Beskrivelse av arsenelement. Forgiftning med arsen og dets salter - en dødelig dose for mennesker, symptomer, behandling

Flertallet av befolkningen i den nyopprettede USSR var hovedsakelig representert av bønder. Hovedoppgaven for bolsjevikene var å forhindre uavhengig jordbruksaktivitet til bondestanden, siden det utelukket prinsippene som den tids økonomiske reformer var basert på: kollektivt ansvar og streng sentralisering.

Forutsetninger for kollektivisering

Kollektiviseringen av jordbruket i det første stadiet var veldig treg og besto av noen få kommuner. Bolsjevikregjeringen støttet og oppmuntret slike initiativ, men hadde ikke hastverk med å tvinge bønder til å forene gårder.

Den viktigste avskrekkingen for bolsjevikene var at revolusjonens viktigste drivkraft var nettopp bøndene som søkte retten til privat jordeie. Imidlertid forlot myndighetene sin liberale politikk etter at innbyggere på landsbygda begynte å massivt organisere kooperativer - private foreninger som ikke er kontrollert av staten.

Samarbeid hemmet ikke bare sentraliseringen, men også hele NEPs politikk. Bolsjevikene ble tvunget til å ta radikale tiltak, som besto av praktisk talt tvungen kollektivisering av jordbruket.

Kurs mot kollektivisering

I 1927 ble NEPs fiasko åpenbar selv for den regjerende eliten i CPSU (b). I desember i år på den 15. partikongressen I.V. Stalin kunngjorde et kurs mot fullstendig kollektivisering av landbruket. På den tiden var dette den eneste måten å fylle på den tomme statskassen.

Kollektivgårder skulle bli en pålitelig høyborg for det totalitære kommunistregimet. Denne politikken fant ikke støtte fra noen ganske innflytelsesrike partimedlemmer som var klar over konsekvensene som tvangskollektivisering ville medføre.

For å eliminere slike «uønskede elementer» gjennomførte Stalin personlig en utrenskning av partirekkene - 15 % av kommunistene - Bolsjevikene mistet partikortene sine og ble sendt til Sibir.

Essensen av kollektivisering i USSR

Kollektivisering var reformen av jordbruksproduksjonen. Bønder og private bønder ble tvunget til å forene gårdene sine til en kollektiv organisasjon kontrollert av staten.Mer enn halvparten av de produserte produktene ble statlig eiendom.

Velstående bønder som nektet å drive kollektivbruk ble fratatt alle politiske og borgerlige rettigheter, sendt i eksil, og eiendommen deres ble konfiskert og fordelt likt mellom staten og informanten.

Hovedindikatoren på effektiviteten til kollektivbruk var nivået av korn som bøndene årlig overleverte til staten. For å vise kollektivbruket sitt fra den beste siden, begynte lokale myndigheter å tvangsta bort korn fra bøndene. Sammen med korn ble også andre produkter valgt: grønnsaker, frukt og frokostblandinger.

Den øverste makten, ledet av Stalin, forsto utmerket godt hvordan lokale embetsmenn handlet, men blandet seg ikke inn i dette på noen måte – landet trengte penger til den kommende industrialiseringen.

Resultatet av bolsjevikenes rovdrift var en storstilt hungersnød og millioner av undertrykte, uskyldige «statens fiender». Den offisielle fullføringen av kollektiviseringsprosessen anses å være 1937; på den tiden ble mer enn 21 millioner bondegårder kollektivisert, som var mer enn 95% av deres totale antall.

I perioden med dannelsen og utviklingen av den sovjetiske staten, hvis historie begynte med bolsjevikenes seier under oktoberrevolusjonen, var det mange store økonomiske prosjekter, hvis gjennomføring ble utført med harde tvangstiltak. En av dem er den fullstendige kollektiviseringen av landbruket, hvis mål, essens, resultater og metoder ble temaet for denne artikkelen.

Hva er kollektivisering og hva er dens formål?

Fullstendig kollektivisering av jordbruket kan kort defineres som den utbredte prosessen med å slå sammen små individuelle jordbruksbedrifter til store kollektive foreninger, forkortet til kollektivbruk. I 1927 fant det neste sted hvor kursen ble satt for gjennomføringen av dette programmet, som deretter ble gjennomført i hoveddelen av landet av

Fullstendig kollektivisering burde etter partiledelsens mening ha gjort det mulig for landet å løse det da akutte matproblemet ved å omorganisere småbruk som tilhørte middels og fattige bønder til store kollektive jordbrukskomplekser. Samtidig ble den totale likvideringen av kulakene på landsbygda, erklært som fienden av sosialistiske reformer, sett for seg.

Årsaker til kollektivisering

Initiativtakerne til kollektivisering så hovedproblemet med landbruket i dets fragmentering. Tallrike små produsenter, fratatt muligheten til å kjøpe moderne utstyr, brukte for det meste ineffektiv og lavproduktiv manuell arbeidskraft i feltene, noe som ikke tillot dem å oppnå høye utbytter. Konsekvensen av dette var en stadig økende mangel på mat og industrielle råvarer.

For å løse dette viktige problemet ble fullstendig kollektivisering av landbruket lansert. Startdatoen for implementeringen, som generelt anses å være 19. desember 1927 - dagen for fullføringen av XV-kongressen til CPSU (b), ble et vendepunkt i landsbyens liv. Et voldsomt sammenbrudd av den gamle, flere hundre år gamle livsstilen begynte.

Gjør dette - jeg vet ikke hva

I motsetning til tidligere utførte jordbruksreformer i Russland, som de som ble utført i 1861 av Alexander II og i 1906 av Stolypin, hadde kollektivisering utført av kommunistene verken et klart utviklet program eller spesifikt utpekte måter å implementere den på.

Partikongressen ga instrukser om en radikal endring i landbrukspolitikken, og deretter ble lokale ledere forpliktet til å gjennomføre den selv, på egen risiko og risiko. Selv deres forsøk på å kontakte de sentrale myndighetene for å få avklaring ble undertrykt.

Prosessen har startet

Likevel startet prosessen, som startet med partikongressen, og dekket allerede neste år en betydelig del av landet. Til tross for at det offisielt ble erklært frivillig å delta i kollektive gårder, ble opprettelsen i de fleste tilfeller utført gjennom administrative og tvangstiltak.

Allerede våren 1929 dukket landbrukskommissærer opp i USSR - tjenestemenn som reiste til feltet og som representanter for den høyeste statsmakten overvåket fremdriften av kollektiviseringen. De fikk hjelp fra en rekke Komsomol-avdelinger, også mobilisert for å omorganisere livet i landsbyen.

Stalin om det "store vendepunktet" i bøndenes liv

På dagen for det neste 12-årsjubileet for revolusjonen - 7. november 1928, publiserte avisen Pravda en artikkel av Stalin, der han uttalte at et "stort vendepunkt" hadde kommet i livet til landsbyen. Ifølge ham klarte landet å gjøre en historisk overgang fra småskala jordbruksproduksjon til avansert jordbruk, satt på kollektiv basis.

Den siterte også mange spesifikke indikatorer (for det meste overdrevne), som indikerte at fullstendig kollektivisering brakte en håndgripelig økonomisk effekt overalt. Fra den dagen av var lederne til de fleste sovjetiske aviser fylt med lovord om «kollektiviseringens seirende marsj».

Bønders reaksjon på tvangskollektivisering

Det virkelige bildet var radikalt forskjellig fra det som propagandaorganene forsøkte å presentere. Den tvungne konfiskeringen av korn fra bønder, ledsaget av omfattende arrestasjoner og ødeleggelse av gårder, kastet i hovedsak landet inn i en tilstand av ny borgerkrig. På den tiden da Stalin snakket om seieren til den sosialistiske omorganiseringen av landsbygda, raste bondeopprør i mange deler av landet, og talte i hundrevis ved slutten av 1929.

Samtidig økte ikke den reelle landbruksproduksjonen, i motsetning til uttalelser fra partiledelsen, men falt katastrofalt. Dette skyldtes det faktum at mange bønder, som fryktet å bli klassifisert som kulaker, ikke ønsket å gi eiendommen sin til kollektivbruket, bevisst reduserte avlingene og slaktet husdyr. Dermed er fullstendig kollektivisering for det første en smertefull prosess, avvist av flertallet av innbyggerne på landsbygda, men utført ved hjelp av metoder for administrativ tvang.

Forsøk på å fremskynde prosessen

Samtidig, i november 1929, ble det tatt en beslutning om å intensivere den pågående prosessen med omstrukturering av landbruket for å sende 25 tusen av de mest bevisste og aktive arbeiderne til landsbyene for å administrere kollektivbrukene som ble opprettet der. Denne episoden gikk ned i landets historie som "tjuefemtuseners"-bevegelsen. Senere, da kollektiviseringen tok en enda større skala, ble antallet byutsendinger nesten tredoblet.

En ytterligere drivkraft til prosessen med sosialisering av bondegårder ble gitt ved resolusjonen fra sentralkomiteen til Bolsjevikenes kommunistiske parti av 5. januar 1930. Den indikerte spesifikke frister innen hvilke fullstendig kollektivisering skulle fullføres i de viktigste dyrkbare områdene i landet. Direktivet foreskrev deres endelige overføring til en kollektiv form for ledelse innen høsten 1932.

Til tross for resolusjonens kategoriske karakter, ga den, som før, ingen konkrete forklaringer angående metodene for å involvere bondemassene i kollektivbruk og ga ikke engang en presis definisjon av hva kollektivbruket til syvende og sist skulle være. Som et resultat ble hver lokal sjef styrt av sin egen idé om denne enestående formen for organisering av arbeid og liv.

Vilkårlighet av lokale myndigheter

Denne tilstanden ble årsaken til en rekke tilfeller av lokalt selvstyre. Et slikt eksempel er Sibir, hvor lokale embetsmenn, i stedet for kollektive gårder, begynte å opprette visse kommuner med sosialisering av ikke bare husdyr, utstyr og dyrkbar jord, men også all eiendom generelt, inkludert personlige eiendeler.

Samtidig nølte ikke lokale ledere, som konkurrerte med hverandre om å oppnå de høyeste prosentene av kollektivisering, med å bruke brutale undertrykkende tiltak mot de som prøvde å unndra seg deltakelse i den pågående prosessen. Dette forårsaket en ny eksplosjon av misnøye, som på mange områder tok form av åpent opprør.

Hungersnød som følge av den nye landbrukspolitikken

Likevel fikk hvert enkelt distrikt en spesifikk plan for innsamling av landbruksprodukter beregnet både for hjemmemarkedet og eksport, for gjennomføringen av denne var den lokale ledelsen personlig ansvarlig. Hver kort levering ble ansett som et tegn på sabotasje og kunne få tragiske konsekvenser.

Av denne grunn oppsto det en situasjon der distriktssjefene i frykt for ansvar tvang kollektivbønder til å overlate alt tilgjengelig korn til staten, inkludert såkornfondet. Det samme bildet ble observert i husdyrhold, hvor alt avlsfe ble sendt til slakt for rapporteringsformål. Vanskelighetene ble også forsterket av den ekstreme inkompetansen til kollektivbruksledere, som de fleste kom til bygda på festinnkallingen og ikke hadde peiling på jordbruk.

Som et resultat førte den fullstendige kollektiviseringen av jordbruket utført på denne måten til avbrudd i matforsyningen til byer og i landsbyer - til utbredt sult. Det var spesielt ødeleggende vinteren 1932 og våren 1933. Samtidig, til tross for ledelsens åpenbare feilberegninger, skyldte de offisielle organene det som skjedde på at visse fiender forsøkte å hindre utviklingen av den nasjonale økonomien.

Eliminering av den beste delen av bondestanden

En betydelig rolle i den faktiske svikten av politikken ble spilt av elimineringen av den såkalte klassen av kulaks - velstående bønder som klarte å skape sterke gårder i løpet av NEP-perioden og produserte en betydelig del av alle landbruksprodukter. Naturligvis var det ikke fornuftig for dem å slutte seg til kollektivbruk og frivillig miste eiendommen som ble ervervet av deres arbeid.

Siden et slikt eksempel ikke passet inn i det generelle konseptet med å tilrettelegge landsbyliv, og de selv, etter partiledelsens mening i landet, forhindret involvering av fattige og mellombønder i kollektivbruk, ble det tatt en kurs for å eliminere dem.

Et tilsvarende direktiv ble umiddelbart utstedt, på grunnlag av hvilke kulakgårder ble likvidert, all eiendom ble overført til eierskap av kollektive gårder, og de ble selv tvangsutkastet til regionene i Fjerne Nord og Fjernøsten. Dermed fant fullstendig kollektivisering i de korndyrkende regionene i Sovjetunionen sted i en atmosfære av total terror mot de mest vellykkede representantene for bøndene, som utgjorde det viktigste arbeidspotensialet i landet.

Deretter gjorde en rekke tiltak for å overvinne denne situasjonen det mulig å delvis normalisere situasjonen i landsbyene og øke produksjonen av landbruksprodukter betydelig. Dette tillot Stalin, på partiplenumet som ble holdt i januar 1933, å erklære den fullstendige seier for sosialistiske relasjoner i kollektivbrukssektoren. Det er generelt akseptert at dette var slutten på den fullstendige kollektiviseringen av jordbruket.

Hvordan endte kollektiviseringen opp?

Det mest veltalende beviset på dette er de statistiske dataene som ble utgitt i løpet av årene med perestroika. De er fantastiske selv om de tilsynelatende er ufullstendige. Det er klart fra dem at den fullstendige kollektiviseringen av jordbruket endte med følgende resultater: I løpet av perioden ble over 2 millioner bønder deportert, med toppen av denne prosessen i 1930-1931. da rundt 1 million 800 tusen innbyggere på landsbygda ble utsatt for tvangsflytting. De var ikke kulakker, men av en eller annen grunn fant de seg upopulære i hjemlandet. I tillegg ble 6 millioner mennesker ofre for hungersnød i landsbyer.

Som nevnt ovenfor førte politikken med tvungen sosialisering av gårder til masseprotester blant innbyggere på landsbygda. I følge data som er bevart i arkivene til OGPU, var det bare i mars 1930 rundt 6500 opprør, og myndighetene brukte våpen for å undertrykke 800 av dem.

Generelt er det kjent at det året ble registrert over 14 tusen folkeopprør i landet, hvor omtrent 2 millioner bønder deltok. I denne forbindelse hører man ofte oppfatningen om at fullstendig kollektivisering utført på denne måten kan sidestilles med folkemord på ens eget folk.

Arsen er et ikke-metall og danner forbindelser som ligner på sine kjemiske egenskaper. Imidlertid, sammen med ikke-metalliske egenskaper, har arsen også metalliske egenskaper. I luft under normale forhold oksideres arsen lett fra overflaten. Arsen og dets analoger er verken uløselige i vann eller i organiske løsemidler.

Arsen er kjemisk aktivt. I luft ved normale temperaturer blir selv kompakt (smeltet) metallisk arsen lett oksidert; ved oppvarming antennes pulverisert arsen og brenner med en blå flamme og danner As 2 O 3 oksid. Termisk mindre stabilt ikke-flyktig oksid As 2 O 5 er også kjent.

Ved oppvarming (i fravær av luft), As sublimerer (sublimeringstemperatur 615 o C). Dampen består av As 4 molekyler med en ubetydelig (ca. 0,03 %) innblanding av As 2 molekyler.

Arsen tilhører gruppen av oksiderende-reduserende grunnstoffer. Når den utsettes for sterke reduksjonsmidler, viser den oksiderende egenskaper. Under påvirkning av metaller og hydrogen i utgivelsesøyeblikket er det således i stand til å produsere de tilsvarende metall- og hydrogenforbindelsene:

6Ca +As 4 = 2Ca 3 As 2

Under påvirkning av sterke oksidasjonsmidler omdannes arsen til en tre- eller femverdig tilstand. For eksempel, når det varmes opp i luft, brenner arsen, oksidert av oksygen og danner hvit røyk - arsen (III) oksid As 2 O 3:

As 4 + 3O 2 = 2As 2 O 3

Stabile former for arsenoksyd i gassfasen er seskvioksyd (arsensyreanhydrid) As 2 O 3 og dens dimer As 4 O 6. Opp til 300 o C er hovedformen i gassfasen en dimer, over denne temperaturen er den merkbart dissosiert, og ved temperaturer over 1800 o C består det gassformige oksidet praktisk talt av monomere As 2 O 3 molekyler.

En gassblanding av As 4 O 6 og As 2 O 3 dannes under forbrenningen av As i oksygen, under oksidativ brenning av As-sulfidmineraler, som arsenopyritt, ikke-jernholdige metallmalmer og polymermalmer.

Når As 2 O 3 (As 4 O 6)-damp kondenserer over 310 o C, dannes den glassaktige formen av As 2 O 3. Når damp kondenserer under 310 o C, dannes en fargeløs polykrystallinsk kubisk modifikasjon av arsenolitt. Alle former for As 2 O 3 er svært løselige i syrer og alkalier.

As(V)oksid (arsensyreanhydrid) As 2 O 5 – fargeløse krystaller av det ortorhombiske systemet. Ved oppvarming dissosieres As 2 O 5 til As 4 O 6 (gass) og O 2 . As 2 O 5 oppnås ved å dehydratisere konsentrerte løsninger av H 3 AsO 4 etterfulgt av kalsinering av de resulterende hydratene.

Oksydet As 2 O 4 er kjent, oppnådd ved sintring av As 2 O 3 og As 2 O 5 ved 280 o C i nærvær av vanndamp. Gassformig AsO-monoksid er også kjent, som dannes under en elektrisk utladning i As trioksiddamp ved redusert trykk.

Når det er oppløst i vann, danner As 2 O 5 ortoarsenisk H 3 AsO 3 , eller As(OH) 3 , og metaarsenisk HAsO 2 , eller AsO(OH), som kun eksisterer i løsning og har amfotere, overveiende sure, egenskaper.

I forhold til syrer oppfører arsen seg som følger:

— arsen reagerer ikke med saltsyre, men i nærvær av oksygen dannes arsentriklorid AsCl 3:

4As +3O2 +12HCl = 4AsCl3 +6H2O

- fortynnet salpetersyre, ved oppvarming, oksiderer arsen til ortoarsenisk syre H 3 AsO 3 , og konsentrert salpetersyre – til ortoarsensyre H 3 AsO 4:

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

Ortoarsensyre(arsensyre) H 3 AsO 4 *0,5 H 2 O – fargeløse krystaller; smeltepunkt – 36 o C (med dekomponering); løselig i vann (88 vekt% ved 20 oC); hygroskopisk; i vandige løsninger - tribasisk syre; når den varmes opp til ca. 100 o C, mister den vann og blir til pyroarsensyre H 4 As 5 O 7, ved høyere temperaturer blir den til metaarsensyre HAsO 3. Oppnådd ved oksidasjon av As eller As 2 O 3 med konsentrert HNO 3 . Det er lett løselig i vann og har omtrent samme styrke som fosfor.

De oksiderende egenskapene til arsensyre er merkbare bare i et surt miljø. Arsensyre er i stand til å oksidere HI til I 2 ved reversible reaksjoner:

H 3 AsO 4 + 2HI = H 3 AsO 3 + I 2 + H 2 O

Ortoarsenisk syre (arsensyre) H 3 AsO 3 eksisterer bare i vandig løsning; svak syre; oppnådd ved å løse As 2 O 3 i vann; mellomprodukt ved fremstilling av arsenitter (III) og andre forbindelser.

- konsentrert svovelsyre reagerer med arsen i henhold til følgende ligning for å danne ortoarsenisk syrer:

2As + 3H 2 SO 4 = 2H 3 AsO 3 + 3 SO 2

- alkaliske løsninger reagerer ikke med arsen i fravær av oksygen. Når arsen kokes med alkalier, oksideres det til arsensyresaltet H 3 AsO 3 . Ved sammensmelting med alkalier dannes arsin (arsenholdig hydrogen), AsH 3 og arsenater (III). Påfør ASH 3

for doping av halvledermaterialer med arsen for å oppnå høy renhet As.

Ustabile høyere arsiner er kjent: diarsin Som 2 H 4, spaltes allerede ved -100 o C; triarsin As3H5.

Metallisk arsen reagerer lett med halogener, og gir flyktige halogenider AsHal 3:

Som +3Cl2 = 2AsCl3

AsCl 3 er en fargeløs oljeaktig væske som ryker i luften og danner krystaller med en perleskinnende glans når den størkner.

C F 2 danner også AsF 5 - pentafluorid - en fargeløs gass, løselig i vann og alkaliløsninger (med en liten mengde varme), i dietyleter, etanol og benzen.

Pulverisert arsen antennes spontant i et miljø med F 2 og Cl 2.

Med S, Se og Te danner arsen det tilsvarende kalkogenider:

sulfider - As 2 S 5, As 2 S 3 (orpiment mineral i naturen), As 4 S 4 (realgar mineral) og As 4 S 3 (dimorfitt mineral); selenider – As 2 Se 3 og As 4 Se 4; telluride – As 2 Te 3 . Arsenkalkogenider er stabile i luft, uløselige i vann, svært løselige i alkaliske løsninger, og ved oppvarming - i HNO 3. De har halvlederegenskaper og er transparente i IR-området av spekteret.

Med de fleste metaller gir det metalliske forbindelser - arsenider. Galliumarsenid og indium arsenid– viktige halvlederforbindelser.

Det er mange kjente arsenorganisk forbindelser. Organoarsenforbindelser inneholder en As-C-binding. Noen ganger inkluderer organoarsenforbindelser alle organiske forbindelser som inneholder As, for eksempel estere av arsensyre (RO) 3 As og arsensyre (RO) 3 AsO. Den mest tallrike gruppen av organoarsenforbindelser er As-derivater med et koordinasjonsnummer på 3. Dette inkluderer organoarsiner R n AsH 3-n, tetraorganodiarsiner R 2 As-AsR 2, sykliske og lineære polyarganoarsiner (RAs) n, samt organoarsonic og diarganoarsinous syrer og deres derivater Rn AsX 3-n (X= OH, SH, Hal, OR', NR 2', etc.). De fleste organoarsenforbindelser er væsker, polyorganoarsiner og organiske syrer. Som faste stoffer er CH 3 AsH 2 og CF 3 AsH 2 gasser. Disse forbindelsene er som regel løselige i organiske løsningsmidler, begrenset løselige i vann og relativt stabile i fravær av oksygen og fuktighet. Noen tetraorganodiarsiner er brannfarlige i luft.

Takk skal du ha

Nettstedet gir kun referanseinformasjon for informasjonsformål. Diagnostisering og behandling av sykdommer skal utføres under tilsyn av en spesialist. Alle legemidler har kontraindikasjoner. Konsultasjon med en spesialist er nødvendig!

Generell informasjon

Unikhet arsenikk er at den finnes overalt – i bergarter, mineraler, vann, jord, dyr og planter. Det kalles til og med det allestedsnærværende elementet. Arsen er fordelt over forskjellige geografiske områder av jorden på grunn av flyktigheten til forbindelsene og deres høye løselighet i vann. Hvis regionens klima er fuktig, blir elementet vasket ut av bakken og deretter ført bort av grunnvannet. Overflatevann og elver inneholder fra 3 µg/l til 10 µg/l av stoffet, og sjø- og havvann inneholder mye mindre, ca. 1 µg/l.

Arsen forekommer i den voksne menneskekroppen i mengder på omtrent 15 mg. Det meste av det finnes i leveren, lungene, tynntarmen og epitelet. Absorpsjon av stoffet skjer i mage og tarm.
Stoffets antagonister er fosfor, svovel, selen, vitamin E, C, samt noen aminosyrer. På sin side svekker stoffet kroppens absorpsjon av selen, sink, vitamin A, E, C og folsyre.
Hemmeligheten bak fordelene er i mengden: i en liten dose utfører den en rekke nyttige funksjoner; og i store er det en kraftig gift.

Funksjoner:

Forbedring av absorpsjon av fosfor og nitrogen.
Stimulering av hematopoiesis.
Svekkelse av oksidative prosesser.
Interaksjon med proteiner, liponsyre, cystein.

Det daglige behovet for dette stoffet er lite - fra 30 til 100 mcg.

Arsen som et kjemisk grunnstoff

Arsen er klassifisert som et kjemisk grunnstoff i gruppe V i det periodiske systemet og tilhører nitrogenfamilien. Under naturlige forhold er dette stoffet representert av den eneste stabile nukliden. Mer enn et dusin radioaktive isotoper av arsen er kunstig oppnådd, med et bredt spekter av halveringsverdier - fra et par minutter til et par måneder. Dannelsen av begrepet er assosiert med dets bruk for utryddelse av gnagere - mus og rotter. latinsk navn Arsenicum (As) avledet fra det greske ordet " arsen", Hva betyr: kraftig, sterk.

Historisk informasjon

Arsen i sin rene form ble oppdaget under alkymistiske eksperimenter i middelalderen. Og dens forbindelser har vært kjent for folk i lang tid; de ble brukt til å produsere medisiner og maling. I dag brukes arsen på en spesielt allsidig måte innen metallurgi.

Historikere kalte en av periodene med menneskelig utvikling for bronseperioden. På denne tiden byttet folk fra steinvåpen til forbedrede bronsevåpen. Bronse er en sammensetning ( legering) tinn med kobber. I følge historikere ble den første bronsen støpt i Tigris- og Eufrat-dalen, rundt det 30. århundre. f.Kr. Avhengig av den prosentvise sammensetningen av komponentene som inngår i legeringen, kan bronse støpt av forskjellige smeder ha forskjellige egenskaper. Forskere har funnet ut at den beste bronsen med verdifulle egenskaper er en kobberlegering som inneholder opptil 3 % tinn og opptil 7 % arsen. Slik bronse var lett å støpe og smidde bedre. Sannsynligvis ble kobbermalm under smelting forvekslet med forvitringsprodukter av kobber-arsensulfidmineraler, som hadde et lignende utseende. Gamle håndverkere satte pris på legeringens gode egenskaper og søkte deretter målrettet etter forekomster av arsenikkmineraler. For å finne dem brukte vi den spesifikke egenskapen til disse mineralene for å avgi en hvitløkaktig lukt når de ble varmet opp. Men over tid opphørte smeltingen av bronseholdige arsenforbindelser. Mest sannsynlig skjedde dette på grunn av det faktum at forgiftning veldig ofte skjedde ved avfyring av arsenholdige stoffer.

Selvfølgelig var dette elementet i den fjerne fortiden bare kjent i form av mineralene. I det gamle Kina kjente de til et fast mineral kalt realgar, som, som nå er kjent, er et sulfid med sammensetningen As4S4. Ordet " realgar"oversatt fra arabisk betyr" mine støv" Dette mineralet ble brukt til steinutskjæring, men det hadde en betydelig ulempe: i lys eller ved oppvarming ble realgar "bortskjemt", fordi det under påvirkning av en termisk reaksjon ble til et helt annet stoff, As2S3.

Vitenskapsmann og filosof Aristoteles i det 4. århundre f.Kr. ga navn til dette mineralet - " sandarac" Tre århundrer senere, den romerske vitenskapsmannen og forfatteren Plinius den eldste sammen med en lege og en botaniker Dioskorider beskrevet et annet mineral kalt orpiment. Det latinske navnet på mineralet er oversatt med " gull maling" Dette mineralet ble brukt som et gult fargestoff.

I middelalderen isolerte alkymister tre former for stoffet: gul arsen ( er et sulfid av As2S3), rød ( sulfid As4S4) og hvit ( oksid As2O3). Hvitt dannes ved sublimering av noen arsen urenheter under brenning av kobbermalm som inneholder dette elementet. Det kondenserte fra gassfasen og satte seg i form av et hvitt belegg, hvoretter det ble samlet opp.

På 1200-tallet varmet alkymister opp gul arsenikk og såpe for å produsere et metalllignende stoff som kan ha vært det første eksemplet på et rent stoff produsert kunstig. Men det resulterende stoffet krenket alkymistenes ideer om den mystiske "forbindelsen" av de syv metallene som er kjent for dem med de syv astronomiske objektene - planetene; det er grunnen til at alkymister kalte det resulterende stoffet for «illegitimt metall». De la merke til en interessant egenskap ved det - stoffet kunne gi kobber en hvit farge.

Arsen ble tydelig identifisert som et uavhengig stoff på begynnelsen av 1600-tallet, da en farmasøyt Johann Schröder når jeg reduserte oksidet med trekull, fikk jeg det i sin rene form. Noen år senere, en fransk lege og kjemiker Nicola Lemery klarte å få tak i dette stoffet ved å varme opp oksidet i en blanding med potaske og såpe. I det neste århundre var det allerede godt kjent og kalt et uvanlig "halvmetall".

svensk vitenskapsmann Scheele eksperimentelt oppnådd arsenholdig hydrogengass og arsensyre. På samme tid A.L. Lavoisier anerkjent dette stoffet som et uavhengig kjemisk element.

Å være i naturlige forhold

Grunnstoffet finnes ofte under naturlige forhold i forbindelser med kobber, kobolt, nikkel og jern. Det er ikke mye av det i jordskorpen – omtrent 5 gram per tonn, som er omtrent like mye som tinn, molybden, germanium, wolfram og brom.

Sammensetningen av mineraler som dette kjemiske elementet danner ( i dag er det mer enn 200 av dem), på grunn av elementets "halvmetalliske" egenskaper. Det kan være i både negative og positive oksidasjonstilstander og kombineres derfor lett med mange andre elementer; i positiv oksidasjon spiller arsen rollen som et metall ( for eksempel i sulfider), hvis negativ – ikke-metall ( i arsenider). Arsenholdige mineraler har en kompleks sammensetning. Grunnstoffet i seg selv kan erstatte antimon-, svovel- og metallatomer i krystallgitteret.

Mange forbindelser av metaller og arsen, bedømt etter deres sammensetning, er mer sannsynlig å være intermetalliske forbindelser enn arsenider; Noen av dem er preget av variabelt innhold av hovedelementet. Flere metaller kan være tilstede samtidig i arsenider, og atomene til disse metallene, med nære ioneradier, kan erstatte hverandre i krystallgitteret i vilkårlige forhold. Alle mineraler klassifisert som arsenider har en metallisk glans. De er ugjennomsiktige, tunge og har lav hardhet.

Et eksempel på naturlige arsenider ( det er omtrent 25 av dem) kan tjene slike mineraler som skutteruditt, saffloritt, rammelsbergitt, nickelskutterudite, nikkelin, löllingitt, sperrylitt, maucheritt, algodonitt, langisitt, klinosaffloritt. Disse arsenidene har høy tetthet og tilhører gruppen av "supertunge" mineraler.

Det vanligste mineralet er arsenopyritt ( eller, som det også kalles, arsenikkkis). Det som virker interessant for kjemikere er strukturen til de mineralene der arsen er tilstede samtidig med svovel, og hvor det spiller rollen som et metall, siden det er gruppert sammen med andre metaller. Disse mineralene er arsenosulvanitt, gyrodite, arsenogauchekornite, freibergite, goldfieldite, tennantite, argentotennantite. Strukturen til disse mineralene er svært kompleks.

Naturlige sulfider som realgar, orpiment, dimorphite, getchellite, har en positiv oksidasjonstilstand som ( lat. arsen-betegnelse). Disse mineralene vises som små inneslutninger, selv om krystaller av stor størrelse og vekt noen ganger har blitt utvunnet i noen områder.

Et interessant faktum er at naturlige salter av arsensyre, kalt arsenater, ser veldig annerledes ut. Erythritol har en koboltfarge, mens scorodite, annabergite og simplesite er grønne. Og görnesite, köttigitite og rooseveltite er helt fargeløse.

I den sentrale regionen av Sverige er det steinbrudd der det utvinnes ferromanganmalm. Mer enn femti prøver av mineraler som er arsenater ble funnet og beskrevet i disse bruddene. Noen av disse arsenatene er ikke funnet andre steder. Eksperter mener at disse mineralene ble dannet ved lave temperaturer som et resultat av samspillet mellom arsensyre og andre stoffer. Arsenater er oksidasjonsprodukter av visse sulfidmalmer. De har vanligvis ingen annen verdi enn estetisk verdi. Slike mineraler er dekorasjoner av mineralogiske samlinger.

Navnene på mineralene ble gitt på forskjellige måter: noen av dem ble oppkalt etter vitenskapsmenn og fremtredende politiske skikkelser; andre ble oppkalt etter lokaliteten der de ble funnet; atter andre ble navngitt med greske termer som angir deres grunnleggende egenskaper ( for eksempel farge); den fjerde ble navngitt med forkortelser som betegnet de første bokstavene i navnene til andre elementer.

For eksempel er dannelsen av det eldgamle navnet på et slikt mineral som nikkel interessant. Tidligere ble det kalt kupfernickel. Tyske gruvearbeidere som jobbet for å utvikle kobber for fem til seks århundrer siden var overtroisk redde for en ond fjellånd, som de kalte nikkel. tysk ord " kupfer" betydde " kobber" De kalte "jævla" eller "falsk" kobber Kupfernickel. Denne malmen var veldig lik kobber, men kobber kunne ikke fås fra den. Men det har funnet sin anvendelse i glassproduksjon. Med dens hjelp ble glass malt grønt. Deretter ble et nytt metall isolert fra denne malmen og kalt nikkel.

Ren arsen er ganske inert i sine kjemiske egenskaper og kan finnes i sin opprinnelige tilstand. Det ser ut som sammensmeltede nåler eller kuber. En slik nugget er lett å male til pulver. Den inneholder opptil 15 % urenheter ( kobolt, jern, nikkel, sølv og andre metaller).

Som regel varierer As-innholdet i jord fra 0,1 mg/kg til 40 mg/kg. I områder der arsenikkmalm forekommer og i vulkanområdet kan jorda inneholde svært store mengder As - opptil 8 g/kg. Dette er nøyaktig frekvensen som finnes i enkelte områder av New Zealand og Sveits. I slike områder dør floraen og dyr blir syke. Den samme situasjonen er typisk for ørkener og stepper, der arsen ikke vaskes ut av jorden. Sammenlignet med gjennomsnittlig innhold anses leirholdige bergarter også som anriket, siden de inneholder fire ganger mer arsen.

Hvis et rent stoff som et resultat av biometylering omdannes til en flyktig organoarsenforbindelse, blir det ført ut av jorden ikke bare av vann, men også av vind. Biometylering er tilsetning av en metylgruppe for å danne en C-As-binding. Denne prosessen utføres med deltakelse av stoffet metylkobalamin - et metylert derivat av vitamin B12. Biometylering av As forekommer i både sjøvann og ferskvann. Dette fører til dannelse av organoarsenforbindelser som metylarson- og dimetylarsinsyrer.

I de områdene hvor det ikke er spesifikk forurensning er arsenkonsentrasjonen 0,01 μg/m3, og i industriområder hvor kraftverk og fabrikker ligger, når konsentrasjonen et nivå på 1 μg/m3. I områder hvor industrisentre er lokalisert, er arsenikkavsetningen intens og utgjør opptil 40 kg/kvm. km i året.

Flyktige arsenforbindelser, da egenskapene deres ennå ikke var fullstendig studert, brakte mange problemer for folk. Masseforgiftninger var ikke uvanlige selv på 1800-tallet. Men legene visste ikke årsakene til forgiftningen. Og det giftige stoffet var inneholdt i grønn tapetmaling og gips. Høy luftfuktighet førte til dannelse av mugg. Under påvirkning av disse to faktorene ble det dannet flyktige organoarseniske stoffer.

Det er en antagelse om at prosessen med dannelse av flyktige organoarseniske derivater kan ha forårsaket den forsinkede forgiftningen av keiseren Napoleon som førte til hans død. Denne antakelsen er basert på det faktum at 150 år etter hans død ble det funnet spor av arsen i håret hans.

Arsenstoffer finnes i moderate mengder i enkelte mineralvann. Generelt aksepterte standarder fastslår at i medisinske mineralvann bør konsentrasjonen av arsen ikke være mer enn 70 µg/l. I prinsippet, selv om konsentrasjonen av stoffet er høyere, kan det kun føre til forgiftning ved konstant, langvarig bruk.

Arsen kan finnes i naturlige vann i ulike forbindelser og former. Trivalent arsen, for eksempel, er mange ganger mer giftig enn femverdig arsen.

Noen tang kan akkumulere arsen i slike konsentrasjoner at de er farlige for mennesker. Slike alger kan lett vokse og til og med formere seg i et surt arsenmiljø. I noen land brukes de som skadedyrbekjempelsesmidler ( mot rotter).

Kjemiske egenskaper

Arsen kalles noen ganger et metall, men i virkeligheten er det mer et ikke-metall. Det danner ikke salter når det kombineres med syrer, men i seg selv er det et syredannende stoff. Det er derfor det også kalles en halvmetall. I likhet med fosfor kan arsen eksistere i forskjellige allotropiske former.

En av disse formene er grå arsenikk, et ganske skjørt stoff. Bruddet har en lys metallisk glans ( derfor er dets andre navn "arsenikkmetall"). Den elektriske ledningsevnen til dette halvmetallet er 17 ganger mindre enn kobber, men samtidig 3,6 ganger større enn kvikksølv. Jo høyere temperatur, jo lavere elektrisk ledningsevne. Denne typiske egenskapen til metaller er også karakteristisk for denne halvmetallen.

Hvis arsendamp avkjøles i kort tid til en temperatur på –196 grader ( dette er temperaturen på flytende nitrogen), vil du få et mykt, gjennomsiktig, gult stoff som ser ut som gult fosfor. Tettheten til dette stoffet er mye lavere enn for arsenmetall. Gul arsenikk og arsenikkdamp består av molekyler som har form av et tetraeder ( de. pyramideform med fire baser). Fosformolekyler har samme form.

Under påvirkning av ultrafiolett stråling, så vel som ved oppvarming, blir gul arsen øyeblikkelig til grå; Denne reaksjonen frigjør varme. Hvis damper kondenserer i en inert atmosfære, dannes en annen form for dette elementet - amorf. Hvis arsendamp avsettes på glass, dannes en speilfilm.

Strukturen til det elektroniske ytre skallet til dette elementet er den samme som for fosfor og nitrogen. Arsen, som fosfor, kan danne tre kovalente bindinger.

Hvis luften er tørr, har As en stabil form. Den blir matt av fuktig luft og blir dekket med svart oksid på toppen. Når den antennes, brenner arsenikkdamp lett med en blå flamme.

Som i sin rene form er ganske inert; alkalier, vann og ulike syrer som ikke har oksiderende egenskaper, påvirker det ikke på noen måte. Hvis du tar fortynnet salpetersyre, vil det oksidere rent As til ortoarsensyre, og hvis du tar konsentrert salpetersyre, vil det oksidere det til ortoarsensyre.

Som reagerer med svovel og halogener. I reaksjoner med svovel dannes sulfider med forskjellige sammensetninger.

Arsenikk er som gift

Alle arsenforbindelser er giftige.

Akutt forgiftning med disse stoffene manifesteres av magesmerter, diaré, oppkast og depresjon i sentralnervesystemet. Symptomene på forgiftning med dette stoffet ligner veldig på symptomene på kolera. Derfor, i rettspraksis, ble det tidligere ofte møtt tilfeller av bruk av arsen som gift. Den mest vellykkede giftige forbindelsen for kriminelle formål er arsentrioksid.

I de områdene hvor det er et overskudd av stoffet i vann og jord, akkumuleres det i skjoldbruskkjertlene til mennesker. Som et resultat utvikler de en endemisk struma.

Arsen forgiftning

Symptomer på arsenikkforgiftning inkluderer en metallisk smak i munnen, oppkast og sterke magesmerter. Senere kan anfall eller lammelser oppstå. Forgiftning kan føre til døden. Den mest tilgjengelige og kjente motgiften mot arsenforgiftning er melk. Hovedproteinet i melk er kasein. Det danner en uløselig forbindelse med arsen som ikke absorberes i blodet.

Forgiftning oppstår:
1. Ved inhalering av arsenforbindelser i form av støv ( oftest - under ugunstige produksjonsforhold).
2. Når du drikker forgiftet vann og mat.
3. Når du bruker visse medisiner. Overflødig stoff avsettes i benmargen, lungene, nyrene, huden og tarmkanalen. Det er et stort antall bevis for at uorganiske arsenforbindelser er kreftfremkallende. På grunn av langvarig inntak av arsenikkforgiftet vann eller medisiner, kan lavgradig hudkreft utvikles ( Bowens kreft) eller hemangioendoteliom i leveren.

Ved akutt forgiftning kreves mageskylling som førstehjelp. Under stasjonære forhold utføres hemodialyse for å rense nyrene. For bruk ved akutt og kronisk forgiftning brukes Unithiol - en universell motgift. I tillegg brukes antagoniststoffer: svovel, selen, sink, fosfor; og et kompleks av vitaminer og aminosyrer er obligatorisk.

Symptomer på overdose og mangel

Mulige tegn på arsenikkmangel manifesteres ved en reduksjon i konsentrasjonen av triglyserider i blodet, en økning i fruktbarhet og en forverring i utviklingen og veksten av kroppen.

Arsen er et svært giftig stoff; en enkeltdose på 50 mg kan være dødelig. En overdose viser seg ved irritabilitet, allergier, hodepine, dermatitt, eksem, konjunktivitt, depresjon av åndedrettsfunksjonen og nervesystemet, og nedsatt leverfunksjon. En overdose av et stoff øker risikoen for å utvikle kreft.

Kilden til elementet anses å være: plante- og dyreprodukter, sjømat, korn, frokostblandinger, tobakk, vin og til og med drikkevann.

Det er ingen grunn til å bekymre seg for å få dette mikroelementet inn i kostholdet vårt - det finnes i nesten alle produkter av animalsk og vegetabilsk opprinnelse, bortsett fra i raffinert sukker. Det kommer til oss i tilstrekkelige mengder med mat. Produkter som er spesielt rike på det, for eksempel reker, hummer, hummer - for å unngå en overdose, bør du spise med måte for ikke å få i deg en overdreven mengde gift.

Arsenforbindelser kan komme inn i menneskekroppen med mineralvann, sjømat, juice, drueviner, medisiner, ugressmidler og plantevernmidler. Dette stoffet akkumuleres hovedsakelig i retikuloendotelsystemet, så vel som i lungene, huden og nyrene. Et utilstrekkelig daglig inntak av et stoff i kroppen anses å være 1 mcg/dag. Toksisitetsterskelen er omtrent 20 mg.

En stor mengde av grunnstoffet finnes i fiskeolje og merkelig nok i viner. I vanlig drikkevann er innholdet av stoffet lavt og ikke helsefarlig - ca 10 µg/l. Noen regioner i verden ( Mexico, Taiwan, India, Bangladesh) er beryktet for å ha høye nivåer av arsen i drikkevannet ( 1 mg/l), og derfor forekommer masseforgiftninger av borgere noen ganger der.

Arsen hindrer kroppen i å miste fosfor. Vitamin D er en regulerende faktor i forløpet av fosfor-kalsiummetabolismen, og arsen regulerer på sin side fosformetabolismen.

Det er også kjent at noen former for allergi utvikles på grunn av arsenmangel i kroppen.

Sporstoffet brukes til å øke appetitten ved anemi. For selenforgiftning er arsen en utmerket motgift. Eksperimentelle studier på mus har vist at nøyaktig beregnede doser av stoffet bidrar til å redusere forekomsten av kreft.

Når konsentrasjonen av et grunnstoff i jord eller mat øker, oppstår rus. Alvorlig rus kan føre til alvorlige sykdommer som strupekreft eller leukemi. Dessuten vil antallet dødsfall også øke.

Det er kjent at 80% av stoffet som kommer inn i kroppen med mat sendes til mage-tarmkanalen og derfra kommer inn i blodet, og de resterende 20% når oss gjennom huden og lungene.

En dag etter å ha kommet inn i kroppen, skilles mer enn 30% av stoffet ut fra det sammen med urin og omtrent 4% sammen med avføring. I følge klassifiseringen er arsen klassifisert som et immuntoksisk, betinget essensielt element. Det er bevist at stoffet deltar i nesten alle viktige biokjemiske prosesser.

Arsen i tannlegen

Dette stoffet brukes ofte til å behandle tannsykdommer som karies. Karies begynner når de kalkholdige salter av tannemaljen begynner å brytes ned og den svekkede tannen blir angrepet av patogener. Ved å påvirke den myke indre delen av tannen, danner mikrober et kariest hulrom.
Hvis karieshulen på dette stadiet av sykdommen renses og fylles med fyllmateriale, vil tannen forbli "levende". Og lar du prosessen gå sin gang, når karieshulen vevet som inneholder blod, nerve og lymfekar. Det kalles pulp.

Betennelse i kjøttet utvikler seg, hvoretter den eneste måten å forhindre videre spredning av sykdommen er å fjerne nerven. Det er for denne manipulasjonen at arsen er nødvendig.

Massen eksponeres med et tanninstrument, et pastakorn som inneholder arsensyre legges på den, og den diffunderer inn i fruktkjøttet nesten umiddelbart. Et døgn senere dør tannen. Nå kan fruktkjøttet fjernes helt smertefritt, rotkanalene og fruktkjøttkammeret kan fylles med en spesiell antiseptisk pasta, og tannen kan forsegles.

Arsen i behandlingen av leukemi

Arsen er ganske vellykket brukt til å behandle milde former for leukemi, så vel som i perioden med primær forverring, der en kraftig utvidelse av milten og lymfeknuter ennå ikke er observert. Det reduserer eller til og med undertrykker den patologiske dannelsen av leukocytter, stimulerer rød hematopoiesis og frigjøring av røde blodlegemer til periferien.

Få tak i arsenikk

Det oppnås som et biprodukt fra bearbeiding av bly-, kobber-, kobolt- og sinkmalm, samt under gullgruvedrift. Noen av de polymetalliske malmene inneholder opptil 12 % arsen. Hvis de varmes opp til 650 - 700 grader, oppstår sublimering i fravær av luft. Ved oppvarming i luft dannes "hvit arsenikk", som er et flyktig oksid. Det kondenseres og varmes opp med kull, hvor arsen reduseres. Å skaffe dette elementet er en skadelig produksjon.

Tidligere, før utviklingen av økologi som en vitenskap, ble "hvit arsen" sluppet ut i atmosfæren i store mengder, og deretter slo det seg på trær og planter. Tillatt konsentrasjon i luften er 0,003 mg/m3, mens nær industrianlegg når konsentrasjonen 200 mg/m3. Merkelig nok er miljøet mest forurenset ikke av de fabrikkene som produserer arsen, men av kraftverk og ikke-jernholdige metallurgibedrifter. Bunnsedimenter nær kobbersmelteverk inneholder store mengder av grunnstoffet - opptil 10 g/kg.

Et annet paradoks er at dette stoffet produseres i større mengder enn det er nødvendig. Dette er en sjelden forekomst i metallgruveindustrien. Overskudd må kastes i store metallbeholdere, og skjule dem i nedlagte gamle gruver.

Arsenopyritt er et verdifullt industrimineral. Store kobber-arsenforekomster finnes i Sentral-Asia, Georgia, USA, Japan, Norge, Sverige; gull-arsen - i USA, Frankrike; arsen-kobolt - i New Zealand, Canada; arsen-tinn - i England og Bolivia.

Bestemmelse av arsen

Den kvalitative reaksjonen på arsen består av utfelling av gule sulfider fra saltsyreløsninger. Spor bestemmes av Gutzeit-metoden eller Marsh-reaksjonen: papirstrimler dynket i HgCl2 endrer farge til mørk i nærvær av arsin, som reduserer sublimat til kvikksølv.

I løpet av det siste halve århundret har en rekke sensitive analytiske teknikker blitt utviklet ( spektrometri), takket være at selv små mengder arsen kan påvises. Hvis det er svært lite stoff i vannet, er prøvene forhåndskonsentrert.

Noen forbindelser analyseres ved den selektive hydridmetoden. Denne metoden innebærer selektiv reduksjon av analytten til den flyktige forbindelsen arsin. Flyktige arsiner fryses i en beholder avkjølt med flytende nitrogen. Deretter, ved sakte å varme opp innholdet i beholderen, kan du sikre at forskjellige arsiner fordamper separat fra hverandre.

Industriell applikasjon

Omtrent 98 % av all utvunnet arsen brukes ikke i sin rene form. Men dens forbindelser har vunnet popularitet og brukes i ulike bransjer. Hundrevis av tonn av stoffet utvinnes og brukes årlig. Det er lagt til lagerlegeringer for å forbedre kvaliteten, brukes til å lage kabler og blybatterier for å øke hardheten, og brukes i legeringer med germanium eller silisium i produksjonen av halvlederenheter. Arsen brukes som et dopingmiddel som gir en viss type ledningsevne til "klassiske" halvledere.

Arsen er et verdifullt materiale i ikke-jernholdig metallurgi. Når det tilsettes bly i en mengde på 1 %, øker legeringens hardhet. Hvis du tilsetter litt arsen til smeltet bly, kommer sfæriske kuler med vanlig form ut i prosessen med å kaste skuddet. Tilsetningsstoffer til kobber forbedrer dets styrke, korrosjonsbestandighet og hardhet. Takket være dette tilsetningsstoffet øker fluiditeten til kobber, noe som letter prosessen med trådtrekking.

Som er lagt til noen typer messing, bronse, trykklegeringer og babbitter. Men fortsatt prøver metallurger å utelukke dette tilsetningsstoffet fra produksjonsprosessen, siden det er veldig skadelig for mennesker. Dessuten er det også skadelig for metaller, siden tilstedeværelsen av arsen i store mengder svekker egenskapene til mange legeringer og metaller.

Oksider brukes i glassfremstilling som glassklargjøringsmidler. Selv eldgamle glassblåsere visste at hvit arsen bidrar til glassets tetthet. Men små tillegg av det, tvert imot, lysner glasset. Arsenikk er fortsatt inkludert i oppskriften for å lage noen glass, for eksempel "Wien"-glass, som brukes til å lage termometre.

Arsenforbindelser brukes som et antiseptisk middel for å beskytte mot ødeleggelse, samt for å bevare pels, skinn, utstoppede dyr; for å lage bunnstoff for vanntransport; for impregnering av tre.

Den biologiske aktiviteten til noen As-derivater har interessert agronomer, sanitær- og epidemiologiske tjenestearbeidere og veterinærer. Som et resultat ble det laget arsenholdige stoffer, som var stimulanser for produktivitet og vekst; medisiner for forebygging av husdyrsykdommer; anthelmintiske midler.

Grunneiere i det gamle Kina behandlet risavlinger med arsenikk for å beskytte dem mot soppsykdommer og rotter, og dermed beskytte avlingen. Nå, på grunn av giftigheten til arsenholdige stoffer, er deres bruk i landbruket begrenset.

De viktigste bruksområdene for arsenholdige stoffer er produksjon av mikrokretser, halvledermaterialer og fiberoptikk, filmelektronikk, samt vekst av spesielle enkeltkrystaller for lasere. I disse tilfellene brukes som regel gassformig arsin. Indium- og galliumarsenider brukes til fremstilling av dioder, transistorer og lasere.

I vev og organer finnes grunnstoffet hovedsakelig i proteinfraksjonen, mye mindre av det er i den syreløselige fraksjonen, og bare en liten del av det er i lipidfraksjonen. Det er en deltaker i redoksreaksjoner; uten det er den oksidative nedbrytningen av komplekse karbohydrater umulig. Det er involvert i gjæring og glykolyse. Forbindelser av dette stoffet brukes i biokjemi som spesifikke enzymhemmere, som er nødvendige for å studere metabolske reaksjoner. Det er nødvendig for menneskekroppen som et sporelement.

Arsen er et kjemisk grunnstoff i nitrogengruppen (gruppe 15 i det periodiske system). Det er et sprøtt stoff, grått med en metallisk glans (α-arsen), med et romboedrisk krystallgitter. Ved oppvarming til 600°C sublimerer As. Når dampen er avkjølt, vises en ny modifikasjon - gul arsen. Over 270°C forvandles alle former for As til svart arsen.

Oppdagelseshistorie

Hva arsen var var kjent lenge før det ble anerkjent som et kjemisk grunnstoff. På 400-tallet. f.Kr e. Aristoteles nevnte et stoff kalt sandarac, som nå antas å ha vært realgar, eller arsensulfid. Og i det 1. århundre e.Kr. e. forfatterne Plinius den eldre og Pedanius Dioscorides beskrev orpiment - fargestoffet As 2 S 3. På 1000-tallet n. e. Det var tre varianter av "arsen": hvit (As 4 O 6), gul (As 2 S 3) og rød (As 4 S 4). Selve grunnstoffet ble sannsynligvis først isolert på 1200-tallet av Albertus Magnus, som bemerket utseendet til et metalllignende stoff da arsenicum, et annet navn for As 2 S 3, ble varmet opp med såpe. Men det er ingen sikkerhet for at denne naturforskeren oppnådde ren arsenikk. Det første autentiske beviset på ren isolasjon dateres tilbake til 1649. Den tyske farmasøyten Johann Schröder tilberedte arsen ved å varme opp oksidet i nærvær av kull. Senere observerte Nicolas Lemery, en fransk lege og kjemiker, dannelsen av dette kjemiske elementet ved å varme opp en blanding av dets oksid, såpe og kalium. På begynnelsen av 1700-tallet var arsen allerede kjent som et unikt halvmetall.

Utbredelse

I jordskorpen er konsentrasjonen av arsen lav og utgjør 1,5 ppm. Den finnes i jord og mineraler og kan slippes ut i luft, vann og jord gjennom vind- og vannerosjon. I tillegg kommer elementet inn i atmosfæren fra andre kilder. Som et resultat av vulkanutbrudd slippes rundt 3 tusen tonn arsen ut i luften per år, mikroorganismer produserer 20 tusen tonn flyktig metylarsin per år, og som et resultat av forbrenning av fossilt brensel frigjøres 80 tusen tonn i løpet av samme periode.

Til tross for at As er en dødelig gift, er den en viktig komponent i kostholdet til noen dyr og muligens mennesker, selv om den nødvendige dosen ikke overstiger 0,01 mg/dag.

Arsen er ekstremt vanskelig å omdanne til en vannløselig eller flyktig tilstand. At det er ganske mobilt gjør at store konsentrasjoner av stoffet ikke kan oppstå på ett sted. På den ene siden er dette en god ting, men på den andre siden er lettheten det sprer seg med årsaken til at arsenkontaminering blir et større problem. På grunn av menneskelig aktivitet, hovedsakelig gjennom gruvedrift og smelting, migrerer det normalt ubevegelige kjemiske elementet og kan nå finnes på andre steder enn dets naturlige konsentrasjon.

Mengden arsen i jordskorpen er ca 5 g per tonn. I verdensrommet er konsentrasjonen beregnet til å være 4 atomer per million silisiumatomer. Dette elementet er utbredt. En liten mengde av det er tilstede i den opprinnelige staten. Som regel finnes arsenformasjoner med en renhet på 90-98 % sammen med metaller som antimon og sølv. Det meste er imidlertid inkludert i mer enn 150 forskjellige mineraler - sulfider, arsenider, sulfoarsenider og arsenitter. Arsenopyritt FeAsS er et av de vanligste As-holdige mineralene. Andre vanlige arsenforbindelser er mineralene realgar As 4 S 4, orpiment As 2 S 3, lellingitt FeAs 2 og enargite Cu 3 AsS 4. Arsenoksid er også vanlig. Det meste av dette stoffet er et biprodukt av smelting av kobber, bly, kobolt og gullmalm.

I naturen er det bare én stabil isotop av arsen - 75 As. Blant de kunstige radioaktive isotopene skiller seg ut 76 As med en halveringstid på 26,4 timer.Arsen-72, -74 og -76 brukes i medisinsk diagnostikk.

Industriell produksjon og anvendelse

Metallisk arsen oppnås ved å varme arsenopyritt til 650-700 °C uten lufttilgang. Hvis arsenopyritt og andre metallmalmer varmes opp med oksygen, kombineres As lett med det, og danner lett sublimert As 4 O 6, også kjent som "hvit arsen". Oksyddampen samles opp og kondenseres, og renses senere ved gjentatt sublimering. Most As produseres ved reduksjon med karbon fra hvit arsen som er oppnådd på denne måten.

Det globale forbruket av arsenikkmetall er relativt lite – bare noen få hundre tonn per år. Det meste av det som konsumeres kommer fra Sverige. Det brukes i metallurgi på grunn av dets metalloidegenskaper. Omtrent 1 % arsen brukes i produksjonen av blyhagl da det forbedrer rundheten til den smeltede dråpen. Egenskapene til blybaserte lagerlegeringer forbedres både termisk og mekanisk når de inneholder ca. 3 % arsen. Tilstedeværelsen av små mengder av dette kjemiske elementet i blylegeringer herder dem for bruk i batterier og kabelpanser. Små arsen urenheter øker korrosjonsmotstanden og termiske egenskapene til kobber og messing. I sin rene form brukes det kjemiske elementet As til bronsebelegg og i pyroteknikk. Høyrenset arsen har anvendelser innen halvlederteknologi, hvor det brukes med silisium og germanium, og i form av galliumarsenid (GaAs) i dioder, lasere og transistorer.

Som forbindelser

Siden valensen til arsen er 3 og 5, og den har en rekke oksidasjonstilstander fra -3 til +5, kan grunnstoffet danne forskjellige typer forbindelser. Dens viktigste kommersielt viktige former er As 4 O 6 og As 2 O 5 . Arsenoksyd, ofte kjent som hvit arsen, er et biprodukt fra brenning av malmer av kobber, bly og noen andre metaller, samt arsenopyritt og sulfidmalm. Det er utgangsmaterialet for de fleste andre forbindelser. Det brukes også i plantevernmidler, som avfargingsmiddel i glassproduksjon, og som konserveringsmiddel for lær. Arsenpentoksid dannes når hvit arsen utsettes for et oksidasjonsmiddel (som salpetersyre). Det er hovedingrediensen i insektmidler, ugressmidler og metalllim.

Arsin (AsH 3), en fargeløs giftig gass som består av arsen og hydrogen, er et annet kjent stoff. Stoffet, også kalt arsenhydrogen, oppnås ved hydrolyse av metallarsenider og reduksjon av metaller fra arsenforbindelser i sure løsninger. Det har funnet bruk som dopingmiddel i halvledere og som et kjemisk krigføringsmiddel. I landbruket er arsensyre (H 3 AsO 4), blyarsenat (PbHAsO 4) og kalsiumarsenat [Ca 3 (AsO 4) 2], som brukes til jordsterilisering og skadedyrbekjempelse, av stor betydning.

Arsen er et kjemisk grunnstoff som danner mange organiske forbindelser. Cacodyne (CH 3) 2 As−As(CH 3) 2, for eksempel, brukes til fremstilling av det mye brukte tørkemidlet (tørkemiddel) kakodylsyre. Komplekse organiske forbindelser av elementet brukes i behandlingen av visse sykdommer, for eksempel amøbisk dysenteri forårsaket av mikroorganismer.

Fysiske egenskaper

Hva er arsen når det gjelder dets fysiske egenskaper? I sin mest stabile tilstand er det et sprøtt, stålgrå fast stoff med lav termisk og elektrisk ledningsevne. Selv om noen former for As er metalllignende, er klassifisering av det som et ikke-metall en mer nøyaktig karakterisering av arsen. Det finnes andre former for arsen, men de er ikke særlig godt studert, spesielt den gule metastabile formen, bestående av As 4 molekyler, som hvit fosfor P 4 . Arsen sublimerer ved en temperatur på 613 °C, og i form av damp eksisterer det som As 4-molekyler, som ikke dissosieres før en temperatur på rundt 800 °C. Fullstendig dissosiasjon til As 2-molekyler skjer ved 1700 °C.

Atomstruktur og evne til å danne bindinger

Den elektroniske formelen for arsen - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - ligner nitrogen og fosfor ved at det er fem elektroner i det ytre skallet, men det skiller seg fra dem ved å ha 18 elektroner i det nest siste skall i stedet for to eller åtte. Å legge til 10 positive ladninger til kjernen mens du fyller de fem 3d-orbitalene, forårsaker ofte en generell reduksjon i elektronskyen og en økning i elektronegativiteten til elementene. Arsen i det periodiske systemet kan sammenlignes med andre grupper som tydelig viser dette mønsteret. For eksempel er det generelt akseptert at sink er mer elektronegativt enn magnesium, og gallium enn aluminium. I etterfølgende grupper avtar imidlertid denne forskjellen, og mange er ikke enige i at germanium er mer elektronegativt enn silisium, til tross for overflod av kjemisk bevis. En lignende overgang fra 8- til 18-elements skall fra fosfor til arsen kan øke elektronegativiteten, men dette er fortsatt kontroversielt.

Likheten til det ytre skallet til As og P antyder at de kan danne 3 per atom i nærvær av et ekstra ubundet elektronpar. Oksydasjonstilstanden må derfor være +3 eller -3, avhengig av den relative gjensidige elektronegativiteten. Strukturen til arsen antyder også muligheten for å bruke den ytre d-orbitalen til å utvide oktetten, noe som gjør at elementet kan danne 5 bindinger. Det realiseres bare når det reagerer med fluor. Tilstedeværelsen av et fritt elektronpar for dannelse av komplekse forbindelser (gjennom elektrondonasjon) i As-atomet er mye mindre uttalt enn i fosfor og nitrogen.

Arsen er stabilt i tørr luft, men blir til et svart oksid i fuktig luft. Dens damp brenner lett og danner As 2 O 3. Hva er gratis arsen? Den er praktisk talt upåvirket av vann, alkalier og ikke-oksiderende syrer, men oksideres av salpetersyre til en tilstand på +5. Halogener og svovel reagerer med arsen, og mange metaller danner arsenider.

Analytisk kjemi

Stoffet arsen kan påvises kvalitativt i form av gult orpiment, som utfelles under påvirkning av en 25% løsning av saltsyre. Spor av As bestemmes vanligvis ved å konvertere den til arsin, som kan oppdages ved hjelp av Marsh-testen. Arsin brytes termisk ned for å danne et svart speil av arsen inne i et smalt rør. I henhold til Gutzeit-metoden blir en prøve impregnert med arsin mørkere på grunn av frigjøring av kvikksølv.

Toksikologiske egenskaper ved arsen

Toksisiteten til elementet og dets derivater varierer mye, fra det ekstremt giftige arsinet og dets organiske derivater til ganske enkelt As, som er relativt inert. Hva arsen er er bevist ved bruken av dets organiske forbindelser som kjemiske krigføringsmidler (lewisitt), vesicant og defoliant (Agent Blue basert på en vandig blanding av 5 % kakodylsyre og 26 % av natriumsaltet).

Generelt irriterer derivater av dette kjemiske elementet huden og forårsaker dermatitt. Beskyttelse mot innånding av arsenholdig støv anbefales også, men de fleste forgiftninger skjer ved inntak. Maksimal tillatt konsentrasjon av As i støv over en åtte timers arbeidsdag er 0,5 mg/m 3 . For arsin reduseres dosen til 0,05 ppm. I tillegg til bruken av forbindelser av dette kjemiske elementet som ugressmidler og plantevernmidler, gjorde bruken av arsen i farmakologi det mulig å få salvarsan, det første vellykkede stoffet mot syfilis.

Helseeffekter

Arsen er et av de giftigste grunnstoffene. Uorganiske forbindelser av dette kjemikaliet forekommer naturlig i små mengder. Mennesker kan bli utsatt for arsen gjennom mat, vann og luft. Eksponering kan også skje ved hudkontakt med forurenset jord eller vann.

Folk som jobber med det, bor i boliger bygget av tre behandlet med det, og på landbruksområder hvor det tidligere har vært brukt plantevernmidler, er også utsatt for eksponering.

Uorganisk arsen kan forårsake en rekke helseeffekter hos mennesker, som mage- og tarmirritasjon, redusert produksjon av røde og hvite blodlegemer, hudforandringer og lungeirritasjon. Det er mistanke om at inntak av betydelige mengder av dette stoffet kan øke sjansene for å utvikle kreft, spesielt kreft i hud, lunger, lever og lymfesystem.

Svært høye konsentrasjoner av uorganisk arsen forårsaker infertilitet og spontanaborter hos kvinner, dermatitt, redusert kroppsmotstand mot infeksjoner, hjerteproblemer og hjerneskade. I tillegg kan dette kjemiske elementet skade DNA.

Den dødelige dosen av hvit arsen er 100 mg.

Organiske forbindelser av grunnstoffet forårsaker ikke kreft eller skade på den genetiske koden, men høye doser kan skade menneskers helse, for eksempel forårsake nervøse lidelser eller magesmerter.

Egenskaper As

De viktigste kjemiske og fysiske egenskapene til arsen er som følger:

Atomnummer er 33.
Atomvekt - 74,9216.
Smeltepunktet til den grå formen er 814 °C ved et trykk på 36 atmosfærer.
Tettheten til den grå formen er 5,73 g/cm 3 ved 14 °C.
Tettheten til den gule formen er 2,03 g/cm 3 ved 18 °C.
Den elektroniske formelen for arsen er 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.
Oksidasjonstilstander - -3, +3, +5.
Valensen til arsen er 3,5.