आर्सिन

Not to be confused with arcsine or ursine.

Arsine

Arsine
File:Arsine-3D-balls.png File:Arsine-3D-vdW.png
Names
IUPAC names Arsenic trihydride Arsane Trihydridoarsenic
Other names Arseniuretted hydrogen, Arsenous hydride, Hydrogen arsenide Arsenic hydride
Identifiers
CAS Number	7784-42-1 File:Yes check.svgY
3D model (JSmol)	Interactive image
ChEBI	CHEBI:47217 File:Yes check.svgY
ChEMBL	ChEMBL1231052
ChemSpider	22408 File:Yes check.svgY
EC Number	232-066-3
Gmelin Reference	599
KEGG	C06269
PubChem CID	23969
RTECS number	CG6475000
UNII	V1I29R0RJQ File:Yes check.svgY
UN number	2188
InChI InChI=1S/AsH3/h1H3 File:Yes check.svgY Key: RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N File:Yes check.svgY InChI=1/AsH3/h1H3 Key: RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYAH
SMILES [AsH3]
Properties
Chemical formula	AsH3
Molar mass	77.9454 g/mol
Appearance	Colourless gas
Odor	Faint, garlic-like
Density	4.93 g/L, gas; 1.640 g/mL (−64 °C)
Melting point	−111.2 °C (−168.2 °F; 162.0 K)
Boiling point	−62.5 °C (−80.5 °F; 210.7 K)
Solubility in water	0.2 g/100 mL (20 °C) 0.07 g/100 mL (25 °C)
Solubility	soluble in chloroform, benzene
Vapor pressure	14.9 atm
Conjugate acid	Arsonium
Structure
Molecular shape	Trigonal pyramidal
Dipole moment	0.20 D
Thermochemistry
Std molar entropy (S⦵298)	223 J⋅K−1⋅mol−1
Std enthalpy of formation (ΔfH⦵298)	+66.4 kJ/mol
Hazards
Occupational safety and health (OHS/OSH):
Main hazards	Explosive, flammable, potential occupational carcinogen
GHS labelling:
Pictograms	GHS02: FlammableGHS06: ToxicGHS08: Health hazardGHS09: Environmental hazard
Signal word	Danger
Hazard statements	H220, H330, H373, H410
Precautionary statements	P210, P260, P271, P273, P284, P304+P340, P310, P314, P320, P377, P381, P391, P403, P403+P233, P405, P501
NFPA 704 (fire diamond)	4 4 2
Flash point	−62 °C (−80 °F; 211 K)
Explosive limits	5.1–78%
Lethal dose or concentration (LD, LC):
LD50 (median dose)	2.5 mg/kg (intravenous)
LC50 (median concentration)	120 ppm (rat, 10 min) 77 ppm (mouse, 10 min) 201 ppm (rabbit, 10 min) 108 ppm (dog, 10 min)
LCLo (lowest published)	250 ppm (human, 30 min) 300 ppm (human, 5 min) 25 ppm (human, 30 min)
NIOSH (US health exposure limits):
PEL (Permissible)	TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)
REL (Recommended)	C 0.002 mg/m3 [15-minute]
IDLH (Immediate danger)	3 ppm
Related compounds
Related hydrides	Ammonia; phosphine; stibine; bismuthine
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). File:X mark.svgN verify (what is File:Yes check.svgYFile:X mark.svgN ?) Infobox references

आर्सिन (आईयूपीएसी नाम: आर्सेन) रासायनिक सूत्र हरताल हाइड्रोजन के साथ एक अकार्बनिक यौगिक है₃. यह ज्वलनशील, पायरोफोरिक और अत्यधिक विषैली पनिक्टोजन हाइड्राइड गैस आर्सेनिक के सबसे सरल यौगिकों में से एक है।इसकी घातकता के बावजूद, यह अर्धचालक उद्योग में और ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए कुछ अनुप्रयोग पाता है। आर्सिन शब्द का प्रयोग सामान्यतः सूत्र के ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिकों के एक वर्ग का वर्णन करने के लिए किया जाता है AsH_3−xR_xजहाँ R = आर्यल या ऐल्किल। उदाहरण के लिए, As(C₆H₅)₃, जिसे ट्राइफेनिललार्सिन कहा जाता है, को आर्सिन कहा जाता है।

सामान्य गुण

अपनी मानक अवस्था में, आर्सिन एक रंगहीन, हवा से सघन गैस है जो पानी (अणु) में थोड़ा घुलनशील है (20 डिग्री सेल्सियस पर 20%)और कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में भी। जबकि आर्सीन स्वयं गंधहीन होता है, हवा द्वारा इसके ऑक्सीकरण के कारण, जब यौगिक 0.5 . से ऊपर मौजूद होता है, तो हल्की लहसुन या मछली जैसी गंध को सूंघना संभव है भाग प्रति दस लाख। यह यौगिक गतिज रूप से स्थिर है: कमरे के तापमान पर यह केवल धीरे-धीरे विघटित होता है। सीए के तापमान पर। 230 डिग्री सेल्सियस, आर्सेनिक और हाइड्रोजन का अपघटन मार्श टेस्ट का आधार बनने के लिए पर्याप्त तेज़ है (नीचे देखें)। स्टिबाइन के समान, आर्सिन का अपघटन ऑटोकैटलिटिक 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। राख₃ 91.8° के H-As-H कोणों वाला एक पिरामिडनुमा अणु है और तीन समतुल्य As-H बांड, प्रत्येक 1.519 ngström|Å लंबाई के हैं।

खोज और संश्लेषण

राख₃ आम तौर पर As . की प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है^{H . के साथ 3+} स्रोत^- समकक्ष।

4 एससीएल₃ + 3 नभ₄ → 4 ऐश₃ + 3 NaCl + 3 BCl₃

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

वैकल्पिक रूप से, As . के स्रोत³⁻ प्रोटोनिक अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करके भी यह गैस उत्पन्न करता है। जिंक आर्सेनाइड और सोडियम आर्सेनाइड उपयुक्त अग्रदूत हैं:

Zn₃जैसा₂ + 6 एच⁺ → 2 आश₃ + 3 Zn²⁺

नहीं₃अस +3 एचबीआर → एएसएच₃ + 3 NaBr

प्रतिक्रियाएं

AsH . के रासायनिक गुणों की समझ₃ अच्छी तरह से विकसित है और फॉस्फीन जैसे pnictogen समकक्षों के व्यवहार के औसत के आधार पर अनुमान लगाया जा सकता है।₃and stibine|SbH₃.

थर्मल अपघटन

एक भारी हाइड्राइड के लिए विशिष्ट (जैसे, स्टिबाइन | SbH₃, एच₂ते, SnH₄), राख₃ अपने तत्वों के संबंध में अस्थिर है। दूसरे शब्दों में, Ash₃ गतिशील रूप से स्थिर है लेकिन थर्मोडायनामिक रूप से नहीं।

2 आश₃ → 3 एच₂ + 2 अस

यह अपघटन अभिक्रिया नीचे वर्णित मार्श परीक्षण का आधार है, जो तात्विक अस 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]^{+</सुप>.}

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।

आवेदन

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 इस्तेमाल 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 शुरुआत 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

For the toxicology of other arsenic compounds, see Arsenic, Arsenic trioxide, and Arsenic poisoning.

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।

File:Pneumonia forming around bronchioles.png

निमोनिया बनाना

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।

व्यावसायिक जोखिम सीमा

Country	Limit
Argentina	Confirmed human carcinogen
Australia	TWA 0.05 ppm (0.16 mg/m3)
Belgium	TWA 0.05 ppm (0.16 mg/m3)
Bulgaria	Confirmed human carcinogen
British Columbia, Canada	TWA 0.005 ppm (0.02 mg/m3)
Colombia	Confirmed human carcinogen
Denmark	TWA 0.01 ppm (0.03 mg/m3)
Egypt	TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)
France	VME 0.05 ppm (0.2 mg/m3) VLE 0.2 ppm (0.8 mg/m3)
Hungary	TWA 0.2 mg/m3STEL 0.8 mg/m3
Japan	Occupational exposure limit 0.01 ppm (0.032 mg/m3) Continuous 0.1 ppm (0.32 mg/m3)
Jordan	Confirmed human carcinogen
Mexico	TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)
Netherlands	MAC-TCG 0.2 mg/m3
New Zealand	TWA 0.05 ppm (0.16 mg/m3)
Norway	TWA 0.003 ppm (0.01 mg/m3)
Philippines	TWA 0.05 ppm (0.16 mg/m3)
Poland	TWA 0.2 mg/m3 STEL 0.6 mg/m3
Russia	STEL 0.1 mg/m3
Singapore	Confirmed human carcinogen
South Korea	TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)
Sweden	TWA 0.02 ppm (0.05 mg/m3)
Switzerland	MAK-week 0.05 ppm (0.16 mg/m3)
Thailand	TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)
Turkey	TWA 0.05 ppm (0.2 mg/m3)
United Kingdom	TWA 0.05 ppm (0.16 mg/m3)
United States	0.05 ppm (0.2 mg/m3)
Vietnam	Confirmed human carcinogen

यह भी देखें

• कैकोडायलिक अम्ल
• कैकोडाइल ऑक्साइड
• देवरदा का मिश्रधातु, प्रयोगशाला में आर्सिन का उत्पादन करने के लिए भी प्रयोग किया जाता है
• अत्यधिक जहरीली गैसों की सूची
• मार्श परीक्षण, पहले एएसएच का विश्लेषण करने के लिए प्रयोग किया जाता है₃
• जेम्स मार्श (रसायनज्ञ), ने 1836 में इस परीक्षण का आविष्कार किया जो अब उनके नाम पर है
• स्टिबाइन
• शील्स ग्रीन, 19वीं सदी की शुरुआत में लोकप्रिय रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला वर्णक