Arseeni eseme kirjeldus. Mürgistus arseeni ja selle sooladega – inimesele surmav annus, sümptomid, ravi

Suurema osa vastloodud NSV Liidu elanikkonnast esindasid peamiselt talupojad. Enamlaste peamiseks ülesandeks oli takistada talurahva iseseisvat põllumajanduslikku tegevust, kuna see välistas põhimõtted, millele tolleaegsed majandusreformid põhinesid: kollektiivne vastutus ja range tsentraliseerimine.

Kollektiviseerimise eeldused

Põllumajanduse kollektiviseerimine algstaadiumis oli väga loid ja esindas üksikuid omavalitsusi. Bolševike valitsus toetas ja julgustas selliseid algatusi, kuid ei kiirustanud talupoegi talusid ühendama.

Enamlaste peamiseks heidutuseks oli see, et revolutsiooni peamiseks tõukejõuks olid just talupojad, kes taotlesid õigust eramaaomandile. Võimud aga loobusid oma liberaalsest poliitikast pärast seda, kui külaelanikud hakkasid massiliselt organiseerima ühistuid – eraühinguid, mida riik ei kontrolli.

Koostöö ei takistanud mitte ainult tsentraliseerimist, vaid ka kogu NEP-i poliitikat. Bolševikud olid sunnitud võtma radikaalseid meetmeid, mis seisnesid põllumajanduse tegelikus sundkollektiviseerimises.

Kurss kollektiviseerimise poole

1927. aastal sai NEP läbikukkumine ilmseks isegi NLKP(b) valitsevale eliidile. Selle aasta detsembris partei XV kongressil osales I.V. Stalin kuulutas välja kursi põllumajanduse täielikule kollektiviseerimisele. Tollal oli see ainus võimalus tühjaks jäänud riigikassat täiendada.

Kolhoosidest pidi saama kommunistide totalitaarse režiimi usaldusväärne tugipunkt. Selline poliitika ei leidnud osa partei üsna mõjukatest liikmetest toetust, kes olid teadlikud sunniviisilise kollektiviseerimise tagajärgedest.

Selliste "ebasoovitavate elementide" kõrvaldamiseks puhastas Stalin isiklikult parteiridu - 15% kommunistidest -, bolševikud kaotasid oma parteikaardid ja saadeti Siberisse.

Kollektiviseerimise olemus NSV Liidus

Kollektiviseerimine oli põllumajandusliku tootmise ümberkujundamine. Põllumajandustootjad ja eratalupidajad olid sunnitud ühendama oma talud riigi kontrolli all olevaks kollektiivseks organisatsiooniks, millest suurem osa toodangust läks riigi omandisse.

Jõukatelt talupoegadelt, kes keeldusid kolhooside pidamisest, võeti ära kõik poliitilised ja kodanikuõigused, nad saadeti pagulusse, nende vara konfiskeeriti ning jagati võrdselt riigi ja petturi vahel.

Kolhooside tulemuslikkuse põhinäitaja oli vilja tase, mille talupojad igal aastal riigile üle andsid. Oma kolhoosi parimast küljest näitamiseks hakkasid kohalikud võimud talupoegadelt leiba vägisi ära võtma. Koos teraviljaga valiti välja ka muud tooted: köögiviljad, puuviljad, teraviljad.

Kõrgeim võim eesotsas Staliniga mõistis suurepäraselt, kuidas kohalikud ametnikud tegutsesid, kuid ei sekkunud sellesse kuidagi – riik vajas raha eelseisvaks industrialiseerimiseks.

Bolševike röövelliku poliitika tagajärjeks oli ulatuslik nälg ja miljonid allasurutud, süütud "riigivaenlased". Kollektiviseerimisprotsessi ametlikuks lõpuks loetakse 1937. aastat, sel ajal kollektiviseeriti üle 21 miljoni talupojatalu, mis moodustas üle 95% nende koguarvust.

Nõukogude riigi kujunemise ja arengu ajal, mille ajalugu algas bolševike võiduga Oktoobrirevolutsiooni ajal, toimus palju suuremahulisi majandusprojekte, mille elluviimine viidi ellu karmide sunnimeetmetega. Üks neist on põllumajanduse täielik kollektiviseerimine, mille eesmärgid, olemus, tulemused ja meetodid on saanud käesoleva artikli teemaks.

Mis on kollektiviseerimine ja mis on selle eesmärk?

Põllumajanduse täielikku kollektiviseerimist võib lühidalt defineerida kui väikeste üksikute põllumajandusettevõtete laialdast ühinemist suurteks kollektiivseteks ühendusteks, lühendatult kolhoosideks. 1927. aastal toimus järgmine, kus läbiti selle programmi elluviimise kursus, mis viidi seejärel läbi põhiosas riigi territooriumist kuni

Täielik kollektiviseerimine pidi partei juhtkonna hinnangul võimaldama riigil lahendada toona terava toiduprobleemi, reorganiseerides kesktalupoegadele ja vaestele kuuluvad väikesed talud suurteks kollektiivseteks agraarkompleksideks. Samal ajal eeldati sotsialistlike ümberkujunemiste vaenlaseks kuulutatud maakulakute täielikku likvideerimist.

Kollektiviseerimise põhjused

Kollektiviseerimise algatajad nägid põllumajanduse põhiprobleemi killustatuses. Paljud väiketootjad, kes jäid ilma võimalusest osta kaasaegseid seadmeid, kasutasid põldudel enamasti ebaefektiivset ja vähetootlikku käsitööd, mis ei võimaldanud saada suurt saaki. Selle tagajärjeks oli üha kasvav toiduainete ja tööstusliku tooraine puudus.

Selle olulise probleemi lahendamiseks käivitati põllumajanduse täielik kollektiviseerimine. Selle rakendamise alguse kuupäev ja selleks loetakse 19. detsember 1927 - päev, mil NLKP (b) XV kongressi töö lõpetati, sai küla elus pöördepunktiks. Algas endise, sajanditepikkuse eluviisi vägivaldne murdmine.

Tehke seda – ma ei tea mida

Erinevalt varasematest Venemaal läbi viidud agraarreformidest, nagu 1861. aastal Aleksander II ja 1906. aastal Stolypini poolt läbiviidud agraarreformidest, ei olnud kommunistide kollektiviseerimisel selgelt välja töötatud programmi ega konkreetselt välja toodud viise selle elluviimiseks.

Partei kongress andis juhised radikaalseks muudatuseks põllumajanduspoliitikas ning seejärel olid kohalikud juhid kohustatud seda ise omal ohul ja riisikol ellu viima. Isegi nende katsed pöörduda selgituste saamiseks keskasutuste poole suruti maha.

Protsess on alanud

Sellegipoolest läks parteikongressi algatatud protsess edasi ja järgmisel aastal hõlmas märkimisväärse osa riigist. Vaatamata sellele, et ametlikult kolhoosidesse astumine kuulutati vabatahtlikuks, toimus nende loomine enamasti haldus- ja sunnimeetmetega.

Juba 1929. aasta kevadel ilmusid NSV Liitu agrovolitatud esindajad - ametnikud, kes käisid kohapeal ja teostasid kõrgeima riigivõimu esindajana kontrolli kollektiviseerimise käigu üle. Neid aitasid arvukad komsomolisalgad, mis olid mobiliseeritud ka külaelu ümberkorraldamiseks.

Stalin "suurest pöördepunktist" talupoegade elus

Järgmisel revolutsiooni 12. aastapäeva päeval – 7. novembril 1928 avaldas ajaleht Pravda Stalini artikli, milles ta tõdes, et küla elus on saabunud "suur pöördepunkt". Tema sõnul on riik suutnud teha ajaloolise ülemineku väikepõllumajanduslikult tootmiselt kõrgpõllumajandusele, mis on pandud kollektiivsele alusele.

Samuti viidati paljudele spetsiifilistele näitajatele (enamasti ülespuhutud), mis annavad tunnistust sellest, et täielik kollektiviseerimine tõi kõikjal kaasa käegakatsutava majandusliku efekti. Sellest päevast peale olid enamiku nõukogude ajalehtede juhtivad artiklid täidetud "kollektiviseerimise võiduka marssi" kiitmisega.

Talurahva reaktsioon sundkollektiviseerimisele

Tegelik pilt erines põhimõtteliselt sellest, mida propagandaagentuurid püüdsid esitada. Talupoegadelt teravilja sunniviisiline äravõtmine, millega kaasnesid ulatuslikud arreteerimised ja talude hävimine, paiskas riigi uude kodusõja seisu. Ajal, mil Stalin rääkis maaelu sotsialistliku ümberkorraldamise võidust, lõõmasid mitmel pool riigis talupoegade ülestõusud, mida 1929. aasta lõpuks ulatus sadadesse.

Põllumajandussaaduste reaalne tootmine vastupidiselt partei juhtkonna väidetele samal ajal ei suurenenud, vaid langes katastroofiliselt. Selle põhjuseks oli asjaolu, et paljud talupojad, kartes kulakute hulka kuulumist, ei tahtnud oma vara kolhoosile anda, vähendasid teadlikult saaki ja tapsid kariloomi. Seega on täielik kollektiviseerimine ennekõike valus protsess, mille enamik maaelanikke küll tagasi lükkab, kuid mis viiakse läbi haldussunni meetoditega.

Püüab protsessi kiirendada

Samas otsustati 1929. aasta novembris hoogustada alanud põllumajanduse ümberkorraldamise protsessi, saata küladesse 25 tuhat kõige teadlikumat ja aktiivsemat töötegijat juhtima sinna loodud kolhoose. See episood läks riigi ajalukku kui "kahekümne viie tuhandiku" liikumine. Hiljem, kui kollektiviseerimine sai veelgi suurema ulatuse, kasvas linna sõnumitoojate arv peaaegu kolmekordseks.

Täiendava tõuke talupoegade sotsialiseerimise protsessile andis Üleliidulise Kommunistliku Bolševike Partei Keskkomitee 5. jaanuari 1930. aasta otsus. See näitas konkreetse ajakava, mille jooksul pidi täielik kollektiviseerimine riigi peamistes põllumaades lõpule viima. Käskkirjaga nähti ette nende lõplik üleviimine kollektiivsele juhtimisvormile 1932. aasta sügiseks.

Vaatamata resolutsiooni kategoorilisusele, ei andnud see nagu varemgi konkreetseid selgitusi talupoegade masside kolhoosidesse kaasamise viiside kohta ega andnud isegi täpset definitsiooni selle kohta, mis kolhoos peaks olema aastal. lõpp. Selle tulemusel lähtus iga kohalik pealik oma ettekujutusest sellest enneolematust töö- ja elukorraldusvormist.

Kohalike omavalitsuste autonoomia

Asjade selline seis on toonud kaasa arvukalt fakte kohaliku omavoli kohta. Üheks selliseks näiteks on Siber, kus kolhooside asemel hakkasid kohalikud ametnikud looma mingisuguseid kommuune, kus sotsialiseeriti mitte ainult kariloomad, tööriistad ja põllumaa, vaid üldiselt kogu vara, sealhulgas isiklikud asjad.

Samal ajal ei kõhelnud kohalikud liidrid, konkureerides omavahel kõrgeima kollektiviseerimise protsendi saavutamisel, julmi repressiivmeetmeid nende vastu, kes üritasid alanud protsessis osalemisest kõrvale hiilida. See põhjustas uue rahulolematuse plahvatuse, mis paljudes piirkondades väljendus avatud mässu vormis.

Nälg kui uue agraarpoliitika tagajärg

Sellegipoolest sai iga üksik ringkond nii siseturule kui ka ekspordiks mõeldud põllumajandussaaduste kogumise kava, mille elluviimise eest vastutas kohalik juhtkond isiklikult. Igat alatarnetamist peeti sabotaaži ilminguks ja sellel võivad olla traagilised tagajärjed.

Sel põhjusel kujunes välja olukord, kus rajoonide juhid sundisid vastutust kartes kolhoosnikke loovutama riigile kogu nende käsutuses oleva vilja, sealhulgas külvifondi. Sama pilt oli ka loomakasvatuses, kus kõik tõuveised saadeti aruandluse eesmärgil tapale. Raskusi süvendas kolhoosijuhtide äärmine ebakompetentsus, kes enamjaolt tulid külla parteikõne peale ja kellel polnud põllumajandusest aimugi.

Selle tulemusena põhjustas sellisel viisil läbi viidud põllumajanduse pidev kollektiviseerimine linnade toiduga varustatuse katkemist, külades aga laialdast näljahäda. Eriti hävitav oli see 1932. aasta talvel ja 1933. aasta kevadel. Samas süüdistasid võimud toimuvas toimuvas hoolimata juhtkonna ilmsetest valearvestustest osa vaenlasi, kes püüdsid takistada rahvamajanduse arengut.

Talurahva parema osa likvideerimine

Märkimisväärset rolli poliitika tegelikus läbikukkumises mängis nn kulakute klassi – jõukate talupoegade – likvideerimine, kes suutsid NEP-perioodil luua tugevad talud ja toodavad märkimisväärse osa kõigist põllumajandussaadustest. Loomulikult polnud neil mõtet kolhoosi astuda ja tööjõuga omandatud varast vabatahtlikult ilma jääda.

Kuna selline näide külaelu korraldamise üldisesse kontseptsiooni ei sobinud ning nad ise takistasid riigi parteijuhtkonna arvates vaeste ja kesktalupoegade kaasamist kolhoosidesse, võeti kursus nende likvideerimiseks.

Kohe anti välja vastav käskkiri, mille alusel kulakute talud likvideeriti, kogu vara anti kolhooside omandisse ning nad ise aeti sundvälja Kaug-Põhja ja Kaug-Ida piirkondadesse. Seega toimus täielik kollektiviseerimine NSV Liidu teraviljapiirkondades totaalse terrori õhkkonnas talurahva edukaimate esindajate vastu, kes moodustasid riigi peamise tööjõupotentsiaali.

Hiljem võimaldasid mitmed sellest olukorrast väljumiseks võetud meetmed külade olukorda osaliselt normaliseerida ja oluliselt suurendada põllumajandussaaduste tootmist. See võimaldas Stalinil 1933. aasta jaanuaris toimunud parteipleenumil kuulutada välja sotsialistlike suhete täielik võit kolhoosisektoris. On üldtunnustatud seisukoht, et sellega lõppes põllumajanduse täielik kollektiviseerimine.

Mis oli kollektiviseerimise tulemus?

Kõnekaim tõend selle kohta on perestroika aastatel avaldatud statistilised andmed. Need on silmatorkavad, kuigi need on ilmselt puudulikud. Nende põhjal on selge, et põllumajanduse täielik kollektiviseerimine lõppes järgmiste tulemustega: selle perioodi jooksul küüditati üle 2 miljoni talupoja ja selle protsessi kõrgpunkt langeb aastatele 1930–1931. aastal, mil umbes 1 miljon 800 tuhat maaelanikku sunniviisiliselt ümber asustati. Nad ei olnud kulakud, kuid ühel või teisel põhjusel osutusid nad oma kodumaal taunitavaks. Lisaks langes külades näljahäda ohvriks 6 miljonit inimest.

Nagu eespool mainitud, viis talude sundsotsialiseerimise poliitika maaelanike seas massimeeleavaldusteni. OGPU arhiivis säilinud andmetel oli alles 1930. aasta märtsis umbes 6500 ülestõusu, millest 800 mahasurumiseks kasutasid võimud relvi.

Üldiselt on teada, et sel aastal registreeriti riigis üle 14 000 meeleavalduse, millest võttis osa umbes 2 miljonit talupoega. Sellega seoses kuuleb sageli arvamust, et niiviisi läbi viidud täielikku kollektiviseerimist võib võrdsustada oma rahva genotsiidiga.

Arseen on mittemetall, mis moodustab oma keemiliste omaduste poolest sarnaseid ühendeid. Kuid lisaks mittemetallilistele omadustele on arseenil ka metallilised omadused. Õhus, normaalsetes tingimustes, oksüdeerub arseen pinnalt kergelt. Arseen ja selle analoogid ei lahustu ei vees ega orgaanilistes lahustites.

Arseen on reaktiivne. Normaaltemperatuuril õhus oksüdeerub isegi kompaktne (sulatatud) metalliline arseen kergesti, kuumutamisel süttib pulbriline arseen ja põleb sinise leegiga, moodustades As 2 O 3 oksiidi. Tuntud ka termiliselt vähem stabiilne mittelenduv oksiid As 2 O 5 .

Kuumutamisel (õhu puudumisel), Sublimaatidena (sublimatsioonitemperatuur 615 o C). Aur koosneb As 4 molekulist koos ebaolulise (umbes 0,03%) As 2 molekuli seguga.

Arseen kuulub oksüdeerivate-redutseerivate ainete rühma. Tugevate redutseerivate ainete toimel on sellel oksüdeerivad omadused. Seega on metallide ja vesiniku toimel vabanemise ajal võimalik anda vastavaid metalli- ja vesinikuühendeid:

6Ca + As 4 \u003d 2Ca 3 As 2

Tugevate oksüdeerivate ainete toimel läheb arseen kolme- või viievalentsesse olekusse. Näiteks õhus kuumutamisel põleb hapnikuga oksüdeerunud arseen läbi ja moodustab valge suitsu - arseenoksiid (III) 2 O 3 kujul:

Nagu 4 + 3O 2 \u003d 2As 2 O 3

Arseenoksiidi stabiilsed vormid gaasifaasis on seskvioksiid (arseenanhüdriid) As 2 O 3 ja selle dimeer As 4 O 6 . Kuni 300 o C on gaasifaasis põhivorm dimeer, sellest kõrgemal on see märgatavalt dissotsieerunud ning temperatuuril üle 1800 o C koosneb gaasiline oksiid praktiliselt monomeersetest As 2 O 3 molekulidest.

As 4 O 6 ja As 2 O 3 gaasiline segu tekib As põlemisel hapnikus, As sulfiidmineraalide, nagu arsenopüriit, värviliste metallide maagid ja polümeermaagid, oksüdatiivsel röstimisel.

Kui aur kondenseerub As 2 O 3 (As 4 O 6) temperatuuril üle 310 ° C, moodustub As 2 O 3 klaasjas vorm. Kui aur kondenseerub temperatuuril alla 310 ° C, moodustub arsenoliidi värvitu polükristalliline kuubikujuline modifikatsioon. Kõik As 2 O 3 vormid lahustuvad hästi hapetes ja leelistes.

Oksiid As (V) (arseen anhüdriid) As 2 O 5 - rombilise süsteemi värvitud kristallid. Kuumutamisel dissotsieerub As 2 O 5 As 4 O 6-ks (gaas) ja O 2 -ks. H 3 AsO 4 kontsentreeritud lahuste dehüdratsioon As 2 O 5-ga, millele järgneb saadud hüdraatide kaltsineerimine.

Tuntud oksiid kui 2 O 4, mis saadakse As 2 O 3 ja As 2 O 5 paagutamisel umbes 280 C juures veeauru juuresolekul. Tuntud on ka gaasiline AsO monooksiid, mis tekib elektrilahenduse käigus As-trioksiidi aurudes alandatud rõhul.

Vees lahustatuna moodustab As 2 O 5 ortoarseen H 3 AsO 3 ehk As (OH) 3 ja metaarseen HAsO 2 ehk AsO (OH), happeid, mis eksisteerivad ainult lahuses ja millel on amfoteersed, valdavalt happelised. , omadused.

Seoses hapetega käitub arseen järgmiselt:

- arseen ei reageeri vesinikkloriidhappega, kuid hapniku juuresolekul tekib arseentrikloriid AsCl 3:

4As + 3O 2 + 12HCl \u003d 4AsCl 3 + 6H 2 O

- lahjendatud lämmastikhape oksüdeerib kuumutamisel arseeni ortoarseen happed H 3 AsO 3 ja kontsentreeritud lämmastikhape - ortoarseenhappeks H 3 AsO 4:

3As + 5HNO3 + 2H2O = 3H2AsO4 + 5NO

Ortoarseenhape(arseenhape) H 3 AsO 4 *0,5H 2 O - värvitud kristallid; sulamistemperatuur - 36 ° C (lagunemisega); vees lahustuv (88 massiprotsenti temperatuuril 20 °C); hügroskoopne; vesilahustes - kolmealuseline hape; kuumutamisel umbes 100 ° C-ni kaotab see vett, muutudes püroarseenhappeks H 4 As 5 O 7, kõrgemal temperatuuril meta-arseenhappeks HAsO 3. Saadakse As või As 2 O 3 oksüdeerimisel kontsentreeritud HNO 3 -ga. See lahustub vees kergesti ja on ligikaudu võrdne fosforiga.

Arseenhappe oksüdeerivad omadused avalduvad märgatavalt ainult happelises keskkonnas. Arseenhape on võimeline oksüdeerima HI-d I2-ks pöörduvate reaktsioonide kaudu:

H 3 AsO 4 + 2HI \u003d H 3 AsO 3 + I 2 + H 2 O

orthoarsenous hape (arseenhape) H 3 AsO 3 esineb ainult vesilahuses; nõrk hape; saadakse As 2 O 3 lahustamisel vees; vahesaadus arseniidi (III) ja teiste ühendite valmistamisel.

- kontsentreeritud väävelhape reageerib arseeniga vastavalt järgnevale moodustumisvõrrandile ortoarseen happed:

2As + 3H 2SO 4 \u003d 2H 3 AsO 3 + 3SO 2

- leeliselahused hapniku puudumisel ei reageeri arseeniga. Kui arseeni keedetakse leelistega, oksüdeeritakse see arseenhappe H 3 AsO 3 soolaks. Leelistega sulatamisel moodustuvad arsiin (arseenvesinik) AsH 3 ja arsenaadid (III). Kandke AsH 3

pooljuhtmaterjalide dopimiseks arseeniga, kõrge puhtusastmega As saamiseks.

Tuntud on ebastabiilsed kõrgemad arsiinid: diarsiin As 2 H 4 laguneb juba -100 o C juures; triarsiin As 3 H 5.

Metalliline arseen reageerib kergesti halogeenidega, andes lenduvad halogeniidid AsHal 3:

As + 3Cl 2 \u003d 2AsCl 3

AsCl 3 on värvitu õline vedelik, mis suitseb õhus, tahkestades moodustab see pärlmutterläikega kristalle.

CF 2 moodustab ka AsF 5 – pentafluoriidi – värvitu gaasi, mis lahustub vees ja leeliselahustes (väikese kuumusega), dietüüleetris, etanoolis ja benseenis.

Pulberarseen süttib iseeneslikult F 2 ja Cl 2 keskkonnas.

S, Se ja Te puhul moodustab arseen vastava kalkogeniidid:

sulfiidid - As 2 S 5, As 2 S 3 (looduses - mineraalne orpiment), As 4 S 4 (mineraal realgar) ja As 4 S 3 (mineraalne dimorfiit); seleniidid - As 2 Se 3 ja As 4 Se 4; telluriid – nagu 2 Te 3. Arseenkalkogeniidid on õhus stabiilsed, vees lahustumatud, leeliselahustes hästi lahustuvad ja kuumutamisel HNO 3 -s. Neil on pooljuhtomadused ja need on spektri IR-piirkonnas läbipaistvad.

Enamiku metallidega annab metalliühendid - arseniidid. Galliumarseniid ja indium arseniid– olulised pooljuhtide ühendused.

Arvukad arseen orgaanilineühendused. Arseeni orgaanilised ühendid sisaldavad As-C sidet. Mõnikord hõlmavad arseeniühendid kõiki orgaanilisi ühendeid, mis sisaldavad As, näiteks arseenhappe (RO) 3 As ja arseenhappe (RO) 3 AsO estreid. Arseeniorgaaniliste ühendite arvukaim rühm on As derivaadid koordinatsiooninumbriga 3. Sinna kuuluvad organoarsiinid R n AsH 3-n, tetraorganoarsiinid R 2 As-AsR 2, tsüklilised ja lineaarsed polüarganoarsiinid (RAs) n, aga ka organoarsoonilised ja diarganoarsiinhapped ja nende derivaadid Rn AsX 3-n (X= OH, SH, Hal, OR', NR 2' jne). Enamik arseenorgaanilisi ühendeid on vedelikud, polüorganoarsiinid ja orgaanilised happed Nagu ka tahked ained, on CH 3 AsH 2 ja CF 3 AsH 2 gaasid. Need ühendid lahustuvad reeglina orgaanilistes lahustites, vees vähelahustuvad ning on hapniku ja niiskuse puudumisel suhteliselt stabiilsed. Mõned tetraorganodiarsiinid süttivad õhu käes.

Aitäh

Sait pakub viiteteavet ainult informatiivsel eesmärgil. Haiguste diagnoosimine ja ravi peaks toimuma spetsialisti järelevalve all. Kõigil ravimitel on vastunäidustused. Vajalik on asjatundlik nõuanne!

Üldine informatsioon

Unikaalsus arseen on see, et seda võib leida kõikjal – kivimites, mineraalides, vees, pinnases, loomades ja taimedes. Seda nimetatakse isegi kõikjalolevaks elemendiks. Arseen on jaotunud Maa erinevatesse geograafilistesse piirkondadesse, kuna selle ühendid on lenduvad ja vees hästi lahustuvad. Kui piirkonna kliima on niiske, pestakse element maapinnast välja ja seejärel viiakse põhjavesi minema. Pinnaveed ja sügavad jõed sisaldavad ainet 3 µg/l kuni 10 µg/l, mere- ja ookeanivesi aga palju vähem, umbes 1 µg/l.

Arseeni leidub täiskasvanud inimese kehas ligikaudu 15 mg. Suurem osa sellest leidub maksas, kopsudes, peensooles ja epiteelis. Aine imendumine toimub maos ja sooltes.
Aine antagonistideks on fosfor, väävel, seleen, vitamiinid E, C, samuti mõned aminohapped. Aine omakorda halvendab seleeni, tsingi, vitamiinide A, E, C, foolhappe omastamist.
Selle eeliste saladus peitub koguses: väikeses annuses täidab see mitmeid kasulikke funktsioone; ja suurtes on see kõige tugevam mürk.

Funktsioonid:

• Fosfori ja lämmastiku omastamise parandamine.
• Hematopoeesi stimuleerimine.
• Oksüdatiivsete protsesside nõrgenemine.
• Koostoime valkude, lipoehappe, tsüsteiiniga.

Selle aine päevane vajadus on väike - 30 kuni 100 mikrogrammi.

Arseen kui keemiline element

Arseen on klassifitseeritud perioodilisuse tabeli V rühma keemiliseks elemendiks ja kuulub lämmastiku perekonda. Looduslikes tingimustes esindab seda ainet ainus stabiilne nukliid. Kunstlikult on saadud üle tosina arseeni radioaktiivse isotoobi, mille poolestusaeg on lai - mõnest minutist paari kuuni. Termini kujunemist seostatakse selle kasutamisega näriliste – hiirte ja rottide – hävitamiseks. Ladinakeelne nimi Arseen (As) tuletatud kreeka sõnast arseen", Mida tähendab: võimas, tugev.

Ajalooline teave

Arseen oma puhtaimal kujul avastati keskajal alkeemiliste katsete käigus. Ja selle ühendid on inimestele teada olnud pikka aega, neid kasutati ravimite ja värvide tootmiseks. Tänapäeval kasutatakse arseeni metallurgias eriti mitmekülgselt.

Ajaloolased nimetasid üht inimkonna arenguperioodi pronksiajaks. Sel ajal läksid inimesed kivirelvadelt üle täiustatud pronksrelvadele. Pronks on ühend ( sulam) tina vasega. Ajaloolaste sõnul valati esimene pronks Tigrise ja Eufrati orus umbes 30. sajandil. eKr. Sõltuvalt sulamis sisalduvate komponentide protsentuaalsest koostisest võib erinevate seppade valatud pronksil olla erinevad omadused. Teadlased on leidnud, et parim väärtuslike omadustega pronks on vasesulam, mis sisaldab kuni 3% tina ja kuni 7% arseeni aineid. Sellist pronksi oli lihtne valada ja paremini sepistada. Tõenäoliselt aeti sulatamise ajal vasemaak segi vask-arseensulfiidmineraalide ilmastikuproduktidega, millel oli sarnane välimus. Muistsed meistrid hindasid sulami häid omadusi ja otsisid seejärel sihikindlalt arseeni mineraalide leiukohti. Nende leidmiseks kasutasid nad nende mineraalide spetsiifilist omadust anda kuumutamisel küüslaugulõhn. Kuid aja jooksul arseeniühendeid sisaldava pronksi sulatamine lakkas. Tõenäoliselt juhtus see seetõttu, et arseeni sisaldavate ainete põletamisel tekkis väga sageli mürgistus.

Muidugi tunti seda elementi kauges minevikus ainult selle mineraalide kujul. Vana-Hiinas teadsid nad tahket mineraali nimega realgar, mis, nagu praegu teada, on sulfiid koostisega As4S4. sõna" realgar"araabia keeles tähendab" minu tolm". Seda mineraali kasutati kivi nikerdamiseks, kuid sellel oli üks oluline puudus: valguse käes või kuumutamisel realgar "riknes", kuna termilise reaktsiooni mõjul muutus see täiesti erinevaks aineks As2S3.

Teadlane ja filosoof Aristoteles 4. saj. eKr. andis sellele mineraalile oma nime - " sandarac". Kolm sajandit hiljem, Rooma õpetlane ja kirjanik Plinius vanem koos arsti ja botaanikuga Dioscorides kirjeldas teist mineraali nimega orpiment. Mineraali ladinakeelne nimi on tõlgitud " kuldne värv". Seda mineraali kasutati kollase värvainena.

Keskajal eraldasid alkeemikud aine kolme vormi: kollase arseeni ( mis on sulfiid As2S3), punane ( sulfiid As4S4) ja valge ( oksiid As2O3). Valge moodustub mõningate arseeni lisandite sublimeerumisel seda elementi sisaldavate vasemaakide röstimisel. See kondenseerus gaasifaasist ja settis valge katte kujul, misjärel see koguti.

13. sajandil kuumutasid alkeemikud kollast arseeni ja seepi, et toota metallitaolist ainet, mis võis olla esimene puhas tehisaine. Kuid saadud aine rikkus alkeemikute ideid neile teadaoleva seitsme metalli müstilisest "seost" seitsme astronoomilise objektiga - planeetidega; sellepärast nimetasid alkeemikud saadud ainet "illegitiimseks metalliks". Nad märkasid tema selja taga üht huvitavat omadust – aine võis anda vasele valge värvi.

Arseen tuvastati iseseisva ainena selgelt 17. sajandi alguses, kui apteeker Johann Schroeder oksiidi söega redutseerides sain selle puhtal kujul. Mõni aasta hiljem prantsuse arst ja keemik Nicola Lemeryõnnestus see aine saada, kuumutades selle oksiidi segus kaaliumkloriidi ja seebiga. Järgmisel sajandil oli see juba hästi tuntud ja seda kutsuti ebatavaliseks "poolmetalliks".

Rootsi teadlane Scheele katseliselt saadud arseen gaasiline vesinik ja arseenhape. Samal ajal A.L. Lavoisier tunnustas seda ainet iseseisva keemilise elemendina.

Looduslikes tingimustes viibimine

Seda elementi leidub sageli looduslikes tingimustes vase, koobalti, nikli ja rauaga ühendites. Seda pole maapõues nii palju – umbes 5 grammi tonni kohta, mis on umbes sama palju kui tina, molübdeeni, germaaniumi, volframi ja broomi.

Mineraalide koostis, mis moodustavad teatud keemilise elemendi ( täna on neid üle 200), elemendi "poolmetalliliste" omaduste tõttu. See võib olla nii negatiivses kui ka positiivses oksüdatsiooniastmes ja seetõttu on see kergesti kombineeritav paljude teiste elementidega; positiivses oksüdatsioonis mängib arseen metalli rolli ( näiteks sulfiidides), negatiivsega – mittemetall ( arseniidides). Arseeni sisaldavad mineraalid on keerulise koostisega. Element ise võib asendada antimoni, väävli ja metalli aatomeid kristallvõres.

Paljud metallide ja arseeni ühendid on nende koostise järgi otsustades pigem intermetallilised ühendid kui arseniidid; mõned neist erinevad põhielemendi muutuva sisu poolest. Arseniidides võib samaaegselt esineda mitu metalli ja nende metallide lähedase ioonraadiusega aatomid võivad kristallvõres üksteist suvalises vahekorras asendada. Kõigil arseniidideks klassifitseeritud mineraalidel on metalliline läige. Need on läbipaistmatud, rasked, nende kõvadus on madal.

Looduslike arseniidide näide ( neid on umbes 25) võib kasutada selliseid mineraale nagu skutterudiit, safffloriit, rammelsbergiit, nikkelskutterudiit, nikeliin, lollingiit, sperrüliit, maucheriit, algodoniit, langiit, klinosaffloriit. Need arseniidid on suure tihedusega ja kuuluvad "üliraskete" mineraalide rühma.

Levinuim mineraal on arsenopüriit ( või, nagu seda nimetatakse ka, arseenpüriit). Keemikutele pakub huvi nende mineraalide struktuur, milles arseen esineb samaaegselt väävliga ja milles see mängib metalli rolli, kuna see on rühmitatud teiste metallidega. Need mineraalid on arsenosulfaniit, girodiit, arsenohauchekorniit, freibergiit, kuldfieldiit, tennantiit ja argentotennantiit. Nende mineraalide struktuur on väga keeruline.

Sellistel looduslikel sulfiididel nagu realgar, orpiment, dimorfit, getchellite on positiivne oksüdatsiooniaste nagu ( lat. arseeni tähistus). Need mineraalid näevad välja nagu väikesed kandmised, kuigi mõnes piirkonnas on aeg-ajalt kaevandatud suurte mõõtmete ja kaaluga kristalle.

Huvitav fakt on see, et arseenhappe looduslikud soolad, mida nimetatakse arsenaatideks, näevad välja väga erinevad. Erütriidil on koobalti värvus, skorodiit, annabergiit ja simplesiit on rohelised. Ja gernesiit, kettigiit, rooseveltiit on täiesti värvitud.

Rootsi keskrajoonis on karjäärid, kus kaevandatakse ferromangaanimaaki. Nendest karjääridest on leitud ja kirjeldatud üle viiekümne arsenaadiks oleva mineraali proovi. Mõnda neist arsenaatidest ei leitud kusagilt mujalt. Ekspertide sõnul tekkisid need mineraalid madalatel temperatuuridel arseenhappe koosmõjul teiste ainetega. Arsenaadid on mõnede sulfiidmaakide oksüdatsiooniproduktid. Tavaliselt pole neil muud väärtust kui esteetiline. Sellised mineraalid on mineraloogiliste kollektsioonide kaunistused.

Maavarade nimetusi anti erinevalt: osa neist nimetati teadlaste, silmapaistvate poliitikute järgi; teised said nime selle paikkonna järgi, kust nad leiti; teised said nime kreeka terminite järgi, mis tähistavad nende peamisi omadusi ( nt värv); neljandaid nimetati lühenditeks, mis tähistasid teiste elementide nimede algustähti.

Näiteks on huvitav sellise mineraali iidse nime moodustamine nagu nikkeliin. Varem nimetati seda kupfernikeliks. Saksa kaevurid, kes töötasid vase kallal viis-kuus sajandit tagasi, kartsid ebausklikult kurja mäevaimu nimega Nikkel. saksa sõna" kupfer"tähendas" vask". Kupfernickelit kutsusid nad "neetud" või "võlts" vaseks. See maak oli väga sarnane vasele, kuid vaske sellest ei saanud. Kuid see on leidnud oma rakenduse klaasi valmistamisel. Selle abiga värviti klaas roheliseks. Seejärel eraldati sellest maagist uus metall ja seda nimetati nikliks.

Puhas arseen on oma keemiliste omaduste poolest üsna inertne ja seda võib leida oma olekus. See näeb välja nagu sulatatud nõelad või kuubikud. Sellist tükikest on lihtne pulbriks jahvatada. See sisaldab kuni 15% lisandeid ( koobalt, raud, nikkel, hõbe ja muud metallid).

Reeglina on As sisaldus mullas 0,1 mg/kg kuni 40 mg/kg. Piirkondades, kus esineb arseenimaaki, ja vulkaanide piirkonnas võib pinnas sisaldada väga suures koguses As - kuni 8 g/kg. Just seda näitajat leidub mõnes Uus-Meremaa ja Šveitsi piirkonnas. Sellistes piirkondades sureb taimestik ja loomad haigestuvad. Sama olukord on tüüpiline kõrbetele ja steppidele, kus arseeni mullast välja ei uhu. Võrreldes keskmise sisaldusega peetakse ka saviseid kivimeid rikastatuks, kuna need sisaldavad neli korda rohkem arseeni.

Kui puhas aine muutub biometüleerimise tulemusena lenduvaks arseeniorgaaniliseks ühendiks, siis kandub see pinnasest välja mitte ainult vee, vaid ka tuule toimel. Biometüülimine on metüülrühma lisamine C-As sideme moodustamiseks. See protsess viiakse läbi metüülkobalamiini - vitamiini B12 metüülitud derivaadi - osalusel. As biometüleerimine toimub nii merevees kui ka magevees. See viib selliste arseen-orgaaniliste ühendite moodustumiseni nagu metüülarsoon- ja dimetüülarsoonhapped.

Piirkondades, kus spetsiifilist reostust ei esine, on arseeni kontsentratsioon 0,01 µg/m3 ning tööstuspiirkondades, kus asuvad elektrijaamad ja tehased, ulatub kontsentratsioon tasemeni 1 µg/m3. Piirkondades, kus asuvad tööstuskeskused, on arseeni sademed intensiivsed ja ulatuvad 40 kg/m2. km aastas.

Arseeni lenduvad ühendid, kui nende omadusi polnud veel täielikult uuritud, tõid inimestele palju probleeme. Massilised mürgistused polnud haruldased ka 19. sajandil. Kuid arstid ei teadnud mürgituse põhjuseid. Ja mürgine aine sisaldus tapeedi rohelises värvis ja krohvis. Kõrge õhuniiskus viis hallituse tekkeni. Nende kahe teguri toimel tekkisid lenduvad arseenorgaanilised ained.

Eeldatakse, et lenduvate orgaaniliste arseeni derivaatide moodustumise protsess võib põhjustada keisri hilinenud mürgistuse. Napoleon mis viis ta surmani. See oletus põhineb asjaolul, et 150 aastat pärast tema surma leiti tema juustest arseeni jälgi.

Arseeni aineid leidub mõnes mineraalvees mõõdukas koguses. Üldtunnustatud standardid näevad ette, et arseeni sisaldus meditsiinilises mineraalvees ei tohi ületada 70 µg/l. Põhimõtteliselt, isegi kui aine kontsentratsioon on kõrgem, võib see põhjustada mürgistuse ainult pideva pikaajalise kasutamise korral.

Arseeni leidub looduslikes vetes mitmesugustes ühendites ja vormides. Näiteks kolmevalentne arseen on kordades mürgisem kui viievalentne arseen.

Mõned merevetikad võivad koguda arseeni inimesele ohtliku tasemeni. Sellised vetikad võivad happelises arseenikeskkonnas hästi kasvada ja isegi paljuneda. Mõnes riigis kasutatakse neid pestitsiididena ( rottide vastu).

Keemilised omadused

Mõnikord nimetatakse arseeni metalliks, kuid tegelikult on see pigem mittemetall. See ei moodusta koos hapetega sooli, kuid on iseenesest hapet moodustav aine. Seetõttu nimetatakse seda ka poolmetalliks. Nagu fosfor, võib arseen eksisteerida erinevates allotroopsetes vormides.

Üks neist vormidest on hall arseen, üsna habras aine. Selle murrul on särav metalliline läige ( seetõttu on selle teine ​​nimi "metalliarseen"). Selle poolmetalli elektrijuhtivus on 17 korda väiksem kui vasel, kuid samal ajal 3,6 korda suurem kui elavhõbedal. Mida kõrgem on temperatuur, seda madalam on elektrijuhtivus. See tüüpiline metallide omadus on iseloomulik ka sellele poolmetallile.

Kui arseeniaurud jahutatakse lühikeseks ajaks temperatuurini -196 kraadi ( on vedela lämmastiku temperatuur), saad pehme läbipaistva kollase aine, mis meenutab välimuselt kollast fosforit. Selle aine tihedus on palju väiksem kui metallilisel arseenil. Kollane arseeni ja arseeni paarid koosnevad molekulidest, mis on tetraeedri kujulised ( need. püramiidi kuju nelja alusega). Fosfori molekulid on sama kujuga.

Ultraviolettkiirguse mõjul, aga ka kuumutamisel muutub kollane arseen koheselt halliks; see reaktsioon eraldab soojust. Kui aurud kondenseeruvad inertses atmosfääris, moodustub selle elemendi teine ​​vorm - amorfne. Kui arseeniaur sadestub klaasile, tekib peegelkile.

Selle elemendi elektronide väliskesta struktuur on sama, mis fosforil ja lämmastikus. Arseen, nagu ka fosfor, võib moodustada kolm kovalentset sidet.

Kui õhk on kuiv, on As stabiilne vorm. Niiskest õhust see tuhmub ja on pealt kaetud musta oksiidiga. Süttimisel põlevad arseeniaurud kergesti sinise leegiga.

Nagu oma puhtal kujul on üsna inertne; leelised, vesi ja mitmesugused happed, millel ei ole oksüdeerivaid omadusi, ei mõjuta seda kuidagi. Kui võtame lahjendatud lämmastikhapet, siis see oksüdeerub puhtalt ortoarsenhappeks ja kui võtame kontsentreeritud, oksüdeerub see ortoarsenhappeks.

Kuna reageerib väävli ja halogeenidega. Reaktsioonides väävliga moodustuvad erineva koostisega sulfiidid.

Arseen kui mürk

Kõik arseeniühendid on mürgised.

Äge mürgistus nende ainetega väljendub kõhuvalu, kõhulahtisuse, oksendamise ja kesknärvisüsteemi depressioonina. Selle aine mürgistuse sümptomid on väga sarnased koolera sümptomitega. Seetõttu tuli kohtupraktikas sageli ette arseeni mürgina kasutamise juhtumeid. Kõige edukamalt kriminaalsetel eesmärkidel kasutatav mürgine ühend on arseentrioksiid.

Nendes piirkondades, kus vees ja pinnases on ainet liiga palju, koguneb see inimeste kilpnäärmesse. Selle tulemusena areneb neil endeemiline struuma.

Arseeni mürgistus

Arseenimürgistuse sümptomid väljenduvad metallimaitses suus, oksendamises ja tugevas valus kõhus. Hiljem võivad tekkida krambid või halvatus. Mürgistus võib lõppeda surmaga. Arseenimürgistuse kõige levinum ja tuntuim vastumürk on piim. Piima peamine valk on kaseiin. See moodustab arseeniga lahustumatu ühendi, mis ei imendu verre.

Mürgistus ilmneb:
1. Tolmu kujul olevate arseeniühendite sissehingamisel ( kõige sagedamini ebasoodsates töötingimustes).
2. Mürgitatud vee ja toidu joomisega.
3. Teatud ravimite kasutamisel. Aine liig ladestub luuüdi, kopsudesse, neerudesse, nahka ja soolestikku. On palju tõendeid selle kohta, et anorgaanilised arseeniühendid on kantserogeensed. Arseeniga mürgitatud vee või ravimite pikaajaline kasutamine võib põhjustada madala astme nahavähki ( boweni vähk) või maksa hemangioendotelioom.

Ägeda mürgistuse korral on esmaabina vajalik maoloputus. Statsionaarsetes tingimustes tehakse neerude puhastamiseks hemodialüüsi. Ägeda ja kroonilise mürgistuse korral kasutatakse Unitioli - universaalset antidooti. Lisaks kasutatakse antagonistlikke aineid: väävel, seleen, tsink, fosfor; ja tõrgeteta tutvustada vitamiinide ja aminohapete kompleksi.

Üleannustamise ja puudulikkuse sümptomid

Võimalikud arseenipuuduse tunnused väljenduvad triglütseriidide kontsentratsiooni languses veres, viljakuse suurenemises, organismi arengu ja kasvu halvenemises.

Arseen on väga mürgine aine, ühekordne annus 50 mg võib lõppeda surmaga. Üleannustamine avaldub ärrituvuse, allergiate, peavalu, dermatiidi, ekseemi, konjunktiviidi, hingamisfunktsiooni ja närvisüsteemi depressiooni ning maksafunktsiooni häiretena. Aine üledoos suurendab vähiriski.

Elemendi allikaks on: taimsed ja loomsed saadused, mereannid, teraviljad, teravili, tubakas, vein ja isegi joogivesi.

Te ei tohiks muretseda selle mikroelemendi sattumise pärast meie dieeti - seda leidub peaaegu kõigis loomse ja taimse päritoluga toodetes, seda ei esine, välja arvatud rafineeritud suhkru koostises. Toiduga tuleb ta meile piisavas koguses. Toidud, mis on selle poolest eriti rikkad, nagu krevetid, homaarid, homaarid – üledoosi vältimiseks tuleks süüa mõõdukalt, et mitte liigses koguses mürki sisse sattuda.

Arseeniühendid võivad inimkehasse sattuda mineraalvee, mereandide, mahlade, viinamarjaveinide, ravimite, herbitsiidide ja pestitsiididega. See aine koguneb peamiselt retikuloendoteliaalsüsteemi, samuti kopsudesse, nahka ja neerudesse. Aine ebapiisavat päevatarbimist kehas peetakse 1 mikrogrammiks päevas. Toksilisuse lävi on ligikaudu 20 mg.

Suur hulk elementi leidub kalaõlis ja kummalisel kombel ka veinides. Tavalises joogivees on aine sisaldus madal ja ei ole tervisele ohtlik – umbes 10 µg/l. Mõned maailma piirkonnad ( Mehhiko, Taiwan, India, Bangladesh) on kurikuulsad selle poolest, et nende joogivees on palju arseeni ( 1 mg/l) ja seetõttu toimub seal mõnikord massiline kodanike mürgitamine.

Arseen ei lase kehal fosforit kaotada. D-vitamiin on fosfori-kaltsiumi metabolismi reguleeriv tegur ja arseen omakorda reguleerib fosfori metabolismi.

Samuti on teada, et mõned allergiavormid arenevad välja arseeni puuduse tõttu organismis.

Mikroelementi kasutatakse aneemia korral söögiisu suurendamiseks. Seleenimürgistuse korral on arseen suurepärane vastumürk. Hiirtega läbi viidud eksperimentaalsed uuringud on näidanud, et aine täpselt arvutatud doosid aitavad vähendada vähki haigestumist.

Elemendi kontsentratsiooni suurenemisega pinnases või toidus tekib mürgistus. Raske joove võib põhjustada selliseid tõsiseid haigusi nagu kõrivähk või leukeemia. Lisaks suureneb ka surmajuhtumite arv.

Teadaolevalt 80% toiduga organismi sattuvast ainest suunatakse seedetrakti ja sealt vereringesse ning ülejäänud 20% läbi naha ja kopsude.

Päev pärast kehasse sisenemist eritub sellest uriiniga üle 30% ja väljaheitega umbes 4%. Klassifikatsiooni järgi liigitatakse arseen immunotoksilisteks, tinglikult hädavajalikeks elementideks. On tõestatud, et aine osaleb peaaegu kõigis olulistes biokeemilistes protsessides.

Arseen hambaravis

Seda ainet kasutatakse sageli hambahaiguste, näiteks kaariese, raviks. Kaaries saab alguse sellest, et hambaemaili lubjasoolad hakkavad lagunema ning nõrgenenud hammast ründavad haigustekitajad. Mõjutades hamba pehmet siseosa, moodustavad mikroobid kaariese õõnsuse.
Kui haiguse selles staadiumis kaariese õõnsus puhastatakse ja täidetakse täidisega, jääb hammas "elusaks". Ja kui lasta protsessil kulgeda omasoodu, siis jõuab kaarieseõõs verd, närvi- ja lümfisoont sisaldavasse koesse. Seda nimetatakse viljalihaks.

Tekib pulbipõletik, mille järel on ainsaks vahendiks haiguse edasise leviku tõkestamiseks närvi eemaldamine. Selle manipuleerimise jaoks on vaja arseeni.

Pulp eksponeeritakse hambaraviinstrumendiga, sellele asetatakse arseenhapet sisaldav pasta tera, mis praktiliselt hetkega tselluloosi sisse hajub. Päev hiljem hammas sureb. Nüüd saab pulbi täiesti valutult eemaldada ning juurekanalid ja pulbikambri täita spetsiaalse antiseptilise pastaga ning hamba täitmine.

Arseen leukeemia ravis

Arseeni kasutatakse üsna edukalt leukeemia kerge vormi raviks, samuti esmase ägenemise perioodil, mille puhul ei ole veel täheldatud põrna ja lümfisõlmede järsku suurenemist. See vähendab või isegi pärsib leukotsüütide patoloogilist moodustumist, stimuleerib punast vereloomet ja erütrotsüütide vabanemist perifeeriasse.

Arseeni saamine

Seda saadakse plii-, vase-, koobalti- ja tsingimaakide töötlemise kõrvalsaadusena, samuti kulla kaevandamisel. Mõned polümetallimaagid sisaldavad kuni 12% arseeni. Kui neid kuumutatakse 650–700 kraadini, siis õhu puudumisel toimub sublimatsioon. Õhus kuumutamisel tekib "valge arseen", mis on lenduv oksiid. See kondenseerub ja kuumutatakse kivisöega, selle reaktsiooni käigus väheneb arseen. Selle elemendi saamine on kahjulik tootmine.

Varem, enne ökoloogia kui teaduse arengut, paisati "valget arseeni" atmosfääri suurtes kogustes ning seejärel settis see puudele ja taimedele. Lubatud kontsentratsioon õhus on 0,003 mg/m3, tööstusrajatiste läheduses ulatub kontsentratsioon 200 mg/m3. Kummalisel kombel ei saasta keskkonda rohkem mitte arseeni tootvad tehased, vaid elektrijaamad ja värvilise metallurgia ettevõtted. Vasesulatuste lähedal asuvad põhjasetted sisaldavad elementi suures koguses – kuni 10 g/kg.

Teine paradoks on see, et seda ainet ekstraheeritakse suuremates kogustes, kui seda vajatakse. See on metallikaevandustööstuses haruldane juhtum. Ülejäägid tuleb visata suurtesse metallmahutitesse, peites need läbitöötatud vanadesse kaevandustesse.

Väärtuslik tööstuslik mineraal on arsenopüriit. Suuri vase-arseeni leiukohti leidub Kesk-Aasias, Gruusias, USA-s, Jaapanis, Norras, Rootsis; kuld-arseen - USA-s, Prantsusmaal; arseen-koobalt - Uus-Meremaal, Kanadas; arseen-tina - Inglismaal ja Boliivias.

Arseeni määramine

Kvalitatiivne reaktsioon arseenile seisneb kollaste sulfiidide sadestamises vesinikkloriidhappe lahustest. Jäljed määratakse Gutzeiti meetodil või Marshi reaktsioonil: HgCl2-ga immutatud paberiribad muudavad arsiini juuresolekul värvi tumedaks, mis taandab sublimaadi elavhõbedaks.

Viimase poole sajandi jooksul on välja töötatud mitmesuguseid tundlikke analüüsitehnikaid ( spektromeetria), tänu millele on võimalik tuvastada isegi väike kogus arseeni. Kui vees on väga vähe ainet, siis tehakse proovide eelkontsentreerimine.

Mõnda ühendit analüüsitakse selektiivhüdriidi meetodil. See meetod seisneb analüüdi valikulises redutseerimises lenduvaks aineks arsiiniks. Lenduvad arsiinid külmutatakse vedela lämmastikuga jahutatud anumas. Seejärel on anuma sisu aeglaselt kuumutades võimalik tagada erinevate arsiinide aurustumine üksteisest eraldi.

Tööstuslik rakendus

Umbes 98% kogu kaevandatud arseenist ei kasutata puhtal kujul. Kuid selle ühendid on populaarsust kogunud ja neid kasutatakse erinevates tööstusharudes. Aastas kaevandatakse ja kasutatakse sadu tonne ainet. Seda lisatakse laagrisulamite koostisesse kvaliteedi parandamiseks, kasutatakse kaablite ja pliiakude loomiseks kõvaduse suurendamiseks ning germaaniumi või räniga sulamites pooljuhtseadmete valmistamisel. Arseeni kasutatakse lisandina, mis annab "klassikalistele" pooljuhtidele teatud tüüpi juhtivuse.

Arseen on väärtuslik materjal värvilises metallurgias. Kui lisada pliile koguses 1%, suureneb sulami kõvadus. Kui sulatatud pliile lisatakse veidi arseeni, siis lastakse haavli valamise käigus välja sfäärilised korrapärase kujuga pallid. Vase lisamine suurendab selle tugevust, korrosioonikindlust ja kõvadust. Tänu sellele lisandile suureneb vase voolavus, mis hõlbustab traadi tõmbamise protsessi.

Nagu lisatakse mõnele messingi klassile, pronksile, trükisulamitele, babbitsidele. Kuid siiski püüavad metallurgid selle lisandi tootmisprotsessist välja jätta, kuna see on inimestele väga kahjulik. Lisaks on see kahjulik ka metallidele, kuna suurtes kogustes arseeni sisaldus halvendab paljude sulamite ja metallide omadusi.

Oksiide kasutatakse klaasitootmises klaasi valgendajatena. Isegi iidsed klaasipuhurid teadsid, et valge arseen suurendab klaasi läbipaistmatust. Kuid selle väikesed lisandid muudavad klaasi heledamaks. Arseeni sisaldub endiselt mõne klaasi koostises, näiteks termomeetrite valmistamiseks kasutatav "Viini" klaas.

Arseeniühendeid kasutatakse antiseptikuna kaitseks riknemise eest, samuti karusnahkade, nahkade, topiste säilitamiseks; veetranspordiks saastumisvastaste värvide loomiseks; puidu immutamiseks.

Mõnede derivaatide bioloogiline aktiivsus huvitasid agronoomid, sanitaar- ja epidemioloogiateenistuse töötajad ning veterinaararstid. Selle tulemusena loodi arseeni sisaldavad preparaadid, mis olid produktiivsuse ja kasvu stimulandid; ravimid kariloomade haiguste ennetamiseks; antihelmintikumid.

Vana-Hiina maaomanikud töötlesid riisikultuure arseenoksiidiga, et hoida neid seenhaigustest ja rottidest puhtana ning kindlustada seeläbi saaki. Nüüd on arseeni sisaldavate ainete mürgisuse tõttu nende kasutamine põllumajanduses piiratud.

Olulisemad arseeni sisaldavate ainete kasutusvaldkonnad on mikroskeemide, pooljuhtmaterjalide ja fiiberoptika tootmine, kileelektroonika, samuti laserite jaoks spetsiaalsete monokristallide kasvatamine. Nendel juhtudel kasutatakse reeglina gaasilist arsiini. Indium- ja galliumarseniidi kasutatakse dioodide, transistoride ja laserite valmistamisel.

Kudedes ja elundites leidub elementi peamiselt valgufraktsioonis, palju vähem happes lahustuvas fraktsioonis ja vaid väike osa sellest on lipiidide fraktsioonis. Ta osaleb redoksreaktsioonides, ilma selleta on komplekssete süsivesikute oksüdatiivne lagunemine võimatu. See osaleb fermentatsioonis ja glükolüüsis. Selle aine ühendeid kasutatakse biokeemias spetsiifiliste ensüümi inhibiitoritena, mis on vajalikud metaboolsete reaktsioonide uurimiseks. See on inimkehale vajalik mikroelemendina.

Arseen on lämmastikurühma (perioodilisuse tabeli 15. rühma) keemiline element. See on rabe aine (α-arseen) hall, millel on romboeedrilise kristallvõrega metalliline läige. Kuumutamisel temperatuurini 600°C sublimeerub. Kui aur on jahutatud, ilmub uus modifikatsioon - kollane arseen. Üle 270°C muutuvad kõik As-vormid mustaks arseeniks.

Avastamise ajalugu

Arseen oli teada juba ammu enne selle tunnustamist keemilise elemendina. IV sajandil. eKr e. Aristoteles mainis ainet nimega sandarak, mida praegu peetakse realgariks ehk arseensulfiidiks. Ja 1. sajandil e.m.a. e. kirjanikud Plinius Vanem ja Pedanius Dioscorides kirjeldasid orpiment-värvi As 2 S 3. XI sajandil. n. e. eristati kolme "arseeni" sorti: valge (As 4 O 6), kollane (As 2 S 3) ja punane (As 4 S 4). Elemendi ise eraldas tõenäoliselt esmakordselt 13. sajandil Albertus Magnus, kes märkis metallitaolise aine ilmumist, kui arseeni, As 2 S 3 teist nimetust, kuumutati seebiga. Kuid pole kindlust, et see loodusteadlane sai puhast arseeni. Esimesed autentsed tõendid puhta kaevandamise kohta pärinevad 1649. aastast. Saksa apteeker Johann Schroeder valmistas arseeni, kuumutades selle oksiidi kivisöe juuresolekul. Hiljem jälgis prantsuse arst ja keemik Nicolas Lemery selle keemilise elemendi teket selle oksiidi, seebi ja kaaliumkloriidi segu kuumutamisel. 18. sajandi alguseks oli arseen juba tuntud unikaalse poolmetallina.

Levimus

Maakoores on arseeni kontsentratsioon madal ja ulatub 1,5 ppm-ni. Seda esineb pinnases ja mineraalides ning võib tuule ja veeerosiooni kaudu sattuda õhku, vette ja pinnasesse. Lisaks satub element atmosfääri muudest allikatest. Vulkaanipursete tagajärjel paiskub aastas õhku umbes 3 tuhat tonni arseeni, mikroorganismid moodustavad aastas 20 tuhat tonni lenduvat metüülarsiini ning fossiilsete kütuste põletamise tulemusena eraldub aastas 80 tuhat tonni. sama periood.

Hoolimata asjaolust, et As on surmav mürk, on see mõnede loomade ja võib-olla ka inimeste dieedi oluline komponent, kuigi vajalik annus ei ületa 0,01 mg päevas.

Arseeni on äärmiselt raske muuta vees lahustuvaks või lenduvaks olekuks. Asjaolu, et see on üsna liikuv, tähendab, et ühes kohas ei saa tekkida aine suuri kontsentratsioone. Ühest küljest on see hea, kuid teisest küljest on selle leviku lihtsus põhjus, miks arseenireostus on muutumas üha suuremaks probleemiks. Inimtegevuse tõttu, peamiselt kaevandamise ja sulatamise teel, rändab tavaliselt liikumatu keemiline element ja nüüd võib seda leida mitte ainult loodusliku kontsentratsiooni kohtades.

Arseeni kogus maakoores on umbes 5 g tonni kohta. Kosmoses on selle kontsentratsioon hinnanguliselt 4 aatomit miljoni räni aatomi kohta. See element on laialt levinud. Naturaalses olekus esineb väike kogus. Reeglina leidub 90–98% puhtusega arseeni moodustisi koos metallidega nagu antimon ja hõbe. Suurem osa sellest aga sisaldub enam kui 150 erineva mineraali – sulfiidide, arseniidide, sulfoarseniidide ja arseniidide – koostises. Arsenopüriit FeAsS on üks levinumaid As-i sisaldavaid mineraale. Teised tavalised arseeniühendid on realgari mineraalid As 4 S 4 , orpiment As 2 S 3 , lellingiit FeAs 2 ja enargiit Cu 3 AsS 4 . Levinud on ka arseenoksiid. Suurem osa sellest ainest on vase-, plii-, koobalti- ja kullamaakide sulatamise kõrvalsaadus.

Looduses on ainult üks stabiilne arseeni isotoop - 75 As. Kunstlikest radioaktiivsetest isotoopidest paistab 26,4 tunnise poolestusajaga silma 76 As Arseen-72, -74 ja -76 on kasutusel meditsiinilises diagnostikas.

Tööstuslik tootmine ja rakendamine

Metalli arseen saadakse arsenopüriidi kuumutamisel ilma õhuta temperatuurini 650–700 °C. Kui arsenopüriiti ja muid metallimaake kuumutatakse hapnikuga, siis seguneb As sellega kergesti, moodustades kergesti sublimeeritava As 4 O 6, tuntud ka kui "valge arseen". Oksiidiaur kogutakse kokku ja kondenseeritakse ning hiljem puhastatakse resublimatsiooni teel. Enamik As-st toodetakse süsiniku redutseerimisel sel viisil saadud valgest arseenist.

Maailmas on metallilise arseeni tarbimine suhteliselt väike – vaid paarsada tonni aastas. Suurem osa tarbitavast tuleb Rootsist. Seda kasutatakse metallurgias selle metalloidsete omaduste tõttu. Pliihaavli tootmisel kasutatakse umbes 1% arseeni, kuna see parandab sulatilga ümarust. Pliipõhiste laagrisulamite omadused paranevad nii termiliselt kui ka mehaaniliselt, kui need sisaldavad umbes 3% arseeni. Väikese koguse selle keemilise elemendi olemasolu pliisulamites muudab need akudes ja kaablisoomustes kasutamiseks kõvaks. Väikesed arseeni lisandid suurendavad vase ja messingi korrosioonikindlust ja termilisi omadusi. Puhtal kujul kasutatakse keemilist elementaarset As-i pronksimiseks ja pürotehnikas. Kõrgelt puhastatud arseeni kasutatakse pooljuhttehnoloogias, kus seda kasutatakse koos räni ja germaaniumiga, ning galliumarseniidi (GaAs) kujul dioodides, laserites ja transistorides.

Ühendustena

Kuna arseeni valents on 3 ja 5 ning sellel on mitmeid oksüdatsiooniastmeid vahemikus -3 kuni +5, võib element moodustada erinevat tüüpi ühendeid. Selle kõige olulisemad kaubanduslikud vormid on As 4 O 6 ja As 2 O 5 . Arseenoksiid, üldtuntud kui valge arseen, on vase, plii ja mõnede teiste metallide maakide, samuti arsenopüriidi ja sulfiidmaakide röstimise kõrvalsaadus. See on enamiku teiste ühendite lähtematerjal. Lisaks kasutatakse seda pestitsiidides, pleegitusainena klaasitootmises ja nahkade säilitusainena. Arseenpentoksiid moodustub oksüdeeriva aine (nt lämmastikhappe) toimel valgele arseenile. See on insektitsiidide, herbitsiidide ja metalliliimide peamine koostisosa.

Teine hästi tuntud aine on arsiin (AsH3), arseenist ja vesinikust koosnev värvitu mürgine gaas. Aine, mida nimetatakse ka arseenvesinikuks, saadakse metalliarseniidide hüdrolüüsil ja metallide redutseerimisel arseeniühenditest happelahustes. Seda on kasutatud pooljuhtide lisandina ja sõjalise mürkgaasina. Põllumajanduses on suur tähtsus arseenhappel (H 3 AsO 4), pliiarsenaadil (PbHAsO 4) ja kaltsiumarsenaadil [Ca 3 (AsO 4) 2 ], mida kasutatakse mulla steriliseerimiseks ja kahjuritõrjeks.

Arseen on keemiline element, mis moodustab palju orgaanilisi ühendeid. Kakodiini (CH 3) 2 As−As(CH 3) 2 kasutatakse näiteks laialdaselt kasutatava kuivatusaine (kuivatusaine) – kakodüülhappe – valmistamisel. Elemendi kompleksseid orgaanilisi ühendeid kasutatakse teatud haiguste, näiteks mikroorganismide põhjustatud amööbse düsenteeria ravis.

Füüsikalised omadused

Mis on arseen oma füüsikaliste omaduste poolest? Kõige stabiilsemas olekus on see habras terashall tahke aine, millel on madal soojus- ja elektrijuhtivus. Kuigi mõned As vormid on metallitaolised, on selle liigitamine mittemetalliks arseeni täpsem iseloomustus. On ka teisi arseeni tüüpe, kuid neid pole hästi uuritud, eriti kollast metastabiilset vormi, mis koosneb As 4 molekulist, nagu valge fosfor P 4 . Arseen sublimeerub temperatuuril 613 °C ja eksisteerib auru kujul As 4 molekulina, mis ei dissotsieeru umbes 800 °C juures. Täielik dissotsiatsioon As 2 molekulideks toimub temperatuuril 1700 °C.

Aatomi struktuur ja sidemete moodustamise võime

Arseeni elektrooniline valem - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - meenutab lämmastikku ja fosforit selle poolest, et väliskestas on viis elektroni, kuid see erineb neist selle poolest, et eelviimases on 18 elektroni. kest kahe või kaheksa asemel. 10 positiivse laengu lisamine tuumas viie 3d-orbitaali täitmise ajal põhjustab sageli elektronipilve üldist vähenemist ja elementide elektronegatiivsuse suurenemist. Arseeni perioodilisustabelis saab võrrelda teiste rühmadega, mis näitavad selgelt seda mustrit. Näiteks on üldiselt aktsepteeritud, et tsink on elektronegatiivsem kui magneesium ja gallium on elektronegatiivsem kui alumiinium. Järgmistes rühmades see erinevus aga väheneb ja paljud ei nõustu sellega, et germaanium on keemiliste tõendite rohkusest hoolimata elektronegatiivsem kui räni. Sarnane üleminek 8-18-elemendilise kestaga fosforilt arseenile võib suurendada elektronegatiivsust, kuid see on endiselt vastuoluline.

As ja P väliskesta sarnasus viitab sellele, et nad võivad moodustada 3 aatomi kohta täiendava sidumata elektronipaari juuresolekul. Oksüdatsiooniaste peab seega olema +3 või -3, sõltuvalt suhtelisest vastastikusest elektronegatiivsusest. Arseeni struktuur räägib ka võimalusest kasutada okteti laiendamiseks välimist d-orbitaali, mis võimaldab elemendil moodustada 5 sidet. See saavutatakse ainult reaktsioonil fluoriga. Vaba elektronpaari olemasolu keeruliste ühendite moodustamiseks (elektronide loovutamise kaudu) As-aatomis on palju vähem väljendunud kui fosforis ja lämmastikus.

Arseen on kuivas õhus stabiilne, kuid niiskes õhus kattub musta oksiidiga. Selle aurud põlevad kergesti, moodustades As 2 O 3 . Mis on vaba arseen? Vesi, leelised ja mitteoksüdeerivad happed seda praktiliselt ei mõjuta, kuid lämmastikhape oksüdeerib selle olekuni +5. Halogeenid, väävel reageerivad arseeniga ja paljud metallid moodustavad arseniide.

Analüütiline keemia

Aine arseeni saab kvalitatiivselt tuvastada kollase orpimendi kujul, mis sadestub 25% vesinikkloriidhappe lahuse toimel. As jäljed määratakse üldiselt selle arsiiniks teisendamise teel, mida saab tuvastada Marshi testi abil. Arsiin termiliselt laguneb, moodustades kitsa toru sees musta arseenipeegli. Gutzeiti meetodi järgi arsiini toimel immutatud sond tumeneb elavhõbeda eraldumise tõttu.

Arseeni toksikoloogilised omadused

Elemendi ja selle derivaatide toksilisus varieerub väga laias vahemikus, alates äärmiselt mürgisest arsiinist ja selle orgaanilistest derivaatidest kuni lihtsalt As-ni, mis on suhteliselt inertne. Selle orgaaniliste ühendite kasutamine keemiliste tõrjeainetena (levisiit), vesikantina ja defoliantina (Agent Blue põhineb 5% kakodüülhappe ja 26% selle naatriumsoola vesilahusel) näitab meile, mis on arseen.

Üldiselt ärritavad selle keemilise elemendi derivaadid nahka ja põhjustavad dermatiiti. Soovitatav on ka sissehingamise kaitse arseeni sisaldava tolmu eest, kuid enamik mürgistusi tekib selle allaneelamisel. As-i maksimaalne lubatud kontsentratsioon tolmus kaheksatunnise tööpäeva jooksul on 0,5 mg/m 3 . Arsiini puhul vähendatakse annust 0,05 ppm-ni. Lisaks selle keemilise elemendi ühendite kasutamisele herbitsiidide ja pestitsiididena võimaldas arseeni kasutamine farmakoloogias saada salvarsaani, esimest edukat süüfilisevastast ravimit.

Mõju tervisele

Arseen on üks mürgisemaid elemente. Selle kemikaali anorgaanilisi ühendeid leidub looduslikult väikestes kogustes. Inimesed võivad arseeniga kokku puutuda toidu, vee ja õhu kaudu. Kokkupuude võib tekkida ka naha kokkupuutel saastunud pinnase või veega.

Ainega puutuvad kokku ka inimesed, kes sellega töötavad, elavad sellega töödeldud puidust ehitatud majades ja põllumaal, kus on varem kasutatud pestitsiide.

Anorgaaniline arseen võib inimestel põhjustada erinevaid tervisemõjusid, nagu mao- ja soolteärritus, punaste ja valgete vereliblede tootmise vähenemine, nahamuutused ja kopsude ärritus. Arvatakse, et selle aine märkimisväärses koguses allaneelamine võib suurendada vähktõve, eriti naha-, kopsu-, maksa- ja lümfisüsteemi vähi tekkevõimalust.

Väga kõrge anorgaanilise arseeni kontsentratsioon põhjustab naistel viljatust ja raseduse katkemist, dermatiiti, vähenenud vastupanuvõimet infektsioonidele, südameprobleeme ja ajukahjustusi. Lisaks võib see keemiline element kahjustada DNA-d.

Valge arseeni surmav annus on 100 mg.

Elemendi orgaanilised ühendid ei põhjusta vähki ega geneetilise koodi kahjustusi, kuid suured doosid võivad kahjustada inimese tervist, tekitada näiteks närvihäireid või kõhuvalu.

Omadustena

Arseeni peamised keemilised ja füüsikalised omadused on järgmised:

• Aatomnumber on 33.
• Aatommass on 74,9216.
• Halli vormi sulamistemperatuur on 814 ° C rõhul 36 atmosfääri.
• Halli vormi tihedus on 14 ° C juures 5,73 g / cm 3.
• Kollase hallituse tihedus on 18°C ​​juures 2,03 g/cm3.
• Arseeni elektrooniline valem on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.
• Oksüdatsiooniastmed - -3, +3, +5.
• Arseeni valents - 3, 5.