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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
三硫化ヒ素 | |
その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.013.744 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 2 S 3として | |
| モル質量 | 246.02 グラムモル−1 |
| 外観 | 黄色またはオレンジ色の結晶 |
| 密度 | 3.43グラム/ cm3 |
| 融点 | 310 °C (590 °F; 583 K) |
| 沸点 | 707 °C (1,305 °F; 980 K) |
| 不溶性の | |
| 溶解度 | アンモニアに溶ける |
磁化率（χ）
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−70.0·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造[1] | |
| 単斜晶系 | |
| P2 1 / n（第11号） | |
a = 午後 1147.5(5)、b = 午後 957.7(4)、c = 午後 425.6(2) α = 90°、β = 90.68(8)°、γ = 90°
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| ピラミッド型（As） | |
| 危険 | |
| GHSラベル: [3] [4] | |
 
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| 危険 | |
| H300、H331、H400、H411 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
PEL (許可)
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[1910.1018] TWA 0.010 mg/m3 [ 2] |
REL (推奨)
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カルシウムC 0.002 mg/m 3 [15分] [2] |
IDLH（差し迫った危険）
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カルシウム [5 mg/m 3 (Asとして)] [2] |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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三硫化ヒ素は、化学式As 2 S 3の無機化合物です。水に溶けない濃い黄色の固体です。鉱物の黄黄(ラテン語: auripigmentum) としても存在し、キングスイエローと呼ばれる顔料として使用されています。ヒ素化合物の分析で生成されます。V/VI 族の固有p 型半導体であり、光誘起相変化特性を示します。[説明が必要]
構造
As 2 S 3 は結晶と非晶質の両方の形で存在します。どちらの形も、硫化物中心で結合した三方錐状のAs(III) 中心からなる高分子構造を特徴としています。硫化物中心は、2 つのヒ素原子に二重に配位しています。結晶形では、化合物は波打ったシート構造をとります。 [5]シート間の結合はファンデルワールス力で構成されています。結晶形は通常、地質学的サンプルに見られます。非晶質As 2 S 3 は層状構造を持たず、より高度に架橋されています。他のガラスと同様に、中距離または長距離秩序はありませんが、最初の配位球は明確に定義されています。As 2 S 3は優れたガラス形成物質であり、その状態図では広いガラス形成領域を示します。
プロパティ
これは半導体であり、直接バンドギャップは2.7eVです。[6]バンドギャップが広いため、620nmから11μmの赤外線 を透過します。
合成
要素から
非晶質のAs 2 S 3 は、 390 °C で元素を溶融することで得られます。反応溶融物を急速に冷却するとガラスになります。反応は化学式で表すことができます。
- 2 As + 3 S → As 2 S 3
水性沈殿
As 2 S 3 は、 As(III) を含む水溶液をH 2 Sで処理すると生成されます。過去には、この反応によってヒ素の分析と分析が行われていました。この反応によってAs 2 S 3が沈殿し、これを計量します。As 2 S 3 は6 M HClでも沈殿することがあります。As 2 S 3は不溶性であるため、毒性はありません。
反応
真空中で加熱すると、ポリマーAs 2 S 3 が「割れて」分子種の混合物となり、その中には分子As 4 S 6も含まれる。[7] [8] As 4 S 6 は、 P 4 O 6やAs 4 O 6で見られるようなアダマンタン構造をとる。この材料のフィルムが熱エネルギー（熱アニーリング[9]による）、電磁放射線（紫外線ランプ、レーザー、[10]電子線など）[11]などの外部エネルギー源にさらされると、As 4 S 6は次のように重合する。
- 2 (As 2 S 3 ) n ⇌ n As 4 S 6
As 2 S 3 は、硫化物イオンを含む水溶液で処理すると溶解する特徴がある。[説明が必要]溶解したヒ素種は、ピラミッド型のトリチオヒ素酸 アニオン AsSである。3−3:
- As 2 S 3 + 6 NaSH → 2 AsS3−3+ 3 H 2 S [説明が必要]
As 2 S 3 は、仮想のトリチオヒ素酸As(SH) 3の無水物である。ポリスルフィドイオンで処理すると、 As 2 S 3 は溶解して、S–S 結合と As–S 結合の両方を含むさまざまな種を生成する。1 つの誘導体はS 7 As−S −であり、これは 7 つの S 原子と 1 つの As 原子を含む 8 員環で、As 原子に結合した環外スルフィド中心である。As 2 S 3 は強アルカリ溶液にも溶解して、 AsSの混合物を生成する。 3−3およびAsO3−3[12 ]
「焙煎」空気中のAs 2 S 3 は揮発性で有毒な誘導体を生成し、この変換は重金属鉱石の精錬に関連する危険の 1 つです。
- 2 As 2 S 3 + 9 O 2 → As 4 O 6 + 6 SO 2
現代の用途
無機フォトレジストとして
As 2 S 3は屈折率が 2.45 と高く、有機フォトレジストに比べてヌープ硬度が大きいため、フルフォトニックバンドギャップを持つフォトニック結晶の製造に研究されてきました。3次元直接レーザー描画 (3-D DLW) や化学ウェットエッチング化学などのレーザーパターニング技術の進歩により、この材料をフォトレジストとして使用して 3-D ナノ構造を製造できるようになりました。[13] [14]
As 2 S 3は1970年代初頭から水性エッチング液を用いて高解像度フォトレジスト材料としての研究が行われてきました[15] [16]。これらの水性エッチング液は低アスペクト比の2次元構造の製造を可能にしましたが、3次元周期性を持つ高アスペクト比構造のエッチングはできませんでした。有機溶媒中で使用される特定の有機試薬は、3次元周期性を持つ高アスペクト比構造を製造するために必要な高いエッチング選択性を可能にします。
医療用途
As 2 S 3およびAs 4 S 4 は急性前骨髄球性白血病 (APL) の治療薬として研究されてきました。
赤外線透過メガネ用
非晶質の形で製造された三硫化ヒ素は、赤外線光学用のカルコゲニドガラスとして使用されます。620 nmから11 μmの波長の光に対して透明です。三硫化ヒ素ガラスは結晶質の三硫化ヒ素よりも酸化に強いため、毒性の懸念が最小限に抑えられます。[17]また、音響光学材料としても使用できます。
三硫化ヒ素は、デ・ハビランド・ファイアストリークミサイルの赤外線シーカー上にある特徴的な八角形の円錐形の先端部分に使用されました。
古代芸術における役割
古代エジプト人は、天然または合成の黄黄を芸術や化粧品の顔料として使用していたと伝えられています。
その他
三硫化ヒ素はなめし剤としても使用されます。かつては藍染料と一緒に鉛筆青の製造に使用され、鉛筆や筆で布地に濃い青色を加えることができました。
三硫化ヒ素の沈殿は、異化性ヒ素還元細菌（DARB）の存在を分析するための試験として使用されます。[18]
安全性
As 2 S 3 は不溶性であるため、毒性は低いです。古くなったサンプルには、溶解性があり毒性が強いヒ素酸化物が多量に含まれている場合があります。
自然発生
黄黄は火山性環境で発見され、多くの場合、他の硫化ヒ素、主に鶏冠石と一緒に見られます。低温の熱水鉱脈で、他の硫化物や硫酸塩鉱物と一緒に発見されることもあります。
参考文献
- ^ Mullen, DJE; Nowacki, W (1972)、「鶏冠石 AsS と鶏黄 As2S3 の結晶構造の改良」(PDF)、Z. Kristallogr.、136 (1–2): 48–65、Bibcode :1972ZK....136...48M、doi :10.1524/zkri.1972.136.1-2.48。
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- ^ 2008年12月16日の欧州議会および理事会規則(EC) No 1272/2008（物質および混合物の分類、表示および包装に関する規則、指令67/548/EECおよび1999/45/ECの改正および廃止、ならびに規則(EC) No 1907/2006の改正）の付属書VI、第3部の索引番号033-002-00-5。OJEU L353、2008年12月31日、pp 1–1355、p 427。
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- ^ 物質安全データシート 2007年10月7日アーカイブ、Wayback Machineにて
- ^ Linping Kuai、Arjun A. Nair、Martin F. Polz「ヒ素還元細菌の最確数推定のための迅速で簡単な方法」Appl Environ Microbiol. 2001、vol. 67、3168–3173。doi :10.1128/AEM.67.7.3168-3173.2001 。
さらに読む
- 「ヒ素およびヒ素化合物」、発がん性の総合評価：IARCモノグラフ第1巻から第42巻の更新（PDF）、ヒトに対する発がんリスクの評価に関するIARCモノグラフ補足7、フランス、リヨン：国際がん研究機関、1987年、100～6ページ、ISBN 92-832-1411-0「飲料水中のヒ素」 、ヒ素を含む飲料水消毒剤および汚染物質（PDF）、ヒトに対する発がんリスクの評価に関するIARCモノグラフ84、フランス、リヨン：国際がん研究機関、2004年、39～267ページ、ISBN 92-832-1284-3。
- 「無機ヒ素化合物」、発がん性物質に関する報告書、第 11 版(PDF)、米国保健福祉省、公衆衛生局、国家毒性プログラム、2005 年。