Хлорид мышьяка (AsCl3)

Описание

Хлорид мышьяка (трихлорид мышьяка, AsCl3) — неорганическое соединение мышьяка и хлора, маслянистая бесцветная или желтовато-коричневая жидкость с едким запахом. Относится к классу тригалогенидов мышьяка, интенсивно реагирует с водой и влагой воздуха с образованием соляной кислоты и мышьяковистой кислоты.

Основные атрибуты

• CAS №: 7784-34-1
• Химическая формула: AsCl3
• Молекулярная масса: 181,28
• Точная масса: 181,28
• Номер ЕС: 232-059-5
• UNII: 5XW39M1300
• Номер КМГС: 0221
• Номер ООН: 1560
• Идентификатор DSSTox: DTXSID3042556
• Код ТН ВЭД (HS code): 2812104400
• PSA: 0
• XLogP3: 1,6877

Физико-химические характеристики

• Цвет и форма: маслянистая жидкость, бесцветная жидкость
• Внешний вид: жидкость от бесцветной до жёлто-коричневой
• Плотность: 2,1450 г/см3 при 25 °C
• Температура плавления: -16 °C
• Температура кипения: 130 °C
• Температура вспышки: 130,2 °C
• Показатель преломления: 1,6006 (589,3 нм при 20 °C)
• Растворимость в воде: разлагается с образованием As(OH)3 и HCl; при разбавлении выпадает осадок As2O3
• Давление пара: 10 мм рт. ст. при 23,5 °C
• Плотность пара: 6,3 (относительная, по воздуху)
• Удельная теплоёмкость: 3,19 кал/моль·град
• Дипольный момент: 2,17
• Скрытая теплота испарения: 88,31 БТЕ/фунт (49,06 кал/г; 2,054×10⁵ Дж/кг)
• Теплота испарения: 35,01 кДж/моль
• Критическая температура: 927 °C

Токсичность

• Ингаляционно, мыши, LCL0: 338 частей на миллион за 10 минут
• Ингаляционно, кошки, LCL0: 100 мг/м3 за 1 час

Область применения

Основное применение трихлорида мышьяка — прекурсор для синтеза арсенида галлия методом газофазной эпитаксии (VPE): при реакции паров AsCl3 с расплавленным металлическим галлием образуется полупроводниковый GaAs согласно уравнению 2Ga + 2AsCl3 → 2GaAs + 3Cl2. В отличие от MOCVD-процесса, где обычно используются триметилгаллий и арсин, VPE-метод на основе AsCl3 применялся на начальных этапах развития технологии производства полупроводников III-V групп. Соединение также применяется как реагент для синтеза органических и неорганических соединений мышьяка.

Реакционная способность

Интенсивно реагирует с водой и влагой воздуха с образованием соляной кислоты и мышьяковистой кислоты As(OH)3, разъедает многие металлы. Взрывоопасно реагирует с натрием, калием и алюминием при ударе. Реакция с гексафторизопропилиденаминолитием и рядом хлор- и фторпроизводных мышьяка, бора, фосфора, кремния и серы протекает бурно и экзотермически.

Информация по технике безопасности

• Уровень упаковки: I
• Категория опасности: 6.1
• Транспортные коды: ООН 1560, 6.1/СТР. 1
• WGK Германия: 3
• Код класса опасности: 23/25-50/53
• Инструкции по технике безопасности: 20/21-28-45-60-61
• Номер RTECS: CG1750000
• Метки: T, N
• Указания по опасности: H301+H331 (токсичен при проглатывании и вдыхании), H310 (смертелен при попадании на кожу), H410 (очень токсичен для водных организмов с долгосрочными последствиями)
• Классификация СГС (агрегированные данные ECHA, 48 компаний из 6 уведомлений): H300 (10,42%) — смертелен при проглатывании, полный перечень мер предосторожности P201, P202, P260, P261, P262, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P301+P310, P301+P330+P331, P302+P350, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P308+P313, P310, P311, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P403+P233, P405, P501
• Дополнительная классификация H300 (без указания процента): P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P280, P281, P301+P310, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P308+P313, P310, P311, P314, P321, P330, P363, P403+P233, P405, P501
• H319 — вызывает серьёзное раздражение глаз: P201, P202, P260, P264, P270, P280, P281, P305+P351+P338, P307+P311, P308+P313, P314, P321, P337+P313, P405, P501; дополнительный перечень P201, P202, P260, P262, P264, P270, P280, P281, P301+P310, P302+P350, P302+P352, P305+P351+P338, P307+P311, P308+P313, P310, P314, P321, P322, P330, P332+P313, P337+P313, P361, P362, P363, P405, P501
• Меры предосторожности (первичный источник): P261, P273, P280, P301+P310, P302+P350, P310

Аварийное реагирование

По руководству ERG 157 (аварийно-спасательное руководство США) для группы «вещества токсичные и/или вызывающие коррозию, негорючие/чувствительные к воде»: изолировать зону разлива или утечки во всех направлениях не менее чем на 50 метров (150 футов) для жидкостей и не менее чем на 25 метров (75 футов) для твёрдых веществ; при пожаре с повреждением ёмкости — изоляция и эвакуация на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях.

Регуляторные требования (США)

Предельно допустимая концентрация по стандарту OSHA: средневзвешенная за 8 часов 10 мкг/м3 для неорганических соединений мышьяка (в пересчёте на As); по таблице Z-1 — 0,5 мг/м3 для органических соединений мышьяка. Рекомендация NIOSH: 5 мг/м3 (as As), мышьяк неорганический рассматривается NIOSH как потенциальный профессиональный канцероген; рекомендуемый предел воздействия — максимум 0,002 мг/м3. Трихлорид мышьяка отнесён к чрезвычайно опасным веществам (EHS) по CERCLA с пороговым запланированным количеством (TPQ) 500 фунтов и отчётным количеством выброса 1 фунт (0,454 кг); отходы с трихлоридом мышьяка классифицируются по номеру опасных отходов EPA D004 (RCRA). Для стекловаренных печей действующие нормативы ограничивают неконтролируемые выбросы мышьяка уровнем менее 2,5 Мг (2,7 тонны) в год для существующих печей и менее 0,4 Мг (0,44 тонны) в год для новых или модернизированных — либо требуют снижения выбросов не менее чем на 85% средствами очистки.

Условия хранения и транспортировки

Хранить отдельно от кислот и щелочей, в прохладном, тёмном, сухом, хорошо проветриваемом месте. Тара герметичная, коррозионностойкая. Перевозка по коду ООН 1560, категория опасности 6.1, группа упаковки I — высшая степень опасности. Работа только в вытяжном шкафу с использованием автономного дыхательного аппарата и химически стойкой защитной одежды.