INFORMAZIONI GENERALI SULL'ELEMENTO
L’arsenico è l’lemento chimico che ha simbolo As, numero atomico 33 e peso atomico 74,9. Di questo elemento è conosciuto in natura un solo isotopo stabile 3375As.
Noto fin dall’antichità, l’arsenico fu isolato per la prima volta come metallo da Alberto Magno nel 1250. Si trova in piccole quantità sotto forma di ossido (arsenolite), ma è diffuso soprattutto in combinazione con i metalli come arseniuro . I più noti arseniuri sono la domeykite (Cu3As), la löllingite (FeAs2) e la smaltite (CoAs2); gli arseniuri alcalini e alcalino-terrosi e quello di zinco sono idrolizzabili con acqua e acidi, con formazione di arsine e dell’idrato, o del sale, del metallo corrispondente. Gli arsenicati di indio e di gallio sono utilizzati nel campo dei semiconduttori.
Allo stato nativo, l’arsenico (a.) è molto raro in cristalli, abitualmente in masse granulari, massicce, fragili, di colore bianco stagno e con lucentezza submetallica. L’a. si prepara per riduzione con carbone dell’anidride arseniosa, ottenuta come sottoprodotto della metallurgia di minerali arsenicali di rame, nichel, cobalto, argento ecc. Si presenta in diverse forme allotropiche. Oltre la forma stabile di colore grigio-ferro, di splendore metallico, l’unica che conduce elettricità, di densità 5,72 g/cm3, si ammettono anche una forma gialla cristallina di densità 2,06 g/cm3, una rosso-bruna amorfa di densità 3,67-4,13 g/cm3 e una grigio-nera criptocristallina di densità 4,64 g/cm3. L’a. alla pressione atmosferica sublima senza fondere, i suoi vapori raggiungono la tensione di un bar a 554 °C; si può ottenere fuso a 870 °C, sotto la pressione di circa 36,5 bar. Nelle sue combinazioni chimiche si comporta come tri- e pentavalente; scaldato all’aria brucia con fiamma azzurra producendo densi fumi di anidride arseniosa dal caratteristico odore agliaceo; all’aria umida si ossida lentamente; con cloro, zolfo e molti metalli si combina direttamente; in acido nitrico si scioglie con formazione di acido arsenico.
CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE
| Simbolo elemento |
As |
| Numero atomico |
33 |
| Massa atomica relativa |
74.9216 |
| Temperatura di fusione |
615 °C |
| Temperatura di ebollizione |
615 °C |
| Sato di aggregazione |
Solido |
| Densità (20°C) |
5.72 g/cm3 |
| Numero di ossidazione |
-3, 3, 5 |
| Elettronegatività |
2.2 |
| Energia di prima ionizzazione |
947,0 kJ/mol |
| Raggio atomico |
124.5 pm |
| Configurazione elettronica |
[Ar]3d10 4s2 4p3 |
| Energia di ionizzazione [eV] |
9.7886 eV |
| Conducibilità elettrica |
3,456 · 106 /(m·ohm) |
| Percentuale nella composizione della massa terrestre | 5.5 x 10-4% |
| Composizione isotopica |
As-75 100%
|
CENNI STORICI
La parola arsenico è un prestito dal persiano “Zarnik”, che vuol dire "ornamento giallo"; Zarnik venne adottato nel greco antico nella forma “arsenico”. L'arsenico era dunque conosciuto e utilizzato in Persia e in altri luoghi fin dai tempi antichi. Poiché i sintomi dell'avvelenamento da arsenico erano mal definiti, veniva usato spesso per omicidi, fino all'ideazione del test di Marsh, un test di laboratorio molto sensibile in grado di rivelarne la presenza nei tessuti.
Inizialmente come impurità presente nei minerali cupriferi ma poi scelto come allegante deliberatamente, l'arsenico già nel Calcolitico finale anatolico e poi durante l'Età del Bronzo, veniva spesso unito al rame a creare una lega con caratteristiche simili al bronzo. Si pensa che sia stato Alberto Magno il primo a isolare l'arsenico elementare, nel 1250. Nel 1649 Johann Schroeder pubblicò due diversi modi per preparare arsenico.
Nell'età vittoriana, l'arsenico veniva usato come cosmetico, per migliorare la carnagione e l'aspetto del volto (il cosiddetto "pallore da arsenico"). Alcuni uomini sono morti per aver baciato donne con arsenico sulle labbra, spesso prostitute. Questo particolare veleno venne anche usato per uccidere Rasputin, anche se questi ne prendeva tre gocce ogni mattina, proprio per scongiurare un attentato del genere. I nobili della congiura dovettero: sparargli, accoltellarlo, avvelenarlo ed infine buttarlo, sembra ancora vivo nonostante tutto, nel fiume Nieva.
DISPONIBILITA' DELL'ELEMENTO
L'arsenopirite, nota anche come mispickel, è il più comune minerale di arsenico, da cui l'elemento si ricava per arrostimento: il calore fa sublimare l'arsenico, lasciando come residuo solido il solfuro ferroso. La società Rumianca di Riccardo Gualino, nello stabilimento di Carrara Avenza fondò la sua fortuna commerciale nella lavorazione delle piriti arseniose, come precursori di prodotti da usare nell'industria bellica e negli antiparassitari.
I composti più importanti dell'arsenico sono l'arsenico bianco (il suo solfuro), il verde di Parigi (acetoarsenito di rame e l'arsenato di piombo. Tutti sono stati usati in passato come agrofarmaci. L'arsenico può raramente trovarsi puro in natura, ma più spesso si trova associato a argento, cobalto, nichel, ferro, antimonio o zolfo.
Oltre alle forme inorganiche summenzionate, l'arsenico si può trovare in un certo numero di composti organici nell'ambiente: una volta entrato nella catena alimentare, l'arsenico viene progressivamente metabolizzato in forme meno tossiche con un processo di metilazione.
APPLICAZIONI DELL'ELEMENTO
L’arsenico metallico ha poche applicazioni pratiche: è adoperato in lega con il piombo (0,5% di As) per indurire i pallini da caccia, in lega con rame e stagno per metallo da specchi, nel drogaggio dei semiconduttori estrinseci ecc.
EFFETTI DELL'ELEMENTO SULLA SALUTE
L’arsenico e i suoi composti sono altamente tossici e possono provocare una forma di avvelenamento cronico detto arsenicismo , che si manifesta con vomito, diarrea, disturbi di circolo, turbe psichiche e sensoriali, lesioni nervose, cutanee ecc. Può essere dovuto a cause professionali, criminose o terapeutiche: la cura è basata su lavande gastriche, somministrazioni di tiosolfato di sodio per via endovenosa, BAL ecc.
L’assunzione abitudinaria di a. per via orale è detta arseniofagia . È praticata dagli abitanti di alcune regioni austriache di montagna (Tirolo, Stiria, Carinzia) a scopo eupnoico durante i lunghi percorsi in montagna.
SPETTRI ATOMICI DELL'ELEMENTO
Spettro atomico di assorbimento dell'arsenico:
Spettro atomico di emissione dell'arsenico:
