Մկնդեղ

Մկնդեղ կամ զառիկ, արսէն (քիմիական նշան As, լատ.՝ Arsenicum)՝ քիմիական տարր 15-րդ խմբի (ըստ հնացած դասակարգման՝ հինգերորդ խմբի գլխաւոր ենթախումբ, VA) չորրորդ շրջանի պարբերական համակարգի քիմիական տարրեր Դ. Ի. Մենդելեեւի ատոմային համարով 33:

Էլեմենտար մկնդեղ

Պարզ նիւթ մկնդեղ՝ փխրուն կիսամետաղ պողպատեայ գոյնով՝ կանաչավուն երանգով (մոխրագոյն ալլոտրոպային ձեւափոխութեան մէջ): Թոյնաւոր է եւ հանդիսանայ քաղցկեղածին:

Հէքեաթ

Ալքիմիական նշան մկնդեղի

Մկնդեղը մարդկութեան կողմէ օգտագործուած ամենահին տարրերէն մէկն է: Մկնդեղի սուլֆիդները As₂S₂ եւ As₄S₄, այսպէս կոչուած աուրիպիգմենտ («արսենիկ») եւ ռէալգար, ծանօթ էին հռոմէացիներուն եւ յոյներուն: Այս նիւթերը թունաւոր են:

Մկնդեղը այն տարրերէն մէկն է, որ կը հանդիպի բնութեան մէջ ազատ վիճակով: Անիկա կարելի է համեմատաբար հեշտութեամբ առանձնացնել միացութիւններու մէջէն: Հետեւաբար, պատմութիւնը չի գիտեր, թէ ով առաջին անգամ ստացած է տարրական մկնդեղը ազատ վիճակով: Շատեր կը վերագրեն այս դերը ալքիմիկոս Ալպերտ Մեծին: Պարացելսի աշխատութիւններուն մէջ եւս նկարագրուած է մկնդեղի ստացումը արսենիկի եւ ձուի կճեպի ռեակցիայի արդիւնքով: Շատ գիտութեան պատմաբաններ կը կարծեն, որ մետաղական մկնդեղը ստացուած է շատ աւելի վաղ, բայց անիկա կը համարուէր ազատ սնդիկի տեսակ: Այս կարելի է բացատրել այն բանով, որ մկնդեղի սուլֆիդը շատ նման էր սնդիկի հանքանիւթին: Անոր առանձնացումը շատ հեշտ էր, ինչպէս սնդիկի առանձնացման պարագային: Տարրական մկնդեղը ծանօթ էր Եւրոպայի եւ Ասիայի մէջ դեռ միջնադարէն: Չինացիները ստացած են զայն հանքերէն: Ի տարբերութիւն եւրոպացիներուն, անոնք կրնային ախտորոշել մկնդեղով թունաւորումէն մահը: Բայց այս վերլուծման մեթոդը չէ հասած մեր օրերուն: Եւրոպացիները շատ աւելի ուշ սորվեցան որոշել մկնդեղով թունաւորումէն մահը, առաջին անգամ այս ըրաւ Ճէյմս Մարշը: Այս ռեակցիան կը կիրառուի նաեւ ներկայիս:

Մկնդեղը երբեմն կը հանդիպի անագի հանքերու մէջ: Միջին դարերու չինական գրականութեան մէջ նկարագրուած են դէպքեր, երբ մարդիկ մահացած են, խմելով ջուր կամ գինի անագէ անօթներէն, որոնք պարունակած են մկնդեղ: Համեմատաբար երկար ժամանակ մարդիկ կը շփոթէին մկնդեղը եւ անոր օքսիտը, ընդունելով զանոնք որպէս մէկ նիւթ: Այս թիւրիմացութիւնը վերացուած է Գէորգ Բրանդտի եւ Անտուան Լաւուազիէի կողմէ, որոնք ապացուցած են, որ անոնք տարբեր նիւթեր են, եւ որ մկնդեղը՝ ինքնուրոյն քիմիական տարր է: Մկնդեղի օքսիտը երկար ժամանակ օգտագործուած է կրծողներու ոչնչացման համար:

Բնութեան մէջ գտնուիլ

Մկնդեղը՝ ցրուած տարր է: Երկրի կեղեւին մէջ պարունակութիւնը 1.7−4% է զանգուածով: Ծովու ջուրին մէջ՝ 0.003 մգ/լ: Այս տարրը երբեմն կը հանդիպի բնութեան մէջ ազատ վիճակով, հանքանիւթը ունի մետաղական փայլուն մոխրագոյն կեղեւներու կամ խիտ զանգուածներու տեսք, բաղկացած մանր հատիկներէ:

Մօտ 200 մկնդեղ պարունակող հանքանիւթեր ծանօթ են: Փոքր քանակութեամբ յաճախ կը հանդիպի կապարային, պղինձի եւ արծաթի հանքաքարերուն մէջ: Բաւական տարածուած են մկնդեղի երկու բնական հանքանիւթեր՝ սուլֆիդներու (երկմիացութիւններ ծծումբի հետ) տեսքով՝ նարնջագոյն-կարմիր թափանցիկ ռէալգար AsS եւ կիտրոնագոյն աուրիպիգմենտ As₂S₃: Արդիւնաբերական նշանակութիւն ունեցող մկնդեղի հանքանիւթը՝ արսենոպիրիտ (մկնդեղային կոլչեդան) FeAsS կամ FeS₂·FeAs₂ (46% As), նաեւ կը վերամշակեն մկնդեղային կոլչեդան՝ լյոլլինգիտ (FeAs₂) (72.8% As), սքորոդիտ FeAsO₄ (27-36% As): Մկնդեղի մեծ մասը կը ստացուի մկնդեղ պարունակող ոսկիի, կապար-ցինկի, պղինձի կոլչեդանային եւ այլ հանքաքարերու վերամշակման ընթացքին:

Իզոտոպներ

Հիմնական յօդուած՝ Իզոտոպներ մկնդեղի։

Ծանօթ են 33 իզոտոպներ եւ առնուազն 10 յուզուած վիճակներ միջուկային իզոմերներ: Այս իզոտոպներէն կայուն է միայն ⁷⁵As-ը, եւ բնական մկնդեղը կը բաղկանայ միայն այս իզոտոպէն: Ամենաերկարակեաց ռադիոակտիվ իզոտոպը ⁷³As է, որ ունի կիսամեակ 80.3 օր:

Քիմիական յատկութիւններ

Չոր օդին մէջ մկնդեղը կայուն է: Խոնաւ օդին մէջ մակերեսը կը թթուանայ, աստիճանաբար ծածկուելով սեւցող մռայլ-ոսկեգոյն շերտով:

Երբ տաքցուի օդին մէջ, մկնդեղը կը գոլորշիանայ եւ կը թթուանայ մինչեւ թունաւոր մկնդեղի օքսիտ (III), որ ունի սխտորի հոտ’ ${\mathsf {4As\ +\ 3O_{2}\ \xrightarrow {t^{o}C} \ As_{4}O_{6}\uparrow }}$

250°С-էն բարձր ջերմաստիճանին, ռեակցիան կը ուղեկցուի ֆոսֆորեսցենցիայով:

Աւելցուկային թթուածինի մէջ այրուելով, մկնդեղը կը վառի պայծառ լոյսով՝ կազմելով մկնդեղի օքսիտ (V)’ ${\mathsf {4As\ +\ 5O_{2}\ \xrightarrow {t^{o}C} \ As_{4}O_{10}\ }}$

Ֆտորի հետ ռեակցիան կը շարունակուի մինչեւ գազային պենտաֆտորիտ մկնդեղի կազմութիւնը’ ${\mathsf {2As\ +\ 5F_{2}\ \xrightarrow {} \ 2AsF_{5}\uparrow }}$

Այլ հալոգեններու հետ հիմնականօրէն կը կազմուին մկնդեղի (III) միացութիւններ’ ${\mathsf {2As\ +\ 3Hal_{2}\ \xrightarrow {} \ AsHal_{3}\ }}\ \ Hal=Cl;Br;I$

Մկնդեղը վատ կը ռեակցի ջուրի, ալքալի լուծոյթներու, ոչ-օքսիդացնող թթուներու հետ: Սակայն կը ռեակցի նոսր եւ խիտ ազոտական թթուի հետ՝ կազմելով համապատասխանաբար մկնդեղային եւ մկնդեղային թթուներ, ինչպէս նաեւ ալքալի հալոցքի հետ՝ կազմելով օրթոարսենիտ նատրիումի եւ ջրածին:

Ստացումը

Մետաղական մկնդեղի (մոխրագոյն մկնդեղի) ստացման եղանակի յայտնաբերումը վերագրուած է միջնադարեան ալքիմիկոս Ալպերտ Մեծին, որ ապրած է XIII դարուն: Սակայն շատ աւելի վաղ յունական եւ արաբական ալքիմիկոսները գիտէին ստանալ մկնդեղ ազատ վիճակով՝ տաքցնելով «սպիտակ մկնդեղը» (մկնդեղի տրիօքսիտ) տարբեր օրկանական նիւթերու հետ:

Մկնդեղի ստացման բազմաթիւ եղանակներ կան՝ սուբլիմացիայով բնական մկնդեղի, մկնդեղային կոլչեդանի ջերմային քայքայման եղանակով, մկնդեղային անհիդրիդի վերականգնմամբ եւ այլն:

Ներկայիս մետաղական մկնդեղ ստանալու համար յաճախ տաքցնեն արսենոպիրիտը մուֆելային վառարաններու մէջ՝ առանց օդի մուտքի: Այս ընթացքին ազատուող մկնդեղի գոլորշիները կը խտանան եւ կը վերածուին պինդ մկնդեղի՝ վառարաններէն ելնող երկաթեայ խողովակներու եւ յատուկ կերամիկական ընդունիչներու մէջ: Վառարաններու մնացորդը յետոյ տաքցնեն օդի մուտքով, եւ այդ ժամանակ մկնդեղը կը թթուանայ As₂O₃: Մետաղական մկնդեղը ստացուի համեմատաբար փոքր քանակներով, եւ մկնդեղ պարունակող հանքաքարերու գլխաւոր մասը կը վերամշակուի սպիտակ մկնդեղի, այսինքն՝ մկնդեղի տրիօքսիտի՝ մկնդեղային անհիդրիդի As₂O₃:

Հիմնական ստացման եղանակը՝ սուլֆիդային հանքաքարերու այրումն է՝ յետագայ օքսիտի վերականգնմամբ ածուխով (ածխածնով)‘

${\mathsf {2As_{2}S_{3}\ +\ 9O_{2}\ {\xrightarrow {t^{o}C}}\ 6SO_{2}\uparrow +\ 2As_{2}O_{3}\ }}$

${\mathsf {As_{2}O_{3}\ +\ 3C\ {\xrightarrow {t^{o}C}}\ 2As\ +\ 3CO\uparrow }}$

Օգտագործում

Մկնդեղը կը գործածուի լեգացման համար՝ կապարի համաձուլուածքներու, որոնք կը գործածուին կրակի պատրաստման համար, քանի որ մկնդեղով կապարի համաձուլուածքի կաթիլները, երբ կը ձուլուին աշտարակային եղանակով, կը ստանան խիստ գնդաձեւ ձեւ, եւ բացի այդ, կապարի ամրութիւնը եւ կարծրութիւնը էականօրէն կը բարձրանան:

Բարձր մաքրութեան մկնդեղը (99,9999%) կը գործածուի շարք մը օգտակար եւ կարեւոր կիսահաղորդիչ նիւթերու՝ արսենիդներու (օրինակ՝ արսենիդ կալիումի) եւ այլ կիսահաղորդիչ նիւթերու սինթեզի համար, որոնք ունին բիւրեղային ցանց՝ ցինկի խաբեբայութեան տիպի:

Մկնդեղի սուլֆիդային միացութիւնները՝ աուրիպիգմենտը եւ ռէալգարը, կը գործածուին նկարչութեան մէջ որպէս ներկեր եւ կաշեգործութեան մէջ որպէս միջոցներ՝ մորթէն մազերը հեռացնելու համար:

Պիրոտեխնիկայի մէջ ռեալգարը կը գործածուի «հունական» կրակի կամ «հնդկական» (բենգալական) կրակի ստացման համար, որ կը յառաջանայ ռեալգարի, ծծումբի եւ սելիտրայի խառնուրդի այրման ժամանակ (այրման ժամանակ կը ստանայ պայծառ սպիտակ բոց):

Մկնդեղի որոշ էլեմենտօրկանական միացութիւններ կը հանդիսանան մարտական թունաւոր նիւթեր, օրինակ՝ լուիզիտը:

XX դարու սկզբին որոշ կակոդիլի ածանցեալներ, օրինակ՝ սալվարսան, կը գործածուէին սիֆիլիսի բուժման համար, սակայն ժամանակի ընթացքին այս դեղամիջոցները դուրս եկան բժշկական գործածութենէն՝ սիֆիլիսի բուժման համար այլ, աւելի քիչ թունաւոր եւ աւելի արդիւնաւէտ դեղամիջոցներու ի յայտ գալու պատճառով, որոնք մկնդեղ չէին պարունակեր: Մկնդեղի որոշ միացութիւններ շատ փոքր չափաբաժիններով կը գործածուէին որպէս դեղամիջոցներ՝ սակաւարեանութիւնի եւ շարք մը այլ հիւանդութիւններու դէմ պայքարելու համար, քանի որ անոնք կը ցուցաբերեն կլինիկականօրէն նկատելի խթանող ազդեցութիւն շարք մը համակարգերու վրայ, մասնաւորապէս՝ կարմիր ոսկրածուծի եւ ԿՆՀ-ի վրայ: XX դարու 80-ական թուականներու կէսէն վերջ, մկնդեղի լուծելի միացութիւնները գրեթէ դուրս եկան բժշկական գործածութենէն՝ համեմատելի եւ գերազանցող ազդեցութիւն ունեցող դեղամիջոցներու ի յայտ գալու պատճառով: Մկնդեղի անօրգանական միացութիւններէն մկնդեղային անհիդրիդը կրնայ գործածուիլ բժշկութեան մէջ՝ հաբեր պատրաստելու եւ ատամնաբուժական պրակտիկայի մէջ որպէս նեկրոտիզացնող դեղամիջոց: Այս դեղամիջոցը կը գործածուէր ատամնաբուժութեան մէջ՝ ատամի նեարդի տեղային մահացման համար (տես պուլպիտ): Ներկայիս (2015 թ.) մկնդեղի դեղամիջոցները հազուադէպօրէն կը գործածուին ատամնաբուժական պրակտիկայի մէջ՝ իրենց թունաւորութեան պատճառով: Այժմ մշակուած են եւ կը գործածուին այլ մեթոդներ՝ ատամի նեարդի անզգայացման համար՝ տեղային անէսթեզիայով: