Arsenic nativ

Arsenic nativ
Categoria  I  : Elemente native
Imagine ilustrativă a articolului Arsenic nativ
Arsenic nativ cu calcit alb și reziduuri de cuarț, Sainte-Marie-aux-Mines, Muzeul de istorie naturală, Londra
General
numar CAS 7440-38-2
Clasa Strunz 01.CA.05

1 ELEMENTE (metale și aliaje intermetalice; metaloide și nemetale; carburi, Siliciuri, nitruri, fosfuri)
 1.C metaloide și nemetale
  1.CA arsen elemente de grup
   1.CA.05 Bismut Bi
Space Group R 3m
punctul Grupa 3 2 / m
   1 .CA.05 Antimoniu Sb
Grup spațial R 3m
Punct grup 3 2 / m
   1.CA.05 Arsenic ca
spațiu Grup R 3m
Punct grup 3 2 / m
   1.CA.05 Stibarsen SbAs
Grup spațial R 3m
Punct grup 3 3 / m
Clasa Danei 1.3.1.1

Elemente native și amalgame
1. Elemente naturale și amalgame
1.3.1 / Grupul arsenic
Formula chimica Ca   [Polimorfi]As
Identificare
Formați masa 74,9216 ± 0 amu
Ca 100%,
Culoare gri mat-negru până la negru, alb gri până la alb de cositor în stare nealterată, gri închis, mediu până la gri închis cu cruste de intemperii albe, gri metalizat
Clasa de cristal și grupul spațial Trigonal - Grup de puncte scalenoedrice sau romboedron hexagonale ( 3 2 / m) Grup spațial R 3 m
Sistem de cristal trigonal
Rețeaua Bravais hexagonal
a = 3,786  Å  ; c = 10.574  Å  ; Z = 6, V = 130,01  Å 3
Macle gemeni pe {01 1 2} foarte frecvent prin împerechere sau penetrare
Clivaj foarte perfect pe {0001}, decolteuri foarte ușoare, dificil pe {01 1 2}
Pauză neuniform până la granulație fină (fragilă) (rupere gri plumb, gri deschis)
Habitus cristale rare, asemănătoare acului sau în grupări pseudo-cubice; romboedru mic rar; mai frecvent în agregate în formă de rinichi, nodulare sau globulare, într-o masă solzoasă sau granuloasă cu textură solzoasă; concrețiuni netede, radiate, compacte, lamelare; rinichi; mase granulare colinare și betonate în straturi concentrice, uneori în formă de rinichi uneori în botrioide (ciorchini de struguri) cu structuri testacee, mase microcristaline granulare; mase fibroase lamelare, uneori în coloane sau stalactite; uneori cruste albicioase sau cruste negre și plictisitoare pe exemplarele vechi.
Înfrățire destul de rar pe {10 1 4}, apăsând pe {01 1 2}
Scara Mohs 3 la 4, de obicei 3,5
Linia gri, praf gri sau alb de cositor
Scânteie metal pe pauză proaspătă (mai întâi alb de cositor, apoi se întunecă rapid în aer pentru a face fonta gri), uneori luciu pământesc sau plictisitor
Proprietati optice
Pleochroism scăzut
Fluorescență ultravioletă non-fluorescent
Transparenţă opac
Proprietăți chimice
Masa volumică 5,727  g / cm 3 la 14  ° C , în medie 5,7 g / cm³
Densitate 5,7 (de la 5,63 la 5,73, mai rar între 5,4 și 5,9) calculat conform modelului cristalografic 5,74 sau 5,578
Temperatură de topire 814  ° C la o presiune de 36 atmosfere, 817  ° C la o presiune de 28 atmosfere ° C
Fuzibilitate uşor
Solubilitate insolubil în apă, dar solubilă în HNO 3 și solubilă în concentrată fierbinte H 2 SO 4
Comportamentul chimic sublimare între 613  ° C și 615  ° C
Proprietăți fizice
Magnetism Nu
Radioactivitate de multe ori
Unități de SI & STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Arsenicul nativ este un simplu corp chimic semimetal cu formula Ca, o specie minerală din categoria elementelor native corespunzătoare arsenului . Conține destul de frecvent urme de antimoniu și sulf , fier și argint , bismut ...

Acest mineral rar, fragil și fragil, fraged și destul de greu, lucios, negru, negru și lucios, este caracteristic venelor hidrotermale ale minereurilor pe bază de argint, antimoniu, cobalt și nichel din rocile cristaline. Generează grupul de arsen în clasificări mineralogice.

Istoria descrierii și a numelui

Termenul grecesc arsenikos sau arsenikon αρσενικόν, care inițial înseamnă „masculin, viril, viguros, de putere masculină”, împrumutat și extins prin cuvântul latin arsenicum atestă vechimea cunoștințelor antice despre acest mineral cu proprietăți reputație puternice și puternice care a fost asimilată acestor sulfuri principale, în special orpiment sau în latină auripigmentum , celebrul pigment galben auriu. Arsenicul chacofil este mult mai abundent în acești compuși sulfurați decât în ​​starea nativă. În 1310, termenul de arsenic părea să desemneze doar orpimentul comercial, vândut în lire sterline. Albert Le Grand , maestrul lui Toma de Aquino , relatează în scrierile sale, probabil „De mineralibus” cunoștințele despre acest material toxic.

Cristalografie și cristalochimie

Cel mai adesea cristalele sale aciculare sunt rare și căutate de colecționari; arsenul în starea sa natală este mai puțin frecvent.

Arsenicul nativ apare de obicei ca un agregat globular, de obicei mase granulare sau stalactice, deseori structurate în straturi concentrice. Poate fi și într-o masă lamelară.

Conform clasificării Danei , grupul arsenic (03.01.01) include categoria elementelor native (primele cifre 01), cuprinzând corpuri simple sau compuse din elemente semi-metalice sau nemetalice. Acest grup homosimetric, al grupului spațial R 3 m și al grupului punctual 3 2 / m cuprinde sub codul respectiv:

Conform clasificării lui Strunz, grupul de arsenic, codificat 01.CA.05, are acum doar patru membri deja menționați, fără stistaitul.

Să ne amintim că arsenolampritul descoperit în Saxonia este vechiul său dimorf mineral sau corpul alotrop de rețea ortorombică, chiar mai rar decât arsenicul nativ descris în acest articol. Scherbencobaltul, uneori încă arsenolampritul strămoșilor, poate fi arsenic nativ cu o bandă albă de antimoniu nativ sau mai rar bismut nativ. Dar acest nume se caracteriza anterior cu fliegenstein sau cobalt testaceu, soiuri mai mult sau mai puțin impure de arsenic nativ.

Pentru a fi complet, un număr mare de mineralogi acceptă un trimorfism de arsen, corp simplu, validat de foarte rarul pararsenolamprit ortorombic  (it) , a cărui localitate tip este vechea haldă sau turnarea minei Mukuno, în Yamago. Prefectura, Insula Kyushu din Japonia. Cu toate acestea, asociația internațională de mineralogie definește parasenolampritul ca un polimorf complex al arsenicului asociat cu antimoniul (As, Sb).

Proprietati fizice si chimice

Suprafețele nealterate sunt de culoare albă, cu o strălucire metalică. Oxidarea în aer o acoperă rapid cu o acoperire neagră, adesea prăfuită. Este un amestec de arsenic nativ pătat în aer, dar uneori un produs de oxidare, cum ar fi acidul arsenios și arsenolitul Ca 2 O 3acoperind în urme albicioase. Arsenolitul, care se găsește în crustarea diverselor minerale, nu este altceva decât „ otravă de șobolan ” a vechilor.

Curățarea suprafețelor înnegrite sau prăfuite poate fi efectuată, conform recomandării foștilor colectoare, prin înmuiere în apă cu clor .

Strălucirea metalică este clar vizibilă într-o pauză proaspătă și neregulată. Este uneori foarte strălucitor, de culoare albă, sau de culoare gri deschis. În câteva ore, suprafețele fracturii se murdăresc și devin gri închis, întunecat și mat. De asemenea, eșantioanele vechi masive sunt adesea pătate sau chiar luciu pământesc.

Încălzit pe cărbune sau într-o eprubetă, se volatilizează fără a se topi, eliberând un puternic miros înțepător de usturoi și colorând flacăra albastră; Acoperă cărbunele cu o acoperire albă de acid arsenios, sau mai precis în cristale albe omogene de arsenolit care se volatilizează doar în reducerea focului.

Arsen nativ nu se topesc la presiunea atmosferică , dar se volatilizează la 450  ° C . Fumul alb are un miros puternic aliaceu. Este foarte toxic.

Arsenicul miroase a usturoi atunci când este zdrobit. Încălzirea rapidă care permite sublimarea eliberează și mai mulți vapori de alliaceae, în realitate moli de molecule As 4, care formează așa-numita varietate alotropă alfa α metalică, cu o masă molară de aproximativ 299,64  g / mol . Există alte două soiuri alotrope ca 4β negru amorf și As 4y galben cubi , densitate scăzută , respectiv 4.7 și de la 2 la 20  ° C .

Analiză, distincție

Arsenicul nativ al Muntelui Royal, în orașul Montreal , în provincia Quebec din Canada , are următoarea compoziție chimică în% din masă: Ca 98,94%, Sb 1,65%, S 0,16%, alte insolubile pe bază de Bi, Sb , Fe, Ni, Ag, S, Se este de cel puțin 0,05%.

Eșantioanele în vrac de la Sainte-Marie-aux-Mines sunt foarte adesea mai mari de 99% pure în masă, cu o impuritate maximă de antimoniu de ordinul a 0,2% într-o gamă de alte impurități diferite.

Strălucirea metalică, evoluția culorilor ușor de rupt, opacitatea, praful de tablă albă și evoluția sa către gri plictisitor, densitatea, mirosul de usturoi permit un prim diagnostic.

Pirită comune si marcasite sunt mai greu. Goethite lasă o urmă sau un praf maro. Dyscrasitis , în nici un fel friabil, dezvăluie un alt obicei. Galena prezintă un decolteu excelent în funcție de cub.

Toxicologie

Arsenicul nativ este o otravă violentă. Deoarece praful său pătrunde ușor pielea, mâinile și membranele mucoase, acesta trebuie manipulat cu mănuși în locuri sigure, la îndemâna novicilor și a copiilor.

Deoarece este probabil să se formeze derivați minerali solubili în apă, riscul de otrăvire este mare.

Depozite și depozite

Arsenicul nativ este un mineral tipic pentru venele de cobalt-argint. De fapt, provine din reducerea derivaților de arsenic din venele hidrotermale, deoarece este în asociere cu diferite arsenide și sulfuri de arsenic, cobalt sau nichel.

Arsenicul și mineralele de arsen apar în general în timpul paragenezelor elementelor native și a principalilor compuși pe bază de nichel Ni, cobalt Co, bismut Bi, argint Ag, uraniu U, plumb Pb, cupru Cu, antimoniu Sb

Dintre venele metalifere, vechile mine de argint din Sainte-Marie din Alsacia produceau blocuri omogene de arsenic nativ cu o greutate de câteva kilograme. Structurile lor testacee sau mamut, fracturile lor cu granulație fină sunt caracteristice. Majoritatea acestor structuri masive sunt formațiuni neogene cauzate de infiltrarea seculară a apei în galeriile mai uscate, după abandonarea operațiunilor și prăbușirea sistemului de deshidratare. Din aceeași origine, Muzeul Național de Istorie Naturală deținea în timpul Belle Époque un eșantion foarte fin de arsenic nativ pe calcit, susținut de o matrice de cuarț și calcit. Arsenicul nativ pe o matrice de cuarț poate fi uneori sub formă de turnare a diferitelor grupuri bacilare de bastoane de calcit: este o posibilitate de „grupare pegmatică” a calcitului și a arsenului nativ.

În venele de la mina Sankt Jakob și St. Jacques sau aproape de cadou Gabe Gottes sau al lui Dumnezeu, arsenicul nativ este asociat cu galenă , eventual , din argint, panabase , în argint nativ , The proustit , The pyrargyrite , cobaltina sau cobaltit și mispickel .

Arsenicul nativ poate apărea pe zăcămintele arse ale minelor de cărbune, cel mai adesea în floare neagră. Acesta este cazul locurilor tipice de ardere a minelor de cărbune din regiunea Saint- Etienne . Acesta este un produs al volatilizării focurilor de cărbune și se poate spune că depozitul este o sublimare. Crustele cristaline observate la Reveux Saint-Jean includ romboedra cu față albă {10 1 1}, potrivit Alfred Lacroix . În vena greșită a Saint-Martin-Le-Sauveté, în departamentul Loarei, mineralogul amator poate găsi mostre de arsenic testaceu nativ.

În cele din urmă, în calcarele dolomitice metamorfozate, este posibil să se găsească rinichi nativi de arsen.

Combinație : sulfide arsenic ( realgar , orpiment , duranusite , arsenopirita sau mispickel, enargit ), zinc arsenați ( adamite , legrandite ), arseniat de calciu ( roselite ), arseniura fier sau löllingite , skutterudite , erythrite , galena , blenda sau blendă , stibnit , pirita , panabase , proustit , pyrargyrite , cobaltina , cinabru , tennantite , dyscrasite , barita cuarț, calcit , argint nativ , antimoniu nativ , cupru nativ , bismut nativ , arsénolite (prin oxidare).

Depozite relativ abundente sau caracteristice

Sfântul Andreasberg (facies botryoidal) sau Wolfsberg în Harz Annaberg-Buchholtz, Johanngeorgenstadt, Marienberg sau Schneeberg , Saxonia Wittichen sau Wieden, Pădurea Neagră, Baden-Württemberg Pârâul China Zăcământ de aur Hemlo lângă Lacul Superior, Ontario Mina inginerului, Atlin, Columbia Britanică cariera Corporației, Mont royal, Montreal, Quebec Zăcăminte de tungsten Dajishan, provincia JianxiWashington Camp, județul Santa Cruz, Arizona Sterling Hill, Ogdensburg, județul Sussex, New Jersey Venele Saint Jacques sau Gabe-Gottes din Rauenthal, părți ale vechilor vene metalifere ale minelor Sainte-Marie-aux-Mines , departamentul Haut-Rhin din Alsacia și creșterile lor din departamentul Vosges La Talaudière, sau vena Saint-Martin le Sauveté lângă Saint-Étienne, Loire Vechi mine de argint din Chalanches, Allemont, Isère, regiunea Rhône-Alpes, Franța Mina Akatani, districtul minier Fukui, Honshu Mina Kusa, Bau sau Bidi, provincia Sarawak, insula Borneo Batopilas, districtul Andres del Rio, Chihuahua Rio Moctezuma, Sonora foste mine de argint Kongsberg, Svene, Flesberg, județul BuskerudMina Huallapón, Pasto Bueno, provincia AncashMina Sacarambu sau Sácǎrîmb (Nagyág), Deva sau Hunyad, regiunea Hunedoara Kapnick sau Cavnic (Kapnikbánya) Gikos, Siberia (mase mari)Mina Mária-Margita, Achten, districtul Rožňava, regiunea Košice Mine Åkerberg, Skelleftea, Vasterbotten Mina Storliden, Laponia Příbram și Jáchymov în Joachimsthal, Cínovec în Zinnwald, Boemia

Galerie

Utilizări

Arsenicul nativ, care este altfel rar în cantități exploatabile, este și mai rar un minereu. Este un mineral de colecție. Arsenicul cu oxidare zero este un produs secundar al procesării greșelilor greșite.

Arsenicul este o substanță simplă în compoziția aliajelor stabile și rezistente la căldură. Permite tăbăcirea obiectelor. Compușii săi care dezvăluie culori magnifice sunt folosiți în artificii în pirotehnică sau ca pigment în vopsea. Este utilizat pentru tratamente medicale ca și în farmacologie în doză controlată încă din Antichitate. În industria electronică, elementul As purificat face posibilă crearea de componente pentru lasere și semiconductori precum AsGa .

Arsenicul și compușii săi solubili, precum acidul arsenic, pentoxidul de arsen, plumbul sau arseniatul de calciu intră foarte des în compoziția obișnuită a așa-numitelor produse fitosanitare, care sunt erbicide, pesticide și insecticide. Aceste produse sunt capabile, în doze mari repetate, să sterilizeze solul, lucru cunoscut din Antichitate. Pulverizarea lor convențională în agricultura productivistă necesită reamintirea prevenirii banale a spălării fructelor și legumelor înainte de degustare.

Arseniat de cupru cromată , sau CCA pesticidul este încă folosit uneori pentru a proteja lemnul.

Istorie

Se pare că utilizarea războinică a arsenicului a marcat lumea greacă veche. A constat în sterilizarea terenurilor și a locurilor sacre ale inamicilor prin răspândirea unor doze mari de evaporite, în special de săruri, dar și de arsenic și compușii săi.

Arsenicul nativ a fost exploatat devreme de-a lungul unor vene mici și cruste botryoidale în regiunile miniere din Harz și Munții Minereului (Erzgebirge) dintre Saxonia și Țările cehe. A fost folosit în industria sticlei pentru a elimina culoarea verde datorită prezenței ionilor de fier în materialul sticlă impur.

Note și referințe

  1. Clasificarea mineralelor alese este aceea de Strunz , cu excepția polimorfi de siliciu, care sunt clasificate în rândul silicați.
  2. calculate în masă moleculară de „  masele atomice ale elementelor 2007  “ pe www.chem.qmul.ac.uk .
  3. conform Perry's Chemical Engineer Handbook
  4. Foaia Hudson Institute of Mineralogy
  5. Dacă tubul este etanșat ermetic cu o torță oxihidrogenă și are o parte inferioară în butoiul unui pistol pentru a preveni deformarea sticlei sub presiunea vaporilor de arsenic, se obține un lichid transparent, deoarece vaporii se condensează relativ pe pereți mai rece.

Bibliografie

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe