Orpimentas (As2S3) – arseno trisulfidas: savybės, toksiškumas, panaudojimas

Orpimentas (As2S3): išsamus mineralo vadovas — fizinės savybės, toksiškumas, istorinis ir šiuolaikinis panaudojimas bei saugos rekomendacijos.

Orpimentas yra mineralas. Jo cheminė formulė yra As₂ S ₃. Tai nuo oranžinės iki geltonos spalvos mineralas. Jo kietumas pagal Moso skalę yra nuo 1,5 iki 2, o savitasis svoris - 3,46. Jis lydosi 300 °C temperatūroje, o aukštesnėje temperatūroje oksiduojasi į arseno trioksidą. Jis yra toksiškas, nes oksiduojantis ore ant jo susidaro arseno trioksido sluoksnis.

Orpimentas buvo naudojamas kaip pigmentas, nes tai buvo vienas iš nedaugelio geltonų pigmentų, kuriuos pavyko rasti. Jis naudojamas plaukams nuo kailių pašalinti.

Pagrindinės fizinės ir cheminės savybės

• Kristalinė sistema: monoclininė (dažnai sudaro plokščius, švytinčius kristalus arba masyvius, sluoksniuotus agregatus).
• Spalva ir blizgesys: nuo ryškiai geltonos iki oranžinės; blizgesys gali būti dervinis arba riebiškas.
• Skerspjūvis, lūžis ir plokštelių skilimai: turi gerą plokštelinį skilimą; lūžis nelygus.
• Streak (gubumas): geltonas.
• Tirpumas: praktiškai netirpsta vandenyje; reaguoja su stipriais oksidatoriais ir kai kuriais tirpikliais bei tirpsta tam tikrose alkališkose sulfido tirpaluose.
• Cheminė reakcija: kaitinamas ore oksiduojasi iki arseno oksidų, ilgesnės ekspozicijos metu ore gali susidaryti paviršinis arseno trioksido (As2O3) sluoksnis – tai padidina pavojų.

Gamta ir susidarymas

Orpimentas dažniausiai susidaro žemos temperatūros hidroterminėse tarpuvėžėse, karštųjų versmių zonoje bei fumarolėse. Jį galima rasti kartu su kitais arsenui būdingais mineralais, pavyzdžiui, realgarsu (arseno monosulfidas, AsS), taip pat kartu su kvarcu, baritu ir kitais sulfidais. Reikšmingos orpimento depozicijos yra žinomos įvairiose pasaulio vietose – nuo Vidurinės Azijos iki Europos ir Šiaurės Amerikos.

Istorija ir panaudojimas

• Pigmentas: orpimentas (lot. auripigmentum, „auksinis pigmentas“) buvo vertinamas kaip ryškus geltonas pigmentas nuo senovės laikų. Juo dažytos ikonų ir rankraščių dekoracijos bei tradiciniai meno darbai. XX a. jis buvo pakeistas saugesniais ir stabiliresniais sintetinių pigmentų variantais (pvz., kadmio geltona).
• Pramoninis naudojimas: istoriškai orpimentas naudotas odos apdirbime — depiliacijai (plaukų pašalinimui nuo kailių) ir kai kuriose specializuotose cheminėse procedūrose. Šiuolaikinėje pramonėje As2S3 ir kitos arseninės jungtys taikomos chalcogenidinių stiklų ir puslaidininkių gamyboje, optikoje (vidaus IR optikos elementai, bangolaidžių komponentai) bei fotonikos tyrimuose.
• Medicinos ir tradicinės praktikos: istoriniuose tekstuose orpimentas kartais minimas vaistažolių ar ritualinių preparatų sudėtyje, tačiau dėl didelio toksiškumo tokios praktikos yra pavojingos ir šiandien nepriimtinos.

Toksikologija ir sauga

Orpimento pavojus kyla iš jo arseną turinčios sudėties. Arseno junginiai yra labai toksiški ir kai kurie priskiriami prie kancerogenų. Pagrindiniai rizikos keliai: įkvėpimas (dulkės, garai), prarijimas arba ilga sąveika per odą jei ji pažeista. Oksidacijos metu susidarantis arseno trioksidas (As2O3) yra ypač toksiškas.

Svarbios saugos rekomendacijos:

• Dirbant su uoliena, mineralais, mėginiais ir dulkėmis naudoti tinkamas asmenines apsaugos priemones (respiratorius, pirštines, apsauginius akinius).
• Venkite šlifavimo, smulkinimo ar kaitinimo be atitinkamos ventiliacijos arba fume hood.
• Jei liečiasi su oda – nuplauti dideliu kiekiu vandens; jei įkvėpta – suteikti gryno oro; sunkių simptomų atveju kreiptis į medicinos pagalbą.
• Atliekų tvarkymas – kaip pavojingos cheminės atliekos pagal nacionalines taisykles; negalima mesti į buitines nuotekas ar sąvartynus.

Analizė, identifikavimas ir konservavimas

Muziejų ir konservatorių praktikoje būtina žinoti, kad orpimentas gali keistis ir pavojingai oksiduotis. Identifikavimui naudojamos mineraloginės ir cheminės analizės: rentgeno difrakcija (XRD), skaldytojo mikroskopija, Raman spektroskopija, elementinė analizė (EDS/SEM), IR spektroskopija. Dirbant su meno dirbiniais, kuriuose yra orpimento, privaloma taikyti konservavimo metodus, kurie sumažintų oksidaciją ir arseniko išsiskyrimą bei užtikrintų saugų eksponavimą ir saugojimą.

Santrauka

Orpimentas (As₂S₃) yra ryškios geltonos–oranžinės spalvos arseninis sulfidinis mineralas, vertintas istorijoje kaip pigmentas, bet pavojingas dėl savo toksiškumo. Šiandien jo vietą daugelyje panaudojimų užima saugesni sintetiniai produktai, tačiau arseninių sulfido jungtys tebenaudojamos specializuotuose technologiniuose sprendimuose (pvz., chalcogenidiniai stiklai ir fotonikos komponentai). Su orpimentu ir arseną turinčiais mėginiais būtina elgtis atsargiai, laikantis visų saugos reikalavimų.

Paieška pagal raidę