Мышьяк
Содержание:
Ответные меры ВОЗ
Мышьяк входит в перечень ВОЗ из десяти химических элементов, представляющих значительные проблемы для общественного здравоохранения. Работа ВОЗ по уменьшению воздействия мышьяка включает установление рекомендуемых величин, изучение фактических данных и предоставление рекомендаций по управлению рисками. ВОЗ публикует рекомендуемую величину в отношении мышьяка в своем «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды». Руководство предназначается для использования в качестве основы для регулирования и установления стандартов во всем мире. В настоящее время рекомендованный предел содержания мышьяка в питьевой воде – 10 мкг/литр, хотя эта рекомендация является необязательной по причине практических сложностей, связанных с удалением мышьяка из питьевой воды. Таким образом, следует прилагать все усилия для того, чтобы обеспечивать возможно более низкое содержание мышьяка, желательно ниже рекомендованного уровня, при наличии ресурсов.
Однако миллионы людей во всем мире подвергаются воздействию мышьяка в концентрациях, значительно превышающих рекомендованный уровень (100мкг/литр или выше), и исправление этой ситуации должно стать приоритетной задачей общественного здравоохранения
Если обеспечение рекомендованных концентраций представляет сложности, государства-члены могут устанавливать более высокие или промежуточные уровни в рамках более широкой стратегии постепенного снижения рисков, принимая во внимание местную специфику, имеющиеся ресурсы и риски, связанные с источниками с низкой концентрацией мышьяка, загрязненными на микробиологическом уровне.
Совместная программа ВОЗ/ЮНИСЕФ по мониторингу водоснабжения, санитарии и гигиены осуществляет мониторинг прогресса в направлении достижения глобальных целей в отношении питьевой воды. Согласно новой Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 г., показатель «безопасного управления службами водоснабжения» требует следить за доступом населения к питьевой воде, свободной от фекального загрязнения и приоритетных химических контаминантов, включая мышьяк.
(1) Association of arsenic with adverse pregnancy outcomes/infant mortality: a systematic review and meta-analysis.
Quansah R, Armah FA, Essumang DK, Luginaah I, Clarke E, Marfoh K, et al. Environ Health Perspect. 2015;123(5):412-21.
(2) In utero and early life arsenic exposure in relation to long-term health and disease.
Toxicol Appl Pharmacol. Farzan SF, Karagas MR, Chen Y. 2013;272(2):384-90.
(3) The developmental neurotoxicity of arsenic: cognitive and behavioral consequences of early life exposure.
Tolins M, Ruchirawat M, Landrigan P. Ann Glob Health. 2014;80(4):303-14.
(4) Arsenic Pollution: A Global Synthesis.
Ravenscroft P, Brammer H, Richards K. Wiley-Blackwell; 2009.
(5) Multiple Indicator Cluster Survey 2012-13: Final Report.
BBS/UNICEF. Dhaka: Bangladesh Bureau of Statistics/UNICEF, 2015.
(6) Arsenic exposure from drinking water, and all-cause and chronic-disease mortalities in Bangladesh (HEALS): a prospective cohort study.
Argos M, Kalra T, Rathouz PJ, Chen Y, Pierce B, Parvez F, et al. The Lancet. 2010;376(9737):252-8.
(7) Arsenic in tube well water in Bangladesh: health and economic impacts and implications for arsenic mitigation.
Flanagan SV, Johnston RB, Zheng Y. Bulletin of the World Health Organization. 2012;90:839-46.
(8) Arsenic in Drinking Water.
NRC. Washington: National Research Council, 1999. ISBN-0-309-06333-7
К каким докторам следует обращаться если у Вас Отравление мышьяком:
- Эпидемиолог
- Инфекционист
Вас что-то беспокоит? Вы хотите узнать более детальную информацию о Отравления мышьяком, ее причинах, симптомах, методах лечения и профилактики, ходе течения болезни и соблюдении диеты после нее? Или же Вам необходим осмотр? Вы можете записаться на прием к доктору – клиника Eurolab всегда к Вашим услугам! Лучшие врачи осмотрят Вас, изучат внешние признаки и помогут определить болезнь по симптомам, проконсультируют Вас и окажут необходимую помощь и поставят диагноз. Вы также можете вызвать врача на дом. Клиника Eurolab открыта для Вас круглосуточно.
Как обратиться в клинику:
Телефон нашей клиники в Киеве: (+38 044) 206-20-00 (многоканальный). Секретарь клиники подберет Вам удобный день и час визита к врачу. Наши координаты и схема проезда указаны здесь. Посмотрите детальнее о всех услугах клиники на ее персональной странице.
СТРУКТУРА
Кристаллическая структура мышьяка дитригонально-скаленоэдрическая симметрия. Сингония тригональная, в. с. L633L23PC. Кристаллы крайне редки, имеют ромбоэдрический или псевдокубический габитус.
Установлено несколько аллотропных модификаций мышьяка. В обычных условиях устойчив металлический, или серый мышьяк (альфа-мышьяк). Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая, слоистая, с периодом а=4,123 А, угол а = 54° 10′. Плотность (при температуре 20° С) 5,72 г/см3; температурный коэфф. линейного расширения 3,36 • 10 град ; удельное электрическое сопротивление (температура 0° С) 35 • 10—6 ом • см; НВ = ж 147; коэфф. сжимаемости (при температуре 30° С) 4,5 х 10-6cm2/кг. Температура плавления альфа-мышьяка 816° С при давлении 36 атмосфер.
Под атм. давлением мышьяк возгоняется при температуре 615° С не плавясь. Теплота сублимации 102 кал/г. Пары мышьяка бесцветны, до т-ры 800° С состоят из молекул As4, от 800 до 1700° С — из смеси As4 и As2, выше температуры 1700° С — только из As2. При быстрой конденсации паров мышьяк на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк— прозрачные мягкие кристаллы кубической системы с плотностью 1,97 г/см3. Известны также другие метастабильные модификации мышьяка: бета-мышьяк — аморфная стеклообразная, гамма-мышьяк — желто-коричневая и дельта-мышьяк — коричневая аморфная с плотностями соответственно 4,73; 4,97 и 5,10 г/см3. Выше температуры 270° С эти модификации переходят в серый мышьяк.
Желтый мышьяк
Желтый мышьяк имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой находятся молекулы As4, На воздухе желтый мышьяк ( подобно фосфору) легко окисляется. При возгонке серого мышьяка в струе водорода образуется аморфный черный мышьяк: последний не окисляется на воздухе, но при 285 С переходит в серый мышьяк.
Желтый мышьяк — пластинчатые кристаллы, мягкие, как воск.
Желтый мышьяк — кристаллическая масса с чесночным запахом; ядовит; легко растворим в сероуглероде; неустойчив, на свету или при нагревании превращается в серую модификацию.
Желтый мышьяк — аналог белого фосфора, он хорошо растворим в сероуглероде, летуч, быстро окисляется на воздухе, а под действием света и при нагреве выше 20 легко полимери-зуется в серый мышьяк. Рентгеноструктурные исследования показывают, что серый мышьяк состоит из макро-молекулярных слоев и аналогичен по структуре черному фосфору.
На воздухе желтый мышьяк ( подобно фосфору) легко окисляется.
На воздухе желтый мышьяк ( подобно фосфору) легко окисляется. При возгонке серого мышьяка в струе водорода образуется аморфный черный мышьяк: последний не окисляется на воздухе, но при 285 С переходит в серый мышьяк.
При резком охлаждении паров получается желтый мышьяк, состоящий из прозрачных, мягких, как воск, пластичных кубических кристалликов удельного веса 1 97, тогда как серый ( металлический) мышьяк кристаллизуется гексагонально-ромбоэдрически. Желтый мышьяк растворим в сероуглероде, летуч с водяными парами и действует как сильный восстановитель, следовательно, подобен по свойствам белому фосфору, но значительно менее устойчив, чем последний. Уже при слабом нагревании, а также под влиянием света, он быстро переходит в серый ( металлический) мышьяк.
При резком охлаждении паров получается желтый мышьяк, состоящий из прозрачных, мягких, как воск, пластичных кубических кристалликов удельного веса 1 97, тогда как серый ( металлический) мышьяк кристаллизуется гексагонально-ромбоэдрически. Желтый мышьяк растворим в сероуглероде, летуч с водяными парами и действует как сильный восстановитель, следовательно, лодоСен по свойствам белому фосфору, но значительно менее устойчив, чем последний. Уже при слабом нагревании, а также под влиянием света, он быстро переходит в серый ( металлический) мышьяк.
При конденсации паров мышьяка на охлажденной поверхности образуется желтый мышьяк.
При охлаждении паров мышьяка образуется полуметаллическая модификация — желтый мышьяк, растворимый, как и белый фосфор, в сероуглероде. На свету желтый мышьяк переходит в серый.
Известна также желтая аллотропическая неметаллическая форма, аналогичная желтому мышьяку, но еще более неустойчивая. Желтая сурьма образуется при окислении жидкого сурьмянистого водорода при — 90 кислородом, содержащим озон. Эта форма даже при низких температурах быстро превращается в металлическую сурьму.
Пары мышьяка бесцветны, при резком охлаждении их получается желтый мышьяк, состоящий из прозрачных мягких кубических кристаллов, которые при слабом нагревании, а также под влиянием света переходят в серый мышьяк. Переходным промежуточным продуктом при переходе желтой модификации в металлическую является третья форма мышьяка — черный мышьяк. Мышьяк не растворим в Воде.
Двойной слой атомов в решетке металлического. |
При резком охлаждении паров, лучше всего жидким воздухом, получают желтый мышьяк. При упаривании или охлаждении раствора образуются кристаллы желтого мышьяка кубической системы, мягкие, как воск, с плотностью 1 97 ( при 18) и не проводящие электрический ток. Сходство желтого мышьяка с белым фосфором проявляется и в сильном чесночном запахе, который испускает желтый мышьяк. Однако желтый мышьяк очень неустойчив. При действии рассеянного света приблизительно за 1 мин он превращается в серый мышьяк, а такое превращение, как и многие фотохимические реакции, происходит независимо от температуры. Его раствор в сероуглероде более устойчив, но и из него выпадают хлопья бурого мышьяка при рассеянном дневном свете.
Неметаллическая модификация сурьмы ( желтая сурьма) еще менее устойчива, чем желтый мышьяк. У висмута же неметаллическая модификация неизвестна вообще.
ПРИМЕНЕНИЕ
Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби, так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца существенно возрастают. Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда полезных и важных полупроводниковых материалов — арсенидов (например, арсенида галлия) и других полупроводниковых материалов с кристаллической решёткой типа цинковой обманки.
Сульфидные соединения мышьяка — аурипигмент и реальгар — используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи. В пиротехнике реальгар употребляется для получения «греческого», или «индийского», огня, возникающего при горении смеси реальгара с серой и селитрой (при горении образует ярко-белое пламя).
Некоторые элементоорганические соединения мышьяка являются боевыми отравляющими веществами, например, люизит.
В начале XX века некоторые производные какодила, например, сальварсан, применяли для лечения сифилиса, со временем эти препараты были вытеснены из медицинского применения для лечения сифилиса другими, менее токсичными и более эффективными, фармацевтическими препаратами, не содержащими мышьяк.
Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве препаратов для борьбы с малокровием и рядом других тяжелых заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд специфических функций организма, в частности, на кроветворение. Из неорганических соединений мышьяка мышьяковистый ангидрид может применяться в медицине для приготовления пилюль и в зубоврачебной практике в виде пасты как некротизирующее лекарственное средство. Этот препарат в обиходе и жаргонно называли «мышьяк» и применяли в стоматологии для локального омертвления зубного нерва. В настоящее время препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной анестезией.
Мышьяк (англ. Arsenic) — As
Молекулярный вес | 74.92 г/моль |
Происхождение названия | русское название от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. Английское от греч. Arsenikon, изначально применялось к минералу аурипигменту |
IMA статус | действителен |
Биологическая роль и физиологическое действие
Токсикология
Мышьяк и все его соединения ядовиты и канцерогенны. Смертельная доза мышьяка для человека составляет 50-170 мг (1,4 мг/кг массы тела)[источник не указан 198 дней]. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы. Сходство симптомов отравления мышьяком с симптомами холеры длительное время позволяло маскировать использование соединений мышьяка (чаще всего, триоксида мышьяка, т. н. «белого мышьяка») в качестве смертельного яда. Во Франции порошок триоксида мышьяка за высокую эффективность получил обиходное название «наследственный порошок» (фр. poudre de succession). Существует предположение, что соединениями мышьяка был отравлен Наполеон на острове Святой Елены. В 1832 году появилась надёжная качественная реакция на мышьяк — проба Марша, значительно повысившая эффективность диагностирования отравлений.
На территориях, где в почве и воде избыток мышьяка, он накапливается в щитовидной железе у людей и вызывает эндемический зоб.
Помощь и противоядия при отравлении мышьяком: приём водных растворов тиосульфата натрия Na2S2O3, промывание желудка, приём молока и творога; специфическое противоядие — унитиол. ПДК в воздухе для мышьяка 0,5мг/м³.
Работают с мышьяком в герметичных боксах, используя защитную спецодежду. Из-за высокой токсичности соединения мышьяка использовались как отравляющие вещества в Первую мировую войну.
В западных странах мышьяк был известен преимущественно как сильный яд, в то же время в традиционной китайской медицине он почти на протяжении двух тысяч лет использовался для лечения сифилиса и псориаза[источник не указан 374 дня].
Мышьяк в малых дозах канцерогенен, его использование в качестве лекарства, «улучшающего кровь» (так называемый «белый мышьяк», например, «Таблетки Бло с мышьяком», и др.) продолжалось до середины 1950-х гг., и внесло свой весомый вклад в развитие онкологических заболеваний.
Для лечения сонной болезни традиционно используют органические соединения мышьяка[источник не указан 374 дня].
Недавно[когда?] широкую огласку получила техногенная экологическая катастрофа на юге Индии — из-за чрезмерного отбора воды из водоносных горизонтов мышьяк стал поступать в питьевую воду. Это вызвало токсическое и онкологическое поражение у десятков тысяч людей.
Считалось, что «микродозы мышьяка, вводимые с осторожностью в растущий организм, способствуют росту костей человека и животных в длину и толщину, в отдельных случаях рост костей может быть вызван микродозами мышьяка в период окончания роста».
Считалось ошибочно также, что якобы при длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет. Этот факт установлен как для людей, так и для животных. Известны случаи, когда привычные потребители мышьяка принимали сразу дозы, в несколько раз превышающие смертельную, и оставались здоровыми. Опыты на животных показали своеобразие этой привычки. Оказалось, что животное, привыкшее к мышьяку при его употреблении, быстро погибает, если значительно меньшая доза вводится в кровь или под кожу. Однако такое «привыкание» носит очень ограниченный характер, в отношении т. н. «острой токсичности», и не защищает от новообразований. Тем не менее, в настоящее время исследуется влияние микродоз мышьяксодержащих препаратов в качестве противоракового средства.
В судебной медицине
Метод обнаружения мышьяка в теле человека, трупах и продуктах питания при подозрениях на отравления был разработан в начале XIX в. английским химиком Джеймсом Маршем.
Жизнь на основе мышьяка
Основная статья: Жизнь на основе мышьяка
Известны экстремофильные бактерии, которые способны выживать при высоких концентрациях арсената в окружающей среде. Было высказано предположение, что в случае штамма GFAJ-1 мышьяк замещает фосфор в биохимических реакциях, в частности, входит в состав ДНК, однако это предположение не подтвердилось.
Аналоги
Что же делать, если пульпу все-таки необходимо удалить, а мышьяковистые препараты по разным причинам применять нельзя? Чем их заменяют? Сейчас существуют менее токсичные аналоги.
Первый пример – параформальдегидная паста. Ее основной компонент оказывает изначально бактерицидное действие, однако в высокой концентрации и длительном действии способствует некротизации тканей.
Кроме того, есть еще так называемые безмышьяковистые пасты. Например, Девит. Выпускается заменитель в трех формах – А, П и С:
- Первая форма используется в качестве антисептического и анестезирующего компресса.
- Девит-П предназначается для лечения молочных зубов, когда после некротизации пульпы можно избежать ее удаления.
- А третий вариант – Девит-С – для полного удаления пульпы после ее девитализации.
О применении мышьяка в стоматологии и возможных осложнениях нам расскажут в следующем видео:
Предыдущая статья
Катаральный стоматит у детей
Следующая статья
Ирригатор для полости рта CS Medica AquaPulsar OS-1
Отравление
Острые отравления различными соединениями М. протекают тяжело.
Различают три формы острого отравления М.
При поступлении яда в желудок (напр., при отравлении инсектицидами и т. п.) наиболее вероятна жел.-киш. форма. При этом в течение первых 0,5—2 час. пострадавшие отмечают металлический вкус, ощущение царапанья и жжения во рту. Начинается сильнейшая боль в животе, неукротимая рвота. Рвотные массы чаще всего желто-зеленого цвета, иногда содержат белое «ядро» из нерастворившегося М. Спустя несколько часов рвота оканчивается, но боли в животе не прекращаются. Уже в первый день клин, картина этой формы острого отравления М. напоминает холеру. Наблюдается мучительный понос (испражнения напоминают рисовый отвар), наступает резкое обезвоживание организма, мочеотделение уменьшается, иногда до полной анурии (см.). Голос пострадавшего становится хриплым, нарастают судороги (особенно в икрах), цианоз, коллапс (см.). Смерть может наступить через несколько дней или даже часов.
Вторая форма острого отравления соединениями М.— паралитическая — наблюдается при поступлении в организм различными путями больших количеств яда (от 0,06 г и больше). Характерны общая слабость, болезненные судороги, потеря сознания, коматозное состояние, паралич дыхательного ii сосудодвигательного центров. Смерть может наступить через несколько часов, самое позднее — через сутки, без появления расстройств со стороны жел.-киш. тракта.
Третья форма острого отравления наблюдается при вдыхании пыли соединений М. (напр., при протравливании семян, добыче руды, содержащей М., и т. п.) или мышьяковистого водорода. При воздействии пыли М. сначала поражаются конъюнктива и слизистые оболочки дыхательных путей, иногда появляется кровохарканье. Если не принять надлежащих мер, все симптомы усиливаются, возникает сильная головная боль, иногда носовое кровотечение. Отмечают, что ранним симптомом этой формы острого отравления соединениями М. является тупая боль в руках и ногах. При утяжелении состояния появляются сладкий вкус во рту, тошнота, рвота, боли в животе, ощущение жара и зуда в области половых органов. Выражено поражение нервной системы — дрожание, судороги. Прогноз при этой форме острого отравления относительно благоприятный, однако последствия одноразового отравления могут сказываться в течение месяца.
Острые отравления мышьяковистым водородом по клин, картине не отличаются от отравлений, вызванных вдыханием других соединений М., что объясняется его гемолитическим действием. Первые симптомы отравления AsH3 — общее недомогание, рвота, желтуха, красный цвет мочи (за счет гемолиза крови), количество мочи уменьшено. В тяжелых случаях в крови резко снижено содержание эритроцитов и гемоглобина. Смертность при острых отравлениях мышьяковистым водородом достигает 30%.
Первая помощь и неотложная терапия. При отравлении соединениями М. по возможности требуется немедленная госпитализация. Неотложная терапия при отравлении AsH3 предполагает заменное переливание крови с внутривенным вливанием 40% р-ра глюкозы (10—20 мл), борьбу с анемией и почечной недостаточностью; в тяжелых случаях — искусственная почка. При остром отравлении per os проводят неотложные мероприятия, направленные на быстрое удаление М. из организма и его обезвреживание (рвотные средства, промывание желудка теплой водой, взвесью окиси магния — 20 г на 1 л воды). Затем вводят Antidotum arsenici (100 ч. р-ра сульфата железа плотностью 1,43 на 300 частей холодной воды) по 1 чайн. л. через каждые 10—12 мин. до полного прекращения рвоты. Применяют также Antidotum metallorum (в 100 мл воды 0,5—0,7 г сероводорода, 0,1 г едкого натра, 0,38 г сульфата и 1,25 г гидрокарбоната натрия): в желудок вводят 200 мл воды, затем 100 мл антидота, после чего промывают желудок. Назначают внутривенно 20 мл 25—40% р-ра глюкозы с аскорбиновой к-той (500 мг) и витамином B1 (50 мг), капельные клизмы из 5% р-ра глюкозы, физиол, р-р под кожу, камфору, кофеин, кислородную терапию. Следует как можно раньше начинать лечение ди-тиоловыми препаратами, к к-рым относятся липоевая кислота (см.), БАЛ, унитиол (см. Антидоты ОВ).
Для лечения некробиотических очагов на коже рекомендуют внутрь аскорбиновую к-ту, витамин А (100 000 ME в день), тиосульфат натрия (внутривенно), холодные примочки (свинцовые, с буровской жидкостью и др.), цинковые болтушки, гидрокортизоновую мазь, стрептоцидную и синтомициновую эмульсии и т. п. При воспалении конъюнктивы или роговицы — местно 5% р-р БАЛ или 5% р-р унитиола, при блефарите — мазь, содержащую эти вещества.
Как действует?
Фото: мышьяк в чистом виде
Соединения мышьяка вообще в медицинской практике используют как прижигающее, раздражающее, а также некротизирующее средство. В стоматологии оксид этого вещества нашел применение в качестве средства для некротизации.
Мышьяк – это неметалл, который в чистом виде, является довольно сильным ядом. Этот элемент обладает сильно выраженным иммунотоксичным действием. При остром отравлении обязательно используется антидот.
Его относят к так называемым «тиоловым ядам», так как взаимодействует он именно с тиоловыми группами белков, глутатионом, липоевой кислотой, цистеином. Также мышьяк изменяет происходящие в митохондриях клеток окислительные процессы.
Токсической дозой для человека считается от 5 до 50 мг в зависимости от индивидуальной переносимости и многих других факторов. Основные органы, которые поражаются мышьяком – это легкие, печень, костный мозг, желудочно-кишечный тракт, а также кожа.
Токсическое его действие основывается на том, что нарушаются обменные процессы необходимых организму селена, фосфора и серы. Однако в форме ангидрида (то есть оксида) этот элемент воздействует на ткани несколько другим образом.
Описание воздействия мышьяковистого ангидрида
Так как это протоплазматический яд, он вступает в реакцию с сульфгидридными группами. В них происходит полная блокировка ферментных систем, точнее, тиоловых ферментов из-за того, что полностью вытесняется водород. В результате этого они теряют свои окислительные функции.
Поэтому в тканях, где наблюдалось действие мышьяковистого ангидрида, наблюдают гипоксию, то есть нарушение дыхания.
Даже относительно малое количество мышьяка при прямом воздействии провоцирует в определенном участке расширение кровеносных сосудов, возникает тромбоз и, соответственно, кровоизлияния. А в нервных волокнах наблюдают изменения и распад многих составляющих.
Все описанные выше процессы приводят к гибели клеток, которые подверглись воздействию рассматриваемого элемента. Именно поэтому, когда невозможно обойтись без удаления пульпы и нервов в зубе, используют специальную пасту, содержащую мышьяковистый ангидрид.
Время действия
Время закладки пасты меняется от одного дня недели. Это зависит от того, какой именно зуб подвергается подобной обработке, а также от конкретной разновидности и концентрации мышьяка в используемом препарате.
Например, в большинстве случаев для однокоренных зубов необходимы только сутки, для всех остальных – не меньше двух дней. Однако при минимальной концентрации действующего вещества процесс может растянуться почти на неделю.
История открытия
О том, что такое мышьяк, было известно задолго до признания его химическим элементом. В IV в. до н. э. Аристотель упоминал о веществе под названием «сандарак», которое, как теперь полагают, было реальгаром, или сульфидом мышьяка. А в I веке н. э. писатели Плиний старший и Педаний Диоскорид описывали аурипигмент – краситель As2S3. В XI в. н. э. различались три разновидности «мышьяка»: белый (As4O6), желтый (As2S3) и красный (As4S4). Сам элемент, вероятно, впервые был выделен в XIII веке Альбертом Великим, который отметил появление металлоподобного вещества, когда арсеникум, другое название As2S3, был нагрет с мылом. Но уверенности в том, что этот ученый-естествоиспытатель получил чистый мышьяк, нет. Первое подлинное свидетельство о выделении чистого химического элемента датировано 1649 годом. Немецкий фармацевт Иоганн Шредер приготовил мышьяк, нагревая его оксид в присутствии угля. Позже Никола Лемери, французский врач и химик, наблюдал образование этого химического элемента при нагревании смеси его оксида, мыла и поташа. К началу XVIII века мышьяк уже был известен и как уникальный полуметалл.
Нахождение в природе
Мышьяк — рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7⋅10−4 % по массе. В морской воде 0,003 мг/л. Этот элемент иногда встречается в природе в самородном виде, минерал имеет вид металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс, состоящих из мелких зёрнышек.
Известно около 200 мышьяковосодержащих минералов. В небольших концентрациях часто сопутствует свинцовым, медным и серебряным рудам. Довольно распространены два природных минерала мышьяка в виде сульфидов (бинарных соединений с серой): оранжево-красный прозрачный реальгар AsS и лимонно-жёлтый аурипигмент As2S3. Минерал, имеющий промышленное значение для получения мышьяка — арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS или FeS2·FeAs2 (46 % As), также перерабатывают мышьяковистый колчедан — лёллингит (FeAs2) (72,8 % As), скородит FeAsO4 (27—36 % As). Большая часть мышьяка добывается попутно при переработке мышьяковосодержащих золотых, свинцово-цинковых, медноколчеданных и других руд.
Месторождения
Главный промышленный минерал мышьяка — арсенопирит FeAsS. Крупные медно-мышьяковые месторождения есть в Грузии, Средней Азии и Казахстане, в США, Швеции, Норвегии и Японии, мышьяково-кобальтовые — в Канаде, мышьяково-оловянные — в Боливии и Англии. Кроме того, известны золото-мышьяковые месторождения в США и Франции. Россия располагает многочисленными месторождениями мышьяка в Якутии, на Урале, в Сибири, Забайкалье и на Чукотке.
Соединения As
Так как валентность мышьяка равна 3 и 5, и он имеет ряд степеней окисления от -3 до +5, элемент может образовывать различные виды соединений
Наиболее важное коммерческое значение имеют его оксиды, основными формами которых являются As4O6 и As2O5. Мышьяковистый оксид, широко известный как белый мышьяк, – это побочный продукт обжига руд меди, свинца и некоторых других металлов, а также арсенопирита и сульфидных руд
Он является исходным материалом для большинства других соединений. Кроме того, он используется в пестицидах, служит обесцвечивающим веществом в производстве стекла и консервантом для кож. Пятиокись мышьяка образуется при воздействии окислителя (например, азотной кислоты) на белый мышьяк. Он является основным ингредиентом инсектицидов, гербицидов и клея для металла.
Арсин (AsH3), бесцветный ядовитый газ, состоящий из мышьяка и водорода, – это еще одно известное вещество. Вещество, называемое также мышьяковистым водородом, получают путем гидролиза металлических арсенидов и восстановления металлов из соединений мышьяка в растворах кислот. Он нашел применение как легирующая добавка в полупроводниках и боевой отравляющий газ. В сельском хозяйстве большое значение имеют мышьяковая кислота (H3AsO4), арсенат свинца (PbHAsO4) и арсената кальция [Са3(AsO4)2], которые используются для стерилизации почвы и борьбы с вредителями.
Мышьяк – химический элемент, образующий множество органических соединений. Какодин (СН3)2As−As(СН3)2, например, используется при подготовке широко используемого десиканта (осушающего средства) – какодиловой кислоты. Сложные органические соединения элемента применяются в лечении некоторых заболеваний, например, амебной дизентерии, вызванной микроорганизмами.