Struktura arsena. Opasni element arsen - područja primjene

Kao poznata čovječanstvu od davnina. Već je veliki Aristotel spominjao kemijski element arsen u prirodnim spojevima. Osim toga, mogućnost razvoja njegove sumporne varijante, kalcinacijom, opisao je Dioskorid u prvom stoljeću prije Krista.

Kasnije su se europski čeličani susreli s ovim elementom pri radu s rudom prošaranom arsenom. Alkemičari su ga pomno proučavali. Takva pozornost objašnjena je činjenicom da je on, poput sumpora i žive, pripadao elementarnim elementima, koji su osnova svih metala.

Profesori moderne kemije doživljavali su sposobnost arsena da promijeni boju bakrenih legura u bijelu kao metamorfozu bakra u srebro. Sada u svijetu niti jedan laboratorij ne može bez ovog elementa.

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

Otkriće arsena na metalnoj bazi datira još iz osamnaestog stoljeća, međutim, metoda dobivanja elementa sublimacijom bit će otkrivena tek krajem sedamnaestog. U tom je razdoblju kemičar Scheele otkrio arsensku kiselinu, kao i vodik prisutan u njoj.

Proučavanje organskih spojeva koji sadrže As potječe od kemičara Kadea. Sredinom osamnaestog stoljeća na njegovoj osnovi dobiva prvi spoj organske prirode - "Cade Liquid". Struktura je tek nakon osamdeset godina rastavljena na dijelove od strane drugog poznatog kemičara Bunsena.

Do sada se vode sporovi o tome kome dati dlan otkrića elementa u njegovom najčišćem obliku. Ovo postignuće pripisuje se zaslugama Alberta Velikog. Kao kemijski element prepoznao ga je Lavoisier 1789. godine.

Proizvodnja i primjene

Suvremeni stručnjaci znaju oko dvije stotine minerala koji sadrže arsen. U velikoj većini slučajeva nalazi se u rudama koje sadrže bakar, srebro ili olovo. Međutim, mineral od velikog značaja za industriju su piriti s arsenom.

Postoji nekoliko načina za proizvodnju Asa u industrijskim razmjerima. Glavna vrsta proizvodnje bilo je pečenje arsenopirita. Nadalje, oksid se reducira iz njega pomoću antracita.

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

Arsen u stomatološkom području

Ovaj kemijski element nije samo otrov, već i lijek.

Korištenje arsena u stomatologiji u obliku paste nije izgubilo svoj značaj zbog svijetlog nekrotičnog učinka tvari na zahvaćena tkiva.

Primjenjuje se u sljedećim slučajevima:

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

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

Kao i u industriji

Kemijski element arsen koristi se u mnogim područjima proizvodnje, među kojima je nekoliko glavnih područja:

• Metalurgija;
• Elektrotehnika;
• Obrada 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 turret verziji proizvodnje omogućuje dobivanje idealnih sfernih oblika kuglica. Osim toga, povećava se njegova snaga.

Elektrotehnika– visoko pročišćeni arsen (do 99%) koristi se za proizvodnju niza potrebnih poluvodičkih komponenti.

Tekstilna industrija- koristi se kao boja.

kožarska industrija- u ovom području se koristi kao reagens za uništavanje čekinja na koži.

Pirotehnika- mineral realgar, koji je arsenov monosulfid, koristi se za dobivanje "grčke" vatre koja se dobiva paljenjem njegove mješavine sa sumporom i nitratom. Ovaj kemijski spoj proizvodi svijetli bijeli plamen.

staklarski posao- Budući da trioksid omogućuje dobivanje proizvoda s nultom transparentnošću. U međuvremenu, mali dodaci komponente, naprotiv, olakšavaju ga. Ovaj element je još uvijek dio proizvodnje nekih naočala.

Na primjer:

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

Osim toga, arsen se također koristi u poljoprivredi kao gnojivo. Kućna uporaba je otrov za štakore. Sada se izrađuje na temelju drugih komponenti.

Jesti je strogo zabranjeno.

Arsen u borbi protiv leukemije

Trovačima poznata sposobnost arsena da ubija stanice sada se koristi u plemenite svrhe. Ovaj kemijski element naširoko se koristi za liječenje raka, prvenstveno leukemije.

Leukemija je karakterizirana stvaranjem tumora zbog replikacije koštane srži. U nedostatku pravodobnog liječenja, dolazi do povećanja njegovog volumena. Iz tog razloga, metastaze nastaju i rastu u svim dijelovima tijela. Element As pomaže u liječenju čak i težeg oblika bolesti.

Učinkovito neutralizira prekomjerni rast leukocita, potiče brzo i kvalitetno stvaranje crvenih krvnih zrnaca. Sve to vam omogućuje da pozitivno utječete na proces oporavka. Prilikom tretiranja ovog opasnog elementa moraju se slijediti jasne upute. Uostalom, krajnja cijena je ljudski život.

Mogući uzroci trovanja

U današnje vrijeme postoji veliki rizik od trovanja arsenom. Nitko od radnika u proizvodnji nije imun na razna iznenađenja. Pri korištenju tvari na bazi As-a u domaćim uvjetima također postoji mogućnost slučajnog gutanja u ljudsko tijelo.

Ponekad se bilježe činjenice namjernog trovanja - kaznena djela ili samoubojstva. Ove se epizode mogu pripisati akutnim oblicima intoksikacije.

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

Zasebna skupina intoksikacije ovim kemijskim elementom je subakutna kategorija. Kada je osoba prisutna na mjestima gdje postoji velika koncentracija adamsita.

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

Učinak arsena na tijelo

Element ima sposobnost brzog prodiranja u ljudsko tijelo, a vrlo ga je teško ukloniti.

Do trovanja dolazi na sljedeće načine:

• Integuments;
• Pluća;
• Gastrointestinalni trakt.

Treba napomenuti da se anorganske komponente arsena apsorbiraju mnogo brže od organskih.

Najveća opasnost za ljude je arsin u plinovitom stanju, nema mirisa, pa je za njegovu industrijsku proizvodnju potrebno izraditi posebne aditive koji imaju postojanu "aromu" češnjaka. Opasan je i arsen vodik.

Do trovanja dolazi vrlo brzo. Tijekom dana, element je u stanju pogoditi unutarnje organe. Dva tjedna nakon opijanja 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 trajni metalni okus u ustima. Osoba osjeća snažno peckanje u grlu, praćeno grčevima. Koža na tijelu dobiva plavkastu nijansu, a dlanovi žute.

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

Također, pacijent ima proljev i želudac počinje jako boljeti. Proljev karakterizira akutni oblik, zbog čega tijelo vrlo brzo dehidrira. U ekstremnim slučajevima postoji velika vjerojatnost plućnog edema, paralize ili komatoznog stanja.

• Subakutni oblik

Postoji izuzetno jaka glavobolja. Sve sluznice su jako nadražene, posebno oči i dišni trakt. To dovodi do curenja nosa, začepljenosti nosa i suznih očiju.

Žrtva često kiše i kašlje. Također nije isključena teška mučnina, pa čak i povraćanje. Nakon grčeva u ustima ostaje zaostatak s metalnom nijansom.

• Kronični oblik

Javlja se umor i opća slabost. Udovi slabe u pozadini anemičnog stanja. Periferna osjetljivost se pogoršava do potpunog gubitka. Goosebumps prolaze duž kože i osjeća se njezina obamrlost.

Na tijelu se pojavljuju zvjezdice iz posuda i razvija se stabilna rosacea.

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

Za osobu koja je progutala arsenov trioksid, smrtonosna doza bit će od 50 do 340 miligrama. Povezan je s vrstom tvari i izravno je povezan s težinom i cjelokupnim zdravljem osobe.

Prva pomoć kod trovanja

Ako ste se vi ili netko vama blizak ili kolege slučajno otrovali arsenom, trebali biste odmah pružiti pomoć prije dolaska stručnjaka.

Radnje se provode prema jednostavnom algoritmu:

• Prvo što treba učiniti je odmah nazvati hitnu pomoć;
• Prije dolaska liječnika dajte žrtvi emetik za pranje želuca;
• Sljedeći korak je uzimanje upijajućeg sredstva (na primjer, mlijeko s tučenim proteinom ili aktivnim ugljenom);
• Stavite vrući jastučić za grijanje na trbuh žrtve;
• Ako je moguće, pripremite posebnu otopinu koja se sastoji od jedne žlice spaljenog magnezija na 200 ml vode;
• Ni u kojem slučaju žrtva ne smije osjetiti miris amonijaka ili kiselog pića;
• Ako se jave konvulzije, trljajte udove žrtve.

Kao što je jak otrov koji može izazvati veliku štetu.

Unitol je postao glavni protuotrov za arsen. Ovo je učinkovit protuotrov koji ima sposobnost vezanja u sigurne spojeve i omogućuje vam da se riješite kemijskog elementa ureom.

Pravovremene preventivne mjere također pomažu u uklanjanju toksikološkog učinka arsena pri radu u proizvodnji.

Kako spriječiti trovanje

Kao prevencija od trovanja pokušajte izbjegavati hranu koja ga sadrži. Na radnim mjestima provodi se brtvljenje proizvodnih procesa i poboljšanje ventilacije.

Osobna higijena ima veliku ulogu u prevenciji trovanja. Na radnom mjestu moraju se koristiti respiratori. Ili upotrijebite štapiće od vate koji se stavljaju u uši i nosnice. Nakon posla, obavezno oprati. Osim toga, pripazite na kombinezon. Držite ga čistim i opranim.

Obvezna preventivna mjera trebala bi biti redoviti liječnički pregled. Takve preglede preporuča se provoditi najmanje dvanaest mjeseci uz stalni kontakt s pripravcima koji sadrže arsen.

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

Saznavši to, srednjovjekovni poslovni ljudi počeli su nuditi element trioksid kao otrov. Supstanca. Smrtonosna doza je samo 60 grama.

Podijeljeni su u dijelove, dajući nekoliko tjedana. Na kraju nitko nije ni slutio da čovjek nije umro od kolere.

Okus arsena ne osjeća se u malim dozama, na primjer, u hrani ili piću. U modernim stvarnostima, naravno, nema kolere.

Ljudi se ne moraju bojati arsena. Vjerojatnije je da se miševi trebaju bojati. Otrovna tvar je vrsta otrova za glodavce.

U njihovu čast, usput, element je nazvan. Riječ "arsenik" postoji samo u zemljama ruskog govornog područja. Službeni naziv tvari je arsenicum.

Oznaka u - As. Serijski broj je 33. Na temelju njega možemo pretpostaviti potpuni popis svojstava arsena. Ali nemojmo pretpostavljati. Pogledajmo stvar svakako.

Svojstva arsena

Latinski naziv elementa preveden je kao "jak". Očigledno, to se odnosi na učinak tvari na tijelo.

Uz intoksikaciju počinje povraćanje, probava je uznemirena, želudac se okreće i rad živčanog sustava je djelomično blokiran. ni jedan od slabih.

Do trovanja dolazi bilo kojim od alotropnih oblika tvari. Svetropija je postojanje manifestacija iste stvari koje su različite u strukturi i svojstvima. element. Arsen najstabilniji u metalnom obliku.

Romboedarski čelično sivi krti. Jedinice imaju karakterističnu metalik boju, ali u dodiru s vlažnim zrakom zatamnjuju se.

Arsen - metal, čija je gustoća gotovo 6 grama po kubnom centimetru. Za druge oblike elementa, pokazatelj je manji.

Na drugom mjestu je amorfna arsen. Karakteristika elementa: — gotovo crna boja.

Gustoća ovog oblika je 4,7 grama po kubnom centimetru. Izvana, materijal podsjeća.

Uobičajeno stanje arsena za stanovnike je žuto. Kubična kristalizacija je nestabilna, postaje amorfna kada se zagrije na 280 stupnjeva Celzijusa ili pod djelovanjem jednostavne svjetlosti.

Stoga su žute boje meke, kao u mraku. Unatoč boji, agregati su prozirni.

Iz niza modifikacija elementa može se vidjeti da je to samo polovica metala. Očigledan odgovor na pitanje je:- " Metalni ili nemetalni arsen", Ne.

Kao potvrda služe kemijske reakcije. 33. element stvara kiseline. Međutim, sam boravak u kiselini ne daje.

Metali rade stvari drugačije. U slučaju arsena, ne dobivaju se čak ni u kontaktu s, jednim od najjačih.

Spojevi slični soli se "rađaju" tijekom reakcija arsena s aktivnim metalima.

Mislim na oksidante. 33. tvar stupa u interakciju samo s njima. Ako partner nema izražena oksidacijska svojstva, interakcija se neće dogoditi.

To se odnosi čak i na lužine. To je, arsen je kemijski element prilično inertan. Kako ga onda dobiti, ako je popis reakcija vrlo ograničen?

Eksploatacija arsena

Arsen se vadi zajedno s drugim metalima. Odvojite ih, ostaje 33. tvar.

U prirodi postoje spojevi arsena s drugim elementima. Iz njih se izdvaja 33. metal.

Proces je isplativ, jer zajedno s arsenom često odlaze,, i.

Nalazi se u zrnastim masama, odnosno kubičnim kristalima boje kositra. Ponekad postoji žuta nijansa.

Spoj arsena i metal ferrum ima "brata", u kojem je umjesto 33. tvari . To je obični pirit zlatne boje.

Agregati su slični arsenoversionu, ali ne mogu služiti kao arsenova ruda, iako ga također sadrže kao nečistoću.

Arsen u uobičajenom, usput, također se događa, ali, opet, kao nečistoća.

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

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

Dakle, element nije uobičajen, po broju je usporediv s , , .

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

Ukupan broj minerala 33. elementa doseže 200. Postoji i izvorni oblik materije.

Njegova prisutnost objašnjava se kemijskom inertnošću arsena. Formiran uz elemente s kojima reakcije nisu predviđene, junak ostaje u sjajnoj izolaciji.

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

Primjena arsena

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

Percepcija elementa od strane čovječanstva je također dvostruka. U Europi se 33. tvar oduvijek smatrala otrovom.

Godine 1733. čak su izdali dekret kojim su zabranili prodaju i kupnju arsena.

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

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

U 20. stoljeću na stranu Azijata stali su i neki europski liječnici. Na primjer, 1906. zapadni farmaceuti izumili su lijek salvarsan.

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

Istina, na lijek se razvija imunitet, kao i na svako stalno uzimanje arsena u malim dozama.

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

Osim liječnika, za 33. element zainteresirali su se i metalurzi, koji su se počeli dodavati za proizvodnju sačmi.

Radi se na temelju koje je uključeno u teški metali. Arsen povećava olovo i omogućuje da njegove prskalice poprime sferni oblik kada se bacaju. Ispravan je, što poboljšava kvalitetu snimke.

Arsen se također može naći u termometrima, odnosno njima. Zove se bečki, pomiješan s oksidom 33. tvari.

Veza služi kao bistrilo. Arsen su također koristili puhači stakla u antici, ali kao dodatak za matiranje.

Mutno staklo postaje s impresivnom primjesom toksičnog elementa.

Zadržavajući proporcije, mnogi su se staklopuhači razboljeli i prerano umrli.

I kožare koriste sulfide arsen.

Element glavni podskupine Peta skupina periodnog sustava dio je nekih boja. U industriji kože, arsenicum pomaže u uklanjanju dlaka s.

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, oni 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 stanice. Metoda je radikalna, ali učinkovita.

arsen (= arsen) (Kao)

Glavno oružje trovača ili seksualni stimulans?

Arsen pripada uvjetno esencijalni, imunotoksični za ljudsko tijelo elementi.

Arsen je poznat od davnina i kao lijek i kao otrov. Locustini otrovi bili su poznati u Rimu; u Veneciji su se, primjerice, na dvoru držali trovači. A glavni sastojak gotovo svih otrova bio je arsen. Postoji pretpostavka da Napoleon je otrovan arsenom na Svetoj Heleni .

Simptomi trovanja arsenom- metalni okus u ustima, povraćanje, jaki bolovi u trbuhu, kasnije - konvulzije, paraliza, smrt.

Trenutno je utvrđeno da u malim dozama, arsen je neophodan za ljudsko tijelo: sprječava gubitak fosfora . Kao što vitamin D regulira metabolizam fosfora i kalcija, tako arsen regulira metabolizam fosfora.
Ali ako koncentracija arsena u hrani ili tlu prijeđe granicu i približi se otrovnim dozama, tada će se povećati broj smrtnih slučajeva uzrokovanih rakom grkljana, očiju ili leukemijom.

Dnevne potrebe ljudskog tijela- 12-15 mcg. Nedostatak ovog elementa u tijelu može se razviti s njegovim nedovoljnim unosom (1 mcg / dan ili manje).

Ukupno, ljudsko tijelo sadrži oko 15 mg arsena.

Spojevi arsena ulaze u ljudski organizam s pitkom i mineralnom vodom, vinima i sokovima od grožđa, plodovima mora, lijekovima, pesticidima i herbicidima.

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

Više od 90% anorganskih spojeva arsena je topivo i dobro se apsorbira. Nadalje, anorganski arsen prelazi u jetru, gdje se metilira. Arsen se nakuplja u plućima, jetri, koži i tankom crijevu. Arsen se taloži uglavnom u retikuloendotelnom sustavu, vjerojatno kao rezultat povezanosti arsenita sa SH-skupinama proteina, kojih je u tim tkivima relativno više.
24 sata nakon uzimanja 30% arsena izlučuje se iz organizma urinom, a oko 4% izmetom. Neznatne količine uklanjaju se znojem, otpalom kosom, ljuštenom kožom i žuči.

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

Arsen utječe na oksidativne procese u mitohondrijima, sudjeluje u metabolizmu nukleina, tj. izravno je povezan sa sintezom proteina, a neophodan je za sintezu hemoglobina, iako nije uključen u njegov sastav.

Poznato je da se arsen nalazi u organizmima sisavaca u reduciranim oblicima As, NaAs 3+, koji se smatraju potencijalnim stimulatorima stvaranja metalotioneina s CdCl2.

Vjerovalo se da "mikrodoze arsena, uvedene s oprezom u organizam koji raste, pridonose rastu ljudskih i životinjskih kostiju u duljinu i debljinu, u nekim slučajevima, rast kostiju može biti uzrokovan mikrodozama arsena čak i nakon završetka općeg rast." Međutim, ti podaci nisu pronašli znanstvenu potvrdu.

Trenutno proučava se učinak mikrodoza pripravaka koji sadrže arsen kao antikancerogena sredstva .

Sinergisti i antagonisti arsena. Arsen se može jako nakupljati u tijelu s nedostatkom selena i tako pridonijeti 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 te aminokiselina.

Znakovi nedostatka arsena: kod ljudi - dermatitis, anemija; kod životinja, smanjenje rasta i abnormalna reprodukcija, karakterizirana visokom perinatalnom smrtnošću.
Ostali poznati simptomi: niski trigliceridi u serumu.

ciljne organe s viškom arsena u tijelu je koštana srž, gastrointestinalni trakt, koža, pluća i bubrezi. Arsen i svi njegovi spojevi su otrovni u različitim stupnjevima. .

Arsen spada u tzv "tiolni otrovi" . Mehanizam njegove toksičnosti povezan je s kršenjem metabolizma sumpora, selena i fosfora. Toksičnost arsena ovisi o kemijskim svojstvima i opada sljedećim redom: arsin AsH3 > anorganski As 3+ > organski As 3+ > anorganski As 5+ > arsonijevi spojevi AsH 4+ > elementarni arsen.

Ima dovoljno dokaza karcinogenost anorganskih spojeva arsena. Zabilježena je visoka stopa smrtnosti od raka pluća kod radnika zaposlenih u proizvodnji pesticida, vađenju zlata i topljenju legura arsena s drugim metalima, kao i obojenih metala, a posebno bakra. Kao posljedica dugotrajne uporabe vode ili lijekova onečišćenih arsenom, često se opaža razvoj slabo diferenciranog raka kože (Bowenovog raka). Vjerojatno je hemangioendoteliom jetre također tumor ovisan o arsenu.

Mali višak arsena u prehrani 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 vodonosnika, arsen je počeo ulaziti u pitku vodu. To je izazvalo toksična i onkološka oštećenja kod desetaka tisuća ljudi.

Razlozi za višak arsena: prekomjerni unos (stalni kontakt s arsenom, onečišćenje okoliša, pušenje, zlouporaba vina od grožđa, dugotrajna primjena pripravaka salvarsana), disregulacija metabolizma arsena; povećano nakupljanje arsena u tijelu s nedostatkom selena.

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

Za akutno trovanje arsenom uočena bol u trbuhu, povraćanje, proljev, depresija središnjeg živčanog sustava; razviti: intravaskularnu hemolizu, akutno zatajenje bubrega, jetre, kardiogeni šok. Sličnost simptoma trovanja arsenom sa simptomima kolere dugo vremena je omogućila uspješno korištenje arsenovih spojeva (najčešće arsenovog trioksida) kao smrtonosnog otrova.

U područjima gdje postoji višak arsena u tlu i vodi, on se nakuplja u štitnoj žlijezdi ljudi i uzrokuje endemsku gušavost.

Arsen u malim dozama je kancerogen. No, dugo (sve do sredine 1950-ih) koristio se kao lijek za "poboljšanje krvi". Takva uporaba u većini slučajeva dovela je do razvoja onkoloških bolesti.

Dugoročni učinci trovanja arsenom: smanjena oštrina sluha u djece, oštećenje živčanog sustava (encefalopatija, poremećaji govora, koordinacija pokreta, konvulzije, psihoze, polineuritis s bolnim sindromom), oštećenje mišićnog trofičara, imunodeficijencija.

Arsen je potreban: s upalnim procesima uzrokovanim protozoalnim i mikrobnim oštećenjima, s nekim oblicima alergija, s anemijom, za povećanje apetita.
Kod trovanja ljudi ili domaćih životinja (psi, ptice, svinje, krave) 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 doseže više od 1 mg/l, što je uzrok masovnog kroničnog arsena trovanja i uzrokuje takozvanu bolest "crnog stopala" .

Arsen(lat. arsenicum), as, kemijski element v skupine periodnog sustava Mendeljejeva, atomski broj 33, atomska masa 74,9216; čelično sivi kristali. Element se sastoji od jednog stabilnog izotopa 75 as.

Referenca povijesti. Prirodni spojevi M. sa sumporom (orpiment kao 2 s 3 , realgar kao 4 s 4) bili su poznati narodima starog svijeta, koji su te minerale koristili kao lijekove i boje. Bio je također poznat produkt gorenja sulfida M. - oksid M. (iii) kao 2 o 3 ("bijeli M."). Naziv arsenik o n nalazimo već kod Aristotela; potječe od grčkog a rsen - snažan, hrabar i služio je za označavanje M. spojeva (prema snažnom djelovanju na organizam). Vjeruje se da je ruski naziv došao od "miš" (prema upotrebi M. preparata za istrebljenje miševa i štakora). Dobivanje M. u slobodnom stanju pripisuje se Albert Veliki(oko 1250. godine). Godine 1789. A. Lavoisier uvrstio M. u popis kemijskih elemenata.

rasprostranjenost u prirodi. Prosječni sadržaj M. u zemljinoj kori (clarke) je 1,7 × 10 -4% (po masi), u takvim količinama prisutan je u većini magmatskih stijena. Budući da su M. spojevi hlapljivi na visokim temperaturama, element se ne nakuplja tijekom magmatskih procesa; koncentrira se taloženjem iz vrućih dubokih voda (zajedno sa s, se, sb, fe, co, ni, cu i drugim elementima). Tijekom vulkanskih erupcija M. u obliku svojih hlapljivih spojeva ulazi u atmosferu. Budući da je M. viševalentan, na njegovu migraciju uvelike utječe redoks okolina. U oksidacijskim uvjetima zemljine površine nastaju arsenati (kao 5+) i arseniti (kao 3+). Ovo su rijetki minerali koji se nalaze samo u područjima mineralnih naslaga, a još su rjeđi samorodni minerali kao minerali 2+. Od brojnih minerala M. (oko 180) samo je arsenopirit feas od velike industrijske važnosti.

Male količine M. neophodne su za život. Međutim, u područjima nalazišta M. i aktivnosti mladih vulkana, tla mjestimično sadrže do 1% M., što je povezano s bolestima stoke i smrću vegetacije. Akumulacija M. posebno je karakteristična za krajolike stepa i pustinja, u čijim je tlima M. neaktivan. U vlažnoj klimi M. se lako ispire iz tla.

U živoj tvari, u prosjeku, 3 × 10 -5% M., u rijekama 3 × 10 -7%. M., donesen rijekama u ocean, relativno se brzo taloži. U morskoj vodi samo 1 10 -7% M., ali u glinama i škriljevcima 6,6 10 -4%. Sedimentne željezne rude, feromanganske nodule često su obogaćene M.

Fizička i kemijska svojstva. M. ima nekoliko alotropskih modifikacija. U normalnim uvjetima, najstabilniji je takozvani metalni, ili sivi, M. (a -as) - sivo-čelična krhka kristalna masa; u svježem prijelomu ima metalni sjaj, brzo potamni na zraku, jer je prekriven tankim filmom od 2 o 3. Kristalna rešetka sive M. je romboedarska ( a= 4,123 a , kut a = 54°10", x= 0,226), slojevito. Gustoća 5,72 g/cm 3(pri 20°c), električni otpor 35 10 -8 ohm? m, odnosno 35 10 -6 ohm? cm, temperaturni koeficijent električnog otpora 3,9 10 -3 (0°-100 °c), Brinellova tvrdoća 1470 MN/m 2, odnosno 147 kgf/mm 2(3-4 po Mohsu); M. je dijamagnetičan. Pod atmosferskim tlakom, M. sublimira na 615 ° C bez taljenja, budući da trojna točka a -as leži na 816 ° C i tlaku od 36 na. Para M. do 800 °C sastoji se od molekula kao 4, iznad 1700 °C - samo od 2. Tijekom kondenzacije pare M. na površini hlađenoj tekućim zrakom nastaje žuta M. - prozirni, poput voska mekani kristali, gustoće 1,97 g/cm 3, po svojstvima sličan bijelom fosfor. Pod djelovanjem svjetlosti ili pri laganom zagrijavanju pretvara se u sivu M. Poznate su i staklasto-amorfne modifikacije: crna M. i smeđa M., koje se zagrijavanjem iznad 270 ° C pretvaraju u sivu M.

Konfiguracija vanjskih elektrona atoma M. 3 d 10 4 s 2 4 str 3 . U spojevima, M. ima oksidacijska stanja + 5, + 3 i - 3. Sivi M. je mnogo manje kemijski aktivan od fosfora. Kada se zagrijava na zraku iznad 400 ° C, M. gori, stvarajući kao 2 o 3. M. povezuje se s halogenima izravno; u normalnim uvjetima asf 5 - plin; asf 3 , ascl 3 , asbr 3 - bezbojne, lako hlapljive tekućine; asi 3 i as 2 l 4 su crveni kristali. Kad se M. zagrijava sa sumporom, dobivaju se sulfidi: narančasto-crveni kao 4 s 4 i limun-žuti kao 2 s 3 . Blijedožuti sulfid kao 2 s 5 precipitira kada se h 2 s pusti u ledeno ohlađenu otopinu arsenske kiseline (ili njezinih soli) u dimećoj klorovodičnoj kiselini: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s \u003d kao 2 s 5 + 8h 2 o; oko 500°c raspada se na kao 2 s 3 i sumpor. Svi M. sulfidi su netopljivi u vodi i razrijeđenim kiselinama. Jaki oksidansi (smjese hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) pretvaraju ih u smjesu h 3 aso 4 i h 2 so 4. Sulfid as 2 s 3 lako se otapa u sulfidima i polisulfidima amonija i alkalnih metala, tvoreći soli kiselina - tiomarsenic h 3 ass 3 i tiomarsenic h 3 ass 4 . S kisikom M. daje okside: oksid M. (iii) kao 2 o 3 - arsenov anhidrid i oksid M. (v) kao 2 o 5 - arsenov anhidrid. 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 se kao 2 o 3 kondenziraju u bezbojnu staklastu masu, koja vremenom postaje neprozirna zbog stvaranja malih kubičnih kristala, gustoće 3,865 g/cm 3. Gustoća pare odgovara formuli kao 4 o 6: iznad 1800°c, para se sastoji od kao 2 o 3 . Na 100 G voda otapa 2.1 G kao 2 o 3 (na 25°c). Oksid M. (iii) je amfoteran spoj, s prevladavajućim kiselim svojstvima. Poznate su soli (arseniti) koje odgovaraju ortoarsenoj h 3 aso 3 i metaarsenskoj haso 2 kiselini; same kiseline nisu dobivene. U vodi su topljivi samo alkalni metali i amonijevi arseniti. kao 2 o 3 i arseniti su obično redukcijski agensi (na primjer, kao 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o \u003d 4hi + 2h 3 aso 4), ali mogu biti i oksidansi (na primjer, kao 2 o 3 + 3c \u003d 2as + 3co ).

Oksid M. (v) dobiva se zagrijavanjem arsenove kiseline h 3 aso 4 (oko 200°c). Bezbojan je, oko 500°c se raspada na 2 o 3 i o 2 . Arsenska kiselina se dobiva djelovanjem koncentriranog hno 3 na as ili kao 2 o 3 . Soli arsenske kiseline (arsenati) netopljivi su u vodi, osim soli alkalnih metala i amonijaka. Poznate su soli koje odgovaraju kiselinama orthoarsenic h 3 aso 4 , metaarsenic haso 3 i piroarsenic h 4 kao 2 o 7; posljednje dvije kiseline nisu dobivene u slobodnom stanju. Kada se spoji s metalima, M. većim dijelom tvori spojeve ( arsenidi).

Dobivanje i korištenje . M. se dobiva u industriji zagrijavanjem arsenskih pirita:

feas = fes + as

ili (rjeđe) kao 2 o 3 redukcija s ugljenom. Oba procesa se provode u retortama od vatrostalne gline spojenim na prijemnik za kondenzaciju para M. Arsenov anhidrid dobiva se oksidativnim prženjem arsenovih ruda ili kao nusprodukt prženja polimetalnih ruda, gotovo uvijek sadržavajući M. Tijekom oksidativnog prženja, jer nastaju 2 o 3 pare koje se kondenziraju u komore za hvatanje. Sirovi kao 2o3 se pročišćava sublimacijom na 500-600°c. Pročišćen kao 2 o 3 koristi se za proizvodnju M. i njezinih pripravaka.

Mali aditivi M. (0,2-1,0% težine) uvode se u olovo koje se koristi za proizvodnju sačme za sačmarice (M. povećava površinsku napetost rastaljenog olova, zbog čega sačma poprima oblik blizak sferičnom; M. malo povećava tvrdoću olova). Kao djelomična zamjena za antimon, M. ulazi u sastav nekih babita i tiskarskih legura.

Čisti M. nije otrovan, ali su svi njegovi spojevi koji su topljivi u vodi ili koji mogu prijeći u otopinu pod djelovanjem želučanog soka izuzetno otrovni; posebno opasno arsen vodik. 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.. Stoga, tijekom njihovog oksidativnog prženja, uz sumporni dioksid uvijek nastaje tako 2, kao 2 o 3; većina se kondenzira u dimnim kanalima, ali u nedostatku ili niskoj učinkovitosti postrojenja za obradu, ispušni plinovi peći za sušenje rude povlače značajne količine as 2 o 3 . Čista M., iako nije otrovna, uvijek je prekrivena otrovnim slojem kao 2 o 3 kada se čuva na zraku. U nedostatku odgovarajuće ventilacije, jetkanje metala (željezo, cink) s tehničkom sumpornom ili klorovodičnom kiselinom koja sadrži primjesu M. izuzetno je opasno, jer u ovom slučaju nastaje arsenski vodik.

S. A. Pogodin.

M. u tijelu. Kao element u tragovima M. je sveprisutan u divljini. Prosječni sadržaj M. u tlima je 4 10 -4%, u biljnom pepelu - 3 10 -5%. Sadržaj M. u morskim organizmima veći je nego u kopnenim (u ribama 0,6-4,7 mg u 1 kg sirove tvari nakupljaju se u jetri). Prosječni sadržaj M. u ljudskom tijelu je 0,08-0,2 mg/kg. U krvi se M. koncentrira u eritrocitima, gdje se veže na molekulu hemoglobina (štoviše, globinska frakcija sadrži ga dvostruko više nego u hemu). Najveća količina toga (po 1 G tkivo) nalazi se u bubrezima i jetri. Mnogo M. sadržano je u plućima i slezeni, koži i kosi; relativno malo - u cerebrospinalnoj tekućini, mozgu (uglavnom hipofize), spolnim žlijezdama, itd. U tkivima M. nalazi se u glavnoj frakciji proteina, mnogo manje - u topivoj u kiselini i nalazi se samo mali dio toga u lipidnoj frakciji. M. je uključen u redoks reakcije: oksidacijska razgradnja složenih ugljikohidrata, fermentacija, glikoliza itd. Spojevi M. se koriste u biokemiji kao specifični inhibitori enzima za proučavanje metaboličkih reakcija.

M. u medicini. Organski spojevi M. (aminarson, miarsenol, novarsenal, osarsol) koriste se uglavnom za liječenje sifilisa i protozoalnih bolesti. Anorganski pripravci M. - natrijev arsenit (natrijeva arsenova kiselina), kalijev arsenit (kalijeva arsenova kiselina), anhidrid arsena kao 2 o 3, propisuju se kao opći tonik i tonik. Kada se primjenjuju lokalno, anorganski pripravci M. mogu izazvati nekrotizirajući učinak bez prethodne iritacije, zbog čega ovaj proces prolazi gotovo bezbolno; ovo svojstvo, koje je najizraženije u kao 2 o 3 , koristi se u stomatologiji za uništavanje zubne pulpe. Za liječenje psorijaze koriste se i anorganski pripravci M.

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

Prema preporukama Međunarodne komisije za zaštitu od zračenja, najveći dopušteni sadržaj od 76 as u tijelu je 11 mikrokiri. Prema sanitarnim standardima usvojenim u SSSR-u, najveće dopuštene koncentracije od 76 u vodi i otvorenim rezervoarima su 1 10 -7 curie/l, u zraku radnih prostorija 5 10 -11 curie/l. Svi pripravci M. vrlo su otrovni. U akutnom trovanju, oni doživljavaju jake bolove u trbuhu, proljev, oštećenje bubrega; mogući kolaps, konvulzije. Kod kroničnog trovanja najčešće su gastrointestinalne smetnje, katari sluznice dišnog trakta (faringitis, laringitis, bronhitis), kožne lezije (egzantemi, melanoza, hiperkeratoza), poremećaji osjetljivosti; mogući razvoj aplastične anemije. U liječenju trovanja lijekovima M. najveću važnost ima unitiol.

Mjere za sprječavanje industrijskog trovanja trebaju biti usmjerene prvenstveno na mehanizaciju, brtvljenje i uklanjanje prašine tehnološkog procesa, na stvaranje učinkovite ventilacije i opskrbu radnika osobnom zaštitnom opremom protiv izlaganja prašini. Potrebni su redoviti zdravstveni pregledi radnika. Prethodni zdravstveni pregledi obavljaju se prilikom prijema u radni odnos, a za zaposlenike jednom u šest mjeseci.

Lit.: Remi G., Tečaj anorganske kemije, trans. s njemačkog, sv.1, M., 1963, str. 700-712; Pogodin S. A., Arsen, u knjizi: Kratka kemijska enciklopedija, vol. 3, M., 1964; Štetne tvari u industriji, pod opć. izd. N. V. Lazareva, 6. izd., 2. dio, L., 1971.

preuzimanje sažetka

Hvala

Stranica pruža referentne informacije samo u informativne svrhe. Dijagnostika i liječenje bolesti trebaju se provoditi pod nadzorom stručnjaka. Svi lijekovi imaju kontraindikacije. Potreban savjet stručnjaka!

Opće informacije

Jedinstvenost arsen je da se može naći posvuda – u stijenama, mineralima, vodi, tlu, životinjama i biljkama. Čak se naziva i sveprisutnim elementom. Arsen je rasprostranjen u različitim geografskim regijama Zemlje zbog hlapljivosti svojih spojeva i njihove visoke topivosti u vodi. Ako je klima u regiji vlažna, tada se element ispire iz zemlje, a zatim ga odnosi podzemna voda. Površinske vode i duboke rijeke sadrže od 3 µg/l do 10 µg/l tvari, dok morska i oceanska voda sadrži znatno manje, oko 1 µg/l.

Arsen se u tijelu odrasle osobe nalazi u količini od približno 15 mg. Najviše ga se nalazi u jetri, plućima, tankom crijevu i epitelu. Apsorpcija tvari događa se u želucu i crijevima.
Antagonisti tvari su fosfor, sumpor, selen, vitamini E, C, kao i neke aminokiseline. Zauzvrat, tvar smanjuje apsorpciju selena, cinka, vitamina A, E, C, folne kiseline.
Tajna njegove dobrobiti je u njegovoj količini: u maloj dozi obavlja niz korisnih funkcija; a u velikim je to najjači otrov.

Funkcije:

• Poboljšanje apsorpcije fosfora i dušika.
• Stimulacija hematopoeze.
• Slabljenje oksidativnih procesa.
• Interakcija s proteinima, lipoinskom kiselinom, cisteinom.

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

Arsen kao kemijski element

Arsen je klasificiran kao kemijski element V skupine periodnog sustava i pripada obitelji dušika. U prirodnim uvjetima, ova tvar je predstavljena jedinim stabilnim nuklidom. Umjetno je dobiveno više od desetak radioaktivnih izotopa arsena, sa širokim rasponom vrijednosti poluživota - od nekoliko minuta do nekoliko mjeseci. Formiranje pojma povezano je s njegovom upotrebom za istrebljenje glodavaca - miševa i štakora. latinski naziv Arsenicum (As) potječe od grčke riječi arsen", Što znači: moćan, snažan.

Povijesni podaci

Arsen u svom najčišćem obliku otkriven je tijekom alkemijskih eksperimenata u srednjem vijeku. A njegovi spojevi već su dugo poznati ljudima, korišteni su za proizvodnju lijekova i boja. Danas se arsen u metalurgiji koristi na posebno svestran način.

Povjesničari su jedno od razdoblja ljudskog razvoja nazvali brončanim dobom. U to su vrijeme ljudi prešli s kamenog oružja na poboljšano brončano oružje. Bronca je spoj ( legura) kositra s bakrom. Prema povjesničarima, prva bronca je izlivena u dolini Tigrisa i Eufrata, oko 30. stoljeća. PRIJE KRISTA. Ovisno o postotnom sastavu komponenti uključenih u leguru, bronca koju su lijevali različiti kovači mogla bi imati različita svojstva. Znanstvenici su otkrili da je najbolja bronca s vrijednim svojstvima legura bakra koja sadrži do 3% kositra i do 7% tvari arsena. Takva se bronca lako lijevala i bolje kovala. Vjerojatno je tijekom taljenja ruda bakra pomiješana s produktima trošenja bakreno-arsenskih sulfidnih minerala, koji su imali sličan izgled. Stari majstori cijenili su dobra svojstva legure i potom ciljano tragali za nalazištima minerala arsena. Da bi ih pronašli, koristili su specifično svojstvo ovih minerala da daju miris češnjaka kada se zagriju. No s vremenom je prestalo taljenje bronce koja je sadržavala spojeve arsena. Najvjerojatnije se to dogodilo zbog činjenice da se trovanje vrlo često događalo tijekom pečenja 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 zvan realgar, koji je, kako je sada poznato, sulfid sastava As4S4. Riječ " realgar"na arapskom znači" rudnička prašina". Ovaj se mineral koristio za klesanje kamena, ali imao je jedan značajan nedostatak: na svjetlu ili pri zagrijavanju realgar se "kvario", jer se pod utjecajem toplinske reakcije pretvarao u potpuno drugu tvar As2S3.

Znanstvenik i filozof Aristotel u 4.st. PRIJE KRISTA. dao ime ovom mineralu - " sandarac". Tri stoljeća kasnije, rimski učenjak i pisac Plinije Stariji zajedno s liječnikom i botaničarem Dioskorid opisao još jedan mineral tzv orpiment. Latinski naziv minerala je preveden " zlatna boja". Ovaj mineral se koristio kao žuta boja.

U srednjem vijeku alkemičari su izolirali tri oblika tvari: žuti arsen ( koji je sulfid As2S3), Crvena ( sulfid As4S4) i bijela ( oksid As2O3). Bijeli nastaje sublimacijom nekih nečistoća arsena tijekom prženja bakrenih ruda koje sadrže ovaj element. Kondenzirao se iz plinovite faze, te se taložio u obliku bijele prevlake, nakon čega je skupljen.

U 13. stoljeću alkemičari su zagrijavali žuti arsen i sapun kako bi stvorili tvar sličnu metalu koja je možda bila prva čista umjetna tvar. Ali nastala tvar prekršila je ideje alkemičara o mističnoj "vezi" sedam njima poznatih metala sa sedam astronomskih objekata - planeta; zato su alkemičari nastalu tvar nazvali "nelegitimnim metalom". Iza njega su primijetili jedno zanimljivo svojstvo - tvar je mogla bakru dati bijelu boju.

Arsen je jasno identificiran kao samostalna tvar početkom 17. stoljeća, kada je apotek Johann Schroeder pri redukciji oksida ugljenom dobio sam ga u čistom obliku. Nekoliko godina kasnije, francuski liječnik i kemičar Nicola Lemery uspjeli dobiti ovu tvar zagrijavanjem njenog oksida u smjesi s potašom i sapunom. U sljedećem stoljeću već je bio dobro poznat i nazivan neobičnim "polu-metalom".

švedski znanstvenik Scheele eksperimentalno dobiven arsen plinoviti vodik i arsenska kiselina. U isto vrijeme A.L. Lavoisier prepoznao ovu tvar kao samostalan kemijski element.

Biti u prirodnim uvjetima

Element se često nalazi u prirodnim uvjetima u spojevima s bakrom, kobaltom, niklom i željezom. U zemljinoj kori ga nema toliko - oko 5 grama po toni, što je otprilike jednako kositru, molibdenu, germaniju, volframu i bromu.

Sastav minerala koji čine određeni kemijski element ( danas ih ima više od 200), zbog "polumetalnih" svojstava elementa. Može biti i u negativnom i u pozitivnom oksidacijskom stanju i stoga se lako spaja s mnogim drugim elementima; u pozitivnoj oksidaciji arsen igra ulogu metala ( primjerice u sulfidima), s negativnim - nemetalnim ( u arsenidima). Minerali koji sadrže arsen imaju složen sastav. Sam element može zamijeniti atome antimona, sumpora i metala u kristalnoj rešetki.

Mnogi spojevi metala i arsena, sudeći po njihovom sastavu, više su intermetalni spojevi nego arsenidi; neki se od njih razlikuju po promjenjivom sadržaju glavnog elementa. Nekoliko metala može biti istovremeno prisutno u arsenidima, a atomi tih metala, s bliskim ionskim radijusom, mogu se međusobno zamjenjivati ​​u kristalnoj rešetki u proizvoljnim omjerima. Svi minerali klasificirani kao arsenidi imaju metalni sjaj. Neprozirne su, teške, niske tvrdoće.

Primjer prirodnih arsenida ( ima ih oko 25) može poslužiti takvim mineralima kao što su skutterudit, saffflorite, rammelsbergite, nickelskutterudite, nickeline, lollingite, sperrylite, maucherite, algodonite, langisite, clinosaflorite. Ovi arsenidi imaju veliku gustoću i pripadaju skupini "superteških" minerala.

Najčešći mineral je arsenopirit ( ili, kako se još naziva, arsenski pirit). Za kemičare je zanimljiva struktura onih minerala u kojima je arsen prisutan istovremeno sa sumporom i u kojima igra ulogu metala, budući da je svrstan zajedno s drugim metalima. Ovi minerali su arsenosulvanit, girodit, arsenohauchecornite, freibergit, goldfieldit, tennantit i argentotennantit. Struktura ovih minerala je vrlo složena.

Takvi prirodni sulfidi kao što su realgar, orpiment, dimorfit, getelit, imaju pozitivno oksidacijsko stanje As ( lat. oznaka arsena). Ovi minerali izgledaju poput malih inkluzija, iako su povremeno veliki kristali velike veličine i težine iskopani u nekim područjima.

Zanimljiva je činjenica da prirodne soli arsenske kiseline, zvane arsenati, izgledaju vrlo drugačije. Eritrit ima kobaltnu boju, skorodit, annabergit i simplesit su zelene boje. A gernezit, ketigit, rooseveltit potpuno su bezbojni.

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

Nazivi minerala davani su na različite načine: neki od njih su nazvani po znanstvenicima, istaknutim političarima; drugi su dobili ime prema lokalitetu u kojem su pronađeni; neki su pak dobili ime prema grčkim izrazima koji označavaju njihova glavna svojstva ( npr. boja); četvrti su se nazivali kraticama koje su označavale početna slova naziva drugih elemenata.

Na primjer, zanimljivo je formiranje drevnog imena takvog minerala kao niklein. Ranije se zvao kupfernikel. Njemački rudari koji su radili na bakru prije pet ili šest stoljeća praznovjerno su se bojali zlog planinskog duha zvanog nikal. njemačka riječ" kupfer"značio" bakar". Kupfernickel su zvali "prokleti" ili "lažni" bakar. Ta je ruda bila vrlo slična bakru, ali se iz nje bakar nije mogao dobiti. No svoju je primjenu našao u proizvodnji stakla. Uz njegovu pomoć staklo je obojano zelenom bojom. Kasnije je iz ove rude izoliran novi metal, nazvan nikal.

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

U pravilu je sadržaj As u tlu od 0,1 mg/kg do 40 mg/kg. U 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 je situacija tipična za pustinje i stepe, gdje se arsen ne ispire iz tla. U usporedbi s prosječnim sadržajem, glinene stijene također se smatraju obogaćenima, jer sadrže četiri puta više tvari arsena.

Ako se čista tvar pretvori u hlapljivi organoarsenski spoj kao rezultat biometilacije, tada se iz tla ne odnosi samo vodom, već i vjetrom. Biometilacija je adicija metilne skupine za stvaranje C-As veze. Ovaj proces se provodi uz sudjelovanje tvari metilkobalamina - metiliranog derivata vitamina B12. Biometilacija As se događa i u morskoj i u slatkoj vodi. To dovodi do stvaranja arsensko-organskih spojeva kao što su metilarsonska i dimetilarsonska kiselina.

U područjima gdje nema specifičnog onečišćenja koncentracija arsena iznosi 0,01 µg/m3, au industrijskim područjima gdje se nalaze elektrane i tvornice koncentracija doseže razinu od 1 µg/m3. U područjima gdje se nalaze industrijski centri, oborine arsena su intenzivne i iznose 40 kg/m2. km godišnje.

Hlapljivi spojevi arsena, kada njihova svojstva još nisu bila u potpunosti proučena, donijeli su ljudima mnogo problema. Masovna trovanja nisu bila rijetkost ni u 19. stoljeću. Ali liječnici nisu znali razloge trovanja. A otrov se nalazio u zelenoj boji za tapete i u žbuci. Visoka vlaga dovela je do stvaranja plijesni. Pod djelovanjem ova dva čimbenika nastale su hlapljive organoarseničke tvari.

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

Tvari arsena nalaze se u umjerenim količinama u nekim mineralnim vodama. Općeprihvaćeni standardi utvrđuju da koncentracija arsena u ljekovitim mineralnim vodama ne smije biti veća od 70 µg/l. U načelu, čak i ako je koncentracija tvari veća, to može dovesti do trovanja samo uz stalnu dugotrajnu uporabu.

Arsen se u prirodnim vodama može naći u različitim spojevima i oblicima. Trovalentni arsen, na primjer, višestruko je otrovniji od peterovalentnog arsena.

Neke morske alge mogu akumulirati arsen do razina koje su opasne za ljude. Takve alge mogu rasti i čak se razmnožavati u kiselom okruženju arsena. U nekim zemljama se koriste kao pesticidi ( protiv štakora).

Kemijska svojstva

Ponekad se arsen naziva metalom, ali zapravo je prilično nemetal. U kombinaciji s kiselinama ne stvara soli, ali je sam po sebi kiselotvorna tvar. Stoga se naziva i polumetal. Kao i fosfor, arsen može postojati u različitim alotropskim oblicima.

Jedan od tih oblika je sivi arsen, prilično krhka tvar. Njegov prijelom ima svijetli metalni sjaj ( stoga je njegovo drugo ime "metalni arsen"). Električna vodljivost ovog polumetala je 17 puta manja od bakra, ali je istovremeno 3,6 puta veća od žive. Što je viša temperatura, manja je električna vodljivost. Ovo tipično svojstvo metala također je karakteristično za ovaj polumetal.

Ako se pare arsena ohlade kratko vrijeme na temperaturu od -196 stupnjeva ( je temperatura tekućeg dušika), dobit ćete mekanu prozirnu žutu tvar koja izgledom podsjeća na žuti fosfor. Gustoća ove tvari je mnogo niža od one metalnog arsena. Žuti arsen i parovi arsena sastoje se od molekula koje imaju oblik tetraedra ( oni. oblika piramide sa četiri baze). Molekule fosfora imaju isti oblik.

Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, kao i kada se zagrijava, žuti arsen odmah postaje siv; ova reakcija oslobađa toplinu. Ako se pare kondenziraju u inertnoj atmosferi, tada nastaje drugi oblik ovog elementa - amorfni. Ako se pare arsena talože na staklu, stvara se zrcalni film.

Struktura vanjske elektronske ljuske ovog elementa ista je kao kod fosfora i dušika. Arsen, kao i fosfor, može formirati tri kovalentne veze.

Ako je zrak suh, tada As ima stabilan oblik. Od vlažnog zraka blijedi i na vrhu je prekriven crnim oksidom. Kada se zapale, pare arsena lako gore plavim plamenom.

Budući da je u svom čistom obliku prilično inertan; lužine, voda i razne kiseline koje nemaju oksidacijska svojstva ne utječu ni na koji način. Ako uzmemo razrijeđenu dušičnu kiselinu, onda će ona oksidirati čisti As u ortoarsensku kiselinu, a ako uzmemo koncentriranu, ona će oksidirati u ortoarsensku kiselinu.

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

Arsen kao otrov

Svi spojevi arsena su otrovni.

Akutno trovanje ovim tvarima očituje se bolovima u trbuhu, proljevom, povraćanjem i depresijom SŽS-a. Simptomi trovanja ovom tvari vrlo su slični onima kod kolere. Stoga su se u sudskoj praksi ranije često susreli slučajevi uporabe arsena kao otrova. Otrovni spoj koji se najuspješnije koristi u kriminalne svrhe je arsenov trioksid.

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

Trovanje arsenom

Simptomi trovanja arsenom manifestiraju se metalnim okusom u ustima, povraćanjem i jakim bolovima u trbuhu. Kasnije se mogu pojaviti konvulzije ili paraliza. Otrovanje može dovesti do smrti. Najčešće dostupan i dobro poznat protuotrov za trovanje arsenom je mlijeko. Glavni protein u mlijeku je kazein. S arsenom stvara netopljivi spoj koji se ne apsorbira u krv.

Do trovanja dolazi:
1. Kod udisanja spojeva arsena u obliku prašine ( najčešće u nepovoljnim radnim uvjetima).
2. Pijenjem otrovane vode i hrane.
3. Kod primjene određenih lijekova. Višak tvari taloži se u koštanoj srži, plućima, bubrezima, koži, crijevnom traktu. Postoji veliki broj dokaza da su anorganski spojevi arsena kancerogeni. Dugotrajna uporaba vode ili lijekova zatrovanih arsenom može dovesti do raka kože niskog stupnja ( Bowenov rak) ili hemangioendoteliom jetre.

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

Simptomi predoziranja i nedostatka

Mogući znakovi nedostatka arsena očituju se smanjenjem koncentracije triglicerida u krvi, povećanjem plodnosti, pogoršanjem razvoja i rasta tijela.

Arsen je vrlo toksična tvar, jedna doza od 50 mg može biti smrtonosna. Predoziranje se očituje razdražljivošću, alergijama, glavoboljom, dermatitisom, ekcemom, konjuktivitisom, depresijom respiratorne funkcije i živčanog sustava te disfunkcijom jetre. Predoziranje tvari povećava rizik od razvoja raka.

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

Ne biste trebali brinuti hoće li ovaj element u tragovima unijeti u našu prehranu - nalazi se u gotovo svim proizvodima životinjskog i biljnog podrijetla, nema ga osim u sastavu rafiniranog šećera. Uz hranu, on nam dolazi u dovoljnim količinama. Namirnice koje su njime posebno bogate, kao što su škampi, jastozi, jastozi - kako biste izbjegli predoziranje, trebali biste jesti umjereno kako ne biste unijeli preveliku količinu otrova.

Spojevi arsena mogu ući u ljudsko tijelo s mineralnom vodom, plodovima mora, sokovima, vinom od grožđa, lijekovima, herbicidima i pesticidima. Ova tvar se uglavnom nakuplja u retikuloendotelnom sustavu, kao iu plućima, koži i bubrezima. Nedovoljan dnevni unos tvari u tijelo smatra se 1 mcg / dan. Prag toksičnosti je približno 20 mg.

Velika količina elementa nalazi se u ribljem ulju i, čudno, u vinima. U normalnoj vodi za piće sadržaj tvari je nizak i nije opasan za zdravlje - oko 10 µg / l. Neke regije svijeta ( Meksiko, Tajvan, Indija, Bangladeš) poznati su po visokim razinama arsena u vodi za piće ( 1 mg/l), pa stoga tamo ponekad dolazi do masovnog trovanja građana.

Arsen sprječava tijelo da izgubi fosfor. Vitamin D je regulatorni čimbenik u tijeku metabolizma fosfora i kalcija, a arsen, pak, regulira metabolizam fosfora.

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

Element u tragovima koristi se za povećanje apetita kod anemije. Kod trovanja selenom, arsen je odličan protuotrov. Eksperimentalne studije na miševima pokazale su da precizno izračunate doze tvari pomažu u smanjenju učestalosti raka.

S povećanjem koncentracije elementa u tlu ili hrani dolazi do intoksikacije. Teška intoksikacija može dovesti do ozbiljnih bolesti poput raka grkljana ili leukemije. Štoviše, porast će i broj smrtnih slučajeva.

Poznato je da 80% tvari koje u organizam uđu s hranom šalje se u gastrointestinalni trakt i odatle ulazi u krvotok, a preostalih 20% ulazi u nas kroz kožu i pluća.

Dan nakon ulaska u tijelo, više od 30% tvari izlučuje se iz njega urinom, a oko 4% s izmetom. Prema klasifikaciji, arsen je klasificiran kao imunotoksični, uvjetno esencijalni, elementi. Dokazano je da tvar sudjeluje u gotovo svim važnim biokemijskim procesima.

Arsen u stomatologiji

Ova tvar se često koristi za liječenje zubnih bolesti kao što je karijes. Karijes počinje činjenicom da se krečne soli zubne cakline počinju razgrađivati, a oslabljeni zub napadaju patogeni. Utječući na meki unutarnji dio zuba, mikrobi stvaraju 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 tijekom, tada karijesna šupljina dopire do tkiva koje sadrži krvne, živčane i limfne žile. Zove se pulpa.

Razvija se upala pulpe, nakon čega će jedini način sprječavanja daljnjeg širenja bolesti biti uklanjanje živca. Za ovu manipulaciju potreban je arsen.

Pulpa se izlaže zubarskim instrumentom, na nju se stavlja zrno paste koja sadrži arsensku kiselinu i ona praktički momentalno 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 i zub se može plombirati.

Arsen u liječenju leukemije

Arsen se prilično uspješno koristi za liječenje blagog oblika leukemije, kao iu razdoblju primarne egzacerbacije, u kojoj još nije uočeno naglo povećanje slezene i limfnih čvorova. Smanjuje ili čak suzbija patološko stvaranje leukocita, potiče crvenu hematopoezu i otpuštanje eritrocita na periferiju.

Dobivanje arsena

Dobiva se kao nusproizvod prerade 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 stupnjeva, tada u nedostatku zraka dolazi do sublimacije. Ako se zagrijava na zraku, nastaje "bijeli arsen", koji je hlapljivi oksid. Podvrgava se kondenzaciji i zagrijava ugljenom, tijekom ove reakcije arsen se reducira. Dobivanje ovog elementa je štetna proizvodnja.

Prethodno, prije razvoja ekologije kao znanosti, "bijeli arsen" je ispuštan u atmosferu u velikim količinama, a potom se taložio na drveću i biljkama. Dopuštena koncentracija u zraku je 0,003 mg/m3, dok u blizini industrijskih objekata koncentracija doseže 200 mg/m3. Začudo, okoliš više ne zagađuju tvornice koje proizvode arsen, već elektrane i poduzeća obojene metalurgije. Pridneni sedimenti u blizini talionica bakra sadrže veliku količinu elementa - do 10 g/kg.

Drugi paradoks je da se ta tvar ekstrahira u većim količinama nego što je potrebno. Ovo je rijetka pojava u rudarskoj industriji metala. Viškove je potrebno odlagati u velike metalne kontejnere, skrivajući ih u razrađenim starim rudnicima.

Vrijedan industrijski mineral je arsenopirit. Velika nalazišta bakra i arsena nalaze se u srednjoj Aziji, Gruziji, SAD-u, Japanu, Norveškoj, Švedskoj; zlato-arsenik - u SAD-u, Francuskoj; arsen-kobalt - u Novom Zelandu, Kanada; arsen-kositar - 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: papirnate trake impregnirane HgCl2 mijenjaju boju u tamnu u prisutnosti arzina, koji reducira sublimat do žive.

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

Neki se spojevi analiziraju selektivnom hidridnom metodom. Ova se metoda sastoji u provođenju selektivne redukcije analita u hlapljivu tvar arsin. Hlapljivi arzini zamrzavaju se u posudi hlađenoj tekućim dušikom. Zatim, polaganim zagrijavanjem sadržaja posude, moguće je osigurati da različiti arzini isparavaju odvojeno jedan od drugog.

Industrijska primjena

Oko 98% cjelokupnog iskopanog arsena ne koristi se u svom čistom obliku. Ali njegovi spojevi su stekli popularnost i koriste se u raznim industrijama. Godišnje se iskopaju i koriste stotine tona tvari. Dodaje se u sastav legura za ležajeve radi poboljšanja kvalitete, koristi se za izradu kabela i olovnih baterija za povećanje tvrdoće, koristi se u legurama s germanijem ili silicijem u proizvodnji poluvodičkih uređaja. Arsen se koristi kao dopant koji "klasičnim" poluvodičima daje određenu vrstu vodljivosti.

Arsen je vrijedan materijal u obojenoj metalurgiji. Dodatkom olova u količini od 1% povećava se tvrdoća legure. Ako se u rastaljeno olovo doda malo arsena, tada u procesu lijevanja sačme izlaze kuglice pravilnog sfernog 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, bronce, tiskarskih legura, babita. Ipak, metalurzi pokušavaju isključiti ovaj aditiv iz procesa proizvodnje, jer je vrlo štetan za ljude. Štoviše, također je štetan za metale, budući da prisutnost arsena u velikim količinama pogoršava svojstva mnogih legura i metala.

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

Spojevi arsena koriste se kao antiseptik za zaštitu od kvarenja, kao i za konzerviranje krzna, kože, prepariranih životinja; za izradu boja protiv obraštanja za vodeni transport; za impregnaciju drva.

Biološka aktivnost nekih derivata As zainteresirala je agronome, djelatnike sanitarne i epidemiološke službe i veterinare. Kao rezultat toga, stvoreni su pripravci koji sadrže arsen, koji su bili stimulansi produktivnosti i rasta; lijekovi za prevenciju bolesti stoke; antihelmintici.

Zemljoposjednici u staroj Kini tretirali su usjeve riže arsenovim oksidom kako bi ih zaštitili od gljivičnih bolesti i štakora te tako osigurali urod. Sada je zbog toksičnosti tvari koje sadrže arsen njihova uporaba u poljoprivredi ograničena.

Najvažnija područja za korištenje tvari koje sadrže arsen su proizvodnja mikro krugova, poluvodičkih materijala i optičkih vlakana, filmske elektronike, kao i rast posebnih monokristala za lasere. U tim se slučajevima u pravilu koristi plinoviti arsin. Indijev i galijev arsenid koriste se u proizvodnji dioda, tranzistora i lasera.

U tkivima i organima element se uglavnom nalazi u frakciji proteina, mnogo manje u frakciji topivoj u kiselini, a samo manji dio u frakciji lipida. Sudjeluje u redoks reakcijama, bez njega je nemoguća oksidativna razgradnja složenih ugljikohidrata. Uključen je u fermentaciju i glikolizu. Spojevi ove tvari koriste se u biokemiji kao specifični inhibitori enzima koji su potrebni za proučavanje metaboličkih reakcija. Neophodan je ljudskom tijelu kao element u tragovima.