallija arsenīda diodēm, lāzeriem un tranzistoriem.

Multivide

Arsēns.

Arsēns.

Dažādi arsēna minerāli uz balta fona.

Dažādi arsēna minerāli uz balta fona.

Avots: KrimKate/Shutterstock.com.

Ķīmiskais elements – arsēns uz balta fona.

Ķīmiskais elements – arsēns uz balta fona.

Fotogrāfs Bjoern Wylezich. Avots: Shutterstock.com.

Arsēns.

Saistītie šķirkļi:
  • arsēns
Izmantošanas tiesības

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula
  • pusmetāli

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • ‘Arsēns’ (Arsenic), Karaliskās Ķīmijas biedrības (Royal Society of Chemistry) tīmekļa vietne
  • 'Arsēns' (Arsenic), Pasaules Veselības organizācija (World Health Organization, WHO), 15.02.2018.
  • 'Fowler’s Solution', Toxipedia tīmekļa vietne
  • Pedersen, T., 'Facts About Arsenic', 29.07.2016.

Ieteicamā literatūra

  • Cullen, W.R., Arsenic is Everywhere: Cause for Concern?, Royal Society of Chemistry, 1st edn., 2016.
  • Cullen, W.R., Is Arsenic an Aphrodisiac?: The Sociochemistry of an Element, Royal Society of Chemistry, 1st edn., 2008.
  • Roza, G., Arsenic (Understanding the Elements of the Periodic Table), Rosen Central, 2008.

Viktorija Vitkovska "Arsēns". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/161998-ars%C4%93ns (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/161998-ars%C4%93ns

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana