As là nguyên tố gì? Tìm hiểu tính chất, ứng dụng, tác hại của AS

Khi mới làm quen với môn Hóa thì việc nắm được các nguyên tố hóa chính là chìa khóa vạn năng giúp các em học tập tốt. Vậy As là nguyên tố gì? Tính chất, cách điều chế, ứng dụng và nơi tìm thấy As,...Tất cả sẽ được bật mí trong nội dung bài viết dưới đây của Admin.

As là nguyên tố gì?

As là kí hiệu của nguyên tố hóa học Asen hay còn có tên gọi khác là thạch tím, Asen và Arsenic. As có số nguyên tử 33 trong bảng tuần hoàn hóa học với đặc tính dễ tan trong nước. Nguyên tố As thực chất là thành phần của lớp trầm tích trong vỏ trái đất do đó có rất nhiều trong tự nhiên, mạnh nước ngầm chỉ là hàm lượng của chất thuộc mức thấp, khoảng microgram/lít.

As là nguyên tố gì?

As có hai loại chính đó là As hữu cơ và As vô cơ.

• As hữu cơ: Hình thành trong quá trình phân hủy của hải sản đặc biệt là quá trình phân hủy cá. Loại hữu cơ này không có độc tính, dễ dàng bị loại bỏ khỏi cơ thể và không gây hại đến sức khỏe.
• As vô cơ: Ngược lại với As hữu cơ thì As vô cơ lại là chất cực độc, độc tính của nó còn cao gấp 4 lần so với thủy ngân. Bởi vậy mà As vô cơ thường được sử dụng trong thành phần của chất bảo quản gỗ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.

Chính hoạt động sử dụng các chất đó vào trong lĩnh vực nông nghiệp mà As sẽ tồn đọng một lượng lớn trong đất ngấm dần vào các mạch nước ngầm. Một số loại nước uống thông thường cũng có sẵn thành phần As trong chất khoáng. Theo như kết quả nghiên cứu về giếng khoan, nước trong giếng có hàm lượng As cao hơn ở sông, ao, hồ.

Tính chất vật lý của As

Các tính chất vật lý của As gồm có:

• Trạng thái vật lý: Asen là một chất rắn ở nhiệt độ và áp suất thông thường. Nó không có dạng khí hoặc chất lỏng trong điều kiện thông thường.
• Màu sắc: Asen có màu xám bạc và có thể có một sự bóng đồng nhất, có độ bền giả, tan dễ trong cacbon disunfua. Tính chất của As dạng này giống với photpho trắng dễ thăng hoa khi đun nóng hoặc nóng chảy dưới áp suất lớn.
• Điểm nóng chảy: Điểm nóng chảy của Asen là khoảng 817 0C.
• Điểm sôi: Asen không sôi ở áp suất thông thường, mà nó chuyển trạng thái từ chất rắn trực tiếp thành hơi khi được đun nóng.
• Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của Asen là khoảng 5.776 g/cm3.
• Độ dẫn điện: Asen là một chất bán dẫn, có khả năng dẫn điện nhưng không phải là một chất dẫn điện tốt như kim loại.
• Tính chất từ tính: Asen là một chất từ tính yếu và có thể hiển thị tính chất từ tính trong môi trường từ trường mạnh.

Tính chất vật lý của As

Tính chất hóa học của As

Bên cạnh việc nắm được As là nguyên tố gì thì các em cũng cần biết về tính chất hóa học với các phương trình phản ứng từ đó giúp thực hiện thí nghiệm môn hóa dễ dàng hơn. Đáng chú ý khi As là một phi kim vừa mang tính khử đặc trưng vừa mang tính oxi hóa. Đối với hợp chất của As thường có các mức oxi hóa phổ biến là +3, -3, +5.

Tính chất hóa học của As

Tác dụng với phi kim

As sẽ tác dụng trực tiếp được với nhiều phi kim khác nhau như: oxi, halogen, lưu huỳnh,...

Ví dụ PTPƯ:

4As + 3O2 → 2As2O3

2As + 3Cl2 → 2AsCl3

Tác dụng với axit

As sẽ không tan trong dung dịch axit loãng cần dung dịch axit đặc, nóng.

PTPƯ:

2As + 3H2SO4 (đặc, nóng) → As2O3 + 3SO2 + 3H2O

As + 5HNO3 (đặc) → H3AsO4 + 5NO2 + H2O

As có tan trong nước cường toan.

PTPƯ:

As + 3HCl (đặc) + HNO3 (đặc) → AsCl3 + NO + 2H2O

Tác dụng với dung dịch kiềm

PTPƯ:

2As + 2NaOH (20%) + 2H2O → 2NaAsO3 + 3H2

2As + 6KOH (20%, nguội) → 2K3AsO3 + 3H2

Tác dụng với kim loại

PTPƯ:

2As + 3Mg → MgAs2

2As + 3Zn → Zn3As2

Lưu ý nhỏ: Zn3As2 là chất kém bền bị thủy phân trong nước.

Zn3As2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2AsH3

Phân bố, thu hoạch và điều chế As

Như đã nói As có thể tìm thấy ở bên ngoài tự nhiên hoặc thông qua điều chế mới có.

Phân bố, thu hoạch và điều chế As

• Thạch tín tự nhiên sẽ chứa As2O3, sau thăng hoa thu được phê sương hay còn gọi thạch tín nguyên chất.
• Độc sa - Arsenopyrite đây là hợp chất có lẫn sẵn, asen, sunfua (AsFeS).
• Hùng hoàng - Realgar với thành phần chính đó là asen sulfua.

Nếu muốn thu được As cần chế biến độc sa và hùng hoàng.

Ứng dụng của As trong các lĩnh vực ra sao?

Dưới đây là chi tiết về các ứng dụng chính của nguyên tố As trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, y tế.

Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp của As

Asen (As) có một số ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp. Tiêu biểu như:

Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp của As

• Hợp kim As-Chì: As được sử dụng để hợp kim với chì để tạo ra các hợp kim có tính chất cứng và bền. Hợp kim này thường được sử dụng trong việc sản xuất ống chì, đồng hồ chì, bức xạ X, và các ứng dụng bảo vệ xạ phân tử.
• Bột As: Bột As có thể được sử dụng trong sản xuất đạn, đồ thủy tinh, và pin. Trong các ứng dụng này, bột As thường được sử dụng như một chất phụ gia để cung cấp tính chất đặc biệt cho sản phẩm cuối cùng.
• Ứng dụng trong công nghệ bán dẫn: As được sử dụng làm chất pha tạp trong công nghệ bán dẫn. Cụ thể, nó có thể được sử dụng để điều chỉnh đặc tính của bán dẫn và tạo ra các vùng nửa dẫn. As cũng được sử dụng để sản xuất bán dẫn Asen (As2), một loại vật liệu bán dẫn quan trọng.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng As là một chất độc mạnh và có thể gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Vì vậy, các cơ quan bảo vệ môi trường đã tạo ra sức ép để hạn chế việc sử dụng hợp chất As trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Nhiều quốc gia đã áp đặt các quy định nghiêm ngặt về việc sử dụng As và xử lý chất thải chứa As để giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.

Ứng dụng trong nông nghiệp

Ứng dụng As trong nông nghiệp

Asen (As) đã từng được sử dụng trong một số ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp, tuy nhiên, do tính độc hại của nó, việc sử dụng As trong nông nghiệp đã bị hạn chế hoặc ngừng. Một số ứng dụng đã từng như:

• Chất bảo quản gỗ: As đã được sử dụng như một chất bảo quản gỗ để ngăn chặn quá trình mục nát và phân hủy gỗ. Asen có khả năng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và một số loại nấm gây hại. Tuy nhiên, việc sử dụng As trong chất bảo quản gỗ đã giảm đáng kể do nguy cơ ô nhiễm môi trường và sức khỏe con người.
• Thuốc trừ sâu: As từng được sử dụng trong các loại thuốc trừ sâu để tiêu diệt sâu bọ gây hại cho cây trồng. Tuy nhiên, từ năm 2003, các loại thuốc chứa thành phần As đã bị cấm hoặc hạn chế do tác động độc hại đến sức khỏe con người và môi trường. Các nhà sản xuất đã ngừng sản xuất các loại thuốc chứa As và tìm kiếm các phương pháp khác thay thế an toàn hơn.

Ứng dụng trong lĩnh vực y tế của As

As đã được sử dụng làm một tác nhân trị liệu trong quá khứ. Người Hy Lạp từ thời kỳ cuối thế kỷ 4 TCN đã sử dụng As để điều trị lở loét và làm rụng lông. Năm 1786, bác sĩ người Anh Thomas Fowler đã nghiên cứu và sử dụng As trong một số loại thuốc bổ hỗ trợ điều trị bệnh thiếu máu, bệnh bạch cầu, bệnh hen suyễn, bệnh vảy nến, bệnh đau mắt đỏ và một số bệnh khác.

Tuy nhiên, việc sử dụng As trong lĩnh vực y tế đã giảm đáng kể hoặc bị ngừng do những nguy cơ độc hại và tác động tiêu cực đến sức khỏe. Việc sử dụng As có thể gây suy giảm lượng tế bào bạch cầu trong cơ thể, làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư. Do đó, As đã bị loại bỏ khỏi danh sách các chất điều chế thuốc hiện nay.

As còn được ứng dụng trong y tế

Các nhà nghiên cứu sẽ luôn có nhận định riêng của bản thân về tác dụng mà As đem lại. Tuy nhiên, việc sử dụng As làm suy giảm lượng tế bào bạch cầu trong cơ thể làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư nên hiện nay đã loại bỏ As khỏi danh sách điều chế thuốc.

Tác hại của As đến sức khỏe như thế nào?

As là một yếu tố độc hại nhưng các liên kết vô cơ của chất này lại xảy ra trên trái đất rất tự nhiên với số lượng nhỏ. Con người có thể tiếp xúc với As thông qua thức ăn, nguồn ngước, không khí hoặc phơi nhiễm cộng đồng. Quá trình phơi nhiễm có thể xảy ra khi các em tiếp xúc da với đất, da với nước có chứa As - điều các em cần biết khi tìm hiểu về As là nguyên tố gì?

Tác hại của As đến sức khỏe con người như thế nào?

Bên cạnh đó chất này còn gây độc và ung thư cho con người. Ung thư ở nhiều cơ quan, bộ phận khác nhau từ da, bàng quang, thận, gan, phổi, đường tiết,...Đặc biệt nếu tiếp xúc quá lâu qua nước uống thì còn gây tăng sừng, bệnh tìm mạch, thay đổi sắc tố da, rối loạn hô hấp, đái tháo đường, thần kinh,...

Đối với phụ nữ mang thai có thể làm giảm sự tăng trưởng của thai nhi hoặc gây sảy thai. Bởi As trong cơ thể chuyển hóa thông qua phản ứng methyl hóa và khử dễ dàng đi qua hàng rào nhau thai. Nếu thai nhi nhiễm độc As ngay từ trong bụng mẹ sẽ dễ gây ra dị tật bẩm sinh và ung thư về sau.

Trong thực phẩm hàng ngày mức độ chất As khá thấp nhưng riêng cá, hải sản có thể cao vì cá hấp thụ trực tiếp từ môi trường nước nhiễm. Tuy nhiên, chất cá hấp thụ may thay là hữu cơ và tương đối vô hại còn nếu cá chứa lượng lớn As vô cơ sẽ gây hại cho con người.

Trường hợp phơi nhiễm As có thể xảy ra với những người thường xuyên tiếp xúc. Một ngôi nhà chứa gỗ được bảo tồn nhờ As, sống trên đất có sử dụng thuốc trừ sâu chứa thành phần As dù là trong quá khứ. Việc tiếp xúc các chất vô cơ đó sẽ gây ảnh hưởng kích thích dạ dày, giảm hồng - bạch cầu, thay đổi da, ung thư đặc biệt nó còn gây vô sinh.Ngoài ra, As vô cơ còn có thể phá hủy ADN của cơ thể. Hoặc nếu dùng một liều As 100g còn gây chết người.

>> Xem thêm: Iod là gì? Iod (I) hóa trị mấy? Tổng hợp đầy đủ kiến thức về I-ốt

Hy vọng với các thông tin trên sẽ giúp các em học sinh nắm rõ hơn As là nguyên tố gì. Mong rằng thời gian tới những kiến thức trên sẽ giúp các em tiến bộ vượt bậc trong môn hóa học. Nếu có bất cứ thắc mắc gì về môn hóa hãy để lại bình luận, Admin sẽ hỗ trợ nhanh nhất.