الزرنيخ هو عنصر ومعدن منتشر على نطاق واسع في الطبيعة. مصادرها الرئيسية هي الماء والتربة والغذاء والهواء. وهو قوي دون أن يتدهور ويتحد في شكله الطبيعي مع معادن أخرى لتكوين مركبات تستخدم على نطاق واسع في الصناعة. فيما يلي ميزاته واستخداماته والمزيد.
ما هو الزرنيخ؟
وهو عنصر كيميائي ينتمي إلى عائلة أشباه المعادن أو أشباه المعادن في الجدول الدوري. وهو ذو لون رمادي فاتح ورقمه الذري 33، وهو قادر على تكوين مركبات سامة بسبب سميته العالية. بالإضافة إلى ذلك فهو يقدم حالة صلبة على شكل كبريتيدات تستخدم في صناعة البلورات كمنظف للشوائب وفي إنتاج الغازات السامة.
رمز الزرنيخ
لأن الاسم يأتي من الزرنيخ الفارسي والأوربيمنت الأصفر والزرنيكون اليوناني الذي يعني الرجولة. وفي العصور القديمة، كان يستخدم كصبغة صفراء ربطها اليونانيون بالجنس الذكري، ومن هنا جاء اسمه. بالإضافة إلى ذلك، أعطاها الرومان لقب أوربيمنتي نظرًا للون الأصفر المكثف.
خصائص الزرنيخ
وهو شبه فلز لأنه يتمتع بخصائص متوسطة بين المعادن الانتقالية وغير المعدنية. وهو يقع في الفترة 4 والمجموعة 15 من الجدول الدوري تحت الرمز As ومن الخصائص الأخرى للزرنيخ ما يلي:
- الحالة : صلبة عادية .
- اللون : رمادي معدني.
- الطعم والرائحة : ليس له طعم مميز، ولكن رائحته تشبه رائحة الثوم.
- التآصل: يعرض ثلاث حالات تآصلية، الرمادي والأصفر والأسود. وفي هذه الجوانب الثلاثة، يقوم بتوصيل الكهرباء والحرارة وتكوين الغازات أثناء التبخر.
- السمية : تختلف حسب المركبات التي يتكون منها، اعتمادًا على ما إذا كانت عضوية، والأكثر سمية، وغير عضوية، والزرنيني.
- التفاعل : عنيف جداً خاصة مع الهالوجينات والمواد المؤكسدة القوية لدرجة إشعال الحرائق.
- الهيكل : يختلف باختلاف شكله المتآصل. الرمادي والأصفر معيني السطوح والأسود سداسي.
- الذوبان : الزرنيخ في الماء غير قابل للذوبان، لكنه يذوب بسهولة في الأحماض القوية.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للزرنيخ
- العدد الذري : 33
- الفترة : 4
- بلوك 😛
- المجموعة : 15
- حالة الأكسدة : +3، -3، 5
- نصف القطر التساهمي (Å): 1:19 مساءً
- نصف القطر الأيوني: 0.47
- متوسط نصف القطر: 1:15 مساءً
- الكثافة: 5.72 كجم/م3
- إمكانات التأين الأولى (eV): 10.08
- نقطة الغليان: 613 درجة مئوية
- نقطة الانصهار: 817 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 1:39 مساءً
- الإلكترونات لكل غلاف: 2، 8، 18 ، 5
- السالبية الكهربية: 2.1
- الحرارة النوعية: 330 جول / (كجم)
- التكوين الإلكتروني: [Ar] 3d104s24p3
- الكتلة الذرية (جم/مول): 74.922u
- التوصيل الحراري: 50 وات/(كم)
أصل الزرنيخ
ويعود تاريخ هذا العنصر إلى ما قبل الميلاد كما كان معروفا في الثقافة المصرية وكان يستخدم كصبغة معدنية. بالإضافة إلى ذلك، في القرن الرابع حصل على اسم الزرنيخ، بسبب لونه الأصفر المشابه للذهب. وفي وقت لاحق، في عام 1250، تم اكتشافه بفضل الكيميائي الألماني ألبرتو ماجنو، الذي صنفه كعنصر ومعدن. ومع ذلك، في عام 1633، كان براندت هو من درسها بعمق وتمكن من عزلها لتكوين مركبات.
ما هو الزرنيخ المستخدم؟
وتمتد تطبيقات الزرنيخ إلى إنتاج سبائك النحاس والرصاص والأصباغ والمنسوجات والمواد اللاصقة المعدنية، بالإضافة إلى معالجة الورق والزجاج. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في دباغة الجلود والتصنيع الإضافي والأدوية والمبيدات الحشرية. الاستخدامات الشائعة الأخرى هي:
- تستخدم مركبات الرصاص وزرنيخات الكروم للحفاظ على الخشب.
- يستخدم زرنيخيد الغاليوم كمادة شبه موصلة في الدوائر الكهربائية.
- ويستخدم الزرنيخ في بناء مصابيح LED وثنائيات الليزر.
- يتم استخدامه في إنتاج السموم القوية ومبيدات الأعشاب.
- يتم استخدامه لتزيين الزجاج والبلورات.
- وهو عنصر نشط في الأطعمة ذات الأصل الحيواني في الوقاية من الأمراض.
- يتم استخدامه بكميات صغيرة في علاجات السرطان من نوع سرطان الدم.
- يدخل في صناعة المحاليل الطبية ضد مرض الصدفية.
ماذا يفعل الزرنيخ في جسم الإنسان؟
ومن المعروف أن هذا العنصر الكيميائي يتواجد في بعض الأطعمة وفي الماء بتراكيز منخفضة. ومع ذلك، فإن التعرض العالي والمطول يمكن أن يكون ضارًا بالصحة. وليس من قبيل المبالغة القول إنها تسبب آفات جلدية خطيرة، والسرطان، والسكري، والسمية العصبية، وأمراض القلب والأوعية الدموية. الآثار الأخرى للتسمم بالزرنيخ هي:
- تهيج المعدة والأمعاء.
- انخفاض تكوين خلايا الدم الحمراء والبيضاء.
- وهذا يؤثر على الجلد، ويسبب الطفح الجلدي.
- وهذا يسبب العقم والإجهاض.
- يسبب تلف الدماغ عند النساء والرجال.
- في حالته غير العضوية، فإنه يدمر الحمض النووي البشري.
- يضعف جهاز المناعة ضد الالتهابات.
- وهذا يؤثر بشكل كبير على الجهاز العصبي.
في الختام، هذا العنصر عبارة عن شبه فلز قوي يظهر ثلاثة أشكال متآصلة في تكوين مركب. أنه يحتوي على مستويات عالية من السمية المستخدمة في إنتاج السموم والمبيدات الحشرية. ولكن يجب استخدامه بحذر لأنه يشكل خطورة على الإنسان.