アルシンのソースを表示

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'''アルシン'''
# ヒ素の水素化物。本稿で詳述する。({{lang-en|arsine}})
# [[帝政ロシア]]における長さの[[単位]]。({{lang-en|arshin}})。[[アルシン (単位)]]を参照。
# カナダのプロボクサー、[[ヨアキム・アルシン]]。
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{{Chembox
|   Name = アルシン
|   ImageFile = Arsine.png
|   ImageSize = 200px
|   ImageName = アルシン
|   ImageFileL1 = Arsine-3D-balls.png
|   ImageSizeL1 = 120px
|   ImageFileR1 = Arsine-3D-vdW.png
|   ImageSizeR1 = 100px
|   IUPACName = アルサン（系統名）
|   OtherNames = ヒ化水素<br />水素化ヒ素
| Section1 = {{Chembox Identifiers
|   CASNo = 7784-42-1
|   CASNo_Ref = {{cascite}}
|   EINECS = 232-066-3
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
|   Formula = AsH<sub>3</sub>
|   MolarMass = 77.9454 g/mol
|   Appearance = 無色気体
|   Density = 4.93 g/l, 気体、1.640 g/mL (−64 ℃, 液体)
|   Solubility = 0.07 g/100 ml (25 ℃)
|   MeltingPtC= −117
|   BoilingPtC= −62.5
|   pKa = 25
  }}
| Section3 = {{Chembox Structure
|   MolShape = [[三角錐形]]
|   Dipole = 0.20 [[デバイ|D]]
  }}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
|   DeltaHf = +66.44 kJ mol<sup>&minus;1</sup><!--Wiberg, Greenwood and Earn-->
|   Entropy = 222.78 J mol<sup>&minus;1</sup>K<sup>&minus;1</sup>
|   HeatCapacity = 38.07 J mol<sup>&minus;1</sup>K<sup>&minus;1</sup>
  }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
|   EUClass = 非常に強い可燃性 ('''F+''')<br/>猛毒 ('''T+''')<br/>有害 ('''Xn''')<br/>環境への危険性 ('''N''') <!-- Index No. 033-006-00-7 -->
|   NFPA-H = 4
|   NFPA-F = 4
|   NFPA-R = 2
|   RPhrases = {{R12}}, {{R26}}, {{R48/20}}, {{R50/53}}
|   SPhrases = {{S1/2}}, {{S9}}, {{S16}}, {{S28}}, {{S33}}, {{S36/37}}, {{S45}}, {{S60}}, {{S61}}
|   FlashPt = 可燃性気体
|   Autoignition = 
  }}
| Section8 = {{Chembox Related
|   Function = [[水素化合物]]
|   OtherFunctn = [[アンモニア]]<br />[[ホスフィン]]<br />[[スチビン]]<br />[[ビスムチン]]}}
}}

'''アルシン'''（{{lang-en|arsine}}）とは、[[化学式]]が AsH<sub>3</sub> と表される、[[ヒ素]]と[[水素]]の[[化合物]]である。'''水素化ヒ素'''（{{lang-en|arsenic hydride}}）や、'''ヒ化水素''' ({{lang-en|hydrogen arsenide}}) とも呼ばれる。

== 性質 ==
アルシンの化学式はAsH<sub>3</sub>であるため、その[[分子量]]は、77.95である。アルシンの常圧における[[融点]]は-116 ℃、[[沸点]]は-62 ℃なので、常温常圧では気体として存在する。なお、気体のアルシンに色は無い。

[[立体構造]]は[[アンモニア]]に近いが、水素の[[結合角]]はアンモニアのそれよりも小さく直角に近い。[[極性溶媒]]に溶け易く、有機溶媒に溶け難い。しかし、窒素の電気陰性度が3.0のアンモニアとは異なり、ヒ素の電気陰性度は2.0なのに対して、水素の電気陰性度は2.1と、極性が弱いためアルシンは水素結合を作らない。

アルシンは[[還元]]作用を示し、例えば、[[硝酸銀]]水溶液に通ずると[[銀]]を遊離する。なお、その[[標準酸化還元電位]]は以下の通りである。

: <chem>As\ + 3H^+\ + 3 \mathit{e}^- = AsH3\ ,</chem> ''E'' &ordm; = -0.225 V
: <chem>2AsH3\ + 12AgNO3\ + 3H2O -> 12Ag\ + As2O3\ + 12HNO3</chem>

濃厚な硝酸銀水溶液では、ヒ化銀を含む黄色の[[複塩]] Ag<sub>3</sub>As&middot;3AgNO<sub>3</sub> が沈殿する。このように、そもそも還元性を示す物質なので、強力な[[酸化剤]]とは、爆発的に反応する。したがって、引火し易く、爆発に至る場合もあるので、取り扱いには注意を要する{{efn2|危険性とその対処については国際化学物質安全性カード<ref>{{Cite web|url=https://www.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_lang=ja&p_card_id=0222&p_version=2|title=ICSC 0222 - アルシン|accessdate=2024-01-05}}</ref>にまとめられている。アルシンのTLV（暴露限界）は、0.005 ppm（TWA）である。}}。

なお、酸素との反応、すなわち、燃焼すると、[[水]]及び[[三酸化ヒ素]]を生じる。

そもそもアルシンは比較的不安定な化合物であり、熱・光・水分によって分解され、ヒ素と[[水素]]を生じる。

== 毒性 ==
ヒトに対してアルシンは猛毒であり、{{仮リンク|アメリカ合衆国産業衛生専門家会議|en|American Conference of Governmental Industrial Hygienists|it|American Conference of Governmental Industrial Hygienists}}（ACGIH）の勧告によるアルシンの許容濃度は、時間加重平均濃度にて 0.005 [[ppm]]である。アルシンを大量に吸入した場合、血液・腎臓に影響が出て、最悪の場合には死に至る。

アルシンの曝露された結果の症状は、数時間から数日遅れて現れる場合もあるため、その間は医学的な経過観察が必要とされる。

== 合成 ==
例えば、{{仮リンク|ヒ化カルシウム|en|Calcium arsenate|de|Calciumarsenat|nl|Calciumarsenaat|ru|Арсенат кальция|sh|Kalcijum arsenat|sr|Kalcijum arsenat|zh|砷酸鈣|fa|کلسیم آرسنات|ar|زرنيخات الكالسيوم}}に[[硫酸|希硫酸]]を作用させると発生する。

: <chem>Ca3As2\ + 3H2SO4 -> 2AsH3\ + 3CaSO4</chem>

この合成法によって合成したアルシンは、ニンニクに似た特徴的な臭気を持つとされるが、このニンニク臭は、不純物の[[テルル]]による匂いだとも言われる。

また、ヒ素を含む試料に、触媒として[[亜鉛]]を加えて、そこに希硫酸を作用させるとアルシンが発生する。このようにして発生させたアルシンを、水素ガスと共に燃焼させて、その炎を冷たいガラス、または、磁製皿に触れさせると、単体のヒ素が付着し、光沢のある「ヒ素鏡」ができる。これは[[マーシュ法]]と呼ばれるヒ素の検出法の1つである。

なお、これは積極的な合成法ではないものの、[[シェーレグリーン]]と呼ばれる顔料を、[[カビ]]や[[バクテリア]]が分解すると、アルシンが発生し得る。

== 用途 ==
[[ヒ化ガリウム]]（GaAs）や[[ヒ化インジウム]]（InAs）等の化合物半導体の原料として重要である。アルシンを原料としての半導体製造においては、[[有機金属気相成長法]]（MOCVD）や[[分子線エピタキシー法|ガスソース分子線エピタキシー法]]（GS-MBE）が用いられる。原料ガスとしてアルシンを管内に送り込む方法で、均等に層を積み上げる成長工程を担う<ref>{{Cite web|url=https://www.tn-sanso.co.jp/jp/business/electronics/products/mocvd.html|archive-url=https://web.archive.org/web/20160916173009/https://www.tn-sanso.co.jp/jp/business/electronics/products/mocvd.html|title=MOCVD装置|publisher=大陽日酸|archive-date=2016-09-16|accessdate=2023-11-14}}</ref>。

== 有機アルシン ==
有機化学において、水素化ヒ素を親化合物とし、一般式が RR<sup>1</sup>R<sup>2</sup>As（各置換基は H または有機基）と表される一連の誘導体も、俗に「アルシン」と呼ばれる。[[トリフェニルアルシン]]（(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>As）などは、[[配位子]]としての用途がある。

== 脚注 ==
=== 注釈 ===
{{Notelist2}}

=== 出典 ===
{{reflist}}

== 関連項目 ==
* [[ホスフィン]]（PH<sub>3</sub>）
* [[水素化アンチモン]]（SbH<sub>3</sub>）
* [[水素化ビスマス]]（BiH<sub>3</sub>）

{{水素の化合物}}
{{ヒ素の化合物}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:あるしん}}
[[Category:無機化合物]]
[[Category:ヒ化物]]
[[Category:水素の化合物]]
[[Category:危険物]]
[[Category:産業用ガス]]