Миш'як опис елемента. Отруєння миш'яком та його солями – смертельна доза для людини, симптоми, лікування

Більшість населення новоствореного СРСР було представлено переважно селянами. Головним завданням для більшовиків було недопущення самостійну сільськогосподарську діяльність селянства, то вона виключала ті принципи у яких базувалися економічні реформи на той час: колективна відповідальність і сувора централізація.

Передумови колективізації

Колективізація сільського господарства своєму початковому етапі проходила досить мляво і була нечисленні комуни. Більшовицька влада підтримувала заохочувала такі ініціативи, але змушувати селян до об'єднання господарств не поспішала.

Основним стримуючим чинником для більшовиків було те, що головною рушійною силою революції були селяни, які домагаються права на приватне землеволодіння. Проте влада відкинула свою ліберальну політику після того, як сільські жителі почали масово організовувати кооперації - приватні об'єднання, які не підконтрольні державі.

Кооперації як перешкоджали централізації, а й усієї політики НЕПу. Більшовики змушені були застосовувати радикальні заходи, які полягали в фактично насильницькій колективізації сільського господарства.

Курс на колективізацію

У 1927 році провал НЕПу став очевидним навіть для правлячої верхівки ВКП(б). У грудні цього року на 15-му партійному з'їзді І.В. Сталін оголосив курс на суцільну колективізацію сільського господарства. На той час це було єдиною можливістю поповнення державної скарбниці.

Колгоспи мали стати надійним оплотом для тоталітарного режиму комуністів. Така політика не знайшла підтримки деяких досить впливових членів партії, які усвідомлювали ті наслідки, які спричинить насильницька колективізація.

Для усунення таких "небажаних елементів" Сталін особисто провів чистку партійних рядів - 15% комуністів - більшовиків втратили своїх партквитків і відправили до Сибіру.

Суть колективізації у СРСР

Колективізація полягала у реформації сільськогосподарського виробництва. Фермери та приватні землероби змушені були об'єднувати свої господарства в колективну організацію, контрольовану державою. Більша половина продукції, що виготовляється, переходила в державну власність.

Заможні селяни, які відмовлялися вести колективні господарства, позбавлялися всіх політичних та цивільних прав, вирушали на заслання, а їхнє майно було конфісковано та порівну розподілялося між державою та донощиком.

Основним показником ефективності роботи колгоспів був рівень зерна, яке селяни щорічно здавали державі. Щоб показати свій колгосп з кращого боку, місцева влада почала примусово відбирати хліб у селян. Разом із зерном відбиралися й інші продукти: овочі, фрукти, крупи.

Верховна влада на чолі зі Сталіним чудово розуміли, яким чином діють чиновники на місцях, але ніяк не перешкоджали цьому - країна потребувала грошей для майбутньої індустріалізації.

Результатом грабіжницької політики більшовиків став масштабний голод і мільйони репресованих, ні в чому не винних ворогів держави. Офіційним завершенням процесу колективізації прийнято вважати 1937 рік, на той момент було колективізовано понад 21 млн. селянських господарств, що становило понад 95% їх загальної чисельності.

У період становлення та розвитку радянської держави, початок історії якої започаткувала перемога більшовиків у ході Жовтневої революції, було чимало масштабних економічних проектів, реалізація яких здійснювалася жорсткими примусовими заходами. Одним з них є суцільна колективізація сільського господарства, цілі, сутність, результати та методи якої стали темою цієї статті.

Що таке колективізація та яка її мета?

Суцільна колективізація сільського господарства коротко можна визначити як повсюдний процес злиття дрібних одноосібних землеробських господарств у великі колективні об'єднання, скорочено звані колгоспами. У 1927 році відбувся черговий, на якому було взято курс на реалізацію цієї програми, виконаної потім на основній частині території країни до

Суцільна колективізація, на думку партійного керівництва, мала дозволити країні вирішити гостру на той час продовольчу проблему шляхом реорганізації дрібних господарств, які належали селянам-середнякам і біднякам, у великі колективні аграрні комплекси. У той самий час передбачалася тотальна ліквідація сільського куркульства, оголошеного ворогом соціалістичних перетворень.

Причини колективізації

Ініціатори колективізації бачили головну проблему сільського господарства у його роздробленості. Численні дрібні виробники, позбавлені можливості придбати сучасну техніку, здебільшого використовували на полях малоефективну і низькопродуктивну ручну працю, що не дозволяло їм отримувати високі врожаї. Наслідком цього був дефіцит продуктів харчування і промислової сировини, що все зростав.

Для вирішення цієї життєво важливої ​​проблеми і було розгорнуто суцільну колективізацію сільського господарства. Дата початку її здійснення, а нею прийнято вважати 19 грудня 1927 - день завершення роботи XV з'їзду ВКП(б), стала поворотним моментом у житті села. Почалася насильницька ломка колишнього віками усталеного способу життя.

Роби те – не знаю що

На відміну від раніше проведених у Росії аграрних реформ, як-от здійснена 1861 року Олександром II й у 1906 року Столипиным, колективізація, проведена комуністами, мала ні чітко розробленої програми, ні безпосередньо позначених шляхів її реалізації.

Партійним з'їздом було надано вказівку на радикальну зміну політики щодо сільського господарства, а далі місцеві керівники зобов'язані були самі, на свій страх і ризик, його виконувати. Припинялися навіть їхні спроби звертатися до центральних органів влади за роз'ясненнями.

Процес пішов

Проте процес, початок якого було започатковано партійним з'їздом, пішов і вже наступного року охопив значну частину країни. Незважаючи на те, що офіційно вступ до колгоспів було оголошено добровільним, у більшості випадків їхнє створення здійснювалося адміністративно-примусовими заходами.

Вже навесні 1929 року в СРСР з'явилися агроуповноважені - посадові особи, які виїжджали на місця і представники вищої державної влади здійснювали контроль за ходом колективізації. Їм на допомогу давалися численні комсомольські загони, також мобілізовані для перебудови життя села.

Сталін про «великий перелом» у житті селян

У день чергової 12-ї річниці революції - 7 листопада 1928 року, газета "Правда" опублікувала статтю Сталіна, в якій він заявляв, що в житті села настав "великий перелом". За його словами, країні вдалося здійснити історичний перехід від дрібнотоварного сільськогосподарського виробництва до передового землеробства, поставленого на колективну основу.

У ній же наводилося багато конкретних показників (здебільшого дутих), які свідчили про те, що суцільна колективізація повсюдно принесла відчутний економічний ефект. З цього дня передові статті більшості радянських газет наповнились хвалами «переможного ходу колективізації».

Реакція селян на насильницьку колективізацію

Реальна ж картина докорінно відрізнялася від тієї, що намагалися подати органи пропаганди. Насильницьке вилучення зерна у селян, що супроводжувалося повсюдними арештами та розореннями господарств, по суті, привело країну до стану нової громадянської війни. У той час, коли Сталін говорив про перемогу соціалістичного перебудови села, у багатьох районах країни палахкотіли селянські повстання, які до кінця 1929 року обчислювалися сотнями.

Натомість реальне виробництво продуктів сільського господарства, всупереч заявам партійного керівництва, не підвищувалося, а катастрофічно падало. Це було викликано тим, що багато селян, побоюючись бути зарахованими до куркулів, не бажаючи віддавати своє майно колгоспу, навмисне скорочували посіви та різали худобу. Таким чином, суцільна колективізація - це насамперед хворобливий процес, що відкидався більшістю сільських жителів, але проводився в життя методами адміністративного примусу.

Спроби прискорити процес, що почався

Тоді ж, у листопаді 1929 року, було ухвалено рішення для активізації розпочатого процесу перебудови сільського господарства направити до села 25 тис. найбільш свідомих та активних робітників для керівництва створеними там колгоспами. Цей епізод увійшов до історії країни як рух «двадцятип'ятитисячників». Згодом, коли колективізація набула ще більшого розмаху, кількість міських посланців збільшилася майже втричі.

Додатковий імпульс процесу усуспільнення селянських господарств було надано постановою ЦК ВКП(б) від 5 січня 1930 року. У ньому вказувалися конкретні терміни, в які суцільна колективізація мала бути завершена на основних орних територіях країни. Директива наказувала остаточне переведення їх у колективну форму господарювання до осені 1932 року.

Незважаючи на категоричність постанови, у ньому, як і раніше, не давалося жодних конкретних роз'яснень щодо методів залучення до колгоспів селянських мас і навіть не давалося точного визначення того, що в результаті мало бути колективним господарством. У результаті кожен місцевий начальник керувався власним уявленням про цю, небачену раніше, форму організації праці та життя.

Самоуправство місцевої влади

Такий стан речей спричинив численні факти місцевого самоврядування. Одним із таких прикладів може служити Сибір, де місцеві чиновники замість колгоспів стали створювати якісь комуни з усуспільненням як худоби, інвентарю і орних земель, а й взагалі всього майна, включаючи особисті речі.

У той же час місцеві керівники, змагаючись між собою у досягненні найвищих відсотків колективізації, не соромилися вживати жорстоких репресивних заходів щодо тих, хто намагався ухилитися від участі в процесі, що почався. Це викликало новий вибух невдоволення, що у багатьох районах набував форми відкритого заколоту.

Голод, що став наслідком нової аграрної політики

Проте кожен окремо взятий район отримував конкретний план збирання сільгосппродукції, призначеної як для внутрішнього ринку, так і на експорт, за виконання якого місцеве керівництво несло персональну відповідальність. Кожна недопоставка розглядалася як прояв саботажу та могла мати трагічні наслідки.

З цієї причини склалася обстановка, при якій глави районів, побоюючись відповідальності, змушували колгоспників здавати державі все зерно, включаючи і посівний фонд. Та ж картина спостерігалася і в тваринництві, де для звітності відправляли на забій всю племінну худобу. Погіршувала складності і крайня некомпетентність керівників колгоспів, які здебільшого приїхали до села за партійним призовом і не мали уявлення про сільське господарство.

У результаті суцільна колективізація сільського господарства, що проводиться таким чином, призвела до перебоїв у постачанні продовольством міст, а в селах - до повсюдного голоду. Особливо згубним він був узимку 1932 і навесні 1933 року. У той самий час, попри явні прорахунки керівництва, офіційні органи покладали провину у що відбувається деяких ворогів, які намагаються перешкодити розвитку народного господарства.

Ліквідація кращої частини селянства

Істотну роль у фактичному провалі політики, що проводилася, відіграла ліквідація так званого класу куркулів - заможних селян, які зуміли в період НЕПу створити міцні господарства і виробляли значну частину всієї сільгосппродукції. Природно, що їм не мало сенсу вступати в колгоспи і добровільно позбавлятися нажитого своєю працею майна.

Оскільки такий приклад не вписувався у загальну концепцію облаштування сільського життя, а самі вони, на думку партійного керівництва країни, перешкоджали залученню до колгоспів бідняків та середняків, було взято курс на їхню ліквідацію.

Негайно вийшла відповідна директива, на підставі якої куркульські господарства ліквідовувалися, все майно передавалося у власність колгоспів, а самі вони виселялися в райони Крайньої Півночі і Далекого Сходу. Таким чином, суцільна колективізація у зернових районах СРСР відбулася в обстановці тотального терору щодо найуспішніших представників селянства, які становили головний трудовий потенціал країни.

Згодом низка заходів, вжитих з метою виходу з ситуації, дозволила частково нормалізувати обстановку в селах і помітно підвищити виробництво сільгосппродуктів. Це дозволило Сталіну на партійному пленумі, який у січні 1933 року, заявити про повну перемогу соціалістичних відносин у колгоспному секторі. Прийнято вважати, що у цьому суцільна колективізація сільського господарства завершилася.

Чим у результаті обернулася колективізація?

Найкрасивіше про це свідчать статистичні дані, оприлюднені в роки перебудови. Вони вражають навіть з урахуванням того, що є, мабуть, неповними. З них випливає, що суцільна колективізація сільського господарства завершилася такими підсумками: за її період було депортовано понад 2 млн. селян, причому пік цього процесу припадає на 1930-1931 р.р. коли насильницькому переселенню зазнали близько 1 млн. 800 тис. сільських жителів. Вони не були кулаками, але з тих чи інших причин виявилися неугодними на рідній землі. Крім того, жертвами голоду в селах стали 6 млн людей.

Як було зазначено вище, політика примусового усуспільнення господарств призвела до масових виступів серед сільських жителів. За даними, що збереглися в архівах ОГПУ, тільки за березень 1930 року було близько 6500 повстань, причому для придушення 800 з них влада застосувала зброю.

Загалом відомо, що в той рік у країні було зафіксовано понад 14 тис. народних виступів, у яких взяло участь близько 2 млн селян. У зв'язку з цим часто доводиться чути думку про те, що суцільна колективізація, що проводилася подібним чином, може бути прирівняна до геноциду власного народу.

Миш'як є неметал, утворює сполуки, подібні за його хімічними властивостями. Однак, поряд з неметалевими властивостями миш'як виявляє і металеві. На повітрі за звичайних умов миш'як злегка окислюється з поверхні. Ні у воді, ні в органічних розчинниках миш'як та його аналоги нерозчинні.

Миш'як хімічно активний. На повітрі при нормальній температурі навіть компактний (плавлений) металевий миш'як легко окислюється, при нагріванні порошкоподібний миш'як спалахує і горить блакитним полум'ям з утворенням оксиду As 2 O 3 . Відомий також термічно менш стійкий нелетючий оксид As 2 O 5 .

При нагріванні (за відсутності повітря) As виганяється (температура сублімації 615 про С). Пара складається з молекул As 4 з нікчемною (порядку 0,03%) домішкою молекул As 2 .

Миш'як відноситься до групи елементів окислювачів-відновлювачів. При дії сильних відновників він виявляє окислювальні властивості. Так, при дії металів та водню в момент виділення він здатний давати відповідні металеві та водневі сполуки:

6Ca + As 4 = 2Ca 3 As 2

При дії сильних окислювачів миш'як перетворюється на три- або пятивалентное стан. Наприклад, при розжарюванні на повітрі миш'як, окислюючись киснем, згоряє та утворює білий дим – оксид миш'яку (III) As 2 O 3:

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

Стійкі форми оксиду миш'яку в газовій фазі – сесквіоксид (миш'яковистий ангідрид) As 2 O 3 та його димер As 4 O 6 . До 300 о С основна форма в газовій фазі - димер, вище цієї температури він помітно дисоційований, а при температурах вище 1800 о З газоподібний оксид складається практично з мономерних молекул As 2 O 3 .

Газоподібна суміш As 4 O 6 і As 2 O 3 утворюється при горінні As в кисні, при окислювальному випалюванні сульфідних мінералів As, наприклад арсенопіриту, руд кольорових металів та полімерних руд.

При конденсації пари As 2 O 3 (As 4 O 6) вище 310 про С утворюється склоподібна форма As 2 O 3 . При конденсації пари нижче 310 про Утворюється безбарвна полікристалічна кубічна модифікація арсеноліт. Всі форми As 2 O 3 добре розчиняються в кислотах та лугах.

Оксид As(V) (миш'яковий ангідрид) As 2 O 5 – безбарвні кристали ромбічної сингонії. При нагріванні As 2 O 5 дисоціює на As 4 O 6 (газ) та О 2 . Одержують As 2 O 5 зневодненням концентрованих розчинів H 3 AsO 4 з наступним прожарюванням гідратів, що утворюються.

Відомий оксид As 2 O 4 , одержуваний спіканням As 2 O 3 і As 2 O 5 при 280 про З присутності парів води. Відомий також газоподібний монооксид AsO, що утворюється при електричному розряді парах триоксиду As при зниженому тиску.

При розчиненні у воді As 2 O 5 утворює існуючі тільки в розчині ортомиш'яковисту H 3 AsO 3 або As(OH) 3 і метамиш'яковисту HAsO 2 або AsO(OH) кислоти, що володіють амфотерними, переважно кислими, властивостями.

По відношенню до кислот миш'як поводиться таким чином:

— із соляною кислотою миш'як не реагує, але у присутності кисню утворюється трихлорид миш'яку AsCl 3:

4As +3O 2 +12HCl = 4AsCl 3 +6H 2 O

- Розведена азотна кислота при нагріванні окислює миш'як до ортомиш'яковистоїкислоти H 3 AsO 3 а концентрована азотна кислота - до ортомишьякой кислоти H 3 AsO 4:

3As + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 2 AsO 4 +5NO

Ортомиш'якова кислота(миш'якова кислота) H 3 AsO 4 *0.5H 2 O – безбарвні кристали; температура плавлення - 36 про З (з розкладанням); розчинна у воді (88% за масою при 20 про З); гігроскопічна; у водних розчинах – триосновна кислота; при нагріванні близько 100 про З втрачає воду, перетворюючись на піромиш'якову кислоту H 4 As 5 O 7 при більш високих температурах переходить в метамиш'якову кислоту HAsO 3 . Одержують окисленням As або As 2 O 3 концентрованої HNO 3 . Вона легкорозчинна у воді та за силою приблизно дорівнює фосфорній.

Окисні властивості миш'якової кислоти помітно виявляються лише в кислому середовищі. Миш'якова кислота здатна окислити HI до I 2 за оборотними реакціями:

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

Ортомиш'яковистакислота (миш'яковиста кислота) H 3 AsO 3 існує тільки у водному розчині; слабка кислота; одержують розчиненням As 2 O 3 у воді; проміжний продукт при отриманні арсенітів (III) та інших сполук.

- Концентрована сірчана кислота реагує з миш'яком за наступним рівнянням з утворенням ортомиш'яковистоїкислоти:

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

- розчини лугів без кисню з миш'яком не реагують. При кип'ятінні миш'яку з лугами він окислюється в солі миш'яковистої кислоти H 3 AsO 3 . При сплавленні з лугами утворюється арсин (миш'яковистий водень) AsH 3 і арсенати (III). Застосовують AsH 3

для легування напівпровідникових матеріалів миш'яком, для отримання високої чистоти.

Відомі нестійкі вищі арсини: діарсин As 2 H 4 розкладається вже при -100 про С; тріарсин As 3 H 5 .

Металевий миш'як легко взаємодіє з галогенами, даючи леткі галогеніди AsHal 3:

As +3Cl 2 = 2AsCl 3

AsCl 3 – безбарвна масляниста рідина, що димить на повітрі, при застиганні утворює кристали з перламутровим блиском.

C F 2 утворює також і AsF 5 - пентафторид - безбарвний газ, розчинний у воді та розчинах лугів (з невеликою кількістю тепла), в діетиловому ефірі, етанолі та бензолі.

Порошкоподібний миш'як самозаймається серед F 2 і Cl 2 .

З S, Se і Te миш'як утворює відповідні халькогеніди:

сульфіди - As 2 S 5 , As 2 S 3 (у природі - мінерал аурипігмент), As 4 S 4 (мінерал реальгар) та As 4 S 3 (мінерал диморфіт); селеніди - As 2 Se 3 і As 4 Se 4; телурид - As 2 Te 3 . Халькогеніди миш'яку стійкі на повітрі, не розчиняються у воді, добре розчиняються в розчинах лугів, при нагріванні – у HNO 3 . Мають напівпровідникові властивості, прозорі в ІЧ області спектру.

З більшістю металів дає металеві з'єднання – арсеніди. Галія арсенід та індія арсенід- Важливі напівпровідникові з'єднання.

Відомі численні миш'якорганічніз'єднання. Миш'якорганічні сполуки містять зв'язок As-C. Іноді до миш'якорганічних сполук відносять всі органічні сполуки, що містять As, наприклад ефіри миш'якової кислоти (RO) 3 As і миш'якової кислоти (RO) 3 AsO. Найбільш численна група миш'якорганічних сполук – похідні As з координаційним числом 3. До неї відносяться органоарсини R n AsH 3-n , тетраорганодіарсини R 2 As-AsR 2 , циклічні та лінійні поліарганоарсини (RAs) n , а також органоарсони R n AsX 3-n (X = OH, SH, Hal, OR', NR 2' та ін). Більшість миш'якорганічних сполук – рідини, поліорганоарсини та органічні кислоти As – тверді речовини, CH 3 AsH 2 та CF 3 AsH 2 – гази. Ці сполуки, як правило, розчинні в органічних розчинниках, обмежено розчинні у воді, відсутність кисню і вологи порівняно стійкі. Деякі тетраорганодіарсини на повітрі спалахують.

Дякую

Сайт надає довідкову інформацію виключно для ознайомлення. Діагностику та лікування захворювань потрібно проходити під наглядом фахівця. Усі препарати мають протипоказання. Консультація фахівця є обов'язковою!

Загальні відомості

Унікальність миш'якуполягає в тому, що його можна знайти всюди - в гірських породах, мінералах, воді, ґрунті, тварин і рослинах. Його навіть називають всюдисущим елементом. Миш'як розподіляється по різних географічних регіонах Землі завдяки леткості його сполук та високій їх розчинності у воді. Якщо клімат регіону вологий, то елемент вимивається із землі і потім виноситься ґрунтовими водами. У поверхневих водах і глибинах річок міститься від 3 мкг/л до 10 мкг/л речовини, а морської і океанської воді – набагато менше, близько 1 мкг/л.

Миш'як зустрічається в організмі дорослої людини у кількості приблизно 15 мг. Більшість його міститься в печінці, легких, тонкому кишечнику та епітелії. Всмоктування речовини відбувається у шлунку та кишечнику.
Антагоністами є фосфор, сірка, селен, вітаміни E, C, а також деякі амінокислоти. У свою чергу, речовина погіршує всмоктування організмом селену, цинку, вітамінів A, E, C, фолієвої кислоти.
Секрет його користі – у його кількості: у малій дозі він виконує низку корисних функцій; а у великих є найсильнішим отрутою.

Функції:

• Поліпшення засвоєння фосфору та азоту.
• Стимулювання кровотворення.
• Ослаблення окисних процесів.
• Взаємодія з білками, ліпоєвою кислотою, цистеїном.

Добова потреба у цій речовині невелика – від 30 до 100 мкг.

Миш'як як хімічний елемент

Миш'як зарахований до хімічних елементів V групи періодичної таблиці та належить до сімейства азоту. У природних умовах ця речовина представлена ​​єдиним стабільним нуклідом. Штучним шляхом отримано понад десяток радіоактивних ізотопів миш'яку, які мають широкий діапазон значень періоду напіврозпаду - від кількох хвилин до кількох місяців. Освіта терміна пов'язані з його застосуванням для винищення гризунів – мишей і пацюків. Латинська назва Arsenicum (As)утворилося від грецького слова « Арсен", що значить: потужний, сильний.

Історичні відомості

Миш'як у чистому вигляді був відкритий під час алхімічних експериментів у Середні віки. А його сполуки були відомі людям здавна, їх використовували для виробництва ліків та фарб. На сьогоднішній день особливо багатогранно миш'як використовується у металургії.

Один із періодів розвитку людства історики назвали бронзовим. У цей час люди перейшли від кам'яної зброї до вдосконаленої бронзової зброї. Бронза є з'єднанням ( сплавом) олова з міддю. Як вважають історики, першу бронзу було відлито в долині Тигра та Євфрату, приблизно в 30 ст. до н.е. Залежно від відсоткового складу складових, що входять у сплав, бронза, відлита у різних ковалів, могла мати різні властивості. Вчені з'ясували, що найкраща бронза з цінними властивостями – це сплав міді, який містить до 3% олова та до 7% миш'яковистих речовин. Така бронза легко відливалася і краще кувалася. Ймовірно, при виплавці переплутали мідну руду з продуктами вивітрювання мідно-миш'якових сульфідних мінералів, які мали схожий вигляд. Стародавні майстри оцінили добрі властивості сплаву і далі вже цілеспрямовано шукали поклади миш'якових мінералів. Щоб їх знайти, використали специфічну властивість цих мінералів при нагріванні давати часниковий запах. Але з часом виплавка бронзи із вмістом миш'яковистих сполук припинилася. Найімовірніше, це сталося через те, що при випаленні миш'як містять речовини дуже часто виникали отруєння.

Звичайно, у далекому минулому цей елемент був відомий лише у вигляді його мінералів. У Стародавньому Китаї знали твердий мінерал під назвою реальгар, який, як відомо зараз, є сульфідом складу As4S4. Слово « реальгар» в перекладі з арабської означає « рудниковий пил». Цей мінерал використовували для здійснення різьблення по каменю, але він мав один істотний недолік: на світлі або при нагріванні реальгар «псувався», оскільки під впливом термічної реакції перетворювався на зовсім іншу речовину As2S3.

Вчений та філософ Арістотельу 4 ст. до н.е. дав свою назву цьому мінералу - сандарак». Через три століття римський учений та письменник Пліній Старшийразом з лікарем та ботаніком Діоскоридописали інший мінерал під назвою ауріпігмент. Латинська назва мінералу перекладається. золота фарба». Цей мінерал використовувався як жовтий барвник.

У середні віки алхіміки виділяли три форми речовини: жовтий миш'як ( є сульфідом As2S3), червоний ( сульфід As4S4) та білий ( оксид As2O3). Білий утворюється при сублімації деяких домішок миш'яку під час випалу мідних руд, які містять цей елемент. Він конденсувався з газової фази і у вигляді білого нальоту осідав, після чого його й збирали.

У 13 столітті алхіміки при нагріванні жовтого миш'яку та мила отримали металоподібну речовину, яка, можливо, була першим зразком чистої речовини, отриманої штучним шляхом. Але отримана речовина порушувала уявлення алхіміків про містичний «зв'язок» семи відомих ним металів із сімома астрономічними об'єктами - планетами; саме тому алхіміки називали одержану речовину «незаконнонародженим металом». Вони помітили за ним одну цікаву властивість – речовина могла надати міді білого кольору.

Миш'як був точно ідентифікований як самостійна речовина на початку 17 століття, коли аптекар Йоган Шредерпри відновленні деревним вугіллям оксиду, отримав його у чистому вигляді. Через кілька років французький лікар і хімік Нікола Лемерізумів отримати цю речовину, нагріваючи його оксид у суміші з поташом та милом. У наступному столітті його вже добре знали і називали незвичайним «напівметалом».

Шведський вчений Шеєлеотримав досвідченим шляхом миш'яковистий газоподібний водень та миш'якову кислоту. В той же час О.Л. Лавуазьєвизнав цю речовину самостійним хімічним елементом.

Знаходження у природних умовах

Елемент часто зустрічається у природних умовах у сполуках з міддю, кобальтом, нікелем, залізом. У земній корі його не так багато – близько 5 грамів на тонну, це приблизно стільки ж, скільки олова, молібдену, германію, вольфраму та брому.

склад мінералів, які утворює даний хімічний елемент ( на сьогоднішній день їх понад 200), обумовлений «напівметалевими» властивостями елемента. Він може бути як у негативній, так і в позитивній мірі окислення і тому легко з'єднується з багатьма іншими елементами; при позитивному окисленні миш'як грає роль металу ( наприклад, у сульфідах), при негативному – неметалла ( в арсенідах). Миш'як містять мінерали мають складний склад. Сам елемент може заміняти собою в кристалічних ґратах атоми сурми, сірки, а також атоми металів.

Багато сполук металів і миш'яку, якщо судити за їх складом, швидше відносяться до інтерметалевих сполук, ніж до арсенідів; частина їх відрізняється змінним змістом основного елемента. В арсенідах може одночасно бути відразу кілька металів, і атоми цих металів при близькому радіусі іонів можуть у довільних співвідношеннях заміщати один одного в кристалічній решітці. Усі мінерали, що зараховуються до арсенідів, мають металевий блиск. Вони непрозорі, важкі, їхня твердість невелика.

Прикладом природних арсенідів ( їх налічується приблизно 25) можуть служити такі мінерали як скуттерудит, саффлорит, раммельсбергіт, нікельскуттерудит, нікелін, ллінгіт, сперил, маухерит, альгодоніт, лангісит, кліносаффлоріт. Ці арсеніди мають високу щільність і відносяться до групи «надважких» мінералів.

Найпоширеніший мінерал – арсенопірит ( або, як його ще називають, миш'яковий колчедан). Цікавим для хіміків видається будова тих мінералів, у яких одночасно із сіркою присутній миш'як, і в яких він відіграє роль металу, оскільки групується разом з іншими металами. Це мінерали арсеносульваніт, жиродит, арсеногаухекорніт, фрейбергіт, голдфілдіт, теннантит, аргентотеннантит. Будова цих мінералів дуже складна.

Такі природні сульфіди як реальгар, аурипігмент, диморфіт, гетчеліт, мають позитивний ступінь окислення As ( лат. позначення миш'яку). Ці мінерали виглядають як невеликі вкраплення, хоча зрідка в деяких місцевостях видобували кристали великого розміру та ваги.

Цікавим є той факт, що природні солі миш'якової кислоти, які називаються арсенатами, виглядають дуже по-різному. Еритрит має кобальтове забарвлення, скородить, аннабергіт і симплезит – зелене. А гернесіт, кеттігіт, рузвельтит – абсолютно безбарвні.

У центральному окрузі Швеції трапляються кар'єри, в яких добувають залізомарганцеву руду. У цих кар'єрах було знайдено та описано понад п'ятдесят зразків мінералів, які є арсенатами. Частина цих арсенатів ніде не зустрічалася. Як вважають фахівці, ці мінерали утворилися за невисоких температур як результат взаємодії миш'якової кислоти з іншими речовинами. Арсенати є продуктами окиснення деяких сульфідних руд. Зазвичай вони не мають жодної цінності, крім естетичної. Такі мінерали є окрасами мінералогічних колекцій.

Назви мінералам були дані різним чином: одні з них були названі на честь вчених, видатних діячів політики; інші були названі відповідно до назви місцевості, в якій вони були знайдені; треті були названі грецькими термінами, що позначали їх основні властивості. наприклад, колір); четверті було названо абревіатурами, що позначали початкові літери найменувань інших елементів.

Наприклад, цікава освіта старовинної назви такого мінералу як нікелін. Раніше його називали купфернікелем. Німецькі гірники, що працювали над розробкою міді п'ять-шість століть тому, марновірно боялися злого гірського духу, якого називали Нікелем. Німецьке слово « купфер» означало « мідь». Купфернікелем вони називали "чортову", або "фальшиву" мідь. Ця руда була дуже схожа на мідну, але мідь з неї одержати не вдавалося. Зате вона знайшла своє застосування у скловарінні. З її допомогою фарбували шибки в зелений колір. Згодом із цієї руди виділили новий метал і назвали його нікелем.

Чистий миш'як досить інертний за своїми хімічними властивостями і його можна виявити в самородному стані. Він виглядає, як зрощені голочки чи кубики. Такий самородок легко розтерти на порошок. Він містить до 15% домішок ( кобальт, залізо, нікель, срібло та інші метали).

У ґрунті вміст As становить, як правило, від 0,1 мг/кг до 40 мг/кг. У тих місцевостях, де залягає миш'якова руда, і в районі вулканів, ґрунт може містити дуже велику кількість As – до 8 г/кг. Саме такий показник зустрічається у деяких районах Нової Зеландії та Швейцарії. У таких районах гине флора, а тварини хворіють. Така ж ситуація характерна для пустель і степів, де миш'як із ґрунту не вимивається. У порівнянні із середнім вмістом, збагаченими вважаються і глинисті породи, оскільки в них міститься вчетверо більше миш'яковистих речовин.

Якщо чиста речовина перетворюється в результаті біометилювання на летючу миш'якорганічну сполуку, то її виносить із ґрунту не тільки вода, а й вітер. Біометилювання – це приєднання метильної групи, у якому утворюється зв'язок C–As. Цей процес здійснюється за участю речовини метилкобаламін – це метильоване похідне вітаміну B12. Біометилювання As відбувається як у морській воді, так і у прісній. Це призводить до утворення таких миш'якорганічних сполук як метиларсонова та диметиларсинова кислоти.

У тих районах, де немає специфічного забруднення, концентрація м'язів становить 0,01 мкг/м3, а в промислових районах, де розташовані електростанції і заводи, концентрація досягає рівня 1 мкг/м3. У районах, де знаходяться промислові центри, випадання миш'яку інтенсивне та становить до 40 кг/кв. км на рік.

Летючі сполуки миш'яку, коли ще повністю вивчені їхні властивості, принесли людям чимало бід. Масові отруєння навіть у 19 столітті нерідко зустрічалися. Але причини отруєння лікарі не знали. А отруйна речовина містилася в зеленій фарбі для шпалер та штукатурці. Висока вологість призводила до утворення плісняви. Під дією цих двох факторів утворювалися летючі миш'якорганічні речовини.

Є припущення, що процес утворення кажанів-органічних похідних міг стати причиною уповільненого отруєння імператора Наполеона, що його і призвело до смерті. Це припущення базується на тому факті, що через 150 років після смерті, у його волоссі було знайдено залишки миш'яку.

Миш'яковисті речовини в помірних кількостях містяться у складі деяких мінеральних вод. Загальноприйняті нормативи встановлюють, що у лікувальних мінеральних водах концентрація миш'яку має становити трохи більше 70 мкг/л. У принципі, навіть якщо концентрація речовини буде вищою, то отруєння це може призвести тільки при постійному тривалому вживанні.

Миш'як може перебувати у природних водах у різних сполуках та формах. Тривалентний миш'як, наприклад, у багато разів токсичніший, ніж пятивалентний.

Деякі з морських водоростей можуть накопичувати миш'як у такій концентрації, що є небезпечними для людей. Такі водорості цілком можуть рости і навіть розмножуватися в кислотному миш'яковистому середовищі. У деяких країнах їх використовують як дератизаційні засоби ( проти щурів).

Хімічні властивості

Іноді миш'як називають металом, але насправді це швидше неметал. Він не утворює солей у поєднанні з кислотами, але сам по собі він є кислотоутворюючою речовиною. Тому ще його називають напівметал. Як і фосфор, миш'як може існувати у різних алотропних формах.

Одна з таких форм – сірий миш'як, досить крихка речовина. Його злам має яскравий металевий блиск ( тому друга його назва - «металевий миш'як»). Електропровідність цього напівметалу порівняно з міддю 17 разів менша, але при цьому в 3,6 рази більша, ніж у ртуті. Чим вища температура, тим менша електропровідність. Ця типова властивість металів характерна і для даного напівметалу.

Якщо миш'якові пари протягом короткого часу охолодити до температури –196 градусів ( це температура рідкого азоту), то вийде м'яка прозора речовина жовтого кольору, що на вигляд нагадує жовтий фосфор. Щільність цієї речовини набагато нижча, ніж у металевого миш'яку. Жовтий миш'як та миш'якові пари складаються з молекул, які мають форму тетраедра ( тобто. форма піраміди з чотирма основами). Таку форму мають молекули фосфору.

Під дією ультрафіолету, а також при нагріванні жовтий миш'як моментально переходить у сірий; при цій реакції виділяється тепло. Якщо пари конденсуються в інертній атмосфері, утворюється ще одна форма даного елемента - аморфна. Якщо брати в облогу на склі пари миш'яку, то утворюється дзеркальна плівка.

Будова електронної зовнішньої оболонки у даного елемента така ж, як у фосфору та азоту. Миш'як, як і фосфор, може утворювати три ковалентні зв'язки.

Якщо повітря сухе, то As має стійку форму. Від вологого повітря він тьмяніє і згори покривається чорним оксидом. При запаленні миш'якові пари легко згоряють блакитним полум'ям.

As у чистому вигляді досить інертний; луги, вода і різні кислоти, які не мають окисних властивостей, на нього ніяк не впливають. Якщо взяти розведену азотну кислоту, то вона окислить чистий As до ортомиш'якової кислоти, а якщо взяти концентровану, то вона окислить до ортомиш'якової кислоти.

As реагує з сіркою та галогенами. У реакціях із сіркою відбувається утворення сульфідів різного складу.

Миш'як як отрута

Усі м'язові сполуки є отруйними.

Гостро отруєння цими речовинами проявляється болем у животі, проносом, блюванням, пригніченням ЦНС. Симптоматика інтоксикації цією речовиною дуже схожа на симптоматику холери. Тому в судовій практиці раніше нерідко траплялися випадки використання миш'яку як отрута. Найбільш успішно використовується з кримінальною метою отруйна сполука – триоксид миш'яку.

На тих територіях, де у воді та ґрунті спостерігається надлишок речовини, відбувається його накопичення у щитовидних залозах у людей. Внаслідок цього у них утворюється ендемічний зоб.

Отруєння миш'яком

Симптоматика миш'яковистого отруєння проявляється металевим смаком у роті, блюванням, сильним болем у животі. Пізніше можуть настати судоми або параліч. Отруєння може призвести до смерті. Найбільш загальнодоступна та відома протиотрута при інтоксикації миш'яком – це молоко. Основний білок молока – казеїн. Він утворює з миш'яком нерозчинну сполуку, яка не всмоктується у кров.

Отруєння відбувається:
1. При вдиханні миш'яковистих сполук у вигляді пилу ( найчастіше – у несприятливих виробничих умовах).
2. При вживанні отруєної води та їжі.
3. При застосуванні деяких лікарських засобів. Надлишок речовини депонується в кістковому мозку, легенях, нирках, шкірі, кишечнику. Існує велика кількість доказів того, що неорганічні сполуки миш'яку є канцерогенними. Через тривале вживання отруєної миш'яком води або медикаментів, може розвинутися низькодиференційований рак шкіри. рак Боуена) або гемангіоендотеліома печінки.

При гострому отруєнні першою допомогою потрібно зробити промивання шлунка. У стаціонарних умовах проводять гемодіаліз для очищення бруньок. Для використання при гострому та при хронічному отруєнні застосовують Унітіол – універсальний антидот. Додатково використовують речовини-антагоністи: сірка, селен, цинк, фосфор; та в обов'язковому порядку вводять комплекс вітамінів та амінокислот.

Симптоматика передозування та дефіциту

Можливі ознаки дефіциту миш'яку проявляються зниженням концентрації у крові тригліцеридів, підвищенням фертильності, погіршенням розвитку та зростання організму.

Миш'як є дуже отруйною речовиною, одноразова доза в 50 мг може спричинити летальний кінець. Передозування проявляється дратівливістю, алергією, головним болем, дерматитом, екземою, кон'юнктивітом, пригніченням дихальної функції та нервової системи, порушенням роботи печінки. Передозування речовиною підвищує ризик розвитку онкозахворювань.

Джерелом елемента вважаються: рослинні та тваринні продукти, морепродукти, зерно, злаки, тютюн, вино, і навіть питна вода.

Про попадання в наш раціон даного мікроелемента турбуватися не варто - він є практично у всіх продуктах тваринного та рослинного походження, його немає хіба що у складі рафінованого цукру. З їжею він надходить до нас у достатній кількості. Продукти, особливо багаті ним, такі як креветки, омари, лангусти – щоб уникнути передозування, слід їсти в помірних кількостях, щоб не отримати всередину надмірну кількість отрути.

У людський організм сполуки миш'яку можуть потрапити з мінеральною водою, морепродуктами, соками, виноградними винами, медичними препаратами, гербіцидами та пестицидами. Кумулюється ця речовина переважно в ретикуло-ендотеліальній системі, а також у легенях, шкірі, нирках. Недостатнім добовим надходженням речовини до організму вважається 1 мкг/день. Поріг токсичності становить приблизно 20 мг.

Велика кількість елемента міститься в риб'ячому жирі і, як не дивно, у винах. У нормальній питній воді вміст речовина невисока та не небезпечна для здоров'я – приблизно 10 мкг/л. Деякі регіони світу ( Мексика, Тайвань, Індія, Бангладеш) сумно відомі тим, що в питній воді цих країн міститься підвищена кількість миш'яку ( 1 мг/л), і тому там іноді відбуваються масові отруєння громадян.

Миш'як перешкоджає втраті організмом фосфору. Вітамін D є регулюючим фактором у протіканні фосфорно-кальцієвого обміну, а миш'як, своєю чергою, регулює фосфорний обмін.

Відомо також, що деякі форми алергії розвиваються через дефіцит в організмі миш'яку.

Мікроелемент застосовується підвищення апетиту при анемії . При отруєнні селеном миш'як є чудовою протиотрутою. Експериментальні дослідження на мишах показали, що точно розраховані дози речовини допомагають знизити захворюваність на рак.

При збільшенні концентрації елемента у ґрунті чи продуктах харчування, настає інтоксикація. Виражена інтоксикація може призвести до таких серйозних хвороб, як рак гортані або білокрів'я. Більше того, кількість смертей теж збільшиться.

Відомо, що 80% речовини, що надійшла в організм з їжею, прямує в шлунково-кишковий тракт і звідти потрапляє в кров, а 20%, що залишилися, потрапляють до нас через шкіру і легені.

Через добу після надходження в організм, з нього виводиться понад 30% речовини разом із сечею та близько 4% – разом із фекаліями. За класифікацією миш'як відносять до імунотоксичних, умовно есенціальних елементів. Доведено, що речовина бере участь практично у всіх важливих біохімічних процесах.

Миш'як у стоматології

Цю речовину нерідко застосовують для лікування такого стоматологічного захворювання як карієс. Карієс починається з того, що вапняні солі зубної емалі починають руйнуватися, і зуб атакують хвороботворні мікроорганізми. Вражаючи м'яку внутрішню частину зуба, мікроби утворюють каріозну порожнину.
Якщо на даному етапі захворювання вичистити каріозну порожнину та заповнити пломбувальним матеріалом, то зуб залишиться «живим». А якщо пустити процес на самоплив, то каріозна порожнина доходить до тканини, яка містить кровоносні, нервові та лімфатичні судини. Вона називається пульпа.

Розвивається запалення пульпи, після чого єдиним засобом запобігання подальшому поширенню захворювання стане видалення нерва. Ось для проведення цієї маніпуляції миш'як і потрібний.

Стоматологічним інструментом оголюється пульпа, на неї кладуть крупинку пасти, що містить миш'яковисту кислоту, і вона практично миттєво дифундує в пульпу. Через добу зуб мертвіє. Тепер пульпу можна видалити абсолютно безболісно, ​​заповнити кореневі канали і пульпову камеру спеціальною антисептичною пастою, і запломбувати зуб.

Миш'як у лікуванні лейкозу

Миш'як досить успішно застосовується для лікування легкої форми лейкозу, а також у період первинного загострення, при якому ще не спостерігається різке збільшення селезінки та лімфовузлів. Він знижує або навіть пригнічує патологічне утворення лейкоцитів, стимулює червоне кровотворення та виділення еритроцитів на периферію.

Отримання миш'яку

Його одержують як побічний продукт переробки свинцевих, мідних, кобальтових та цинкових руд, а також при добуванні золота. Деякі з поліметалевих руд містять у собі до 12% миш'яку. Якщо їх нагріти до 650 – 700 градусів, то за відсутності повітря відбувається сублімація. Якщо нагріти на повітрі, то утворюється «білий миш'як», що є летючим оксидом. Його піддають конденсації та нагрівають з вугіллям, при цій реакції відбувається відновлення миш'яку. Одержання цього елемента є шкідливим виробництвом.

Раніше, до розвитку екології як науки, "білий миш'як" у великих кількостях випускали в атмосферу, і згодом він осідав на деревах і рослинах. Допустима концентрація в повітрі становить 0,003 мг/м3, тоді як біля промислових об'єктів концентрація сягає 200 мг/м3. Як не дивно, але довкілля сильніше забруднюють не ті заводи, які виробляють миш'як, а електростанції та підприємства кольорової металургії. Донні опади поблизу мідеплавильних заводів містять велику кількість елемента – до 10 г/кг.

Інший парадокс полягає в тому, що ця речовина видобувається у більшій кількості, ніж вона потрібна. Це рідкісне явище у галузі добування металів. Надлишки його доводиться утилізувати у великих металевих контейнерах, ховаючи їх у відпрацьованих старих шахтах.

Цінним промисловим мінералом є арсенопірит. Великі мідно-миш'якові поклади зустрічаються у Середній Азії, Грузії, США, Японії, Норвегії, Швеції; золотомиш'якові – у США, Франції; миш'яково-кобальтові – у Новій Зеландії, Канаді; миш'яково-олов'яні – в Англії та Болівії.

Визначення миш'яку

Якісна реакція на миш'як полягає в осадженні жовтих сульфідів із солянокислих розчинів. Сліди визначають методом Гутцейта або реакцією Маршу: паперові смужки, просочені HgCl2, змінюють колір на темний у присутності арсина, що відновлює сулему до ртуті.

Останні півстоліття розробили різноманітні чутливі методики аналізу ( спектрометрія), завдяки яким можна виявити навіть малу кількість миш'яку. Якщо ж речовини у воді зовсім небагато, попередньо виконують концентрування зразків.

Деякі сполуки аналізують селективним гідридним методом. Цей метод полягає у проведенні селективного відновлення аналізованої речовини у летючу речовину арсин. Летючі арсини виморожують у ємності, охолодженій рідким азотом. Потім, повільно підігріваючи вміст ємності, можна досягти того, що різні арсини випаровуються окремо один від одного.

Промислове застосування

Близько 98% всього миш'яку, що видобувається, не використовується в чистому вигляді. А ось його сполуки набули популярності і застосовуються в різних галузях промисловості. Щорічно видобувають та використовують сотні тонн речовини. Його додають до складу підшипникових сплавів для покращення якості, використовують при створенні кабелів та свинцевих акумуляторів для підвищення твердості, застосовують у сплавах з германієм або кремнієм при виробництві напівпровідникових приладів. Миш'як застосовується як легуюча добавка, яка надає провідність певного типу «класичним» напівпровідникам.

Миш'як є цінним матеріалом у кольоровій металургії. При додаванні до свинцю в кількості 1% підвищується твердість сплаву. Якщо до розплавленого свинцю додати трохи миш'яку, то в процесі виливка дробу виходять кульки сферичної правильної форми. Добавка до міді посилює її міцність, корозійну стійкість і твердість. Завдяки цій добавкі, плинність міді збільшується, що полегшує процес волочіння дроту.

Додають As деякі сорти латунів, бронз, друкарських сплавів, бабітів. Але все ж таки металурги намагаються виключити з виробничого процесу цю добавку, оскільки вона дуже шкідлива для людини. Більше того, вона шкідлива і для металів, оскільки присутність миш'яку у великих кількостях погіршує властивості багатьох металів і сплавів.

Оксиди використовують у скловаренні як освітлювачі скла. Ще стародавні склодуви знали, що білий миш'як сприяє непрозорості скла. Однак малі добавки його, навпаки, освітлюють скло. Миш'як і досі входить у рецептуру виготовлення деяких стекол, наприклад, «віденського» скла, що використовується для створення термометрів.

Миш'яковисті сполуки використовують як антисептичний засіб для запобігання псуванню, а також для консервування хутра, шкір, опудал; для створення необертаючих фарб для водного транспорту; для просочення деревини.

Біологічна активність деяких похідних As зацікавила агрономів, працівників санепідслужби, ветеринарів. У результаті було створено мышьяксодержащие препарати, які були стимуляторами продуктивності і зростання; лікарські засоби для профілактики хвороб худоби; протиглистові засоби.

Землевласники в стародавньому Китаї обробляли оксидом миш'яку посіви рису, щоб уберегти їх від грибкових захворювань та щурів, і таким чином убезпечити врожай. Зараз же, через отруйність миш'яковмісних речовин, їх застосування в сільському господарстві обмежене.

Найважливіші галузі використання миш'як містять речовин – виробництво мікросхем, напівпровідникових матеріалів та волоконної оптики, плівкової електроніки, а також вирощування для лазерів спеціальних монокристалів. У цих випадках зазвичай застосовують газоподібний арсин. Арсеніди індію та галію застосовують при виготовленні діодів, транзисторів, лазерів.

У тканинах і органах елемент здебільшого виявляється у білковій фракції, набагато менше його – у кислоторозчинній фракції і лише незначна його частина знаходиться у ліпідній фракції. Він є учасником окиснювально-відновних реакцій, без нього неможливий окисний розпад складних вуглеводів. Він бере участь у бродінні та гліколізі. Сполуки цієї речовини застосовують у біохімії як специфічні ферментні інгібітори, які необхідні вивчення метаболічних реакцій. Він необхідний людському організму як мікроелемент.

Миш'як - хімічний елемент групи азоту (група 15 таблиці Менделєєва). Це сіра з металевим блиском тендітна речовина (α-миш'як) з ромбоедричною кристалічною решіткою. При нагріванні до 600°C сублімує As. При охолодженні пар виникає нова модифікація - жовтий миш'як. Вище 270 ° C всі форми As переходять в чорний миш'як.

Історія відкриття

Про те, що таке миш'як, було відомо задовго до визнання його хімічним елементом. У IV ст. до зв. е. Аристотель згадував про речовину під назвою «сандарак», яка, як тепер вважають, була реальгаром, або сульфідом миш'яку. На I столітті зв. е. письменники Пліній старший та Педаній Діоскорид описували аурипігмент-барвник As 2 S 3 . У ХІ ст. н. е. розрізнялися три різновиди «миш'яку»: білий (As 4 O 6), жовтий (As 2 S 3) та червоний (As 4 S 4). Сам елемент, ймовірно, вперше був виділений у XIII столітті Альбертом Великим, який відзначив появу металоподібної речовини, коли арсенікум, інша назва As 2 S 3 був нагрітий з милом. Але впевненості в тому, що цей учений-природознавець отримав чистий миш'як, немає. Перше справжнє свідоцтво виділення чистого датовано 1649 роком. Німецький фармацевт Йоган Шредер приготував миш'як, нагріваючи його оксид у присутності вугілля. Пізніше Нікола Лемері, французький лікар та хімік, спостерігав утворення цього хімічного елемента при нагріванні суміші його оксиду, мила та поташу. На початку XVIII століття миш'як був відомий як і унікальний напівметал.

Поширеність

У земній корі концентрація миш'яку невелика і становить 15 проміле. Він зустрічається в ґрунті та мінералах і може потрапити у повітря, воду та ґрунт завдяки вітровій та водній ерозії. Крім того, елемент надходить в атмосферу з інших джерел. Внаслідок виверження вулканів у повітря виділяється близько 3 тис. т миш'яку на рік, мікроорганізми утворюють 20 тис. т летючого метиларсину на рік, а в результаті спалювання викопного палива за той же період виділяється 80 тис. т.

Незважаючи на те, що As - смертельна отрута, вона є важливою складовою харчування деяких тварин і, можливо, людини, хоча необхідна доза не перевищує 0,01 мг/добу.

Миш'як вкрай важко перевести у водорозчинний або леткий стан. Той факт, що він досить мобільний означає, що великі концентрації речовини в якомусь одному місці з'явитися не можуть. З одного боку, це добре, але з іншого - легкість, з якою він поширюється, є причиною того, що забруднення миш'яком стає дедалі більшою проблемою. Через діяльність людини, в основному за рахунок видобутку та плавки, зазвичай немобільний хімічний елемент мігрує, і зараз його можна знайти не лише у місцях його природної концентрації.

Кількість миш'яку у земній корі становить близько 5 г на тонну. У космосі його концентрація оцінюється як 4 атоми на мільйон атомів кремнію. Цей елемент поширений. Невелика його кількість є у самородному стані. Як правило, утворення миш'яку чистотою 90-98% зустрічаються разом з такими металами, як сурма та срібло. Велика його частина, проте, входить до складу більш ніж 150 різних мінералів - сульфідів, арсенідів, сульфоарсенідів та арсенітів. Арсенопірит FeAsS є одним із найпоширеніших As-містких мінералів. Інші поширені сполуки миш'яку - мінерали реальгар As 4 S 4, аурипігмент As 2 S 3, лелінгіт FeAs 2 та енаргіт Cu 3 AsS 4 . Також часто зустрічається оксид миш'яку. Більшість цієї речовини є побічним продуктом виплавки мідних, свинцевих, кобальтових і золотих руд.

У природі існує лише один стабільний ізотоп миш'яку – 75 As. Серед штучних радіоактивних ізотопів виділяється 76 As з періодом напіврозпаду 26,4 год. Миш'як-72, -74 та -76 використовуються у медичній діагностиці.

Промислове виробництво та застосування

Металевий миш'як одержують при нагріванні арсенопіриту до 650-700 ° C без доступу повітря. Якщо ж арсенопірит та інші металеві руди нагрівати з киснем, As легко вступає з ним у з'єднання, утворюючи легко виганяється As 4 O 6 , також відомий як «білий миш'як». Пари оксиду збирають і конденсують, і пізніше очищають повторною сублімацією. Більшість As виробляється шляхом відновлення вуглецем з білого миш'яку, отриманого таким чином.

Світове споживання металевого миш'яку є відносно невеликим – лише кілька сотень тонн на рік. Більшість того, що споживається, надходить із Швеції. Він використовується в металургії через його металоїдні властивості. Близько 1% миш'яку застосовується у виробництві свинцевого дробу, оскільки він покращує округлість розплавленої краплі. Властивості підшипникових сплавів на основі свинцю покращуються як за тепловими, так і механічними характеристиками, коли вони містять близько 3% миш'яку. Наявність малої кількості цього хімічного елемента в свинцевих сплавах загартовує для використання в акумуляторних батареях і кабельної броні. Невеликі домішки миш'яку підвищують корозійну стійкість та теплові властивості міді та латуні. У чистому вигляді хімічний елементарний As використовується для нанесення бронзового покриття та в піротехніці. Високоочищений миш'як знаходить застосування у напівпровідниковій техніці, де він використовується з кремнієм та германієм, а також у формі арсеніду галію (GaAs) у діодах, лазерах та транзисторах.

З'єднання As

Так як валентність миш'яку дорівнює 3 і 5, і він має ряд ступенів окиснення від -3 до +5, елемент може утворювати різні види сполук. Найбільш важливе комерційне значення мають його форми яких є As 4 O 6 і As 2 O 5 . Миш'яковистий оксид, широко відомий як білий миш'як, - це побічний продукт випалу руд міді, свинцю та деяких інших металів, а також арсенопіриту та сульфідних руд. Він є вихідним матеріалом більшості інших сполук. Крім того, він використовується в пестицидах, служить знебарвлюючою речовиною у виробництві скла та консервантом для шкір. П'ятиокис миш'яку утворюється при дії окислювача (наприклад, азотної кислоти) на білий миш'як. Він є основним інгредієнтом інсектицидів, гербіцидів та клею для металу.

Арсин (AsH 3), безбарвний отруйний газ, що складається з миш'яку та водню, - це ще одна відома речовина. Речовину, звану також миш'яковистим воднем, одержують шляхом гідролізу металевих арсенідів та відновлення металів із сполук миш'яку в розчинах кислот. Він знайшов застосування як легуюча добавка в напівпровідниках та бойовий отруйний газ. У сільському господарстві велике значення мають миш'якова кислота (H 3 AsO 4), арсенат свинцю (PbHAsO 4) та арсенату кальцію [Са 3 (AsO 4) 2 ], які використовуються для стерилізації ґрунту та боротьби зі шкідниками.

Миш'як - хімічний елемент, що утворює безліч органічних сполук. Какодін (СН 3) 2 As−As(СН 3) 2 наприклад, використовується при підготовці широко використовуваного десиканта (осушуючого засобу) - какодилової кислоти. Складні органічні сполуки елемента застосовують у лікуванні деяких захворювань, наприклад, амебної дизентерії, викликаної мікроорганізмами.

Фізичні властивості

Що таке миш'як з погляду його фізичних властивостей? У найбільш стабільному стані він є крихкою твердою речовиною сталевого сірого кольору з низькою тепловою та електричною провідністю. Хоча деякі форми As є металоподібними, віднесення його до неметал - це більш точна характеристика миш'яку. Є й інші види миш'яку, але вони не дуже добре вивчені, особливо жовта метастабільна форма, що складається з молекул As 4 подібно до білого фосфору Р 4 . Миш'як виганяється при температурі 613 °C, і у вигляді пари він існує як молекули As 4 , які не дисоціюють до температури близько 800 °C. Повна дисоціація на молекули As 2 відбувається за 1700 °С.

Будова атома та здатність утворювати зв'язки

Електронна формула миш'яку - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - нагадує азот і фосфор у тому, що у зовнішній оболонці є п'ять електронів, але він відрізняється від них наявністю 18 електронів у передостанній оболонці замість двох або восьми. Додавання 10 позитивних зарядів у ядрі під час заповнення п'яти 3d-орбіталей часто викликає загальне зменшення електронної хмари та збільшення електронегативності елементів. Миш'як у таблиці Менделєєва можна порівняти коїться з іншими групами, які наочно демонструють цю закономірність. Наприклад, загальновизнано, що цинк є електронегативнішим, ніж магній, а галій - ніж алюміній. Однак у наступних групах ця різниця зменшується, і багато хто не згоден з тим, що германій електронегативніший кремнію, незважаючи на розмаїтість хімічних доказів. Подібний перехід від 8 до 18-елементної оболонки від фосфору до миш'яку може збільшити електронегативність, але це залишається спірним.

Подібність зовнішньої оболонки As і P говорить про те, вони можуть утворювати атом на 3 за наявності додаткової незв'язаної електронної пари. Ступінь окислення має, отже, бути +3 або -3, залежно від відносної взаємної електронегативності. Будова миш'яку також говорить про можливість використання зовнішньої d-орбіталі для розширення октету, що дозволяє утворювати елементу 5 зв'язків. Вона реалізується лише за реакції з фтором. Наявність вільної електронної пари для утворення комплексних сполук (через донорство електронів) в атомі As проявляється набагато менше, ніж у фосфору та азоту.

Миш'як стабільний у сухому повітрі, але у вологому покривається чорним оксидом. Його пари легко згоряють, утворюючи As 2 O 3 . Що таке миш'як у вільному стані? Він практично не схильний до впливу води, лугів і неокислювальних кислот, але окислюється азотною кислотою до стану +5. З миш'яком реагують галогени, сірка, а багато металів утворюють арсеніди.

Аналітична хімія

Речовину миш'яку якісно можна виявити у вигляді жовтого аурипігменту, що випадає в осад під дією 25% розчину соляної кислоти. Сліди As зазвичай визначаються шляхом його перетворення в арсин, який можна виявити за допомогою тесту Марша. Арсин термічно розкладається, утворюючи чорне дзеркало з миш'яку всередині вузької трубки. За методом Гутцайта пробник, просочений під впливом арсина темніє через виділення ртуті.

Токсикологічна характеристика миш'яку

Токсичність елемента та його похідних широко змінюється у значних межах, від надзвичайно отруйного арсину та його органічних похідних до просто As, який відносно інертний. Про те, що таке миш'як, говорить про застосування його органічних сполук як бойові отруйні речовини (люїзит), везиканта і дефоліанту («Агент блю» на основі водної суміші 5% какодилової кислоти 26% її натрієвої солі).

Загалом похідні даного хімічного елемента подразнюють шкіру та викликають дерматит. Також рекомендується захист від вдихання миш'як-пилу, що містить, але більша частина отруєнь відбувається при його вживанні всередину. Гранично допустима концентрація As у пилу за восьмигодинний робочий день становить 0,5 мг/м 3 . Для арсина доза знижується до 0,05 частин на мільйон. Крім використання сполук даного хімічного елемента як гербіцидів та пестицидів, застосування миш'яку у фармакології дозволило отримати сальварсан – перший успішний препарат проти сифілісу.

Вплив на здоров'я

Миш'як є одним із найбільш токсичних елементів. Неорганічні сполуки даної хімічної речовини у природних умовах зустрічаються у невеликих кількостях. Люди можуть піддаватися впливу миш'яку через їжу, воду та повітря. Експозиція може також відбутися при контакті шкіри із зараженим ґрунтом або водою.

До впливу речовини також схильні люди, які з нею працюють, живуть у будинках, побудованих з обробленої ним деревини, та на землях сільськогосподарського призначення, де в минулому застосовувалися пестициди.

Неорганічний миш'як може викликати різні наслідки для здоров'я людини, такі як подразнення шлунка та кишечника, зниження виробництва червоних та білих клітин крові, зміна шкіри та подразнення легень. Передбачається, що поглинання значної кількості цієї речовини може збільшити шанси розвитку раку, особливо раку шкіри, легенів, печінки та лімфатичної системи.

Дуже високі концентрації неорганічного миш'яку є причиною безпліддя та викиднів у жінок, дерматитів, зниження опірності організму до інфекцій, проблем із серцем та ушкоджень мозку. Крім того, цей хімічний елемент може пошкодити ДНК.

Смертельна доза білого миш'яку дорівнює 100 мг.

Органічні сполуки елемента ні раку, ні пошкоджень генетичного коду не викликають, але високі дози можуть завдати шкоди здоров'ю людини, наприклад, викликати нервові розлади або біль у животі.

Властивості As

Основні хіміко-фізичні властивості миш'яку:

• Атомне число – 33.
• Атомна вага – 74,9216.
• Температура плавлення сірої форми – 814 °C при тиску 36 атмосфер.
• Щільність сірої форми – 5,73 г/см 3 при 14 °C.
• Щільність жовтої форми – 2,03 г/см 3 при 18 °C.
• Електронна формула миш'яку - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .
• Стан окислення - -3, +3, +5.
• Валентність миш'яку – 3, 5.