Struktura arsena. Opasni element arsen - područja primjene

As poznat čovečanstvu od davnina. Već je veliki Aristotel spomenuo hemijski element arsen u prirodnim spojevima. Osim toga, mogućnost razvoja njegove sumporne sorte, kalcinacijom, opisuje Dioskorid u prvom vijeku prije nove ere.

Kasnije su se evropski čeličani susreli sa ovim elementom pri radu sa rudom, prošaranom arsenom. Alhemičari su ga vrlo pažljivo proučavali. Takva pažnja je objašnjena činjenicom da je on, kao i sumpor i živa, pripadao elementarnim elementima, koji su osnova svih metala.

Sposobnost arsena da promijeni boju legura bakra u bijelu, profesori moderne hemije su percipirali kao metamorfozu bakra u srebro. Sada u svijetu ni jedna laboratorija ne može bez ovog elementa.

Kao što je svuda prisutan. Čak i popušena cigareta ima svoj sadržaj koji, između ostalog, određuje i štetnost pušenja.

Otkriće arsena na metalnoj bazi datira iz osamnaestog veka, međutim, način dobijanja elementa sublimacijom biće otkriven tek krajem sedamnaestog. Tokom ovog perioda, hemičar Šele je otkrio arsensku kiselinu, kao i vodonik prisutan u njoj.

Studija organskih jedinjenja koja sadrže As potiče od hemičara Kadea. Sredinom osamnaestog veka dobija prvo jedinjenje organske prirode na osnovu njega - "Cade Liquid". Konstrukciju je na sastavne dijelove rastavio tek nakon osamdeset godina drugi poznati hemičar Bunsen.

Do sada se vode sporovi o tome kome dati dlan otkriću elementa u njegovom najčistijem obliku. Ovo dostignuće pripisuje se zaslugama Alberta Velikog. Lavoisier ga je prepoznao kao hemijski element 1789.

Proizvodnja i primjena

Moderni stručnjaci znaju oko dvije stotine minerala koji sadrže arsen. U velikoj većini slučajeva nalazi se u rudi koja sadrži bakar, srebro ili olovo. Međutim, mineral od velikog značaja za industriju je pirit sa arsenom.

Postoji nekoliko načina da se As proizvede u industrijskim razmjerima. Glavni tip proizvodnje bilo je pečenje arsenopirita. Nadalje, oksid se iz njega reducira pomoću antracita.

Međutim, većina sirovina ovom metodom se pretvara u bijeli arsen.

Arsen u oblasti stomatologije

Ovaj hemijski element nije samo otrov, već i lijek.

Upotreba arsena u oblasti stomatologije u obliku paste nije izgubila svoj značaj zbog svijetlog nekrotskog učinka tvari na zahvaćena tkiva.

Primjenjuje se u sljedećim slučajevima:

• Ako pacijent ne percipira anestetike;
• U slučajevima kontraindikacija anestetika;
• U liječenju zubobolje kod djece.

Glavni uslov za njegovu upotrebu u stomatološkim klinikama je potpuno formiran korijenski sistem. Stoga "dječja" verzija aplikacije nije tako česta.

Kao u industriji

Hemijski element arsen se koristi u mnogim područjima proizvodnje, među kojima postoji nekoliko glavnih područja:

• metalurgija;
• Elektrotehnika;
• Prerada kože;
• Tekstilna industrija;
• Pirotehnika;
• Proizvodnja stakla.

metalurgija- koristi se za legiranje olovnih legura koje se koriste za proizvodnju sačme. Takva legura s dodatkom As u verziji proizvodnje kupole omogućava dobivanje idealnih sfernih oblika peleta. Osim toga, povećava se njegova snaga.

elektrotehnike– visoko prečišćeni arsen (do 99%) se koristi za proizvodnju niza neophodnih poluprovodničkih komponenti.

Tekstilna industrija- koristi se kao boja.

industrija kože- u ovoj oblasti se koristi kao reagens za uništavanje čekinja na koži.

Pirotehnika- mineral realgar, koji je monosulfid arsena, koristi se za pravljenje "grčke" vatre, koja se dobija paljenjem njegove mešavine sa sumporom i nitratom. Ovo hemijsko jedinjenje proizvodi jarko beli plamen.

staklarski posao- Kako trioksid omogućava dobijanje proizvoda sa nultom transparentnošću. U međuvremenu, mali dodaci komponente, naprotiv, olakšavaju je. Ovaj element je još uvijek dio proizvodnje nekih naočara.

Na primjer:

• "Beč";
• koristi se u termometrima;
• Imitacije kristala.

Osim toga, arsen se također koristi u poljoprivredi kao gnojivo. Kućna upotreba je otrov za pacove. Sada je napravljen na bazi drugih komponenti.

Jedenje je strogo zabranjeno.

Arsen u borbi protiv leukemije

Poznata trovačima, sposobnost arsena da ubija ćelije sada se koristi u plemenite svrhe. Ovaj hemijski element se široko koristi za liječenje raka, prvenstveno leukemije.

Leukemiju karakterizira stvaranje tumora zbog replikacije koštane srži. U nedostatku pravovremenog liječenja dolazi do povećanja njegovog volumena. Iz tog razloga nastaju i rastu metastaze u svim dijelovima tijela. Element As pomaže u liječenju čak i teškog oblika bolesti.

Efikasno neutrališe prekomerni rast leukocita, stimuliše brzo i kvalitetno stvaranje crvenih krvnih zrnaca. Sve to vam omogućava da pozitivno utičete na proces oporavka. Prilikom tretiranja ovog opasnog elementa moraju se slijediti jasne upute. Na kraju krajeva, konačna cijena je ljudski život.

Mogući uzroci trovanja

Danas postoji veliki rizik od trovanja arsenom. Niko od radnika u proizvodnji nije imun od raznih iznenađenja. Prilikom upotrebe supstanci na bazi As u kućnim uslovima postoji i mogućnost slučajnog gutanja u ljudski organizam.

Ponekad se evidentiraju činjenice o namjernom trovanju - krivična djela ili samoubistvo. Ove epizode se mogu pripisati akutnim oblicima intoksikacije.

U medicinskoj praksi postoji mogućnost trovanja izlaganjem malim dozama. Takva se trovanja klasificiraju kao kronični slučajevi.

Posebna grupa trovanja ovim hemijskim elementom je subakutna kategorija. Kada je osoba prisutna na mjestima gdje je velika koncentracija adamzita.

Koriste ga policajci u nekim zemljama za rastjerivanje demonstracija. Borba je podijeljena u nekoliko kategorija, uključujući sternite. Arsen je jedan od njih. Takve supstance iritiraju ljudski respiratorni aparat.

Uticaj arsena na organizam

Element ima sposobnost da brzo prodre u ljudsko tijelo i vrlo ga je teško ukloniti.

Do trovanja dolazi na sljedeće načine:

• Integuments;
• Pluća;
• Gastrointestinalni trakt.

Treba napomenuti da se neorganske komponente arsena apsorbuju mnogo brže od organskih.

Najveću opasnost za ljude predstavlja arsin u gasovitom stanju, nema miris, pa je za njegovu industrijsku proizvodnju potrebno praviti posebne dodatke koji imaju postojanu „aromu“ bijelog luka. Arsenov vodonik je takođe opasan.

Do trovanja dolazi vrlo brzo. Tokom dana, element je u stanju da pogodi unutrašnje organe. Dvije sedmice nakon intoksikacije, tragovi arsena mogu se naći u noktima, pa čak i u kostima.

Simptomi trovanja arsenom

Simptomi bolesti mogu varirati ovisno o uzetoj dozi.

• akutni oblik

Karakterizira ga metalni uporan okus u ustima. Osoba osjeća snažno peckanje u grlu, praćeno grčevima. Koža na tijelu poprima plavkastu nijansu, a dlanovi postaju žuti.

Krvni pritisak naglo pada, praćen snažnim napadima vrtoglavice. Osim toga, otrovana osoba doživljava akutno zatajenje bubrega i jetre.

Takođe, pacijent ima dijareju i stomak počinje jako da boli. Dijareju karakterizira akutni oblik, uslijed kojeg tijelo vrlo brzo dehidrira. U ekstremnim slučajevima postoji velika šansa za plućni edem, paralizu ili komatozno stanje.

• Subakutni oblik

Postoji izuzetno jaka glavobolja. Sve sluzokože su jako iritirane, a posebno oči i respiratorni trakt. To dovodi do curenja iz nosa, začepljenosti nosa i suzenja očiju.

Žrtva često kije i kašlje. Teška mučnina, pa čak i povraćanje takođe nisu isključeni. Nakon grčeva u ustima ostaje priokus s metalnom nijansom.

• Hronični oblik

Pojavljuje se umor i opšta slabost. Udovi slabe u pozadini anemičnog stanja. Periferna osjetljivost se pogoršava do potpunog gubitka. Naježi se duž kože i osjeća se njena utrnulost.

Na tijelu se pojavljuju zvjezdice iz krvnih žila i razvija se stabilna rozacea.

U nedostatku odgovarajućeg liječenja, vrlo su vjerovatno ozbiljne posljedice. Budući da je arsen visoko kancerogeni, trovanje može dovesti do razvoja onkologije u tijelu.

Za osobu koja je progutala arsenik trioksid, smrtonosna doza će biti od 50 do 340 miligrama. Vezana je za vrstu supstance i direktno je povezana sa telesnom težinom i ukupnim zdravljem osobe.

Prva pomoć kod trovanja

Ako ste se vi ili neko vama blizak ili saradnici slučajno otrovali arsenom, prije dolaska stručnjaka treba odmah pružiti pomoć.

Radnje se izvode prema jednostavnom algoritmu:

• Prva stvar koju treba učiniti je odmah pozvati hitnu pomoć;
• Prije dolaska ljekara žrtvi dajte emetik za ispiranje želuca;
• Sljedeći korak je uzimanje upijajućeg sredstva (na primjer, mlijeko sa umućenim proteinima ili aktivni ugalj);
• Stavite vrući jastučić za grijanje na žrtvin stomak;
• Ako je moguće, pripremite poseban rastvor koji se sastoji od jedne kašike spaljenog magnezijuma na 200 ml vode;
• Ni u kom slučaju žrtvi ne treba dozvoliti da osjeti miris amonijaka ili kiselog pića;
• Ako dođe do konvulzija, protrljajte udove žrtve.

Kao i jak otrov koji može uzrokovati veliku štetu.

Unitol je postao glavni protivotrov za arsen. Ovo je efikasan antidot koji ima sposobnost da ga veže u sigurna jedinjenja i omogućava vam da se riješite hemijskog elementa pomoću uree.

Pravovremene preventivne mjere pomažu i da se otkloni toksikološki učinak arsena pri radu u proizvodnji.

Kako spriječiti trovanje

Kao prevenciju trovanja, pokušajte izbjegavati hranu koja ga sadrži. Zaptivanje proizvodnih procesa i poboljšanje ventilacije vrši se na radnim mestima.

Lična higijena igra veliku ulogu u prevenciji trovanja. Na radnom mjestu se moraju koristiti respiratori. Ili koristite pamučne štapiće koji se stavljaju u uši i nozdrve. Nakon rada obavezno operite. Osim toga, pripazite na kombinezon. Održavajte ga čistim i opranim.

Obavezna preventivna mjera trebao bi biti redovni ljekarski pregled. Ovakve preglede se preporučuje da se sprovode najmanje dvanaest meseci uz stalni kontakt sa preparatima koji sadrže arsen.

Neki koji su umrli u srednjem vijeku od kolere nisu umrli od nje. Simptomi bolesti su slični onima trovanje arsenom.

Naučivši to, srednjovjekovni biznismeni počeli su nuditi element trioksid kao otrov. Supstanca. Smrtonosna doza je samo 60 grama.

Podijeljeni su u porcije, dajući nekoliko sedmica. Na kraju, niko nije posumnjao da čovek nije umro od kolere.

Ukus arsena ne osjeća se u malim dozama, na primjer, u hrani ili piću. U savremenoj stvarnosti, naravno, nema kolere.

Ljudi se ne moraju bojati arsena. Vjerovatnije je da se miševi moraju bojati. Otrovna supstanca je vrsta otrova za glodare.

U njihovu čast, inače, element je nazvan. Riječ "arsen" postoji samo u zemljama ruskog govornog područja. Službeni naziv supstance je arsenicum.

Oznaka u - As. Serijski broj je 33. Na osnovu njega možemo pretpostaviti kompletnu listu svojstava arsena. Ali nemojmo pretpostavljati. Hajde da ispitamo stvar sigurno.

Svojstva arsena

Latinski naziv elementa preveden je kao "jako". Očigledno, ovo se odnosi na učinak supstance na tijelo.

Kod intoksikacije počinje povraćanje, probava je poremećena, želudac se uvija i djelomično blokira rad nervnog sistema. nije jedan od slabih.

Trovanje nastaje bilo kojim od alotropnih oblika tvari. Alltropija je postojanje manifestacija iste stvari koje su različite po strukturi i svojstvima. element. Arsenic najstabilniji u metalnom obliku.

Romboedarski čelik sivo lomljiv. Jedinice imaju karakterističan metalik, ali od kontakta sa vlažnim vazduhom zatamnjuju.

Arsen - metal, čija je gustina skoro 6 grama po kubnom centimetru. Za ostale oblike elementa indikator je manji.

Na drugom mjestu je amorfna arsenik. Karakteristika elementa: — gotovo crne boje.

Gustoća ovog oblika je 4,7 grama po kubnom centimetru. Spolja, materijal je sličan.

Uobičajeno stanje arsena za stanovnike je žuto. Kubična kristalizacija je nestabilna, postaje amorfna kada se zagreje na 280 stepeni Celzijusa, ili pod dejstvom jednostavne svetlosti.

Dakle, žute su meke, kao u mraku. Uprkos boji, agregati su providni.

Iz brojnih modifikacija elementa može se vidjeti da je to samo polovina metala. Očigledan odgovor na pitanje je:-" Arsen metalni ili nemetalni“, ne

Hemijske reakcije služe kao potvrda. 33. element stvara kiselinu. Međutim, sam boravak u kiselini ne daje.

Metali rade stvari drugačije. U slučaju arsena, oni se ne dobijaju ni u kontaktu sa jednim od najjačih.

Jedinjenja nalik solima se "rađaju" tokom reakcija arsena sa aktivnim metalima.

Mislim na oksidanse. 33. supstanca je u interakciji samo s njima. Ako partner nema izražena oksidirajuća svojstva, interakcija se neće dogoditi.

Ovo se odnosi čak i na alkalije. To je, arsen je hemijski element prilično inertan. Kako ga onda dobiti, ako je lista reakcija vrlo ograničena?

Iskopavanje arsena

Arsen se kopa zajedno sa drugim metalima. Odvojite ih, ostaje 33. supstanca.

U prirodi ih ima spojevi arsena sa drugim elementima. Iz njih se vadi 33. metal.

Proces je isplativ, jer zajedno sa arsenom često idu, i.

Nalazi se u zrnatim masama, odnosno kubičnim kristalima boje kalaja. Ponekad postoji žuta nijansa.

Jedinjenje arsena i metal ferum ima "brata", u kojem je umjesto 33. supstance . To je običan pirit zlatne boje.

Agregati su slični arsenoverziji, ali ne mogu služiti kao ruda arsena, iako ga sadrže i kao nečistoću.

Arsen u uobičajenom, inače, takođe se dešava, ali, opet, kao nečistoća.

Količina elementa po toni je tako mala, ali čak ni sekundarna ekstrakcija nema smisla.

Ako ravnomjerno rasporedite svjetske rezerve arsena u zemljinoj kori, dobijate samo 5 grama po toni.

Dakle, element nije uobičajen, uporediv je po broju sa , , .

Ako pogledate metale s kojima arsen formira minerale, onda to nije samo, već i s kobaltom i niklom.

Ukupan broj minerala 33. elementa dostiže 200. Postoji i nativni oblik materije.

Njegovo prisustvo se objašnjava hemijskom inertnošću arsena. Formiran pored elemenata sa kojima nema reakcije, junak ostaje u sjajnoj izolaciji.

U ovom slučaju često se dobivaju igličasti ili kubični agregati. Obično rastu zajedno.

Primjena arsena

Element kojem pripada arsen dual, ne samo da pokazuje svojstva i metala i nemetala.

Percepcija elementa od strane čovječanstva je također dvojna. U Evropi se 33. supstanca oduvek smatrala otrovom.

Godine 1733. čak su izdali dekret o zabrani prodaje i kupovine arsena.

U Aziji, "otrov" liječnici koriste već 2000 godina u liječenju psorijaze i sifilisa.

Moderni doktori su dokazali da 33. element napada proteine ​​koji izazivaju onkologiju.

U 20. veku, neki evropski lekari su takođe stali na stranu Azijata. 1906. godine, na primjer, zapadni farmaceuti izumili su lijek salvarsan.

Postao je prvi u službenoj medicini, korišten protiv niza zaraznih bolesti.

Istina, razvija se imunitet na lijek, kao i na svaki stalni unos arsena u malim dozama.

Učinkovito 1-2 kursa lijeka. Ako se formira imunitet, ljudi mogu uzeti smrtonosnu dozu elementa i ostati živi.

Pored lekara, za 33. element su se zainteresovali i metalurzi, koji su počeli da se dodaju u proizvodnju snimaka.

Radi se na osnovu čega je uključeno u teški metali. Arsenic povećava olovo i omogućava svojim prskanjima da poprime sferni oblik kada se bacaju. Ispravno je, što poboljšava kvalitet snimka.

Arsen se može naći i u termometrima, odnosno njima. Zove se bečki, pomiješan sa oksidom 33. supstance.

Veza služi kao razjasnilo. Arsen su koristili i antički duvači stakla, ali kao dodatak za matiranje.

Neprozirno staklo postaje s impresivnom nečistoćom toksičnog elementa.

Zadržavajući proporcije, mnogi duvači stakla su se razboljeli i prerano umrli.

A kožare koriste sulfide arsenik.

Element main podgrupe Peta grupa periodnog sistema je deo nekih boja. U industriji kože, arsenicum pomaže u uklanjanju dlačica.

Cijena arsena

Čisti arsen se najčešće nudi u metalnom obliku. Cijene su određene po kilogramu, odnosno toni.

1000 grama košta oko 70 rubalja. Za metalurge nude gotove, na primjer, arsen s bakrom.

U ovom slučaju uzimaju 1500-1900 rubalja po kilogramu. Kilogrami prodaju i anhidrit arsena.

Koristi se kao lijek za kožu. Uzročnik je nekrotičan, odnosno umire zahvaćeno područje, ubijajući ne samo uzročnika bolesti, već i same ćelije. Metoda je radikalna, ali efikasna.

Arsen (= Arsen) (Kao)

Glavno oružje trovača ili seksualni stimulans?

Arsenic pripada uslovno esencijalni, imunotoksični za ljudski organizam elementi.

Arsen je poznat od davnina i kao lek i kao otrov. Otrovi Locuste bili su poznati u Rimu; u Veneciji, na primjer, trovači su držani na dvoru. A glavna komponenta gotovo svih otrova bio je arsen. Postoji pretpostavka da Napoleon je otrovan arsenom na Svetoj Heleni .

Simptomi trovanja arsenom- metalni ukus u ustima, povraćanje, jak bol u stomaku, kasnije - konvulzije, paraliza, smrt.

Trenutno je utvrđeno da u malim dozama, arsen je neophodan za ljudski organizam: sprečava gubitak fosfora . Kao što vitamin D reguliše metabolizam fosfora i kalcijuma, tako i arsen reguliše metabolizam fosfora.
Ali ako koncentracija arsena u hrani ili zemljištu prijeđe granicu i približi se otrovnim dozama, tada će se povećati broj smrtnih slučajeva uzrokovanih rakom larinksa, očiju ili leukemijom.

Dnevne potrebe ljudskog organizma- 12–15 mcg. Nedostatak ovog elementa u organizmu može se razviti sa njegovim nedovoljnim unosom (1 mcg/dan ili manje).

Ukupno, ljudsko tijelo sadrži oko 15 mg arsena.

Jedinjenja arsena ulaze u ljudski organizam sa pijaćom i mineralnom vodom, vinima i sokovima od grožđa, plodovima mora, lijekovima, pesticidima i herbicidima.

Oko 80% arsena se apsorbira u gastrointestinalnom traktu, 10% dolazi kroz pluća i oko 1% kroz kožu.

Više od 90% neorganskih jedinjenja arsena je rastvorljivo i dobro se apsorbuje. Nadalje, neorganski arsen prelazi u jetru, gdje se metilira. Arsen se nakuplja u plućima, jetri, koži i tankom crijevu. Arsen se taloži uglavnom u retikuloendotelnom sistemu, vjerovatno kao rezultat povezanosti arsenita sa SH-grupama proteina, kojih je u ovim tkivima relativno više.
24 sata nakon uzimanja, 30% arsena se izlučuje iz organizma urinom, a oko 4% fecesom. Manje količine se uklanjaju znojem, sa otpalom kosom, oljuštenom kožom i žuči.

Biološka uloga u ljudskom tijelu. Poznato je da arsen stupa u interakciju sa tiolnim grupama proteina, cisteinom, glutationom i lipoičnom kiselinom. Možda je arsen uključen u neke enzimske reakcije. Kao aktivator enzima, arsen vjerovatno djeluje kao zamjena za fosfat. Kao inhibitor, arsen očigledno reaguje sa sulfhidrilnim grupama enzima.

Arsen utiče na oksidativne procese u mitohondrijama, učestvuje u nukleinskom metabolizmu, tj. je direktno povezan sa sintezom proteina, a neophodan je za sintezu hemoglobina, iako nije uključen u njegov sastav.

Poznato je da se arsen nalazi u organizmima sisara u redukovanim oblicima As, NaAs 3+, koji se smatraju potencijalnim stimulatorima stvaranja metalotioneina sa CdCl 2 .

Smatralo se da „mikrodoze arsena, koje se s oprezom unose u organizam u razvoju, doprinose rastu ljudskih i životinjskih kostiju po dužini i debljini, au nekim slučajevima mikrodoze arsena mogu uzrokovati rast kostiju čak i nakon završetka opće rast." Međutim, ovi podaci nisu našli naučnu potvrdu.

Trenutno proučava se dejstvo mikrodoza preparata koji sadrže arsen kao antikancerogenih sredstava .

Sinergisti i antagonisti arsena. Arsen se može jako akumulirati u tijelu s nedostatkom selena i tako doprinijeti nedostatku selena.
Antagonisti arsena su sumpor, fosfor, selen, vitamini C, E i aminokiseline.
Arsen inhibira tjelesnu apsorpciju cinka, selena, askorbinske kiseline, vitamina A i E i aminokiselina.

Znakovi nedostatka arsena: kod ljudi - dermatitis, anemija; kod životinja, smanjenje rasta i abnormalna reprodukcija, koju karakterizira visoka perinatalna smrtnost.
Ostali poznati simptomi: niski trigliceridi u serumu.

ciljnih organa sa viškom arsena u organizmu je koštana srž, gastrointestinalni trakt, koža, pluća i bubrezi. Arsen i sva njegova jedinjenja su otrovni u različitom stepenu. .

Arsen spada u tzv "tiolski otrovi" . Mehanizam njegove toksičnosti povezan je s kršenjem metabolizma sumpora, selena i fosfora. Toksičnost arsena zavisi od hemijskih svojstava i smanjuje se sledećim redosledom: arsin AsH3 > neorganski As 3+ > organski As 3+ > neorganski As 5+ > jedinjenja arsonijuma AsH 4+ > elementarni arsen.

Ima dovoljno dokaza karcinogenost neorganskih jedinjenja arsena. Zabilježena je visoka stopa smrtnosti od raka pluća među radnicima zaposlenim u proizvodnji pesticida, iskopavanju zlata i topljenju legura arsena sa drugim metalima, kao i obojenih metala, a posebno bakra. Kao rezultat dugotrajne upotrebe vode ili lijekova kontaminirane arsenom, često se opaža razvoj slabo diferenciranog karcinoma kože (Bowenov rak). Vjerovatno je i hemangioendoteliom jetre tumor ovisan o arsenu.

Mali višak arsena u ishrani uzrokuje abnormalnu plodnost kod životinja., koji se odlikuje značajnim povećana seksualna aktivnost i plodnost.

Ekološka katastrofa koju je izazvao čovjek u južnoj Indiji dobila je širok publicitet - zbog povećanog povlačenja vode iz akvifera, arsen je počeo da ulazi u vodu za piće. To je izazvalo toksična i onkološka oštećenja kod desetina hiljada ljudi.

Razlozi za višak arsena: prekomerni unos (stalni kontakt sa arsenom, zagađenje životne sredine, pušenje, zloupotreba vina od grožđa, dugotrajna primena preparata salvarsana), poremećaj metabolizma arsena; povećano nakupljanje arsena u organizmu sa nedostatkom selena.

Glavne manifestacije viška arsena: razdražljivost, glavobolje, oštećenje funkcije jetre, razvoj masne hepatoze; kožne alergijske reakcije, ekcem, dermatitis, svrab, čirevi, depigmentacija kože, palmoplantarna hiperkeratoza; konjunktivitis; oštećenja respiratornog sistema (fibroza, alergije, ruptura nosnog septuma, tumori); vaskularne lezije (prvenstveno donjih ekstremiteta - endoangiitis) nefropatija, povećan rizik od razvoja neoplazmi kože, jetre i pluća.

Za akutno trovanje arsenom uočeni bol u trbuhu, povraćanje, dijareja, depresija centralnog nervnog sistema; razvijaju se: intravaskularna hemoliza, akutna bubrežna, jetrena insuficijencija, kardiogeni šok. Sličnost simptoma trovanja arsenom sa simptomima kolere dugo je omogućavala uspješno korištenje spojeva arsena (najčešće arsenov trioksid) kao smrtonosnog otrova.

U područjima gdje postoji višak arsena u zemljištu i vodi, on se akumulira u štitnoj žlijezdi ljudi i uzrokuje endemsku strumu.

Arsen u malim dozama je kancerogen. Međutim, dugo vremena (do sredine 1950-ih) se koristio kao lijek za "poboljšanje krvi". Takva upotreba je u većini slučajeva dovela do razvoja onkoloških bolesti.

Dugotrajni efekti intoksikacije arsenom: smanjena oštrina sluha kod djece, oštećenje nervnog sistema (encefalopatija, poremećaji govora, koordinacija pokreta, konvulzije, psihoze, polineuritis sa sindromom bola), oštećenje trofizma mišića, imunodeficijencija.

Arsen je potreban: kod upalnih procesa uzrokovanih oštećenjem protozoa i mikroba, kod nekih oblika alergija, kod anemije, za povećanje apetita.
Prilikom trovanja čovjeka ili domaćih životinja (psa, ptica, svinja, krava) velikim dozama selena, arsen je protuotrov. U eksperimentima provedenim na miševima bilo je moguće smanjiti učestalost raka uz pomoć posebno odabranih doza arsena. Arsen u vodi je manji od 10 µg/l, međutim, u nekim regijama svijeta (Indija, Bangladeš, Tajvan, Meksiko) sadržaj ovog elementa dostiže i više od 1 mg/l, što je uzrok masovnog kroničnog arsena. trovanja i izaziva takozvanu bolest "crnog stopala".

Arsenic(lat. arsenicum), kao, hemijski element v grupe periodnog sistema Mendeljejeva, atomski broj 33, atomska masa 74,9216; čelično sivi kristali. Element se sastoji od jednog stabilnog izotopa 75 as.

Istorijat. M.-ova prirodna jedinjenja sa sumporom (orpiment kao 2s 3, realgar kao 4s 4) bila su poznata narodima antičkog sveta, koji su ove minerale koristili kao lekove i boje. Produkt gorenja sulfida M. je također bio poznat - oksid M. (iii) kao 2 o 3 („bijelo M.“). Ime arsenik o n već se nalazi kod Aristotela; potiče od grčkog a rsen - snažan, hrabar i služio je za označavanje jedinjenja M. (prema njihovom snažnom dejstvu na organizam). Vjeruje se da rusko ime potiče od "miš" (prema upotrebi M.-ovih preparata za istrebljenje miševa i pacova). Pripisuje se dobijanje M. u slobodnom stanju Albert Veliki(oko 1250). Godine 1789 A. Lavoisier uvrstio M. na listu hemijskih elemenata.

rasprostranjenost u prirodi. Prosječan sadržaj M. u zemljinoj kori (klarka) iznosi 1,7 × 10 -4% (po masi), u takvim količinama ima ga u većini magmatskih stijena. Pošto su jedinjenja M. isparljiva na visokim temperaturama, element se ne akumulira tokom magmatskih procesa; koncentriše se taloženjem iz vrućih dubokih voda (zajedno sa s, se, sb, fe, co, ni, cu i drugim elementima). Tokom vulkanskih erupcija, M. u obliku svojih isparljivih jedinjenja ulazi u atmosferu. Budući da je M. multivalentan, na njegovu migraciju u velikoj mjeri utiče redoks okruženje. U oksidacionim uslovima zemljine površine nastaju arsenati (kao 5+) i arseniti (kao 3+). Riječ je o rijetkim mineralima koji se nalaze samo u područjima mineralnih naslaga, dok su autohtoni minerali i minerali kao 2+ još rjeđi. Od brojnih minerala M. (oko 180), jedino je arsenopirit feas od velikog industrijskog značaja.

Male količine M. su neophodne za život. Međutim, u područjima ležišta M. i aktivnosti mladih vulkana, tla mjestimično sadrže i do 1% M., što je povezano sa bolestima stoke i odumiranjem vegetacije. Akumulacija M. posebno je karakteristična za pejzaže stepa i pustinja, u tlima na kojima je M. neaktivan. U vlažnoj klimi, M. se lako ispire iz tla.

U živoj materiji, u prosjeku, 3 × 10 -5% M., u rijekama 3 × 10 -7%. M., doveden rijekama u okean, relativno brzo se taloži. U morskoj vodi samo 1 10 -7% M., ali u glinama i škriljcima 6,6 10 -4%. Sedimentne željezne rude, feromanganski noduli često su obogaćeni M.

Fizička i hemijska svojstva. M. ima nekoliko alotropnih modifikacija. U normalnim uslovima, najstabilnija je takozvana metalna, ili siva, M. (a -as) - sivo-čelična krhka kristalna masa; kod svežeg preloma ima metalni sjaj, brzo tamni na vazduhu, jer je prekriven tankim filmom od 2 do 3. Kristalna rešetka sive M. je romboedarska ( a= 4,123 a , ugao a = 54°10", X= 0,226), slojevito. Gustina 5,72 g/cm 3(na 20°c), električna otpornost 35 10 -8 ohm? m, ili 35 10 -6 ohm? cm, temperaturni koeficijent električnog otpora 3,9 10 -3 (0°-100 °c), tvrdoća po Brinellu 1470 MN/m 2, ili 147 kgf/mm 2(3-4 prema Mohsu); M. je dijamagnetna. Pod atmosferskim pritiskom, M. sublimira na 615 °C bez topljenja, jer trostruka tačka a -as leži na 816 °C i pritisku od 36 at. Para M. do 800°C se sastoji od molekula kao 4, iznad 1700°C - samo od kao 2. Prilikom kondenzacije pare M. na površini ohlađenoj tečnim vazduhom nastaje žuta M. - prozirni, kao vosak meki kristali, gustine 1,97 g/cm 3, po svojstvima slična bijeloj fosfor. Pod dejstvom svetlosti ili pri blagom zagrevanju prelazi u sivi M. Poznate su i staklasto-amorfne modifikacije: crni M. i smeđi M., koje pri zagrevanju iznad 270°C prelaze u sivi M.

Konfiguracija vanjskih elektrona atoma M. 3 d 10 4 s 2 4 str 3 . U jedinjenjima, M. ima oksidaciona stanja + 5, + 3 i - 3. Siva M. je mnogo manje hemijski aktivna od fosfora. Kada se zagreje na vazduhu iznad 400°C, M. gori, formirajući 2 o 3. M. se direktno povezuje na halogene; u normalnim uslovima asf 5 - gas; asf 3 , ascl 3 , asbr 3 - bezbojne, lako isparljive tečnosti; asi 3 i as 2 l 4 su crveni kristali. Kada se M. zagrije sa sumporom, dobijaju se sulfidi: narandžasto-crveni kao 4 s 4 i limun-žuti kao 2 s 3 . Blijedožuti sulfid kao 2 s 5 precipitira kada se h 2 s prepusti u ledom hlađenu otopinu arsenske kiseline (ili njenih soli) u dimećoj hlorovodoničnoj kiselini: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s \u003d kao 2 s 5 + 8h 2 o; oko 500°c razlaže se na 2 s 3 i sumpor. Svi M. sulfidi su nerastvorljivi u vodi i razrijeđenim kiselinama. Jaki oksidanti (mješavine hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) pretvaraju ih u mješavinu h 3 aso 4 i h 2 so 4. Sulfid kao 2 s 3 lako se rastvara u sulfidima i polisulfidima amonijuma i alkalnih metala, formirajući soli kiselina - tiomarsen h 3 ass 3 i tiomarsen h 3 ass 4 . Sa kiseonikom, M. daje okside: oksid M. (iii) kao 2 o 3 - anhidrid arsena i oksid M. (v) kao 2 o 5 - anhidrid arsena. Prvi od njih nastaje djelovanjem kisika na M. ili njegove sulfide, na primjer, 2as 2 s 3 + 9o 2 \u003d 2as 2 o 3 + 6so 2. Pare kao 2 o 3 kondenziraju se u bezbojnu staklastu masu, koja vremenom postaje neprozirna zbog formiranja malih kubičnih kristala, gustina 3,865 g/cm 3. Gustina pare odgovara formuli kao 4 o 6: iznad 1800°c para se sastoji od 2 o 3 . Na 100 G voda se rastvara 2.1 G kao 2 o 3 (na 25°c). Oksid M. (iii) je amfoterno jedinjenje, sa dominantnim kiselim svojstvima. Poznate su soli (arseniti) koje odgovaraju ortoarsenskoj h 3 aso 3 i metaarsenskoj haso 2 kiselinama; same kiseline nisu dobijene. Samo alkalni metali i amonijum arseniti su rastvorljivi u vodi. kao 2 o 3 i arseniti su obično redukcioni agensi (na primjer, kao 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o \u003d 4hi + 2h 3 aso 4), ali mogu biti i oksidanti (na primjer, kao 2 o 3 + 3c \u003d 2as + 3co ).

Oksid M. (v) se dobija zagrevanjem arsenske kiseline h 3 aso 4 (oko 200°c). Bezbojan je, na oko 500°c razlaže se na 2 o 3 i o 2 . Arsenska kiselina se dobiva djelovanjem koncentriranog hno 3 na kao ili kao 2 o 3 . Soli arsenske kiseline (arsenati) su nerastvorljive u vodi, sa izuzetkom soli alkalnih metala i amonijuma. Poznate su soli koje odgovaraju kiselinama ortoarsen h 3 aso 4 , metaarsen haso 3 i piroarsen h 4 kao 2 o 7; posljednje dvije kiseline nisu dobijene u slobodnom stanju. Kada se stapa s metalima, M. uglavnom formira spojeve ( arsenidi).

Dobijanje i korišćenje . M. se u industriji dobija zagrevanjem arsenovog pirita:

feass = fes + as

ili (rjeđe) kao 2 o 3 redukcija sa drvenim ugljem. Oba procesa se izvode u vatrostalnim glinenim retortama spojenim na prijemnik za kondenzaciju pare M. Anhidrid arsena se dobija oksidativnim prženjem ruda arsena ili kao nusproizvod prženja polimetalnih ruda, gotovo uvijek sadrži M. Prilikom oksidativnog prženja, jer se formiraju 2 o 3 pare koje se kondenzuju u komore za hvatanje. Sirovo kao 2 o 3 prečišćava se sublimacijom na 500-600°c. Prečišćen kao 2 o 3 koristi se za proizvodnju M. i njegovih preparata.

Mali aditivi M. (0,2-1,0% po masi) unose se u olovo koje se koristi za proizvodnju sačme (M. povećava površinski napon rastopljenog olova, zbog čega sačma poprima oblik blizak sfernom; M. blago povećava površinski napon rastopljenog olova). povećava tvrdoću olova). Kao delimična zamena za antimon, M. je deo nekih babita i štamparskih legura.

Čista M. nije otrovna, ali su sva njena jedinjenja koja su rastvorljiva u vodi ili koja mogu da pređu u rastvor pod dejstvom želudačnog soka izuzetno otrovna; posebno opasno arsenski vodonik. Od spojeva koji se koriste u proizvodnji M., anhidrid arsena je najotrovniji. Gotovo sve sulfidne rude obojenih metala, kao i željezni (sumporni) pirit, sadrže primjesu M.. Zbog toga se prilikom njihovog oksidativnog prženja, zajedno sa sumpordioksidom, uvijek stvara tako 2, kao 2 o 3; većina se kondenzuje u dimnim kanalima, ali u odsustvu ili niskoj efikasnosti postrojenja za tretman, izduvni gasovi rudnih peći zahvataju značajne količine od 2 o 3 . Čista M., iako nije otrovna, uvijek je prekrivena premazom otrovnog kao 2 o 3 kada se čuva na zraku. U nedostatku odgovarajuće ventilacije, jetkanje metala (gvožđe, cink) tehničkom sumpornom ili hlorovodoničnom kiselinom koja sadrži primes M. je izuzetno opasno, jer u tom slučaju nastaje arsenski vodonik.

S. A. Pogodin.

M. u tijelu. As element u tragovima M. je sveprisutan u divljini. Prosečan sadržaj M. u zemljištu je 4 10 -4%, u biljnom pepelu - 3 10 -5%. Sadržaj M. u morskim organizmima je veći nego u kopnenim (u ribama 0,6-4,7 mg u 1 kg sirove materije se akumuliraju u jetri). Prosječan sadržaj M. u ljudskom tijelu je 0,08-0,2 mg/kg. U krvi je M. koncentrisan u eritrocitima, gdje se vezuje za molekul hemoglobina (štaviše, globinska frakcija ga sadrži dvostruko više nego u hemu). Najveća količina (po 1 G tkiva) nalazi se u bubrezima i jetri. Mnogo M. se nalazi u plućima i slezeni, koži i kosi; relativno malo - u likvoru, mozgu (uglavnom hipofiza), gonadama itd. U tkivima M. je u glavnoj proteinskoj frakciji, znatno manje - u kiselini rastvorljivoj i nalazi se samo mali deo. u lipidnoj frakciji. M. je uključen u redoks reakcije: oksidativno razlaganje složenih ugljikohidrata, fermentaciju, glikolizu itd. Jedinjenja M. se koriste u biohemiji kao specifična inhibitori enzime za proučavanje metaboličkih reakcija.

M. u medicini. Organska jedinjenja M. (aminarson, miarsenol, novarsenal, osarsol) koriste se uglavnom za lečenje sifilisa i protozojskih bolesti. Neorganski preparati M. - natrijum arsenit (natrijum arsenska kiselina), kalijum arsenit (kalijum arsenska kiselina), anhidrid arsena kao 2 o 3, propisuju se kao opšti tonik i tonik. Pri lokalnoj primeni anorganski preparati M. mogu izazvati nekrotizirajući efekat bez prethodne iritacije, zbog čega ovaj proces teče gotovo bezbolno; ovo svojstvo, koje je najizraženije u kao 2 o 3 , koristi se u stomatologiji za uništavanje zubne pulpe. M.-ovi neorganski preparati se takođe koriste za lečenje psorijaze.

Vještački dobijeni radioaktivni izotopi M. 74 as (t 1 / 2 = 17,5 dan) i 76 kao (t 1/2 = 26,8 h) koriste se u dijagnostičke i terapeutske svrhe. Uz njihovu pomoć razjašnjava se lokalizacija tumora mozga i utvrđuje stupanj radikalnosti njihovog uklanjanja. Radioaktivni M. se ponekad koristi za bolesti krvi itd.

Prema preporukama Međunarodne komisije za zaštitu od zračenja, maksimalno dozvoljeni sadržaj od 76 u telu je 11 mikrokuri. Prema sanitarnim standardima usvojenim u SSSR-u, maksimalno dozvoljene koncentracije od 76 u vodi i otvorenim akumulacijama su 1 10 -7 curie/l, u vazduhu radnih prostorija 5 10 -11 curie/l. Svi M.-ovi preparati su veoma otrovni. Kod akutnog trovanja osjećaju jake bolove u trbuhu, dijareju, oštećenje bubrega; mogući kolaps, konvulzije. Kod kroničnih trovanja najčešći su gastrointestinalni poremećaji, katari sluzokože respiratornog trakta (faringitis, laringitis, bronhitis), lezije kože (egzantema, melanoza, hiperkeratoza), poremećaji osjetljivosti; mogući razvoj aplastične anemije. U liječenju trovanja M. lijekovima od najvećeg značaja je unitiol.

Mjere za sprečavanje industrijskog trovanja treba da budu usmjerene prvenstveno na mehanizaciju, zaptivanje i uklanjanje prašine iz tehnološkog procesa, na stvaranje efikasne ventilacije i obezbjeđivanje radnika ličnom zaštitnom opremom od izlaganja prašini. Obavezni su redovni zdravstveni pregledi radnika. Prethodni zdravstveni pregledi obavljaju se po prijemu u radni odnos, a za zaposlene jednom u šest mjeseci.

Lit.: Remi G., Kurs neorganske hemije, trans. sa njemačkog, tom 1, M., 1963, str. 700-712; Pogodin S. A., Arsen, u knjizi: Kratka hemijska enciklopedija, tom 3, M., 1964; Štetne materije u industriji, pod op. ed. N. V. Lazareva, 6. izd., 2. deo, L., 1971.

preuzmi sažetak

Hvala

Stranica pruža referentne informacije samo u informativne svrhe. Dijagnozu i liječenje bolesti treba provoditi pod nadzorom specijaliste. Svi lijekovi imaju kontraindikacije. Potreban je savjet stručnjaka!

Opće informacije

Jedinstvenost arsenik je da se može naći svuda - u stijenama, mineralima, vodi, zemljištu, životinjama i biljkama. Čak se naziva i sveprisutnim elementom. Arsen je rasprostranjen u različitim geografskim regionima Zemlje zbog hlapljivosti njegovih jedinjenja i njihove visoke rastvorljivosti u vodi. Ako je klima u regiji vlažna, tada se element ispere iz zemlje, a zatim odnese podzemnim vodama. Površinske vode i duboke rijeke sadrže od 3 µg/l do 10 µg/l supstance, dok voda mora i oceana sadrži mnogo manje, oko 1 µg/l.

Arsen se u organizmu odrasle osobe nalazi u količini od približno 15 mg. Najviše se nalazi u jetri, plućima, tankom crijevu i epitelu. Apsorpcija supstance se dešava u želucu i crevima.
Antagonisti supstance su fosfor, sumpor, selen, vitamini E, C, kao i neke aminokiseline. Zauzvrat, supstanca ometa tjelesnu apsorpciju selena, cinka, vitamina A, E, C, folne kiseline.
Tajna njegovih prednosti je u njegovoj količini: u maloj dozi, obavlja niz korisnih funkcija; a kod velikih je najjači otrov.

Funkcije:

• Poboljšanje apsorpcije fosfora i azota.
• Stimulacija hematopoeze.
• Slabljenje oksidativnih procesa.
• Interakcija sa proteinima, lipoičnom kiselinom, cisteinom.

Dnevna potreba za ovom tvari je mala - od 30 do 100 mcg.

Arsen kao hemijski element

Arsen je klasifikovan kao hemijski element V grupe periodnog sistema i pripada porodici azota. U prirodnim uslovima, ova supstanca je predstavljena jedinim stabilnim nuklidom. Više od deset radioaktivnih izotopa arsena je umjetno dobiveno, sa širokim rasponom vrijednosti poluraspada - od nekoliko minuta do nekoliko mjeseci. Formiranje pojma povezano je s njegovom upotrebom za istrebljenje glodara - miševa i štakora. Latinski naziv Arsenicum (As) izvedeno od grčke reči arsena", Šta znači: moćan, jak.

Istorijski podaci

Arsen u svom najčistijem obliku otkriven je tokom alhemijskih eksperimenata u srednjem veku. A njegovi spojevi su ljudima poznati od davnina, koristili su se za proizvodnju lijekova i boja. Danas se arsen koristi u metalurgiji na posebno svestran način.

Istoričari su jedno od perioda ljudskog razvoja nazvali bronzanim dobom. U to vrijeme ljudi su prešli s kamenog oružja na poboljšano bronzano oružje. Bronza je jedinjenje ( legura) lim sa bakrom. Prema istoričarima, prva bronza je izlivena u dolini Tigra i Eufrata, oko 30. veka. BC. U zavisnosti od procentualnog sastava komponenti uključenih u leguru, bronza koju su izlili različiti kovači mogla je imati različita svojstva. Naučnici su otkrili da je najbolja bronza s vrijednim svojstvima legura bakra, koja sadrži do 3% kositra i do 7% arsena. Takva bronca se lako lijevala i bolje kovala. Vjerojatno je tijekom topljenja ruda bakra pomiješana sa produktima trošenja minerala bakar-arsen sulfida, koji su imali sličan izgled. Drevni majstori su cijenili dobra svojstva legure, a zatim su namjerno tražili nalazišta minerala arsena. Da bi ih pronašli, koristili su specifično svojstvo ovih minerala da daju miris bijelog luka kada se zagriju. Ali s vremenom je prestalo topljenje bronze koja sadrži jedinjenja arsena. Najvjerojatnije, to se dogodilo zbog činjenice da se trovanje vrlo često događalo prilikom ispaljivanja tvari koje sadrže arsen.

Naravno, u dalekoj prošlosti ovaj element je bio poznat samo u obliku svojih minerala. U staroj Kini poznavali su čvrsti mineral nazvan realgar, koji je, kako je sada poznato, sulfid sastava As4S4. riječ " realgar"na arapskom znači" rudnika prašine". Ovaj mineral se koristio za klesanje kamena, ali je imao jedan značajan nedostatak: na svjetlu ili pri zagrijavanju, realgar se "kvario", jer se pod utjecajem toplinske reakcije pretvarao u sasvim drugu tvar As2S3.

Naučnik i filozof Aristotel u 4. v. BC. dao ime ovom mineralu - " sandarac". Tri veka kasnije, rimski učenjak i pisac Plinije Stariji zajedno sa doktorom i botaničarom Dioscorides opisao još jedan mineral tzv orpiment. Latinski naziv minerala je preveden " zlatna boja". Ovaj mineral je korišten kao žuta boja.

U srednjem veku, alhemičari su izolovali tri oblika supstance: žuti arsen ( što je sulfid As2S3), crvena ( sulfid As4S4) i bijelo ( oksid As2O3). Bijela nastaje sublimacijom nekih nečistoća arsena tokom pečenja bakrenih ruda koje sadrže ovaj element. Kondenzirao se iz gasne faze i taložio u obliku bijelog premaza, nakon čega je sakupljen.

U 13. veku, alhemičari su zagrejali žuti arsen i sapun da bi stvorili supstancu nalik metalu koja je možda bila prva čista veštačka supstanca. Ali nastala supstanca prekršila je ideje alhemičara o mističnoj "vezi" sedam njima poznatih metala sa sedam astronomskih objekata - planeta; zato su alhemičari nastalu supstancu nazvali "nelegitimnim metalom". Iza njega su primijetili jedno zanimljivo svojstvo - supstanca je bakru mogla dati bijelu boju.

Arsen je jasno identifikovan kao samostalna supstanca početkom 17. veka, kada je apotekar Johann Schroeder kod redukcije oksida ugljenom, dobio sam ga u čistom obliku. Nekoliko godina kasnije, francuski lekar i hemičar Nicola Lemery uspjeli dobiti ovu supstancu zagrijavanjem njenog oksida u mješavini s potašom i sapunom. U narednom veku već je bio poznat i nazivan je neobičnim "polumetalom".

švedski naučnik Scheele eksperimentalno dobiveni arsen plinoviti vodik i arsenska kiselina. U isto vrijeme A.L. Lavoisier prepoznao ovu supstancu kao samostalan hemijski element.

Biti u prirodnim uslovima

Element se često nalazi u prirodnim uslovima u jedinjenjima sa bakrom, kobaltom, niklom i gvožđem. U zemljinoj kori ga nema toliko – oko 5 grama po toni, što je otprilike isto kao kalaj, molibden, germanijum, volfram i brom.

Sastav minerala koji formiraju dati hemijski element ( danas ih ima više od 200), zbog "polumetalnih" svojstava elementa. Može biti u negativnom i pozitivnom oksidacionom stanju i stoga se lako kombinuje sa mnogim drugim elementima; u pozitivnoj oksidaciji, arsen igra ulogu metala ( na primjer, u sulfidima), s negativom - nemetalni ( u arsenidima). Minerali koji sadrže arsen imaju složen sastav. Sam element može zamijeniti atome antimona, sumpora i metala u kristalnoj rešetki.

Mnoga jedinjenja metala i arsena, sudeći po njihovom sastavu, su pre intermetalna jedinjenja nego arsenidi; neki od njih se razlikuju po promjenjivom sadržaju glavnog elementa. Nekoliko metala može istovremeno biti prisutno u arsenidima, a atomi ovih metala, sa bliskim ionskim radijusom, mogu zamijeniti jedni druge u kristalnoj rešetki u proizvoljnim omjerima. Svi minerali klasifikovani kao arsenidi imaju metalni sjaj. Neprozirne su, teške, niske tvrdoće.

Primjer prirodnih arsenida ( ima ih oko 25) može poslužiti mineralima kao što su skuterudit, saflorit, rammelsbergit, niklskuterudit, niklin, lolingit, sperilit, maučerit, algodonit, langisit, klinosaflorit. Ovi arsenidi imaju veliku gustinu i pripadaju grupi "superteških" minerala.

Najčešći mineral je arsenopirit ( ili, kako se još naziva, arsenički pirit). Za hemičare je zanimljiva struktura onih minerala u kojima je arsen prisutan istovremeno sa sumporom i u kojima igra ulogu metala, budući da je grupiran zajedno sa drugim metalima. Ovi minerali su arsenosulvanit, girodit, arsenohaučekornit, freibergit, goldfieldit, tenantit i argentotennantit. Struktura ovih minerala je veoma složena.

Prirodni sulfidi kao što su realgar, orpiment, dimorfit, getčelit, imaju pozitivno oksidaciono stanje As ( lat. oznaka arsena). Ovi minerali izgledaju kao male inkluzije, iako su povremeno u nekim područjima iskopani veliki kristali velike veličine i težine.

Zanimljiva je činjenica da prirodne soli arsenske kiseline, nazvane arsenati, izgledaju vrlo različito. Eritrit ima kobaltnu boju, skorodit, annabergit i simpsite su zeleni. A gernezit, ketigit, ruzveltit su potpuno bezbojni.

U centralnom okrugu Švedske nalaze se kamenolomi u kojima se kopa ruda feromangana. U ovim kamenolomima pronađeno je i opisano više od pedeset uzoraka minerala koji su arsenati. Neki od ovih arsenata nisu pronađeni nigdje drugdje. Prema mišljenju stručnjaka, ovi minerali su nastali na niskim temperaturama kao rezultat interakcije arsenske kiseline s drugim supstancama. Arsenati su produkti oksidacije nekih sulfidnih ruda. Obično nemaju nikakvu vrijednost osim estetske. Takvi minerali su ukrasi mineraloških zbirki.

Nazivi minerala su davani na različite načine: neki od njih su dobili imena po naučnicima, istaknutim političarima; drugi su dobili imena po lokalitetu na kojem su pronađeni; drugi su dobili imena po grčkim terminima koji označavaju njihova glavna svojstva ( npr. boja); četvrti su se zvali skraćenicama koje označavaju početna slova imena drugih elemenata.

Na primjer, zanimljivo je formiranje drevnog imena takvog minerala kao što je niklin. Ranije se zvao kupfernikel. Nemački rudari koji su radili na bakru pre pet ili šest vekova sujeverno su se plašili zlog planinskog duha zvanog Nikl. njemačka riječ " kupfer"značio" bakar". Kupfernikl su zvali "prokleti" ili "lažni" bakar. Ova ruda je bila vrlo slična bakru, ali se iz nje nije mogao dobiti bakar. Ali pronašao je svoju primjenu u proizvodnji stakla. Uz njegovu pomoć staklo je obojeno u zeleno. Kasnije je iz ove rude izolovan novi metal, koji je nazvan nikal.

Čisti arsen je prilično inertan u svojim hemijskim svojstvima i može se naći u svom prirodnom stanju. Izgleda kao spojene igle ili kocke. Takav grumen je lako samljeti u prah. Sadrži do 15% nečistoća ( kobalt, gvožđe, nikl, srebro i drugi metali).

Sadržaj As u tlu je po pravilu od 0,1 mg/kg do 40 mg/kg. U onim područjima gdje se nalazi ruda arsena, te u području vulkana, tlo može sadržavati vrlo veliku količinu As - do 8 g/kg. Upravo se ovaj pokazatelj nalazi u nekim područjima Novog Zelanda i Švicarske. U takvim područjima flora umire, a životinje obolijevaju. Ista situacija je tipična za pustinje i stepe, gdje se arsen ne ispire iz tla. U poređenju sa prosječnim sadržajem, glinene stijene se također smatraju obogaćenima, jer sadrže četiri puta više tvari arsena.

Ako se čista tvar pretvori u hlapljivo organoarsensko jedinjenje kao rezultat biometilacije, onda se iz tla prenosi ne samo vodom, već i vjetrom. Biometilacija je dodavanje metil grupe da bi se formirala C-As veza. Ovaj proces se provodi uz sudjelovanje supstance metilkobalamin - metilirani derivat vitamina B12. Biometilacija As se dešava i u morskoj i u slatkoj vodi. To dovodi do stvaranja arsensko-organskih jedinjenja kao što su metilarsonska i dimetilarsonska kiselina.

U područjima gdje nema specifičnog zagađenja, koncentracija arsena je 0,01 µg/m3, au industrijskim područjima gdje se nalaze elektrane i tvornice koncentracija dostiže nivo od 1 µg/m3. U područjima gdje se nalaze industrijski centri padavine arsena su intenzivne i iznose 40 kg/m2. km godišnje.

Isparljiva jedinjenja arsena, kada njihova svojstva još nisu bila u potpunosti proučena, donosila su ljudima mnogo problema. Masovna trovanja nisu bila neuobičajena ni u 19. vijeku. Ali doktori nisu znali razloge trovanja. A otrovna tvar je bila sadržana u zelenoj boji za tapete i u gipsu. Visoka vlažnost dovela je do stvaranja plijesni. Pod djelovanjem ova dva faktora nastaju isparljive organoarsenske tvari.

Postoji pretpostavka da bi proces stvaranja hlapljivih organoarsenih derivata mogao uzrokovati odloženo trovanje cara Napoleonšto je dovelo do njegove smrti. Ova pretpostavka se zasniva na činjenici da su 150 godina nakon njegove smrti u njegovoj kosi pronađeni tragovi arsena.

Arsenske supstance se nalaze u umjerenim količinama u nekim mineralnim vodama. Općeprihvaćeni standardi utvrđuju da koncentracija arsena u ljekovitim mineralnim vodama ne smije prelaziti 70 µg/l. U principu, čak i ako je koncentracija tvari veća, to može dovesti do trovanja samo uz stalnu dugotrajnu upotrebu.

Arsen se može naći u prirodnim vodama u različitim jedinjenjima i oblicima. Trovalentni arsen, na primjer, mnogo je puta toksičniji od petovalentnog arsena.

Neke morske alge mogu akumulirati arsen do nivoa opasnih za ljude. Takve alge mogu dobro rasti, pa čak i razmnožavati se u kiseloj sredini arsena. U nekim zemljama se koriste kao pesticidi ( protiv pacova).

Hemijska svojstva

Ponekad se arsen naziva metalom, ali u stvari je pre nemetal. Ne stvara soli u kombinaciji s kiselinama, ali je sama po sebi supstanca koja stvara kiseline. Stoga se naziva i polumetalnim. Kao i fosfor, arsen može postojati u različitim alotropnim oblicima.

Jedan od ovih oblika je sivi arsen, prilično krhka supstanca. Njegova fraktura ima svijetli metalni sjaj ( stoga je njegovo drugo ime "metalni arsen"). Električna provodljivost ovog polumetala je 17 puta manja od bakra, ali u isto vrijeme 3,6 puta veća od žive. Što je temperatura viša, to je niža električna provodljivost. Ovo tipično svojstvo metala karakteristično je i za ovaj polumetal.

Ako se pare arsena kratko ohlade na temperaturu od -196 stepeni ( je temperatura tečnog azota), dobijate meku prozirnu žutu tvar, koja po izgledu podsjeća na žuti fosfor. Gustina ove supstance je mnogo manja od gustine metalnog arsena. Žuti parovi arsena i arsena sastavljeni su od molekula koji su u obliku tetraedra ( one. piramidalnog oblika sa četiri baze). Molekuli fosfora imaju isti oblik.

Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, kao i kada se zagrije, žuti arsen trenutno prelazi u siv; ova reakcija oslobađa toplotu. Ako se pare kondenziraju u inertnoj atmosferi, tada nastaje drugi oblik ovog elementa - amorfni. Ako se para arsena taloži na staklo, formira se zrcalni film.

Struktura vanjskog omotača elektrona ovog elementa je ista kao i kod fosfora i dušika. Arsen, kao i fosfor, može formirati tri kovalentne veze.

Ako je vazduh suv, tada As ima stabilan oblik. Od vlažnog zraka blijedi i odozgo je prekriven crnim oksidom. Kada se zapale, pare arsena lako sagorevaju plavim plamenom.

Kao što je u svom čistom obliku prilično inertan; alkalije, voda i razne kiseline koje nemaju oksidirajuća svojstva ne utječu ni na koji način. Ako uzmemo razrijeđenu dušičnu kiselinu, onda će ona oksidirati čistu kao ortoarsensku kiselinu, a ako uzmemo koncentriranu, oksidiraće u ortoarsensku kiselinu.

Kao što reaguje sa sumporom i halogenima. U reakcijama sa sumporom nastaju sulfidi različitog sastava.

Arsen kao otrov

Sva jedinjenja arsena su otrovna.

Akutno trovanje ovim supstancama manifestuje se bolovima u trbuhu, proljevom, povraćanjem i depresijom CNS-a. Simptomi trovanja ovom supstancom vrlo su slični onima kod kolere. Stoga su se u sudskoj praksi ranije često susreli slučajevi upotrebe arsena kao otrova. Otrovno jedinjenje koje se najuspješnije koristi u kriminalne svrhe je arsenik trioksid.

U onim područjima gdje postoji višak tvari u vodi i tlu, ona se nakuplja u štitnoj žlijezdi ljudi. Kao rezultat toga, razvijaju endemsku strumu.

Trovanje arsenom

Simptomi trovanja arsenom manifestuju se metalnim ukusom u ustima, povraćanjem i jakim bolovima u abdomenu. Kasnije se mogu javiti konvulzije ili paraliza. Trovanje može dovesti do smrti. Najčešći i najpoznatiji protuotrov za trovanje arsenom je mlijeko. Glavni protein u mleku je kazein. Sa arsenom stvara nerastvorljivo jedinjenje koje se ne apsorbuje u krv.

Do trovanja dolazi:
1. Prilikom udisanja spojeva arsena u obliku prašine ( najčešće u nepovoljnim uslovima rada).
2. Pijuci otrovnu vodu i hranu.
3. Prilikom upotrebe određenih lijekova. Višak supstance se taloži u koštanoj srži, plućima, bubrezima, koži, crevnom traktu. Postoji veliki broj dokaza da su neorganska jedinjenja arsena kancerogena. Dugotrajna upotreba vode ili lijekova otrovane arsenom može dovesti do raka kože niskog stupnja ( bowenov rak) ili hemangioendotelioma jetre.

Kod akutnog trovanja potrebno je ispiranje želuca kao prva pomoć. U stacionarnim uslovima radi se hemodijaliza za čišćenje bubrega. Za primjenu kod akutnih i kroničnih trovanja koristi se Unitiol - univerzalni protuotrov. Dodatno se koriste antagonističke supstance: sumpor, selen, cink, fosfor; i bez greške uvesti kompleks vitamina i aminokiselina.

Simptomi predoziranja i nedostatka

Mogući znaci nedostatka arsena manifestuju se smanjenjem koncentracije triglicerida u krvi, povećanom plodnošću, pogoršanjem razvoja i rasta organizma.

Arsen je vrlo toksična supstanca, jedna doza od 50 mg može biti smrtonosna. Predoziranje se manifestuje razdražljivošću, alergijama, glavoboljom, dermatitisom, ekcemom, konjuktivitisom, depresijom respiratorne funkcije i nervnog sistema, te disfunkcijom jetre. Predoziranje nekom supstancom povećava rizik od razvoja raka.

Izvor elementa su: biljni i životinjski proizvodi, plodovi mora, žitarice, žitarice, duhan, vino, pa čak i voda za piće.

Ne treba da brinete da ovaj element u tragovima unesete u našu ishranu – ima ga u gotovo svim proizvodima životinjskog i biljnog porekla, nema ga osim u sastavu rafinisanog šećera. Sa hranom nam dolazi u dovoljnim količinama. Namirnice koje su njime posebno bogate, kao što su škampi, jastozi, jastozi - da ne bi došlo do predoziranja, treba jesti umjereno kako ne biste ušli u preveliku količinu otrova.

Jedinjenja arsena mogu ući u ljudski organizam s mineralnom vodom, morskim plodovima, sokovima, vinima od grožđa, lijekovima, herbicidima i pesticidima. Ova supstanca se akumulira uglavnom u retikuloendotelnom sistemu, kao iu plućima, koži i bubrezima. Nedovoljnim dnevnim unosom supstance u organizam smatra se 1 mcg/dan. Prag toksičnosti je približno 20 mg.

Velika količina elementa nalazi se u ribljem ulju i, začudo, u vinima. U normalnoj vodi za piće sadržaj tvari je nizak i nije opasan po zdravlje - oko 10 µg / l. Neki regioni sveta ( Meksiko, Tajvan, Indija, Bangladeš) su poznati po tome što imaju visok nivo arsena u vodi za piće ( 1 mg/l), pa se tamo ponekad dešava i masovno trovanje građana.

Arsen sprječava gubitak fosfora u tijelu. Vitamin D je regulatorni faktor u procesu metabolizma fosfora i kalcijuma, a arsen, zauzvrat, reguliše metabolizam fosfora.

Također je poznato da se neki od oblika alergija razvijaju zbog nedostatka arsena u tijelu.

Element u tragovima se koristi za povećanje apetita kod anemije. Za trovanje selenom, arsen je odličan protivotrov. Eksperimentalne studije na miševima pokazale su da precizno izračunate doze supstance pomažu u smanjenju incidencije raka.

S povećanjem koncentracije elementa u tlu ili hrani dolazi do intoksikacije. Teška intoksikacija može dovesti do tako ozbiljnih bolesti kao što su rak larinksa ili leukemija. Štaviše, povećaće se i broj umrlih.

Poznato je da se 80% tvari koja s hranom uđe u organizam šalje u gastrointestinalni trakt i odatle ulazi u krvotok, a preostalih 20% ulazi u nas preko kože i pluća.

Dan nakon ulaska u tijelo, više od 30% tvari se izlučuje iz njega urinom, a oko 4% fecesom. Prema klasifikaciji, arsen je klasifikovan kao imunotoksični, uslovno esencijalni elementi. Dokazano je da supstanca učestvuje u gotovo svim važnim biohemijskim procesima.

Arsen u stomatologiji

Ova supstanca se često koristi za liječenje zubnih bolesti kao što je karijes. Karijes počinje činjenicom da se vapnene soli zubne cakline počnu razbijati, a oslabljeni zub napadaju patogeni. Utječući na mekani unutrašnji dio zuba, mikrobi formiraju karijesnu šupljinu.
Ako se u ovoj fazi bolesti karijesna šupljina očisti i ispuni materijalom za punjenje, tada će zub ostati "živ". A ako pustite da proces ide svojim tokom, onda karijesna šupljina stiže do tkiva koje sadrži krvne, nervne i limfne žile. To se zove pulpa.

Razvija se upala pulpe, nakon čega će jedino sredstvo za sprječavanje daljeg širenja bolesti biti uklanjanje živca. Za ovu manipulaciju je potreban arsen.

Pulpa se izlaže zubnim instrumentom, na nju se stavlja zrno paste koja sadrži arsensku kiselinu i ona se praktično trenutno difundira u pulpu. Dan kasnije, zub umire. Sada se pulpa može ukloniti potpuno bezbolno, a korijenski kanali i pulpna komora mogu se ispuniti posebnom antiseptičkom pastom, a zub se može plombirati.

Arsen u liječenju leukemije

Arsen se prilično uspješno koristi za liječenje blažeg oblika leukemije, kao iu periodu primarne egzacerbacije, u kojem još nije uočeno naglo povećanje slezene i limfnih čvorova. Smanjuje ili čak potiskuje patološko stvaranje leukocita, stimulira crvenu hematopoezu i oslobađanje eritrocita na periferiju.

Dobivanje arsena

Dobija se kao nusproizvod preradom ruda olova, bakra, kobalta i cinka, kao i pri vađenju zlata. Neke od polimetalnih ruda sadrže i do 12% arsena. Ako se zagriju na 650 - 700 stepeni, tada u nedostatku zraka dolazi do sublimacije. Ako se zagrije na zraku, nastaje "bijeli arsen", koji je hlapljiv oksid. Podvrgava se kondenzaciji i zagrijava ugljem, tokom ove reakcije, arsen se smanjuje. Dobijanje ovog elementa je štetna proizvodnja.

Ranije, prije razvoja ekologije kao nauke, "bijeli arsen" se ispuštao u atmosferu u velikim količinama, a potom se taložio na drveću i biljkama. Dozvoljena koncentracija u zraku je 0,003 mg/m3, dok u blizini industrijskih objekata koncentracija dostiže 200 mg/m3. Začudo, nisu fabrike koje proizvode arsen te koje više zagađuju životnu sredinu, već elektrane i preduzeća obojene metalurgije. Donji sedimenti u blizini topionica bakra sadrže veliku količinu elementa - do 10 g/kg.

Još jedan paradoks je da se ova supstanca ekstrahuje u većim količinama nego što je potrebno. Ovo je rijetka pojava u rudarskoj industriji metala. Viškovi se moraju odlagati u velike metalne kontejnere, skrivajući ih u razrađenim starim rudnicima.

Vrijedan industrijski mineral je arsenopirit. Velika nalazišta bakra i arsena nalaze se u Centralnoj Aziji, Gruziji, SAD, Japanu, Norveškoj, Švedskoj; zlato-arsen - u SAD-u, Francuskoj; arsen-kobalt - na Novom Zelandu, Kanada; arsen-kalaj - u Engleskoj i Boliviji.

Određivanje arsena

Kvalitativna reakcija na arsen sastoji se u taloženju žutih sulfida iz otopina klorovodične kiseline. Tragovi se određuju Gutzeit metodom ili Marshovom reakcijom: papirne trake impregnirane HgCl2 mijenjaju boju u tamnu u prisutnosti arsina, što sublimaciju reducira u živu.

U posljednjih pola stoljeća razvijene su različite tehnike osjetljive analize ( spektrometrija), zahvaljujući kojoj se čak i mala količina arsena može otkriti. Ako je u vodi vrlo malo tvari, tada se vrši predkoncentracija uzoraka.

Neki spojevi se analiziraju metodom selektivnog hidrida. Ova metoda se sastoji u provođenju selektivne redukcije analita u isparljivu supstancu arsin. Isparljivi arsini se zamrzavaju u posudi ohlađenoj tečnim dušikom. Zatim, polaganim zagrijavanjem sadržaja posude, moguće je osigurati da različiti arsini ispare odvojeno jedan od drugog.

Industrijska primjena

Oko 98% svega iskopanog arsena se ne koristi u svom čistom obliku. Ali njegovi spojevi su stekli popularnost i koriste se u raznim industrijama. Na stotine tona supstance se iskopa i koristi godišnje. Dodaje se u sastav legura ležajeva radi poboljšanja kvaliteta, koristi se za izradu kablova i olovnih baterija za povećanje tvrdoće, koristi se u legurama sa germanijumom ili silicijumom u proizvodnji poluvodičkih uređaja. Arsen se koristi kao dodatak koji daje određenu vrstu provodljivosti "klasičnim" poluprovodnicima.

Arsen je vrijedan materijal u obojenoj metalurgiji. Kada se doda olovo u količini od 1%, povećava se tvrdoća legure. Ako se u rastopljeno olovo doda malo arsena, tada u procesu bacanja sačma izlaze kuglice sfernog pravilnog oblika. Dodatak bakra povećava njegovu čvrstoću, otpornost na koroziju i tvrdoću. Zahvaljujući ovom aditivu, povećava se fluidnost bakra, što olakšava proces izvlačenja žice.

Kao što se dodaje nekim vrstama mesinga, bronze, štamparskih legura, babita. Ali ipak, metalurzi pokušavaju isključiti ovaj aditiv iz procesa proizvodnje, jer je vrlo štetan za ljude. Štaviše, štetan je i za metale, jer prisustvo arsena u velikim količinama pogoršava svojstva mnogih legura i metala.

Oksidi se koriste u proizvodnji stakla kao izbjeljivači stakla. Čak su i drevni duvači stakla znali da bijeli arsen doprinosi neprozirnosti stakla. Međutim, njegovi mali dodaci, naprotiv, posvjetljuju staklo. Arsen je još uvijek uključen u formulaciju nekih čaša, na primjer, "bečko" staklo koje se koristi za izradu termometara.

Jedinjenja arsena koriste se kao antiseptik za zaštitu od kvarenja, kao i za očuvanje krzna, koža, plišanih životinja; za stvaranje boja protiv obrastanja za vodeni transport; za impregnaciju drveta.

Biološka aktivnost pojedinih As derivata interesovala je agronome, radnike sanitarno-epidemiološke službe i veterinare. Kao rezultat, stvoreni su preparati koji sadrže arsen, koji su bili stimulansi produktivnosti i rasta; lijekovi za prevenciju bolesti stoke; antihelmintici.

Zemljovlasnici u staroj Kini tretirali su usjeve riže arsenik oksidom kako bi ih zaštitili od gljivičnih bolesti i pacova i tako osigurali usjev. Sada je, zbog toksičnosti supstanci koje sadrže arsen, njihova upotreba u poljoprivredi ograničena.

Najvažnije oblasti za upotrebu supstanci koje sadrže arsen su proizvodnja mikro krugova, poluvodičkih materijala i optičkih vlakana, filmska elektronika, kao i uzgoj specijalnih monokristala za lasere. U tim slučajevima se po pravilu koristi gasoviti arsin. Indijum i galijum arsenidi se koriste u proizvodnji dioda, tranzistora i lasera.

U tkivima i organima element se uglavnom nalazi u proteinskoj frakciji, znatno manje u frakciji rastvorljivoj u kiselinama, a samo mali dio je u frakciji lipida. Učesnik je redoks reakcija, bez njega je nemoguća oksidativna razgradnja složenih ugljikohidrata. Učestvuje u fermentaciji i glikolizi. Jedinjenja ove supstance koriste se u biohemiji kao specifični inhibitori enzima koji su potrebni za proučavanje metaboličkih reakcija. Neophodan je ljudskom tijelu kao element u tragovima.