миш'як

1. Місце народження [ правити | правити код ]
2. Біологічна роль і фізіологічна дія [ правити | правити код ]
3. токсикологія [ правити | правити код ]
4. У традиційній медицині [ правити | правити код ]
5. У судовій медицині [ правити | правити код ]
6. Життя на основі миш'яку [ правити | правити код ]

миш'як ← германій | селен → Зелений напівметал Назва, символ, номер Миш'як / Arsenicum (As), 33 атомна маса
( молярна маса ) 74,92160 (2) [1] а. е. м. ( г / моль ) Електронна конфігурація [Ar] 3d10 4s2 4p3 радіус атома 139 пм ковалентний радіус 120 пм радіус іона +5 e: 46, -3 e: 222 пм електронегативність 2,18 [2] (Шкала Полінга) електродний потенціал 0 ступені окислення 5, 3, -3 енергія іонізації
(Перший електрон) 946,2 (9,81) кДж / моль ( еВ ) щільність (при н. у. ) 5,73 (сірий миш'як) г / см³ Температура кипіння сублім . 886 K Потрійна точка 1090 К (817 ° C ), 3700 кПа Уд. теплота плавлення (Сірий) 24,44 кДж / моль Уд. теплота випаровування 32,4 кДж / моль Питома теплоємність 25,05 [3] Дж / (K моль) молярний об'єм 13,1 см ³ / моль Структура ґратки трігональная параметри решітки a = 0,4123 нм, α = 54,17 ° температура Дебая 285 K теплопровідність (300 K) 50,2 Вт / (м · К) номер CAS 7440-38-2 33

миш'як

3d104s24p3

миш'як ( лат. Arsenicum, хімічний символ - As) - хімічний елемент 15-й групи (за застарілою класифікації - головної підгрупи п'ятої групи) четвертого періоду періодичної системи ; має атомний номер 33. Проста речовина являє собою крихкий напівметал сталевого кольору з зеленуватим відтінком (в сірій аллотропной модифікації). Яд і канцероген .

Миш'як є одним з найдавніших елементів, які використовуються людиною. Сульфіди миш'яку As2S3 і As4S4, так звані аурипігмент ( «Арсенік») і реальгар , Були знайомі римлянам і грекам . Ці речовини отруйні.

Миш'як є одним з елементів, що зустрічаються в природі у вільному вигляді . Його можна порівняно легко виділити із з'єднань. Тому історія не знає, хто вперше отримав у вільному стані елементарний миш'як. Багато приписують роль першовідкривача алхімікові Альберту Великому . У працях Парацельса також описано отримання миш'яку в результаті реакції арсеніка з яєчною шкаралупою . Багато істориків науки припускають, що металевий миш'як був отриманий значно раніше, але він вважався різновидом самородної ртуті . Це можна пояснити тим, що сульфід миш'яку був дуже схожий на ртутний мінерал. Виділення з нього було дуже легким, як і при виділенні ртуті. Елементарний миш'як був відомий в Європі і в Азії ще з середньовіччя . Китайці отримували його з руд. На відміну від європейців, вони могли діагностувати смерть від отруєння миш'яком. Але цей метод аналізу не дійшов до справжніх часів. Європейці навчилися визначати настання смерті при отруєнні миш'яком набагато пізніше, це вперше зробив Джеймс Марш . Дана реакція використовується і в даний час.

Миш'як іноді зустрічається в олов'яних рудах. У китайській літературі середніх віків описані випадки смерті людей, які випивали воду або вино з олов'яних судин, через наявність в них миш'яку. Порівняно довго люди плутали сам миш'як і його оксид, приймаючи їх за одне речовина. Це непорозуміння було усунуто Георгом Брандтом і Антуаном Лораном Лавуазьє , Які і довели, що це різні речовини, і що миш'як - самостійний хімічний елемент. Оксид миш'яку довгий час використовувався для знищення гризунів. Звідси і походження російської назви елемента. Воно походить від слів «миша» і «отрута». [ Джерело не вказано 517 днів ]

Назва миш'яку в російській мові походить від слова «миша», в зв'язку з вживанням його з'єднань для винищування мишей і щурів [4] . Грецька назва ἀρσενικόν походить від перського زرنيخ (zarnik) - «жовтий аурипігмент ». Народна етимологія зводить до грец. ἀρσενικός - чоловічий [5] .

Латинська назва arsenicum є прямим запозиченням грецького ἀρσενικόν. В 1789 році А. Лавуазьє включив миш'як в список хімічних елементів під назвою arsenic [6] .

Миш'як - розсіяний елемент. Вміст у земній корі 1,7⋅10-4% по масі. У морській воді 0,003 мг / л [7] . Цей елемент іноді зустрічається в природі в самородному вигляді, мінерал має вигляд металево блискучих сірих скорлупок або щільних мас, що складаються з дрібних зерняток.

Відомо близько 200 мишьяковосодержащіх мінералів. У невеликих концентраціях часто супроводжує свинцевим, мідним і срібним руд . Досить поширені два природних мінералу миш'яку у вигляді сульфідів (бінарних сполук з сірої ): Оранжево-червоний прозорий реальгар AsS і лимонно-жовтий аурипігмент As2S3. Мінерал, що має промислове значення для отримання миш'яку - арсенопірит (миш'яковий колчедан) FeAsS або FeS2 · FeAs2 (46% As), також переробляють арсенистий колчедан - льолінгіт (FeAs2) (72,8% As), скородить FeAsO4 (27-36% As). Велика частина миш'яку видобувається попутно при переробці мишьяковосодержащіх золотих , Свинцево-цинкових, медноколчеданних і інших руд.

Місце народження [ правити | правити код ]

Головний промисловий мінерал миш'яку - арсенопірит FeAsS. Великі мідно-арсенові родовища є в Грузії , середній Азії і Казахстані , в США , Швеції , Норвегії і Японії , Миш'яково-кобальтові - в Канаді , Миш'яково-олов'яні - в Болівії і Англії . Крім того, відомі золото-арсенові родовища в США і Франції . Росія розпорядженні численні родовищами миш'яку в Якутії , на Уралі , в Сибіру , Забайкаллі і на Чукотці [8] .

відомі 33 ізотопу і, по крайней мере, 10 збуджених станів ядерних ізомерів . З цих ізотопів стабільний тільки 75As, і природний миш'як складається тільки з цього ізотопу. Найбільш долгоживущий радіоактивний ізотоп 73As має період напіврозпаду 80,3 дня.

Відкриття способу отримання металевого миш'яку (сірого миш'яку) приписують середньовічному алхімікові Альберту Великому , Що жив в XIII в. Однак набагато раніше грецькі і арабські алхіміки вміли отримувати миш'як у вільному вигляді, нагріваючи «білий миш'як» ( триоксид миш'яку ) З різними органічними речовинами.

Існує безліч способів отримання миш'яку: сублімацією природного миш'яку, способом термічного розкладання миш'якового колчедана, відновленням мишьяковістого ангідриду та ін.

В даний час для отримання металевого миш'яку найчастіше нагрівають арсенопірит в муфельних печах без доступу повітря. При цьому звільняється миш'як, пари якого конденсуються і перетворюються в твердий миш'як в залізних трубках, що йдуть від печей, і в особливих керамічних приймачах. Залишок в печах потім нагрівають при доступі повітря, і тоді миш'як окислюється в As2O3. Металевий миш'як виходить в досить незначних кількостях, і головна частина мишьякосодержащіе руд переробляється в білий миш'як, тобто в триоксид миш'яку - миш'яковистий ангідрид As2О3.

Основний спосіб отримання - випал сульфідних руд з подальшим відновленням оксиду вугіллям (вуглецем) [9] :

2 A s 2 S 3 + 9 O 2 → to C 6 SO 2 ↑ + 2 A s 2 O 3 {\ displaystyle {\ mathsf {2As_ {2} S_ {3} \ + \ 9O_ {2} \ {\ xrightarrow {t ^ {o} C}} \ 6SO_ {2} \ uparrow + \ 2As_ {2} O_ {3} \}}} A s 2 O 3 + 3 C → to C 2 A s + 3 CO ↑ {\ displaystyle {\ mathsf {As_ {2} O_ {3} \ + \ 3C \ {\ xrightarrow {t ^ {o} C}} \ 2As \ + \ 3CO \ uparrow}}}

Миш'як використовується для легування сплавів свинцю , Що йдуть на приготування дроби , Так як при литві дробу баштовим способом краплі сплаву миш'яку зі свинцем набувають строго сферичну форму, і крім того, міцність і твердість свинцю суттєво зростають [ уточнити ].

Миш'як особливої ​​чистоти (99,9999%) використовується для синтезу ряду корисних і важливих напівпровідникових матеріалів - арсенидів (Наприклад, арсеніду галію ) Та інших напівпровідникових матеріалів з кристалічною решіткою типу цинкової обманки .

Сульфідні сполуки миш'яку - аурипігмент і реальгар - використовуються в живописі як фарби і в шкіряній галузі промисловості в якості засобів для видалення волосся з шкіри.

В піротехніку реальгар вживається для отримання «грецького» вогню або «індійського» (бенгальського) вогню, що виникає при горінні суміші реальгару з сірої і селітрою (При горінні утворює яскраво-біле полум'я ).

деякі елементоорганіческіе з'єднання миш'яку є бойовими отруйними речовинами , Наприклад, люізіт .

На початку XX століття деякі похідні какоділа , Наприклад, сальварсан , Застосовували для лікування сифілісу , З часом ці препарати були витіснені з медичного застосування для лікування сифілісу іншими, менш токсичними і більш ефективними, фармацевтичними препаратами, що не містять миш'як.

Багато з миш'якових сполук в дуже малих дозах застосовуються в якості препаратів для боротьби з недокрів'ям і рядом інших важких захворювань [ яких? ], Так як надають клінічно помітне стимулюючий вплив на ряд специфічних функцій організму, зокрема, на кровотворення . З неорганічних сполук миш'яку миш'яковистий ангідрид може застосовуватися в медицині для приготування пілюль і в стоматологічній практиці у вигляді пасти як некротизуючу лікарський засіб. Цей препарат в побуті і жаргонно називали «миш'як» і застосовували в стоматології для локального омертвіння зубного нерва (див. пульпіт ). В даний час (2015 г.) препарати миш'яку рідко застосовуються в стоматологічній практиці через їх токсичності. Зараз розроблені і застосовуються інші методи безболісного омертвіння нерва зуба під місцевою анестезією .

Біологічна роль і фізіологічна дія [ правити | правити код ]

токсичність [ правити | правити код ]

токсикологія [ правити | правити код ]

миш'як [10] і все його сполуки отруйні і канцерогенні . Неорганічні сполуки миш'яку відносяться до 1 категорії канцерогенів по МАІР, арсенобетаін і інші органічні сполуки, які не метаболізуються в організмі людини - до 3 групі. [11] Смертельна доза миш'яку для людини становить 50-170 мг (1,4 мг / кг маси тіла) [ Джерело не вказано 481 день ]. При гострому отруєнні миш'яком спостерігаються блювота , болю в животі, пронос , пригнічення центральної нервової системи . Подібність симптомів отруєння миш'яком з симптомами холери тривалий час дозволяло маскувати використання з'єднань миш'яку (найчастіше, триоксида миш'яку, т. н. «білого миш'яку») в якості смертельної отрути. У Франції порошок триоксид миш'яку за високу ефективність отримав побутова назва «спадковий порошок» ( фр. poudre de succession). Існує припущення, що сполуками миш'яку був отруєний Наполеон на острові Святої Єлени. В 1832 році з'явилася надійна якісна реакція на миш'як - проба Маршу , Значно підвищила ефективність діагностування отруєнь.

На територіях, де в грунті і воді надлишок миш'яку, він накопичується в щитовидній залозі у людей і викликає ендемічний зоб .

Допомога і протиотрути при отруєнні миш'яком: прийом водних розчинів тіосульфату натрію Na2S2O3 , Промивання шлунка, прийом молока і сиру; специфічну протиотруту - унітіол . ГДК в повітрі для миш'яку 0,5 мг / м³.

Працюють з миш'яком в герметичних боксах, використовуючи захисний спецодяг. Через високу токсичність сполуки миш'яку використовувалися як отруйні речовини в Першу світову війну .

Нещодавно[ коли? ] Широкого розголосу набула техногенна екологічна катастрофа на півдні Індії - через надмірне відбору води з водоносних горизонтів миш'як став надходити в питну воду. Це викликало токсичну і онкологічне поразка у десятків тисяч людей.

Вважалося, що "При тривалому споживанні невеликих доз миш'яку в організму виробляється імунітет. Цей факт встановлений як для людей, так і для тварин. Відомі випадки, коли звичні споживачі миш'яку брали відразу дози, в кілька разів перевищують смертельну, і залишалися здоровими. Досліди на тваринах показали своєрідність цієї звички. Виявилося, що тварина, яке звикло до миш'яку при його вживанні, швидко гине, якщо значно менша доза вводиться в кров або під шкіру. Однак таке «звикання» носить дуже огранич ний характер, щодо т. зв. «гострої токсичності», і не захищає від новоутворень. Тим не менш, у даний час досліджується вплив мікродоз мишьяксодержащіх препаратів в якості протиракового засобу.

Як органічні, так і неорганічні сполуки миш'яку токсичні для живих організмів. Проте, в малих дозах деякі сполуки миш'яку сприяють обміну речовин, зміцненню кісток, роблять позитивний вплив на кровотворну функцію і імунну систему , Збільшують засвоєння азоту і фосфору з їжі. З рослинами, найбільш помітний ефект миш'яку - уповільнення обміну речовин, що знижує врожайність, але миш'як також стимулює фіксацію азоту . [12] [13]

Зазначалося, що для зростаючого організму у людини і тварин мікродози миш'яку сприяють зростанню кісток в довжину і товщину, а в окремих випадках зростання кісток під впливом мікродозам миш'яку відзначався і в період закінчення росту [14] .

Деякі автори розглядають миш'як, як життєво важливий мікроелемент і зараховують його до ультрамікроелементів - мікроелементам, необхідним в особливо малих концентраціях (подібно селену , ванадію , хрому і нікелю ). Необхідна добова доза для людини становить 10-15 мкг. [12]

У традиційній медицині [ правити | правити код ]

У західних країнах миш'як був відомий переважно як сильна отрута, в той же час в традиційній китайській медицині він майже протягом двох тисяч років використовувався для лікування сифілісу і псоріазу [ Джерело не вказано 657 днів ].

Миш'як в малих дозах канцерогенний , Його використання в якості ліків, «поліпшує кров» (так званий «білий миш'як», наприклад, «Таблетки Бло з миш'яком», та ін.) Тривало до середини 1950-х рр., І внесло свій вагомий внесок в розвиток онкологічних захворювань .

Для лікування сонної хвороби традиційно використовують органічні сполуки миш'яку [ Джерело не вказано 657 днів ].

У судовій медицині [ правити | правити код ]

Метод виявлення миш'яку в тілі людини, трупах і продуктах харчування при підозрах на отруєння був розроблений на початку XIX ст. англійським хіміком Джеймсом Маршем [15] .

Життя на основі миш'яку [ правити | правити код ]

Відомі екстремофільних бактерії, які здатні виживати при високих концентраціях арсенату в навколишньому середовищі. Було висловлено припущення, що в разі штаму GFAJ-1 миш'як заміщає фосфор в біохімічних реакціях, зокрема, входить до складу ДНК [16] [17] [18] , Проте це припущення не підтвердилося [19] .

На території Російської Федерації в місті Скопине Рязанської області внаслідок багаторічної роботи місцевого металургійного комбінату СМК «Металург» в могильниках підприємства було поховано близько півтори тисячі тонн пилоподібних відходів з високим вмістом миш'яку. [20] Миш'як є характерним супутнім елементом багатьох родовищ золота , Що призводить до додаткових екологічних проблем в золотодобувних країнах, таких як, наприклад, Румунія [21] [22] .

1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 року (IUPAC Technical Report) (Англ.) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Vol. 85, no. 5. - P. 1047-1078. - DOI : 10.1351 / PAC-REP-13-03-02 .
2. ↑ Arsenic: electronegativities (Англ.). WebElements. Дата обігу 5 серпня 2010 року.
3. ↑ Редкол .: Кнунянц І. Л. (гл. Ред.). Хімічна енциклопедія: у 5 т. - Москва: Радянська енциклопедія, 1992. - Т. 3. - С. 157. - 639 с. - 50 000 прим. - ISBN 5-85270-039-8.
4. ↑ миш'як (неопр.). Великий Енциклопедичний словник (2000). Дата обігу 30 січня 2014.
5. ↑ Frisk H. Griechisches etymologisches Wörterbuch, Band I. - Heidelberg: Carl Winter's Universitätsbuchhandlung. - 1960. - С. 152.
6. ↑ Lavoisier, Antoine. Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d'après des découvertes modernes . - Paris: Cuchet, Libraire, 1789. - P. 192.
7. ↑ JP Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.
8. ↑ миш'як . Енциклопедія Кругосвет.
9. ↑ Неорганічна хімія: У 3т. / Під ред. Ю. Д. Третьякова. Т. 2: Хімія неперехідних елементів: підручник для студ. установ вищ проф. освіти / А. А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов - 2-е изд., перераб. - М.: Видавничий центр «Академія», 2011. - 368 с.
10. ↑ Книжників В.А., Бочкарьов В.В., Зіміна Л.Н., Марченко О.М., Рубцов А.Ф., Серебряков Л.А. миш'як // Велика медична енциклопедія : В 30 т. / Гл. ред. Б.В. Петровський . - 3 вид. - Москва : Радянська енциклопедія , 1981. - Т. 16. Музеї - Ніл . - 512 с. - 150 800 прим.
11. ↑ Agents Classified by the IARC Monographs
12. ↑ 1 2 Копилов, Камінський, 2004 , С. 289-291.
13. ↑ Чертков, 2012 , С. 123.
14. ↑ Фармакологія проф. Миколаєва. 1943 г. 1-е видання
15. ↑ Макдермід, 2016 , С. 8.
16. ↑ Wolfe-Simon F., Blum JS, Kulp TR, et al. A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus (Англ.) // Science: journal. - 2010. - December. - DOI : 10.1126 / science.1197258 . - PMID 21127214 .
17. ↑ Arsenic-eating microbe may redefine chemistry of life (Англ.). naturenews. Дата звернення 26 січня 2011 року. Читальний зал 24 лютого 2012 року.
18. ↑ Астробіологіческіх відкриття веде насичену отрутою життя (Рос.). membrana. Дата звернення 26 січня 2011 року. Читальний зал 24 лютого 2012 року.
19. ↑ Reaves, Marshall Louis; Sunita Sinha, Joshua D. Rabinowitz, Leonid Kruglyak, Rosemary J. Redfield. Absence of Detectable Arsenate in DNA from Arsenate-Grown GFAJ-1 Cells (Англ.) // Science: journal. - 2012. - 27 July (vol. 337, no. 6093). - P. 470-473. - ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . - DOI : 10.1126 / science.1219861 .
20. ↑ Детоксикація забруднених миш'яком грунтів природними сорбентами, їх сумішами і модифікаціями
21. ↑ Н. В. Петровський «самородної золота. Загальна характеристика, тіпоморфізме, питань генезису, ВИДАВНИЦТВО »НЩКЛ, МОСКВА, 1973
22. ↑ Видобуток золота як отрута для навколишнього середовища - ВІЙНА і МИР

• Н. І. Копилов, Ю. Д. Камінський. Миш'як. - Новосибірськ, 2004.
• миш'як // Велика російська енциклопедія : [В 35 т.] / Гл. ред. Ю. С. Осипов . - М.: Велика російська енциклопедія, 2004-2017.
• миш'як (неопр.). Енциклопедія «Кругосвет».
• Миш'як і здоров'я людини (неопр.). Енциклопедія «Кругосвет».
• В.С. Гамаюрова. Миш'як в екології та біології. - М.: Наука, 1993.
• Вел Макдермід. Анатомія злочину: Що можуть розповісти комахи, відбитки пальців і ДНК. = Val Mcdermid: "Forensics: The Anatomy of Crime". - М.: Альпина Нон-фікшн, 2016. - 344 p. - ISBN 978-5-91671-591-0 .