Ծարիր

Ծարիր (Սիրիերենից Կաղապար:Lang, աքքադերենից Կաղապար:Lang; միջազգային անվանում՝ Կաղապար:Lang-lat), սուրմա, Sb, պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 5-րդ խմբի քիմիական տարր։ Կարգահամարը՝ 51 է, ատոմական զանգվածը՝ 121,75։ Ունի երկու կայուն իզոտոպ՝ ¹²¹Sb (57, 25%) և ¹²³Sb (42, 75%)։

Արհեստականորեն ստացվել են բազմաթիվ ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից ¹²⁴Sb (T1/2=60, 2 օր) կիրառվում է γ ճառագայթների և նեյտրոնների աղբյուր պատրաստելու համար։ Ատոմի արտաքին թաղանթի էլեկտրոնների դասավորությունը 5s²5p³ է։

Պատմություն

Ծարիրը հայտնի է շատ վաղուց։ Արևելքի երկրներում (այդ թվում նաև Հայաստանում) այն կիրառվել է մոտ 5000 տարի առաջ՝ անոթներ և սպասքներ պատրաստելու համար։ Մ.թ.ա. 19-րդ դարում Հին Եգիպտոսում ծարիրափայլի փոշին (բնական Sb₂S₃), mesten կամ stem անվամբ, օգտագործել են հոնքերը սևացնելու համար։ Հին Հունաստանում ծարիրը հայտնի էր որպես stimi և stibi, այստեղից էլ՝ Կաղապար:Lang-lat։ Եվրոպայի մի քանի երկրներում և ԱՄՆ-ում բացի stibium անվանումից ընդունված է նաև antimonium անվանումը։ Ծարիրի և նրա բազմաթիվ միացությունների ստացման եղանակների և հատկությունների մանրամասն նկարագրությունն առաջինը տվել է գերմանացի ալքիմիկոս Վ. Վալենտինը 1604 թվականին։

Քիմիական հատկություններ

Ծարիրի պարունակությունը երկրակեղևում 5•10⁻⁵% է (ըստ զանգվածի)։ Ամենատարածված միներալը ծարիրափայլն է՝ Sb₂S₃։ Ծարիրը հայտնի է մի քանի ալոտրոպ ձևափոխություններով։ Սովորական գորշ ծարիրը սպիտակ֊արծաթափայլ մետաղ է, խտությունը՝ 6690 կգ/մ³, հալման ջերմաստիճանը՝ 630, 5 °C, եռմանը՝ 1635-1645 °C։ Միացություններում ցուցաբերում է +5, + 3 և -3 արժեքականություն։ Սովորական ջերմաստիճանում օդում ծարիրը չի օքսիդանում, հալման ջերմաստիճանից բարձր տաքացնելիս այրվում է՝ առաջացնելով Sb₂O₃ օքսիդը (սպիտակ ծուխ)։

Ակտիվ փոխազդում է հալոգենների հետ՝ տալով եռարժեք հալոգենիդներ։ Միացություններ է առաջացնում արսենի, ծծմբի և ֆոսֆորի հետ (հալելիս), ազոտի և ջրածնի հետ՝ չի առաջացնում, ծարիրաջրածինը ստացվում է անուղղակի ճանապարհով։ Ջրի և նոսր թթուների հետ չի փոխազդում։ Դանդաղ փոխազդում է խիտ աղաթթվի և ծծմբական թթվի հետ՝ առաջացնելով համապատասխանաբար՝ SbCl₃ և Sb₂ (SO₄)₃ աղերը։ Խիտ ազոտական թթվով օքսիդանում է՝ առաջացնելով բարձրարժեք օքսիդ, որը նստում է _xSb₂O₃•_yH₂O բաղադրությամբ։ Թթվածնի հետ ծարիրն առաջացնում է Sb₂O₃, Sb₂O₄ և Sb₂O₅ օքսիդները։ Եռարժեք ծարիրի հիդրօքսիդը՝ Sb (OH)₃, գոյություն ունի միայն ջրային լուծույթում։ Ամֆոտեր է՝ Sb³+3OH$\rightleftarrows$Sb (OH)₃=H₃SbO₃$\rightleftarrows$3H+SbO₃⁻³։ Հայտնի են բազմաթիվ մետաղների հետ ծարիրի միացությունները՝ ծարիրիդները, որտեղ ծարիրն ունի -3 արժեքականություն։ Ծարիրի միջմետաղական միացությունները (AlSb, GaSb, InSb և այլն) կիսահաղորդիչներ են։ Բազմաթիվ մետաղների հետ ծարիրն առաջացնում է տարբեր համաձուլվածքներ, որոնց վրա էլ հիմնված է նրա կիրառությունը։

Կիրառություն

Միացություններն օգտագործվում են օրգանական սինթեզում (օրինակ՝ SbCl₃, SbCl₅), ռետինի արդյունաբերության մեջ (Sb₂S₃, Sb₂S₅) և այլ բնագավառներում։ Մտացվում է հանքը (սուլֆիդային կամ օքսիդային) մետալուրգիական կամ հրամետալուրգիական եղանակներով մշակելիս։

Ծարիրը օրգանիզմում

Ծարիրի պարունակությունը (100 գ չոր նյութին) բույսերում 0, 006 մգ է, ծովային կենդանիների օրգանիզմում՝ 0, 02 մգ, ցամաքային կենդանիների մոտ՝ 0, 0006 մգ։ Ծարիրը կենդանիների և մարդու օրգանիզմ է մտնում շնչառական օրգանների կամ ստամոքսաղիքային համակարգի միջոցով։ Արտաթորվում է գլխավորապես կղանքի, չնչին քանակությամբ՝ մեզի հետ։ Ծարիրի կենսաբանական դերը հայտնի չէ։ Ծարիրն ընտրողաբար կուտակվում է վահանաձև գեղձում, լյարդում, փայծաղում։ Ծարիրի սահմանային թույլատրելի քանակությունը 10⁻⁵-10⁻⁷ գ է՝ 100 գ չոր հյուսվածքին։ Ավելի մեծ քանակների դեպքում ծարիրը պասիվացնում է լիպիդային, ածխաջրային և սպիտակուցային փոխանակության ֆերմենտները (հավանաբար սուլֆհիդրիլային խմբերի մեկուսացման պատճառով)։

Բժշկության մեջ

Բժշկության մեջ ծարիրի պատրաստուկները (սոլյուսուրմին և այլն) օգտագործվում են հիմնականում լեյշմանիոզի և որոշ հելմինթոզների (օրինակ՝ շիստոսոմատոզի) բուժման համար։ Ծարիրը և նրա միացությունները թունավոր են։ Սուր թունավորումների դեպքում գրգռվում են շնչառական ուղիների լորձաթաղանթները և մաշկը։ Կարող է առաջանալ մաշկաբորբ, աչքի շաղկապենու բորբոքում և այլն։

Բուժում

Անտիդոտների (ունիտիոլ), միզամուղ և քրտնաբեր միջոցների կիրառում և այլն։

Կանխարգելում

Արտադրական գործընթացների մեքենայացում, արդյունավետ օդափոխություն։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ