आर्सिन

आर्सिन (आईयूपीएसी नाम: आर्सेन) एक  अकार्बनिक यौगिक  है, जिसका  रासायनिक सूत्र  AsH3 होता है। यह ज्वलनशील, पायरोफोरिक और अत्यधिक विषैली पनिक्टोजन हाइड्राइड गैस आर्सेनिक के सबसे सरल यौगिकों में से एक है। इसकी घातक क्षमता के अतिरिक्त, यह अर्धचालक उद्योग में ऑर्गोआर्सेनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए कुछ अनुप्रयोगों को प्राप्त करता है। आर्सिन शब्द का प्रयोग सामान्य रूप से AsH3−xRx सूत्र के ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों के एक वर्ग का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जहां R = आर्यल  या ऐल्किल होता है। उदाहरण के लिए, As(C6H5)3 जिसे ट्राइफेनिलारसिन कहा जाता है, तथा आर्सिन के नाम से निर्दिष्ट किया जाता है।

सामान्य गुण
अपनी मानक अवस्था में आर्सिन एक रंगहीन सघन-वायु गैस है, जो पानी में अल्प विलेय होता है (20% मे 20 °C) और कई कार्बनिक विलयन में भी। जबकि आर्सिन स्वयं गंधहीन होता है,  हवा द्वारा इसके ऑक्सीकरण के कारण जब यौगिक 0.5 ppm से ऊपर उपस्थित होता है, तो हल्की  लहसुन  या मछली जैसी गंध सूंघना संभव होता है।

भाग प्रति दस लाख। यह यौगिक काइनेटिक रूप से स्थिर होता है। कमरे के तापमान पर यह केवल धीरे-धीरे विघटित होता है। सीए के तापमान पर 230 °C आर्सेनिक और हाइड्रोजन के लिए अपघटन मार्श परीक्षण (नीचे देखें) का आधार बनने के लिए पर्याप्त त्वरित होता है। स्टिबाइन के समान आर्सिन का अपघटन ऑटोकैटलिटिक होता है, क्योंकि प्रतिक्रिया के दौरान मुक्त आर्सेनिक उसी प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। कई अन्य कारक, जैसे आर्द्रता प्रकाश की उपस्थिति और कुछ उत्प्रेरक (अर्थात्  एल्यूमिना) अपघटन की दर को सुविधाजनक बनाते हैं।

AsH3 एक पिरामिड अणु है, जिसमें H-As-H कोण 91.8° और तीन समतुल्य As-H बंध हैं, जिनमें से प्रत्येक की लंबाई 1.519 Å है।

आविष्कार और संश्लेषण
AsH3 सामान्य रूप से H− समकक्षों के साथ As3+ स्रोतों की प्रतिक्रिया द्वारा संयोजित किया जाता है।
 * 4 AsCl3 + 3 NaBH4 → 4 AsH3 + 3 NaCl + 3 BCl3

जैसा कि 1775 में रिपोर्ट किया गया था, कार्ल शीले ने अम्ल की उपस्थिति में जिंक के साथ  आर्सेनिक (III) ऑक्साइड  को कमकिया।  यह प्रतिक्रिया नीचे वर्णित मार्श परीक्षण की प्रस्तावना है।

वैकल्पिक रूप से As3− के स्रोत भी इस गैस का उत्पादन करने के लिए प्रोटोनिक अभिकर्मकों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। तथा जिंक आर्सेनाइड और सोडियम आर्सेनाइड उपयुक्त पूर्ववर्ती होते हैं।
 * Zn3As2 + 6 H+ → 2 AsH3 + 3 Zn2+
 * Na3As + 3 HBr → AsH3 + 3 NaBr

प्रतिक्रियाएं
AsH3 के रासायनिक गुणों की समझ अच्छी तरह से विकसित होती है और निक्टोजन समकक्षों, जैसे PH3 और SbH3 के व्यवहार के औसत के आधार पर अनुमान लगाया जा सकता है।

थर्मल अपघटन
एक भारी हाइड्राइड के लिए विशिष्ट (जैसे, SbH3, H2Te, SnH4), AsH3 अपने तत्वों के संबंध में अस्थिर है। तथा दूसरे शब्दों में, AsH3 काइनेटिक रूप से स्थिर है लेकिन थर्मोडायनामिक रूप से नहीं होते है।
 * 2 AsH3 → 3 H2 + 2 As

यह अपघटन प्रतिक्रिया नीचे वर्णित मार्श परीक्षण का आधार है, जो तात्विक As का पता लगाता है।

ऑक्सीकरण
SbH. के सादृश्य को जारी रखना3, राख3 सांद्र O. द्वारा आसानी से ऑक्सीकरण होता है2 या तनु O2 हवा में एकाग्रता:
 * 2 आश3 + 3 ओ2 → अस2O3 + 3 एच2हे

पोटेशियम परमैंगनेट, सोडियम हाइपोक्लोराइट, या नाइट्रिक एसिड  जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में आर्सिन हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करेगा।

धात्विक व्युत्पन्नों का अग्रदूत
राख3 नग्न (या लगभग नग्न) के धातु परिसरों के अग्रदूत के रूप में प्रयोग किया जाता है। उदाहरण डिमैंगनीज प्रजाति है [(सी5H5) एमएन (सीओ)2]2Ash, जिसमें Mn2ऐश कोर प्लानर है।

गुटज़ीट परीक्षण
आर्सेनिक के लिए एक विशिष्ट परीक्षण में AsH. की प्रतिक्रिया शामिल होती है3 Ag. के साथ+, जिसे आर्सेनिक के लिए गुटज़ीट परीक्षण कहा जाता है। यद्यपि यह परीक्षण विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अप्रचलित हो गया है, अंतर्निहित प्रतिक्रियाएं आगे आश की आत्मीयता को दर्शाती हैं3 नरम धातु के पिंजरों के लिए। गुटज़ीट परीक्षण में, आश3 एच की उपस्थिति में Zn के साथ जलीय आर्सेनिक यौगिकों, आमतौर पर आर्सेनाइट ्स की कमी से उत्पन्न होता है2इसलिए4. विकसित गैसीय AsH3 फिर AgNO. के संपर्क में है3 पाउडर के रूप में या घोल के रूप में। ठोस AgNO. के साथ3, राख3 पीला Ag. उत्पन्न करने के लिए प्रतिक्रिया करता है4नितंब3, जबकि आशु3 AgNO के विलयन से अभिक्रिया करता है3 काला Ag. देने के लिए3जैसा।

अम्ल-क्षार अभिक्रिया
एएस-एच बांड के अम्लीय गुणों का अक्सर शोषण किया जाता है। इस प्रकार, आशु3 अवक्षेपित किया जा सकता है:
 * राख3 + NaNH2 → NaAsH2 + एनएच3

एल्युमिनियम ट्रायलकिल के साथ प्रतिक्रिया करने पर, AsH3 ट्रिमेरिक देता है [R2अलआश2]3, जहां आर = (सीएच3)3सी। यह प्रतिक्रिया उस तंत्र के लिए प्रासंगिक है जिसके द्वारा GaAs AsH. से बनता है3 (नीचे देखें)।

राख3 आम तौर पर गैर-मूलभूत माना जाता है, लेकिन टेट्राहेड्रल प्रजातियों के अलग-अलग लवण देने के लिए सुपरएसिड द्वारा इसे प्रोटॉन किया जा सकता है [एएसएच4]{{sup|+.

हलोजन यौगिकों के साथ अभिक्रिया
हैलोजन ( एक अधातु तत्त्व और  क्लोरीन ) या उनके कुछ यौगिकों, जैसे  नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड  के साथ आर्सिन की प्रतिक्रियाएं बेहद खतरनाक हैं और इसके परिणामस्वरूप विस्फोट हो सकते हैं।

श्रेणी
PH. के व्यवहार के विपरीत3, राख3 स्थिर श्रृंखला नहीं बनाता है, हालांकि डायर्सिन (या डायरसेन) एच2अस–आश2, और यहां तक ​​कि त्रिरसेन एच2As–As(H)–AsH2 पता चला है। डायरसिन −100 °C से ऊपर अस्थिर होता है।

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोग
राख3 माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स  और सॉलिड-स्टेट लेजर से संबंधित अर्धचालक सामग्री के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। फास्फोरस से संबंधित, आर्सेनिक एक  डोपिंग (अर्धचालक)  है | सिलिकॉन और जर्मेनियम के लिए एन-डोपेंट। इससे भी महत्वपूर्ण बात, Ash3 रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा अर्धचालक  गैलियम आर्सेनाइड  बनाने के लिए उपयोग किया जाता है|रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) 700-900 डिग्री सेल्सियस पर:
 * गा (सीएच3)3 + अश3 → GaAs + 3 सीएच4

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए, एक उप-वायुमंडलीय गैस स्रोत के माध्यम से आर्सिन प्रदान किया जा सकता है। इस प्रकार के गैस पैकेज में, गैस सिलेंडर के अंदर एक ठोस सूक्ष्मदर्शी अधिशोषक पर आर्सिन का अधिशोषण होता है। यह विधि गैस को बिना दबाव के संग्रहित करने की अनुमति देती है, जिससे सिलेंडर से आर्सिन गैस के रिसाव का खतरा काफी कम हो जाता है। इस उपकरण के साथ, गैस सिलेंडर वाल्व आउटलेट में वैक्यूम लगाने से आर्सिन प्राप्त होता है। अर्धचालक निर्माण के लिए, यह विधि संभव है, क्योंकि आयन आरोपण जैसी प्रक्रियाएं उच्च निर्वात के तहत संचालित होती हैं।

रासायनिक युद्ध
द्वितीय विश्व युद्ध के पहले के बाद से Ash3 संभावित रासायनिक युद्ध  हथियार के रूप में प्रस्तावित किया गया था। रासायनिक युद्ध में मांगे गए कंबल प्रभाव के लिए आवश्यक गैस रंगहीन, लगभग गंधहीन और हवा से 2.5 गुना घनी होती है। लहसुन जैसी गंध को सूंघने के लिए आवश्यक सांद्रता की तुलना में यह बहुत कम सांद्रता में भी घातक है। इन विशेषताओं के बावजूद, गैर-ज्वलनशील वैकल्पिक फॉस्जीन की तुलना में इसकी उच्च ज्वलनशीलता और इसकी कम प्रभावकारिता के कारण, आर्सिन को आधिकारिक तौर पर एक हथियार के रूप में कभी भी उपयोग नहीं किया गया था। दूसरी ओर, आर्सिन पर आधारित कई कार्बनिक यौगिक, जैसे कि  लेविसाइट  (बीटा-क्लोरोविनाइलडिक्लोरोआर्सिन),  एडम्स ाइट (डिपेनिलमाइनक्लोरोआर्सिन),  डाइफेनिलक्लोरार्सिन  ( डाइफेनिलक्लोरोआर्सिन ) और क्लार्क 2 (डिपेनिलसायनोअर्सिन) को रासायनिक युद्ध में उपयोग के लिए प्रभावी ढंग से विकसित किया गया है।

फोरेंसिक विज्ञान और मार्श परीक्षण
राख3 यह फोरेंसिक विज्ञान  में भी अच्छी तरह से जाना जाता है क्योंकि यह आर्सेनिक विषाक्तता का पता लगाने में एक रासायनिक मध्यवर्ती है। पुराना (लेकिन अत्यंत संवेदनशील) मार्श परीक्षण AsH. उत्पन्न करता है3 आर्सेनिक की उपस्थिति में। यह प्रक्रिया, 1836 में जेम्स मार्श (रसायनज्ञ)  द्वारा प्रकाशित, पीड़ित के शरीर के अस-युक्त नमूने (आमतौर पर पेट की सामग्री) को अस-मुक्त जस्ता और पतला सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज करने पर आधारित है: यदि नमूने में आर्सेनिक है, तो गैसीय आर्सिन बनेगा। गैस को एक ग्लास ट्यूब में डाला जाता है और लगभग 250-300 डिग्री सेल्सियस गर्म करके विघटित किया जाता है। उपकरण के गर्म हिस्से में जमा के गठन से अस की उपस्थिति का संकेत मिलता है। दूसरी ओर, उपकरण के ठंडे हिस्से में एक काले दर्पण जमा की उपस्थिति सुरमा (अत्यधिक अस्थिर स्टिबाइन | SbH) की उपस्थिति को इंगित करती है।3कम तापमान पर भी विघटित हो जाता है)।

19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की प्रारम्भ तक मार्श परीक्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था; आजकल अधिक परिष्कृत तकनीकें जैसे कि परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा, और एक्स-रे प्रतिदीप्ति विश्लेषण फोरेंसिक क्षेत्र में कार्यरत हैं। यद्यपि 20वीं शताब्दी के मध्य में  न्यूट्रॉन सक्रियण  विश्लेषण का उपयोग आर्सेनिक के ट्रेस स्तर का पता लगाने के लिए किया गया था, तब से यह आधुनिक फोरेंसिक में उपयोग से बाहर हो गया है।

विष विज्ञान
आर्सिन की विषाक्तता अन्य आर्सेनिक यौगिकों से अलग है। एक्सपोज़र का मुख्य मार्ग साँस लेना है, हालाँकि त्वचा के संपर्क के बाद विषाक्तता का भी वर्णन किया गया है। आर्सिन लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन  पर हमला करता है, जिससे वे शरीर द्वारा नष्ट हो जाते हैं। एक्सपोजर के पहले लक्षण, जो स्पष्ट होने में कई घंटे लग सकते हैं, सिरदर्द, चक्कर (चिकित्सा), और मतली, इसके बाद रक्तलायी अरक्तता  (असंयुग्मित  बिलीरुबिन  के उच्च स्तर),  हीमोग्लोबिनुरिया  और  अपवृक्कता  के लक्षण हैं। गंभीर मामलों में, गुर्दे को नुकसान लंबे समय तक बना रह सकता है।

250 पीपीएम की आर्सिन सांद्रता के संपर्क में तेजी से घातक है: 25-30 पीपीएम की सांद्रता 30 मिनट के जोखिम के लिए घातक होती है, और 10 पीपीएम की सांद्रता लंबे समय तक जोखिम के समय घातक हो सकती है। विषाक्तता के लक्षण 0.5 पीपीएम की सांद्रता के संपर्क में आने के बाद प्रकट होते हैं। आर्सिन की पुरानी विषाक्तता के बारे में बहुत कम जानकारी है, हालांकि यह मानना ​​​​उचित है कि, अन्य आर्सेनिक यौगिकों के साथ, लंबे समय तक संपर्क में रहने से आर्सेनिकोसिस  हो सकता है। आर्सिन दो अलग-अलग तरीकों से निमोनिया का कारण बन सकता है या तो तीव्र चरण की व्यापक शोफ पॉलीमॉर्फोन्यूक्लियर ल्यूकोसाइट्स के साथ व्यापक रूप से घुसपैठ हो सकती है, और एडिमा ल्यूकोसाइट्स के साथ रिंग में बदल सकती है, उनकी उपकला पतित हो सकती है, उनकी दीवारें घुसपैठ कर सकती हैं, और प्रत्येक ब्रोंचीओल एक छोटे से केंद्र में हो सकता है। न्यूमोनिक समेकन का फोकस या नोड्यूल, और दूसरे मामले में शामिल क्षेत्र व्यावहारिक रूप से हमेशा मध्य और ऊपरी लोब की पूर्वकाल युक्तियाँ होते हैं, जबकि इन लोबों के पीछे के हिस्से और पूरे निचले लोब एक वायु युक्त और वातस्फीति की स्थिति पेश करते हैं।, कभी हल्की भीड़ के साथ, कभी बिना किसी के। जिसके परिणामस्वरूप मृत्यु हो सकती है। इसे यू.एस. आपातकालीन योजना और समुदाय को जानने का अधिकार अधिनियम (42 यूएससी 11002) की धारा 302 में परिभाषित के रूप में संयुक्त राज्य में  अत्यंत खतरनाक पदार्थों की सूची  के रूप में वर्गीकृत किया गया है, और उत्पादन करने वाली सुविधाओं द्वारा सख्त रिपोर्टिंग आवश्यकताओं के अधीन है, स्टोर करें, या महत्वपूर्ण मात्रा में इसका उपयोग करें।

यह भी देखें

 * कैकोडायलिक अम्ल
 * कैकोडाइल ऑक्साइड
 * देवर्दा की मिश्रधातु भी प्रयोगशाला में आर्सिन का उत्पादन करती थी।
 * अत्यधिक जहरीली गैसों की सूची
 * मार्श परीक्षण, पहले AsH3 का विश्लेषण करने के लिए प्रयोग किया जाताथा।
 * जेम्स मार्श ने 1836 में परीक्षण का आविष्कार किया जो अब उनके नाम पर है।
 * स्टिबाइन
 * शील्स ग्रीन, 19वीं सदी की प्रारम्भ में लोकप्रिय रूप से उपयोग किया जाने वाला वर्णक है।

इस पृष्ठ में अनुपलब्ध आंतरिक कड़ियों की सूची

 * एल्काइल
 * नमी
 * मार्श टेस्ट
 * विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र
 * रासायनिक वाष्प निक्षेपन
 * डिफेनिलसायनोअर्सिन
 * विवेचनात्मक रूप से जुड़ा हुआ प्लाज्मा
 * सरदर्द
 * जी मिचलाना
 * गुर्दा

बाहरी संबंध

 * International Chemical Safety Card 0222
 * IARC Monograph "Arsenic and Arsenic Compounds"
 * NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
 * Data on arsine from Air Liquide
 * Data on arsine from Air Liquide