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ヒ素
As 33

ヒ素 Arsenic

ヒ素(ひそ)は化学元素であり、元素記号 As、原子番号 33 である。銀灰色の脆性半金属で毒性を持つ。ヒ素の産業用途は減少しており、毒性により段階的に制限されている。ヒ素化合物は木材保存に広く使用されていた。ヒ化ガリウムとリン化インジウムガリウムは半導体デバイス(レーザー、検出器)に使用される。

半金属 金属的な灰色
原子番号 33Z
原子量 74.922u
価電子 5
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
密度
5.73g/cm³
融点
地殻存在量
2.1ppm
年間生産量
リサイクル率
主に非鉄製錬ダストの副産物

なぜ使われるか

ヒ素は歴史的な毒性で有名な半金属であるが——ケイ素のn型ドーパントとしての半導体特性とヒ素化ガリウム太陽電池における役割により産業的価値がある。三酸化ヒ素はまた、急性前骨髄球性白血病のためのFDA承認の化学療法薬でもあり、毒が薬となる稀な事例である。

用途

Semiconductor dopingWood preservationAlloysPharmaceuticals

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

ヒ素は密度約 5.727 の有毒な半金属である。単体のヒ素はその極めて高い毒性のため用途が限られるが、その化合物は半導体と合金の分野で今も重要である。ガリウムヒ素 GaAs は最も重要な化合物半導体で、高周波デバイス、マイクロ波集積回路、発光ダイオード LED、レーザーダイオード、太陽電池の製造に使われ、携帯電話のRF、衛星通信、宇宙用太陽光発電に広く応用されている。合金では、真鍮に少量のヒ素を加えると硬さと耐食性が向上し、復水器管や熱交換器に使われるヒ素入り真鍮となる。鉛・ヒ素合金はかつて蓄電池の格子や散弾に使われたが、現代の環境規制の下で大幅に削減されている。歴史的にはヒ素化合物が農薬、木材防腐剤、顔料として使われたが、毒性と発がん性のため厳しく規制され、あるいは全廃されている。強調しておくべきは、ヒ素およびその無機化合物は極めて有毒な発がん性物質であり、工業的な使用には厳密な密閉防護が必要だという点である。

主な化合物とその用途

三酸化二ヒ素 As2O3 は一般に白ヒ素として知られる極めて有毒な物質で、歴史的には殺虫剤や殺鼠剤として使われた。今日では急性前骨髄球性白血病の臨床治療において、厳格な管理の下で用いられている。ガリウムヒ素 GaAs は最も重要な化合物半導体で、RF、光電子、宇宙用太陽電池に使われる。アルシン AsH3 は毒性の高い気体で、半導体産業における n 型ドーピング源として用いられる。鶏冠石 As4S4 と石黄 As2S3 はヒ素を含む硫化鉱物で、伝統的に漢方薬や絵画顔料に使われてきたが、毒性のため現在は規制されている。ヒ化インジウム InAs、リン化インジウム InP、インジウムガリウムヒ素 InGaAs は赤外検出器や高速電子デバイスに用いられる。ヒ酸 H3AsO4 とその塩は従来の木材防腐剤や除草剤の原料であり、残留毒性のためほとんどの国で規制されている。ヒ酸カルシウムやヒ酸鉛などの従来の農薬は、残留毒性のためほぼ全廃されている。

元素小史

錬金術師たちに「毒の王」として知られていた——硫化ヒ素(オルピメン、レアルガー)や硫ヒ鉄鉱は早くから認識されていた。1250年にアルベルトゥス・マグヌスが金属元素として単離した。かつて顔料(シェーレ緑、パリ緑)や毒として使用されたが、現代の毒物学により回収される。現在は主に銅、鉛、金の採掘の副産物として回収される。

この元素を基にした合金 (2)

すべての合金を見る → GaAs InAs

関連元素

B · ホウ素 Si · ケイ素 Ge · ゲルマニウム Sb · アンチモン Te · テルル

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

ヒ素の密度はどのくらいですか?
5.73 g/cm³
ヒ素の原子番号と分類は何ですか?
33 · 半金属
ヒ素は主にどの鉱物から採取されますか?
雄黃、雌黃、毒砂
ヒ素は主に何に使われますか?
ヒ素は歴史的な毒性で有名な半金属であるが——ケイ素のn型ドーパントとしての半導体特性とヒ素化ガリウム太陽電池における役割により産業的価値がある。三酸化ヒ素はまた、急性前骨髄球性白血病のためのFDA承認の化学療法薬でもあり、毒が薬となる稀な事例である。
ヒ素は誰がいつ発見しましたか?
青銅器時代 · 古代から知られる