Трисульфид мышьяка

редактировать
Трисульфид мышьяка
Образец трисульфида мышьяка в качестве минерального примеси
Модель элементарной ячейки из полимерного трисульфида мышьяка
Трисульфид мышьяка
Имена
Предпочтительное название IUPAC Трисульфид мышьяка
Другие имена Мышьяк ( III) сульфид.

Orpiment.

Сера мышьяка
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.744 Измените это в Викиданных
Номер EC
  • 215-117-4
PubChem CID
Номер RTECS
  • CG2638000
UNII
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула As2S3
Молярная масса 246,02 г · моль
Внешний видОранжевые кристаллы
Плотность 3,43 г · см
Точка плавления 310 ° C (590 ° F; 583 K)
Точка кипения 707 ° C (1305 ° F; 980 K)
Магнитная восприимчивость (χ)-70,0 · 10 см / моль
Структура
Пространственная группа P21/ n (№ 11)
Постоянная решетки a = 1147,5 (5) пм, b = 957,7 (4) пм, c = 425,6 (2) пм α = 90 °, β = 90,68 (8) °, γ = 90 °
Координационная геометрия пирамидальная (As)
Опасности
Пиктограммы GHS Acute Tox. 3 Aquatic Acute 1, Aquatic Chronic 1
Сигнальное слово GHS Опасно
Краткая характеристика опасности GHS H300, H331, H400, H411
NFPA 704 (огненный алмаз)NFPA 704 четырехцветный алмаз 0 3 0
NIOSH (пределы воздействия на здоровье США):
PEL (Допустимо)[1910.1018] TWA 0,010 мг / м
REL (рекомендуется)Ca C 0,002 мг / м [15 минут]
IDLH (непосредственная опасность)Ca [5 мг / м (в виде As)]
Родственные соединения
Другие анионы Триоксид мышьяка. Триселенид мышьяка
Другие катионы Трисульфид фосфора. Трисульфид сурьмы. Сульфид висмута
Родственные соединенияТетрасульфид тетраарьяка
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки в ink

Трисульфид мышьяка является неорганическим соединение формулы As2 S3. Это темно-желтое твердое вещество, не растворимое в воде. Он также встречается в виде минерала orpiment (лат. Auripigment), который использовался в качестве пигмента, называемого королевским желтым. Производится при анализе соединений мышьяка. Это собственный полупроводник p-типа группы V / VI, который проявляет свойства фотоиндуцированного фазового перехода. Другой основной сульфид мышьяка - As 4S4, красно-оранжевое твердое вещество, известное как минерал реальгар.

Содержание
  • 1 Структура
  • 2 Свойства
  • 3 Синтез
    • 3.1 Из элементов
    • 3.2 Водное осаждение
  • 4 Реакции
  • 5 Современное использование
    • 5.1 В качестве неорганического фоторезиста
    • 5.2 Медицинское применение
    • 5.3 Для ИК-пропускающих очков
    • 5.4 Роль в древнем искусстве
    • 5.5 Разное
  • 6 Безопасность
  • 7 Естественное происхождение
  • 8 Ссылки
  • 9 Дополнительная литература
  • 10 Внешние ссылки
Структура

As2S3встречается как в кристаллической, так и в аморфной формах. Обе формы имеют полимерные структуры, состоящие из тригонально-пирамидальных центров As (III), связанных сульфидными центрами. Сульфидные центры двукратно координированы по двум атомам мышьяка. В кристаллической форме соединение принимает структуру взъерошенного листа. Связь между листами создается силами Ван-дер-Ваальса. Кристаллическая форма обычно встречается в геологических образцах. Аморфный As 2S3не имеет слоистой структуры, но более сшитый. Как и в других очках, здесь нет среднего или дальнего порядка, но первая координационная сфера четко определена. As 2S3является хорошим стеклообразователем и демонстрирует на его фазовой диаграмме широкую область стеклообразования.

Свойства

Это полупроводник с прямой запрещенной зоной 2,7 эВ. Широкая запрещенная зона делает его прозрачным для инфракрасного между 620 нм и 11 мкм.

Синтез

Из элементов

Аморфный As 2S3получают путем сплавления элементов при 390 ° C. При быстром охлаждении реакционного расплава получается стекло. Реакция может быть представлена ​​химическим уравнением:

2 As + 3 S → As 2S3

Водное осаждение

As2S3образуется, когда водные растворы, содержащие As (III), обрабатывают H 2 S. Раньше мышьяк анализировали и анализировали с помощью этой реакции, в результате чего выпадал в осадок As 2S3, который затем взвешивали. As 2S3можно даже осаждать в 6М HCl. Поскольку 2S3настолько нерастворим, что не токсичен.

Реакции

При нагревании в вакууме полимерный As 2S3«трескается» с образованием смеси молекулярных частиц, включая молекулярный As 4S6. As 4S6принимает геометрию адамантана, подобную той, что наблюдается для P 4O6и As 4O6. Когда пленка из этого материала подвергается воздействию внешнего источника энергии, такого как тепловая энергия (посредством термического отжига), электромагнитное излучение (например, УФ-лампы, лазеры, электронные лучи)), As 4S6полимеризуется:

2 / n ( As 2S3)n⇌ As 4S6

As2S3обычно растворяется при обработке водными растворами, содержащими сульфид-ионы. Растворенные частицы мышьяка представляют собой пирамидный трианион AsS. 3:

As2S3+ 6 NaSH → 2 AsS. 3+ 3 H 2S

As2S3представляет собой ангидрид гипотетической тиомышьяновой кислоты, As (SH) 3. При обработке полисульфидными ионами As 2S3растворяется с образованием различных разновидностей, содержащих оба SS и связи As-S. Одно производное представляет собой S 7 As-S, кольцо, которое содержит экзоциклический сульфидоцентр, присоединенный к атому As. As 2S3также растворяется в сильнощелочных растворах с образованием смеси AsS. 3и AsO. 3.

«Обжиг» As 2S3на воздухе дает летучие токсичные производные, и это преобразование является одной из опасностей, связанных с переработкой тяжелых металлов руд :

2 A s 2S3+ 9 O 2 → As 4O6+ 6 SO 2
Современное использование

В качестве неорганического фоторезиста

Из-за его высокого содержания показатель преломления 2,45 и его большая твердость по Кнупу по сравнению с органическими фоторезистами. Поскольку 2S3был исследован для изготовления фотонных кристаллов с полная фотонная запрещенная зона. Достижения в технологиях лазерного формирования рисунка, таких как трехмерная прямая лазерная запись (3-D DLW) и химическое влажное травление, позволили использовать этот материал в качестве фоторезиста для изготовления трехмерных наноструктур.

As2S3исследуется на предмет использования в качестве материала фоторезиста с высоким разрешением с начала 1970-х годов с использованием водных травителей. Хотя эти водные травители позволяли изготавливать двухмерные структуры с низким аспектным соотношением, они не допускают травления структур с высоким аспектным отношением с трехмерной периодичностью. Некоторые органические реагенты, используемые в органических растворителях, обеспечивают высокую селективность травления, необходимую для создания структур с высоким аспектным отношением и трехмерной периодичностью.

Медицинские применения

As2S3и As 4S4были исследованы в качестве лечения острого промиелоцитарного лейкоза (APL).

Для ИК-пропускающих стекол

трисульфид мышьяка, произведенный в аморфной форме, используется в качестве халькогенидного стекла для инфракрасного оптика. Он прозрачен между 620 нм и 11 мкм. Стекло с трисульфидом мышьяка более устойчиво к окислению, чем кристаллический трисульфид мышьяка, что сводит к минимуму проблемы токсичности. Его также можно использовать в качестве акустооптического материала.

Трисульфид мышьяка использовался для характерной восьмиугольной конической носовой части над инфракрасным искателем ракеты de Havilland Firestreak.

Роль в древнем искусстве

Сообщается, что древние египтяне использовали натуральный или синтетический орпимент в качестве пигмента в художественном творчестве и косметике.

Разное

Трисульфид мышьяка также используется в качестве дубильного агента. Ранее он использовался с красителем индиго для производства синего карандаша, что позволяло добавлять темно-синие оттенки к ткани с помощью карандаша или кисти.

Осаждение трисульфида мышьяка используется в качестве аналитического теста на присутствие диссимиляционных сокращающих мышьяк бактерий (DARB).

Безопасность

As2S3настолько нерастворим, что его токсичность невысока. Старые образцы могут содержать значительные количества оксидов мышьяка, которые растворимы и поэтому очень токсичны.

Естественное происхождение

Орпимент встречается в вулканической среде, часто вместе с другими сульфидами мышьяка, в основном реалгаром. Иногда встречается в низкотемпературных гидротермальных жилах вместе с некоторыми другими сульфидными и сульфосолевыми минералами.

Ссылки
Дополнительная литература
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-11 20:25:56
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте