Τι είναι το αρσενικό; Ορισμός, τύπος, ιδιότητες. Αρσενικό στοιχείο. Ιδιότητες του αρσενικού. Χρήση αρσενικού Σε ποιο στοιχείο ανήκει το αρσενικό;

Το αρσενικό (το όνομα προέρχεται από τη λέξη ποντίκι, που χρησιμοποιείται για το δόλωμα των ποντικών) είναι το τριάντα τρίτο στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Αναφέρεται σε ημιμέταλλα. Όταν συνδυάζεται με ένα οξύ, δεν σχηματίζει άλατα, καθώς είναι μια ουσία που σχηματίζει οξύ. Μπορεί να σχηματίσει αλλοτροπικές τροποποιήσεις. Το αρσενικό έχει τρεις επί του παρόντος γνωστές δομές κρυσταλλικού πλέγματος. Το κίτρινο αρσενικό παρουσιάζει τις ιδιότητες ενός τυπικού μη μεταλλικού, άμορφου αρσενικού είναι μαύρο και το πιο σταθερό μεταλλικό αρσενικό είναι γκρι. Στη φύση, απαντάται συχνότερα με τη μορφή ενώσεων, λιγότερο συχνά σε ελεύθερη κατάσταση. Οι πιο κοινές είναι ενώσεις του αρσενικού με μέταλλα (αρσενίδια), όπως ο αρσενικός σίδηρος (αρσενοπυρίτης, δηλητηριώδης πυρίτης), το νικέλιο (kupfernickel, που ονομάζεται έτσι λόγω της ομοιότητάς του με το μετάλλευμα χαλκού). Το αρσενικό είναι ένα στοιχείο χαμηλής δράσης, αδιάλυτο στο νερό και οι ενώσεις του ταξινομούνται ως ελαφρώς διαλυτές ουσίες. Η οξείδωση του αρσενικού συμβαίνει κατά τη θέρμανση σε θερμοκρασία δωματίου, αυτή η αντίδραση προχωρά πολύ αργά.

Όλες οι ενώσεις του αρσενικού είναι πολύ ισχυρές τοξίνες που έχουν αρνητική επίδραση όχι μόνο στον γαστρεντερικό σωλήνα, αλλά και στο νευρικό σύστημα. Η ιστορία γνωρίζει πολλές συγκλονιστικές περιπτώσεις δηλητηρίασης με αρσενικό και τα παράγωγά του. Οι ενώσεις του αρσενικού χρησιμοποιήθηκαν ως δηλητήριο όχι μόνο στη μεσαιωνική Γαλλία, ήταν γνωστές ακόμη και στην αρχαία Ρώμη και στην Ελλάδα. Η δημοτικότητα του αρσενικού ως ισχυρού δηλητηρίου εξηγείται από το γεγονός ότι είναι σχεδόν αδύνατο να ανιχνευθεί στα τρόφιμα. Όταν θερμαίνεται, μετατρέπεται σε οξείδιο του αρσενικού. Η διάγνωση της δηλητηρίασης από αρσενικό είναι αρκετά δύσκολη, καθώς έχει παρόμοια συμπτώματα με διάφορες ασθένειες. Τις περισσότερες φορές, η δηλητηρίαση από αρσενικό συγχέεται με τη χολέρα.

Πού χρησιμοποιείται το αρσενικό;

Παρά την τοξικότητά τους, τα παράγωγα αρσενικού χρησιμοποιούνται όχι μόνο για το δόλωμα ποντικών και αρουραίων. Δεδομένου ότι το καθαρό αρσενικό έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, χρησιμοποιείται ως πρόσμιξη που προσδίδει τον απαιτούμενο τύπο αγωγιμότητας σε ημιαγωγούς όπως το γερμάνιο και το πυρίτιο. Στη μη σιδηρούχα μεταλλουργία, το αρσενικό χρησιμοποιείται ως πρόσθετο, το οποίο δίνει στα κράματα αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση σε αέριο περιβάλλον. Στην υαλουργία, προστίθεται σε μικρές ποσότητες για να φωτίσει το γυαλί, επιπλέον, είναι μέρος του περίφημου «γυαλιού της Βιέννης». Το νικελίνη χρησιμοποιείται για να χρωματίσει το γυαλί πράσινο. Στη βιομηχανία βυρσοδεψίας, οι ενώσεις θειικού αρσενικού χρησιμοποιούνται κατά την επεξεργασία δερμάτων για την αφαίρεση τριχών. Το αρσενικό είναι μέρος των βερνικιών και των χρωμάτων. Στην ξυλουργική βιομηχανία, το αρσενικό χρησιμοποιείται ως αντισηπτικό. Στην πυροτεχνία, η «ελληνική φωτιά» παρασκευάζεται από ενώσεις θειούχου αρσενικού και χρησιμοποιείται στην παραγωγή σπίρτων. Ορισμένες ενώσεις αρσενικού χρησιμοποιούνται ως παράγοντες χημικού πολέμου. Οι τοξικές ιδιότητες του αρσενικού χρησιμοποιούνται στην οδοντιατρική πρακτική για να σκοτώσουν τον οδοντικό πολτό. Στην ιατρική, τα σκευάσματα αρσενικού χρησιμοποιούνται ως φάρμακο που αυξάνει τον συνολικό τόνο του σώματος, για να τονώσει την αύξηση του αριθμού των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Το αρσενικό έχει ανασταλτική δράση στο σχηματισμό λευκοκυττάρων, γι' αυτό χρησιμοποιείται στη θεραπεία ορισμένων μορφών λευχαιμίας. Είναι γνωστός ένας τεράστιος αριθμός ιατρικών σκευασμάτων που βασίζονται στο αρσενικό, αλλά πρόσφατα έχουν αντικατασταθεί σταδιακά από λιγότερο τοξικά φάρμακα.

Παρά την τοξικότητά του, το αρσενικό είναι ένα από τα πιο απαραίτητα στοιχεία. Όταν εργάζεστε με τις συνδέσεις του, πρέπει να τηρείτε τους κανόνες ασφαλείας, οι οποίοι θα βοηθήσουν στην αποφυγή ανεπιθύμητων συνεπειών.

Ευχαριστώ

Ο ιστότοπος παρέχει πληροφορίες αναφοράς μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς. Η διάγνωση και η θεραπεία των ασθενειών πρέπει να πραγματοποιείται υπό την επίβλεψη ειδικού. Όλα τα φάρμακα έχουν αντενδείξεις. Απαιτείται συνεννόηση με ειδικό!

Γενικές πληροφορίες

Μοναδικότητα αρσενικόείναι ότι μπορεί να βρεθεί παντού - σε πετρώματα, ορυκτά, νερό, έδαφος, ζώα και φυτά. Ονομάζεται ακόμη και το πανταχού παρόν στοιχείο. Το αρσενικό κατανέμεται σε διάφορες γεωγραφικές περιοχές της Γης λόγω της πτητικότητας των ενώσεων του και της υψηλής διαλυτότητάς τους στο νερό. Εάν το κλίμα της περιοχής είναι υγρό, το στοιχείο ξεπλένεται από το έδαφος και στη συνέχεια παρασύρεται από τα υπόγεια νερά. Τα επιφανειακά ύδατα και τα βαθιά ποτάμια περιέχουν από 3 μg/l έως 10 μg/l της ουσίας, και το θαλάσσιο και το ωκεάνιο νερό περιέχουν πολύ λιγότερο, περίπου 1 μg/l.

Το αρσενικό εμφανίζεται στο ενήλικο ανθρώπινο σώμα σε ποσότητες περίπου 15 mg. Το μεγαλύτερο μέρος του βρίσκεται στο ήπαρ, τους πνεύμονες, το λεπτό έντερο και το επιθήλιο. Η απορρόφηση της ουσίας συμβαίνει στο στομάχι και τα έντερα.
Οι ανταγωνιστές της ουσίας είναι ο φώσφορος, το θείο, το σελήνιο, οι βιταμίνες Ε, C, καθώς και ορισμένα αμινοξέα. Με τη σειρά της, η ουσία μειώνει την απορρόφηση του σεληνίου, ψευδαργύρου, βιταμινών Α, Ε, C και φολικού οξέος από το σώμα.
Το μυστικό των πλεονεκτημάτων του βρίσκεται στην ποσότητα του: σε μικρή δόση εκτελεί μια σειρά από χρήσιμες λειτουργίες. και στα μεγάλα είναι ισχυρό δηλητήριο.

Λειτουργίες:

• Βελτίωση της απορρόφησης φωσφόρου και αζώτου.
• Διέγερση της αιμοποίησης.
• Εξασθένηση των οξειδωτικών διεργασιών.
• Αλληλεπίδραση με πρωτεΐνες, λιποϊκό οξύ, κυστεΐνη.

Η ημερήσια ανάγκη για αυτή την ουσία είναι μικρή - από 30 έως 100 mcg.

Το αρσενικό ως χημικό στοιχείο

Το αρσενικό ταξινομείται ως χημικό στοιχείο της ομάδας V του περιοδικού πίνακα και ανήκει στην οικογένεια του αζώτου. Υπό φυσικές συνθήκες, αυτή η ουσία αντιπροσωπεύεται από το μόνο σταθερό νουκλίδιο. Περισσότερα από δώδεκα ραδιενεργά ισότοπα αρσενικού έχουν ληφθεί τεχνητά, με ένα ευρύ φάσμα τιμών ημιζωής - από μερικά λεπτά έως δύο μήνες. Ο σχηματισμός του όρου συνδέεται με τη χρήση του για την εξόντωση τρωκτικών - ποντικών και αρουραίων. Λατινική ονομασία Arsenicum (As)προέρχεται από την ελληνική λέξη " αρσεν», Τι σημαίνει: δυνατός, δυνατός.

Ιστορικές πληροφορίες

Το αρσενικό στην καθαρή του μορφή ανακαλύφθηκε κατά τη διάρκεια αλχημικών πειραμάτων τον Μεσαίωνα. Και οι ενώσεις του ήταν γνωστές στους ανθρώπους για μεγάλο χρονικό διάστημα και χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή φαρμάκων και χρωμάτων. Σήμερα, το αρσενικό χρησιμοποιείται με έναν ιδιαίτερα ευέλικτο τρόπο στη μεταλλουργία.

Οι ιστορικοί ονόμασαν μια από τις περιόδους της ανθρώπινης ανάπτυξης την περίοδο του χαλκού. Εκείνη την εποχή, οι άνθρωποι άλλαξαν από πέτρινα όπλα σε βελτιωμένα χάλκινα όπλα. Ο μπρούντζος είναι μια ένωση ( κράμα) κασσίτερος με χαλκό. Σύμφωνα με τους ιστορικούς, ο πρώτος χαλκός χυτεύτηκε στην κοιλάδα του Τίγρη και του Ευφράτη, γύρω στον 30ο αιώνα. ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ. Ανάλογα με την ποσοστιαία σύνθεση των συστατικών που περιλαμβάνονται στο κράμα, ο χάλκινος χυτός από διαφορετικούς σιδηρουργούς θα μπορούσε να έχει διαφορετικές ιδιότητες. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο καλύτερος μπρούτζος με πολύτιμες ιδιότητες είναι ένα κράμα χαλκού που περιέχει έως 3% κασσίτερο και έως 7% αρσενικό ουσίες. Τέτοιος μπρούντζος ήταν εύκολο να χυτευθεί και να σφυρηλατηθεί καλύτερα. Πιθανώς, κατά τη διάρκεια της τήξης, το μετάλλευμα χαλκού συγχέεται με τα προϊόντα διάβρωσης από ορυκτά θειούχου χαλκού-αρσενικού, τα οποία είχαν παρόμοια εμφάνιση. Οι αρχαίοι τεχνίτες εκτιμούσαν τις καλές ιδιότητες του κράματος και στη συνέχεια έψαξαν σκόπιμα για κοιτάσματα ορυκτών αρσενικού. Για να τα βρούμε, χρησιμοποιήσαμε τη συγκεκριμένη ιδιότητα αυτών των ορυκτών να αναδίδουν μια οσμή σκόρδου όταν θερμαίνονται. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, η τήξη του χαλκού που περιείχε ενώσεις αρσενικού σταμάτησε. Πιθανότατα, αυτό συνέβη λόγω του γεγονότος ότι η δηλητηρίαση συνέβαινε πολύ συχνά κατά την πυροδότηση ουσιών που περιέχουν αρσενικό.

Φυσικά, στο μακρινό παρελθόν αυτό το στοιχείο ήταν γνωστό μόνο με τη μορφή των ορυκτών του. Στην αρχαία Κίνα γνώριζαν ένα στερεό ορυκτό που ονομάζεται ρεάλγκαρ, το οποίο, όπως είναι πλέον γνωστό, είναι ένα σουλφίδιο με τη σύνθεση As4S4. λέξη" realgar"μεταφρασμένο από τα αραβικά σημαίνει" η σκόνη μου" Αυτό το ορυκτό χρησιμοποιήθηκε για σκάλισμα πέτρας, αλλά είχε ένα σημαντικό μειονέκτημα: στο φως ή όταν θερμανόταν, το ρεάλγκαρ "χάλασε", επειδή υπό την επίδραση μιας θερμικής αντίδρασης μετατράπηκε σε μια εντελώς διαφορετική ουσία, το As2S3.

Επιστήμονας και φιλόσοφος Αριστοτέληςτον 4ο αιώνα ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ. έδωσε το όνομά του σε αυτό το ορυκτό - " σανδαράκος" Τρεις αιώνες αργότερα, ο Ρωμαίος επιστήμονας και συγγραφέας Πλίνιος ο Πρεσβύτεροςμαζί με γιατρό και βοτανολόγο Διοσκουρίδηςπεριέγραψε ένα άλλο ορυκτό που ονομάζεται κίτρινη βαφή. Το λατινικό όνομα του ορυκτού μεταφράζεται " χρυσή μπογιά" Αυτό το ορυκτό χρησιμοποιήθηκε ως κίτρινη βαφή.

Στο Μεσαίωνα, οι αλχημιστές απομόνωσαν τρεις μορφές της ουσίας: κίτρινο αρσενικό ( είναι ένα σουλφίδιο του As2S3), το κόκκινο ( σουλφίδιο As4S4) και λευκό ( οξείδιο As2O3). Το λευκό σχηματίζεται από την εξάχνωση κάποιων ακαθαρσιών αρσενικού κατά το ψήσιμο των μεταλλευμάτων χαλκού που περιέχουν αυτό το στοιχείο. Συμπυκνώθηκε από την αέρια φάση και κατακάθισε με τη μορφή λευκής επικάλυψης, μετά την οποία συλλέχθηκε.

Τον 13ο αιώνα, οι αλχημιστές θέρμαιναν κίτρινο αρσενικό και σαπούνι για να παράγουν μια ουσία που μοιάζει με μέταλλο που μπορεί να ήταν το πρώτο παράδειγμα καθαρής ουσίας που παρήχθη τεχνητά. Αλλά η ουσία που προέκυψε παραβίασε τις ιδέες των αλχημιστών σχετικά με τη μυστικιστική «σύνδεση» των επτά μετάλλων που τους γνωρίζουν με τα επτά αστρονομικά αντικείμενα - τους πλανήτες. γι' αυτό οι αλχημιστές ονόμασαν την προκύπτουσα ουσία «παράνομο μέταλλο». Παρατήρησαν μια ενδιαφέρουσα ιδιότητα σχετικά με αυτό - η ουσία θα μπορούσε να δώσει στον χαλκό λευκό χρώμα.

Το αρσενικό αναγνωρίστηκε σαφώς ως ανεξάρτητη ουσία στις αρχές του 17ου αιώνα, όταν ένας φαρμακοποιός Johann Schröderκατά την αναγωγή του οξειδίου με κάρβουνο, το έλαβα στην καθαρή του μορφή. Λίγα χρόνια αργότερα, ένας Γάλλος γιατρός και χημικός Νίκολα Λέμερικατάφερε να αποκτήσει αυτή την ουσία θερμαίνοντας το οξείδιο της σε μείγμα με ποτάσα και σαπούνι. Τον επόμενο αιώνα ήταν ήδη γνωστό και ονομαζόταν ασυνήθιστο "ημιμέταλλο".

Σουηδός επιστήμονας Scheeleελήφθη πειραματικά αρσενικό αέριο υδρογόνο και αρσενικό οξύ. Ταυτοχρονα A.L. Λαβουαζιέαναγνώρισε αυτή την ουσία ως ανεξάρτητο χημικό στοιχείο.

Όντας σε φυσικές συνθήκες

Το στοιχείο βρίσκεται συχνά σε φυσικές συνθήκες σε ενώσεις με χαλκό, κοβάλτιο, νικέλιο και σίδηρο. Δεν υπάρχει πολύ από αυτό στον φλοιό της γης - περίπου 5 γραμμάρια ανά τόνο, που είναι περίπου η ίδια ποσότητα με τον κασσίτερο, το μολυβδαίνιο, το γερμάνιο, το βολφράμιο και το βρώμιο.

Η σύνθεση των ορυκτών που σχηματίζει αυτό το χημικό στοιχείο ( σήμερα υπάρχουν περισσότερα από 200 από αυτά), λόγω των «ημιμεταλλικών» ιδιοτήτων του στοιχείου. Μπορεί να είναι τόσο αρνητική όσο και θετική οξείδωση και επομένως συνδυάζεται εύκολα με πολλά άλλα στοιχεία. στη θετική οξείδωση, το αρσενικό παίζει το ρόλο ενός μετάλλου ( για παράδειγμα, σε σουλφίδια), εάν είναι αρνητικό - μη μεταλλικό ( σε αρσενίδες). Τα ορυκτά που περιέχουν αρσενικό έχουν πολύπλοκη σύνθεση. Το ίδιο το στοιχείο μπορεί να αντικαταστήσει άτομα αντιμονίου, θείου και μετάλλου στο κρυσταλλικό πλέγμα.

Πολλές ενώσεις μετάλλων και αρσενικού, αν κρίνουμε από τη σύνθεσή τους, είναι πιο πιθανό να είναι διαμεταλλικές ενώσεις από τα αρσενίδια. Ορισμένα από αυτά διακρίνονται από μεταβλητό περιεχόμενο του κύριου στοιχείου. Πολλά μέταλλα μπορεί να υπάρχουν ταυτόχρονα στα αρσενίδια και τα άτομα αυτών των μετάλλων, με κοντινές ακτίνες ιόντων, μπορούν να αντικαταστήσουν το ένα το άλλο στο κρυσταλλικό πλέγμα σε αυθαίρετες αναλογίες. Όλα τα ορυκτά που ταξινομούνται ως αρσενίδια έχουν μεταλλική λάμψη. Είναι αδιαφανή, βαριά και η σκληρότητά τους είναι χαμηλή.

Ένα παράδειγμα φυσικών αρσενιδίων ( υπάρχουν περίπου 25 από αυτά) μπορεί να χρησιμεύσει ορυκτά όπως σκουτερουδίτης, σαφφλορίτης, ραμμελσμπεργκίτης, νικελοσκουτερουδίτης, νικελίνη, λιλινγκίτης, σπερυλίτης, μαουχερίτης, αλγοδονίτης, λανγκισίτης, κλινοσαφλορίτης. Αυτά τα αρσενίδια έχουν υψηλή πυκνότητα και ανήκουν στην ομάδα των «υπερβαρέων» ορυκτών.

Το πιο κοινό ορυκτό είναι ο αρσενοπυρίτης ( ή όπως λέγεται και αρσενικό πυρίτης). Αυτό που φαίνεται ενδιαφέρον για τους χημικούς είναι η δομή εκείνων των ορυκτών στα οποία το αρσενικό υπάρχει ταυτόχρονα με το θείο, και στα οποία παίζει το ρόλο ενός μετάλλου, αφού είναι ομαδοποιημένο μαζί με άλλα μέταλλα. Αυτά τα ορυκτά είναι ο αρσενοσουλβανίτης, ο γυροδίτης, ο αρσενογαουχεκορνίτης, ο φρεϊβεργίτης, ο χρυσαφιδίτης, ο τεναντίτης, ο αργεντοτεναντίτης. Η δομή αυτών των ορυκτών είναι πολύ περίπλοκη.

Τα φυσικά σουλφίδια όπως το realgar, το orpiment, το dimorphite, το getchellite, έχουν θετική κατάσταση οξείδωσης. λατ. ονομασία αρσενικού). Αυτά τα ορυκτά εμφανίζονται ως μικρά εγκλείσματα, αν και κρύσταλλοι μεγάλου μεγέθους και βάρους έχουν κατά καιρούς εξορυχθεί σε ορισμένες περιοχές.

Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι τα φυσικά άλατα του αρσενικού οξέος, που ονομάζονται αρσενικά, φαίνονται πολύ διαφορετικά. Η ερυθριτόλη έχει χρώμα κοβαλτίου, ενώ ο σκοροδίτης, ο αναβεργίτης και ο απλός είναι πράσινος. Και ο görnesite, ο köttigitite και ο rooseveltite είναι εντελώς άχρωμοι.

Στην κεντρική περιοχή της Σουηδίας υπάρχουν λατομεία στα οποία εξορύσσεται σιδηρομαγγάνιο. Σε αυτά τα λατομεία βρέθηκαν και περιγράφηκαν περισσότερα από πενήντα δείγματα ορυκτών που είναι αρσενικά. Μερικά από αυτά τα αρσενικά δεν έχουν βρεθεί πουθενά αλλού. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι αυτά τα ορυκτά σχηματίστηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του αρσενικού οξέος με άλλες ουσίες. Τα αρσενικά είναι προϊόντα οξείδωσης ορισμένων θειούχων μεταλλευμάτων. Συνήθως δεν έχουν άλλη αξία πέρα ​​από την αισθητική αξία. Τέτοια ορυκτά είναι διακοσμήσεις ορυκτολογικών συλλογών.

Τα ονόματα των ορυκτών δόθηκαν με διαφορετικούς τρόπους: μερικά από αυτά ονομάστηκαν από επιστήμονες και εξέχουσες πολιτικές προσωπικότητες. Άλλα ονομάστηκαν από την τοποθεσία στην οποία βρέθηκαν. άλλα άλλα ονομάστηκαν με ελληνικούς όρους που δηλώνουν τις βασικές τους ιδιότητες ( για παράδειγμα χρώμα) τα τέταρτα ονομάστηκαν με συντομογραφίες που δήλωναν τα αρχικά γράμματα των ονομάτων άλλων στοιχείων.

Για παράδειγμα, ο σχηματισμός του αρχαίου ονόματος για ένα ορυκτό όπως το νικέλιο είναι ενδιαφέρον. Παλαιότερα ονομαζόταν kupfernickel. Οι Γερμανοί ανθρακωρύχοι που εργάζονταν για την ανάπτυξη του χαλκού πριν από πέντε έως έξι αιώνες φοβούνταν προληπτικά ένα κακό πνεύμα του βουνού, το οποίο ονόμαζαν Νικέλιο. γερμανική λέξη " kupfer"σημαινει" χαλκός" Ονόμασαν το kupfernickel «διαβολικό» ή «ψεύτικο» χαλκό. Αυτό το μετάλλευμα έμοιαζε πολύ με τον χαλκό, αλλά δεν μπορούσε να ληφθεί χαλκός από αυτό. Βρήκε όμως την εφαρμογή του στην κατασκευή γυαλιού. Με τη βοήθειά του, το γυαλί βάφτηκε πράσινο. Στη συνέχεια, ένα νέο μέταλλο απομονώθηκε από αυτό το μετάλλευμα και ονομάστηκε νικέλιο.

Το καθαρό αρσενικό είναι αρκετά αδρανές στις χημικές του ιδιότητες και μπορεί να βρεθεί στη φυσική του κατάσταση. Μοιάζει με λιωμένες βελόνες ή κύβους. Ένα τέτοιο ψήγμα είναι εύκολο να αλέθεται σε σκόνη. Περιέχει έως και 15% ακαθαρσίες ( κοβάλτιο, σίδηρος, νικέλιο, ασήμι και άλλα μέταλλα).

Κατά κανόνα, η περιεκτικότητα σε As στο έδαφος κυμαίνεται από 0,1 mg/kg έως 40 mg/kg. Σε περιοχές όπου υπάρχει μετάλλευμα αρσενικού και στην περιοχή των ηφαιστείων, το έδαφος μπορεί να περιέχει πολύ μεγάλες ποσότητες As - έως και 8 g/kg. Αυτό είναι ακριβώς το ποσοστό που βρέθηκε σε ορισμένες περιοχές της Νέας Ζηλανδίας και της Ελβετίας. Σε τέτοιες περιοχές, η χλωρίδα πεθαίνει και τα ζώα αρρωσταίνουν. Η ίδια κατάσταση είναι χαρακτηριστική για τις ερήμους και τις στέπες, όπου το αρσενικό δεν ξεπλένεται από το έδαφος. Σε σύγκριση με τη μέση περιεκτικότητα, τα αργιλικά πετρώματα θεωρούνται επίσης εμπλουτισμένα, αφού περιέχουν τέσσερις φορές περισσότερες ουσίες αρσενικού.

Εάν μια καθαρή ουσία μετατραπεί ως αποτέλεσμα της βιομεθυλίωσης σε μια πτητική οργανοαρσενική ένωση, τότε μεταφέρεται από το έδαφος όχι μόνο από το νερό, αλλά και από τον άνεμο. Η βιομεθυλίωση είναι η προσθήκη μιας μεθυλικής ομάδας για να σχηματιστεί ένας δεσμός C–As. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται με τη συμμετοχή της ουσίας μεθυλοκοβαλαμίνη - ένα μεθυλιωμένο παράγωγο της βιταμίνης Β12. Η βιομεθυλίωση του As συμβαίνει τόσο στο θαλασσινό όσο και στο γλυκό νερό. Αυτό οδηγεί στον σχηματισμό οργανοαρσενικών ενώσεων όπως το μεθυλαρσονικό και το διμεθυλαρσινικό οξύ.

Σε εκείνες τις περιοχές όπου δεν υπάρχει ειδική ρύπανση, η συγκέντρωση αρσενικού είναι 0,01 μg/m3 και σε βιομηχανικές περιοχές όπου βρίσκονται εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής και εργοστάσια, η συγκέντρωση φτάνει στο επίπεδο του 1 μg/m3. Σε περιοχές όπου βρίσκονται βιομηχανικά κέντρα η εναπόθεση αρσενικού είναι έντονη και ανέρχεται έως και 40 κιλά/τετρ. χλμ το χρόνο.

Οι πτητικές ενώσεις αρσενικού, όταν οι ιδιότητές τους δεν είχαν ακόμη μελετηθεί πλήρως, έφεραν πολλά προβλήματα στους ανθρώπους. Οι μαζικές δηλητηριάσεις δεν ήταν ασυνήθιστες ακόμη και τον 19ο αιώνα. Όμως οι γιατροί δεν γνώριζαν τους λόγους της δηλητηρίασης. Και η τοξική ουσία περιείχε το πράσινο χρώμα ταπετσαρίας και το γύψο. Η υψηλή υγρασία οδήγησε στο σχηματισμό μούχλας. Υπό την επίδραση αυτών των δύο παραγόντων σχηματίστηκαν πτητικές οργανοαρσενικές ουσίες.

Υπάρχει η υπόθεση ότι η διαδικασία σχηματισμού πτητικών οργανοαρσενικών παραγώγων θα μπορούσε να έχει προκαλέσει την καθυστερημένη δηλητηρίαση του αυτοκράτορα Ναπολέωνπου οδήγησε στον θάνατό του. Αυτή η υπόθεση βασίζεται στο γεγονός ότι 150 χρόνια μετά τον θάνατό του βρέθηκαν ίχνη αρσενικού στα μαλλιά του.

Οι ουσίες αρσενικού βρίσκονται σε μέτριες ποσότητες σε ορισμένα μεταλλικά νερά. Τα γενικά αποδεκτά πρότυπα ορίζουν ότι στα φαρμακευτικά μεταλλικά νερά η συγκέντρωση του αρσενικού δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 70 μg/l. Κατ' αρχήν, ακόμη και αν η συγκέντρωση της ουσίας είναι μεγαλύτερη, μπορεί να οδηγήσει σε δηλητηρίαση μόνο με συνεχή, μακροχρόνια χρήση.

Το αρσενικό μπορεί να βρεθεί στα φυσικά νερά σε διάφορες ενώσεις και μορφές. Το τρισθενές αρσενικό, για παράδειγμα, είναι πολλές φορές πιο τοξικό από το πεντασθενές αρσενικό.

Ορισμένα φύκια μπορούν να συσσωρεύσουν αρσενικό σε τέτοιες συγκεντρώσεις που είναι επικίνδυνα για τον άνθρωπο. Τέτοια φύκια μπορούν εύκολα να αναπτυχθούν και ακόμη και να αναπαραχθούν σε ένα όξινο περιβάλλον αρσενικού. Σε ορισμένες χώρες χρησιμοποιούνται ως παράγοντες ελέγχου παρασίτων ( κατά των αρουραίων).

Χημικές ιδιότητες

Το αρσενικό μερικές φορές αποκαλείται μέταλλο, αλλά στην πραγματικότητα είναι περισσότερο μη μέταλλο. Δεν σχηματίζει άλατα όταν συνδυάζεται με οξέα, αλλά από μόνη της είναι μια ουσία που σχηματίζει οξύ. Γι' αυτό λέγεται και ημιμεταλλικό. Όπως ο φώσφορος, το αρσενικό μπορεί να υπάρχει σε διαφορετικές αλλοτροπικές μορφές.

Μία από αυτές τις μορφές είναι το γκρίζο αρσενικό, μια μάλλον εύθραυστη ουσία. Το κάταγμά του έχει λαμπερή μεταλλική γυαλάδα ( Ως εκ τούτου, το δεύτερο όνομά του είναι "αρσενικό μετάλλου"). Η ηλεκτρική αγωγιμότητα αυτού του ημιμετάλλου είναι 17 φορές μικρότερη από αυτή του χαλκού, αλλά ταυτόχρονα 3,6 φορές μεγαλύτερη από αυτή του υδραργύρου. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερη είναι η ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτή η τυπική ιδιότητα των μετάλλων είναι επίσης χαρακτηριστική αυτού του ημιμετάλλου.

Εάν ο ατμός αρσενικού κρυώσει για μικρό χρονικό διάστημα σε θερμοκρασία -196 μοίρες ( αυτή είναι η θερμοκρασία του υγρού αζώτου), θα πάρετε μια μαλακή, διαφανή, κίτρινη ουσία που μοιάζει με κίτρινο φώσφορο. Η πυκνότητα αυτής της ουσίας είναι πολύ μικρότερη από αυτή του μετάλλου αρσενικού. Το κίτρινο αρσενικό και οι ατμοί αρσενικού αποτελούνται από μόρια που έχουν σχήμα τετραέδρου ( εκείνοι. σχήμα πυραμίδας με τέσσερις βάσεις). Τα μόρια του φωσφόρου έχουν το ίδιο σχήμα.

Υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, καθώς και όταν θερμαίνεται, το κίτρινο αρσενικό μετατρέπεται αμέσως σε γκρι. Αυτή η αντίδραση απελευθερώνει θερμότητα. Εάν οι ατμοί συμπυκνώνονται σε μια αδρανή ατμόσφαιρα, τότε σχηματίζεται μια άλλη μορφή αυτού του στοιχείου - άμορφη. Εάν εναποτίθενται ατμοί αρσενικού στο γυαλί, σχηματίζεται μια μεμβράνη καθρέφτη.

Η δομή του ηλεκτρονικού εξωτερικού κελύφους αυτού του στοιχείου είναι ίδια με αυτή του φωσφόρου και του αζώτου. Το αρσενικό, όπως και ο φώσφορος, μπορεί να σχηματίσει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς.

Εάν ο αέρας είναι ξηρός, τότε το As έχει σταθερή μορφή. Γίνεται θαμπό από τον υγρό αέρα και καλύπτεται με μαύρο οξείδιο από πάνω. Όταν αναφλέγεται, ο ατμός αρσενικού καίγεται εύκολα με μια μπλε φλόγα.

Καθώς στην καθαρή του μορφή είναι αρκετά αδρανής. αλκάλια, νερό και διάφορα οξέα που δεν έχουν οξειδωτικές ιδιότητες δεν το επηρεάζουν σε καμία περίπτωση. Εάν πάρετε αραιό νιτρικό οξύ, θα οξειδωθεί καθαρό ως προς το ορθοαρσενικό οξύ, και εάν πάρετε συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ, θα το οξειδώσει σε ορθοαρσενικό οξύ.

Όπως αντιδρά με θείο και αλογόνα. Σε αντιδράσεις με θείο, σχηματίζονται σουλφίδια διαφορετικών συνθέσεων.

Το αρσενικό είναι σαν δηλητήριο

Όλες οι ενώσεις του αρσενικού είναι δηλητηριώδεις.

Η οξεία δηλητηρίαση από αυτές τις ουσίες εκδηλώνεται με κοιλιακό άλγος, διάρροια, έμετο και καταστολή του κεντρικού νευρικού συστήματος. Τα συμπτώματα της δηλητηρίασης με αυτή την ουσία μοιάζουν πολύ με τα συμπτώματα της χολέρας. Ως εκ τούτου, στη δικαστική πρακτική, στο παρελθόν συναντήθηκαν συχνά περιπτώσεις χρήσης του αρσενικού ως δηλητηρίου. Η πιο επιτυχώς χρησιμοποιούμενη δηλητηριώδης ένωση για εγκληματικούς σκοπούς είναι το τριοξείδιο του αρσενικού.

Σε εκείνες τις περιοχές όπου υπάρχει περίσσεια της ουσίας στο νερό και το έδαφος, συσσωρεύεται στους θυρεοειδείς αδένες των ανθρώπων. Ως αποτέλεσμα, αναπτύσσουν μια ενδημική βρογχοκήλη.

Δηλητηρίαση από αρσενικό

Τα συμπτώματα της δηλητηρίασης από αρσενικό περιλαμβάνουν μεταλλική γεύση στο στόμα, έμετο και έντονο κοιλιακό άλγος. Αργότερα, μπορεί να εμφανιστούν επιληπτικές κρίσεις ή παράλυση. Η δηλητηρίαση μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο. Το πιο ευρέως διαθέσιμο και γνωστό αντίδοτο για τη δηλητηρίαση από αρσενικό είναι το γάλα. Η κύρια πρωτεΐνη του γάλακτος είναι η καζεΐνη. Σχηματίζει μια αδιάλυτη ένωση με το αρσενικό που δεν απορροφάται στο αίμα.

Η δηλητηρίαση εμφανίζεται:
1. Όταν εισπνέετε ενώσεις αρσενικού με τη μορφή σκόνης ( πιο συχνά - σε δυσμενείς συνθήκες παραγωγής).
2. Όταν πίνετε δηλητηριασμένο νερό και φαγητό.
3. Όταν χρησιμοποιείτε ορισμένα φάρμακα. Η περίσσεια ουσία εναποτίθεται στο μυελό των οστών, στους πνεύμονες, στα νεφρά, στο δέρμα και στον εντερικό σωλήνα. Υπάρχουν πολλές ενδείξεις ότι οι ανόργανες ενώσεις αρσενικού είναι καρκινογόνες. Λόγω της μακροχρόνιας κατανάλωσης νερού ή φαρμάκων δηλητηριασμένου με αρσενικό, μπορεί να αναπτυχθεί καρκίνος του δέρματος χαμηλού βαθμού ( Ο καρκίνος του Bowen) ή αιμαγγειοενδοθηλίωμα ήπατος.

Σε περίπτωση οξείας δηλητηρίασης απαιτείται πλύση στομάχου ως πρώτη βοήθεια. Σε στάσιμες καταστάσεις, γίνεται αιμοκάθαρση για τον καθαρισμό των νεφρών. Για χρήση σε οξεία και χρόνια δηλητηρίαση, χρησιμοποιείται το Unithiol - ένα παγκόσμιο αντίδοτο. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται ανταγωνιστικές ουσίες: θείο, σελήνιο, ψευδάργυρος, φώσφορος. και ένα σύμπλεγμα βιταμινών και αμινοξέων είναι υποχρεωτικό.

Συμπτώματα υπερδοσολογίας και ανεπάρκειας

Πιθανά σημάδια ανεπάρκειας αρσενικού εκδηλώνονται με μείωση της συγκέντρωσης τριγλυκεριδίων στο αίμα, αύξηση της γονιμότητας και επιδείνωση της ανάπτυξης και ανάπτυξης του σώματος.

Το αρσενικό είναι μια άκρως τοξική ουσία. Η υπερδοσολογία εκδηλώνεται με ευερεθιστότητα, αλλεργίες, πονοκεφάλους, δερματίτιδα, έκζεμα, επιπεφυκίτιδα, καταστολή της αναπνευστικής λειτουργίας και του νευρικού συστήματος και διαταραχή της ηπατικής λειτουργίας. Η υπερβολική δόση μιας ουσίας αυξάνει τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου.

Η πηγή του στοιχείου θεωρείται ότι είναι: φυτικά και ζωικά προϊόντα, θαλασσινά, δημητριακά, δημητριακά, καπνός, κρασί, ακόμη και πόσιμο νερό.

Δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας για την εισαγωγή αυτού του μικροστοιχείου στη διατροφή μας - βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα προϊόντα ζωικής και φυτικής προέλευσης, εκτός από τη ραφιναρισμένη ζάχαρη. Μας έρχεται σε επαρκείς ποσότητες με το φαγητό. Προϊόντα ιδιαίτερα πλούσια σε αυτό, όπως γαρίδες, αστακός, αστακοί - για να αποφύγετε την υπερβολική δόση, θα πρέπει να τρώτε με μέτρο για να μην καταναλώνετε υπερβολική ποσότητα δηλητηρίου.

Οι ενώσεις του αρσενικού μπορούν να εισέλθουν στο ανθρώπινο σώμα με μεταλλικό νερό, θαλασσινά, χυμούς, κρασιά σταφυλιού, φάρμακα, ζιζανιοκτόνα και φυτοφάρμακα. Αυτή η ουσία συσσωρεύεται κυρίως στο δικτυοενδοθηλιακό σύστημα, καθώς και στους πνεύμονες, το δέρμα και τα νεφρά. Ανεπαρκής ημερήσια πρόσληψη μιας ουσίας στον οργανισμό θεωρείται ότι είναι 1 mcg/ημέρα. Ο ουδός τοξικότητας είναι περίπου 20 mg.

Μεγάλη ποσότητα του στοιχείου βρίσκεται στο ιχθυέλαιο και, παραδόξως, στα κρασιά. Στο κανονικό πόσιμο νερό, η περιεκτικότητα της ουσίας είναι χαμηλή και δεν είναι επικίνδυνη για την υγεία - περίπου 10 μg/l. Μερικές περιοχές του κόσμου ( Μεξικό, Ταϊβάν, Ινδία, Μπαγκλαντές) είναι διαβόητοι για το ότι έχουν υψηλά επίπεδα αρσενικού στο πόσιμο νερό τους ( 1 mg/l), και ως εκ τούτου μερικές φορές συμβαίνουν εκεί μαζικές δηλητηριάσεις πολιτών.

Το αρσενικό εμποδίζει το σώμα να χάσει φώσφορο. Η βιταμίνη D είναι ένας ρυθμιστικός παράγοντας στην πορεία του μεταβολισμού φωσφόρου-ασβεστίου και το αρσενικό, με τη σειρά του, ρυθμίζει το μεταβολισμό του φωσφόρου.

Είναι επίσης γνωστό ότι ορισμένες μορφές αλλεργιών αναπτύσσονται λόγω ανεπάρκειας αρσενικού στον οργανισμό.

Το ιχνοστοιχείο χρησιμοποιείται για την αύξηση της όρεξης σε περίπτωση αναιμίας. Για τη δηλητηρίαση από σελήνιο, το αρσενικό είναι ένα εξαιρετικό αντίδοτο. Πειραματικές μελέτες σε ποντίκια έδειξαν ότι οι επακριβώς υπολογισμένες δόσεις της ουσίας συμβάλλουν στη μείωση της συχνότητας εμφάνισης καρκίνου.

Όταν η συγκέντρωση ενός στοιχείου στο έδαφος ή στα τρόφιμα αυξάνεται, εμφανίζεται μέθη. Η σοβαρή δηλητηρίαση μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ασθένειες όπως ο καρκίνος του λάρυγγα ή η λευχαιμία. Επιπλέον, θα αυξηθεί και ο αριθμός των θανάτων.

Είναι γνωστό ότι το 80% της ουσίας που εισέρχεται στον οργανισμό με την τροφή αποστέλλεται στο γαστρεντερικό σωλήνα και από εκεί εισέρχεται στο αίμα και το υπόλοιπο 20% φτάνει σε εμάς μέσω του δέρματος και των πνευμόνων.

Μια μέρα μετά την είσοδο στον οργανισμό, περισσότερο από το 30% της ουσίας αποβάλλεται από αυτό μαζί με τα ούρα και περίπου το 4% μαζί με τα κόπρανα. Σύμφωνα με την ταξινόμηση, το αρσενικό ταξινομείται ως ανοσοτοξικό, υπό όρους απαραίτητο στοιχείο. Έχει αποδειχθεί ότι η ουσία συμμετέχει σχεδόν σε όλες τις σημαντικές βιοχημικές διεργασίες.

Αρσενικό στην οδοντιατρική

Αυτή η ουσία χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία οδοντικών ασθενειών όπως η τερηδόνα. Η τερηδόνα ξεκινά όταν τα ασβεστούχα άλατα του σμάλτου των δοντιών αρχίζουν να διασπώνται και το εξασθενημένο δόντι προσβάλλεται από παθογόνους μικροοργανισμούς. Επηρεάζοντας το μαλακό εσωτερικό μέρος του δοντιού, τα μικρόβια σχηματίζουν μια τερηδόνα κοιλότητα.
Εάν σε αυτό το στάδιο της νόσου η τερηδόνα καθαριστεί και γεμίσει με υλικό πλήρωσης, το δόντι θα παραμείνει «ζωντανό». Και αν αφήσετε τη διαδικασία να πάρει τον δρόμο της, η τερηδόνα φτάνει στον ιστό που περιέχει αίμα, νεύρα και λεμφικά αγγεία. Ονομάζεται πολτός.

Αναπτύσσεται φλεγμονή του πολτού, μετά την οποία ο μόνος τρόπος για να αποφευχθεί η περαιτέρω εξάπλωση της νόσου είναι η αφαίρεση του νεύρου. Για αυτόν τον χειρισμό χρειάζεται αρσενικό.

Ο πολτός εκτίθεται με ένα οδοντιατρικό όργανο, τοποθετείται πάνω του ένας κόκκος πάστας που περιέχει αρσενικό οξύ και διαχέεται στον πολτό σχεδόν αμέσως. Μια μέρα αργότερα το δόντι πεθαίνει. Τώρα ο πολτός μπορεί να αφαιρεθεί εντελώς ανώδυνα, οι ριζικοί σωλήνες και ο θάλαμος του πολφού μπορούν να γεμιστούν με ειδική αντισηπτική πάστα και το δόντι να σφραγιστεί.

Αρσενικό στη θεραπεία της λευχαιμίας

Το αρσενικό χρησιμοποιείται με μεγάλη επιτυχία για τη θεραπεία ήπιων μορφών λευχαιμίας, καθώς και κατά την περίοδο της πρωτοπαθούς έξαρσης, στην οποία δεν έχει ακόμη παρατηρηθεί απότομη διεύρυνση της σπλήνας και των λεμφαδένων. Μειώνει ή και καταστέλλει τον παθολογικό σχηματισμό λευκοκυττάρων, διεγείρει την ερυθρή αιμοποίηση και την απελευθέρωση ερυθρών αιμοσφαιρίων στην περιφέρεια.

Λήψη αρσενικού

Λαμβάνεται ως υποπροϊόν της επεξεργασίας μεταλλευμάτων μολύβδου, χαλκού, κοβαλτίου και ψευδαργύρου, καθώς και κατά την εξόρυξη χρυσού. Ορισμένα από τα πολυμεταλλικά μεταλλεύματα περιέχουν έως και 12% αρσενικό. Εάν θερμανθούν στους 650 - 700 μοίρες, τότε ελλείψει αέρα συμβαίνει εξάχνωση. Εάν θερμανθεί στον αέρα, σχηματίζεται «λευκό αρσενικό», το οποίο είναι ένα πτητικό οξείδιο. Συμπυκνώνεται και θερμαίνεται με άνθρακα, κατά την οποία μειώνεται το αρσενικό. Η απόκτηση αυτού του στοιχείου είναι μια επιβλαβής παραγωγή.

Προηγουμένως, πριν από την ανάπτυξη της οικολογίας ως επιστήμης, το "λευκό αρσενικό" απελευθερώθηκε στην ατμόσφαιρα σε μεγάλες ποσότητες και στη συνέχεια εγκαταστάθηκε σε δέντρα και φυτά. Η επιτρεπόμενη συγκέντρωση στον αέρα είναι 0,003 mg/m3, ενώ κοντά σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις η συγκέντρωση φτάνει τα 200 mg/m3. Παραδόξως, το περιβάλλον μολύνεται περισσότερο όχι από εκείνα τα εργοστάσια που παράγουν αρσενικό, αλλά από τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και τις επιχειρήσεις μη σιδηρούχου μεταλλουργίας. Τα ιζήματα του πυθμένα κοντά σε μεταλλουργεία χαλκού περιέχουν μεγάλες ποσότητες του στοιχείου - έως και 10 g/kg.

Ένα άλλο παράδοξο είναι ότι αυτή η ουσία παράγεται σε μεγαλύτερες ποσότητες από αυτές που απαιτούνται. Αυτό είναι ένα σπάνιο φαινόμενο στη βιομηχανία εξόρυξης μετάλλων. Η περίσσεια πρέπει να απορρίπτεται σε μεγάλα μεταλλικά δοχεία, κρυμμένα σε παλαιά ορυχεία που δεν χρησιμοποιούνται.

Ο αρσενοπυρίτης είναι ένα πολύτιμο βιομηχανικό ορυκτό. Μεγάλα κοιτάσματα χαλκού-αρσενικού βρίσκονται στην Κεντρική Ασία, Γεωργία, ΗΠΑ, Ιαπωνία, Νορβηγία, Σουηδία. χρυσό-αρσενικό - στις ΗΠΑ, Γαλλία. αρσενικό-κοβάλτιο - στη Νέα Ζηλανδία, Καναδάς. αρσενικό-κασσίτερο - στην Αγγλία και τη Βολιβία.

Προσδιορισμός αρσενικού

Η ποιοτική αντίδραση στο αρσενικό συνίσταται στην καθίζηση κίτρινων σουλφιδίων από διαλύματα υδροχλωρικού οξέος. Τα ίχνη προσδιορίζονται με τη μέθοδο Gutzeit ή την αντίδραση Marsh: χάρτινες λωρίδες εμποτισμένες σε HgCl2 αλλάζουν χρώμα σε σκούρο παρουσία αρσίνης, η οποία μειώνει την εξάχνωση σε υδράργυρο.

Τον τελευταίο μισό αιώνα, έχουν αναπτυχθεί μια ποικιλία ευαίσθητων αναλυτικών τεχνικών ( φασματομετρία), χάρη στο οποίο μπορούν να ανιχνευθούν ακόμη και μικρές ποσότητες αρσενικού. Εάν υπάρχει πολύ λίγη ουσία στο νερό, τότε τα δείγματα προ-συμπυκνώνονται.

Ορισμένες ενώσεις αναλύονται με τη μέθοδο εκλεκτικού υδριδίου. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει εκλεκτική αναγωγή της αναλυόμενης ουσίας στην πτητική ένωση αρσίνη. Οι πτητικές αρσίνες καταψύχονται σε δοχείο που ψύχεται με υγρό άζωτο. Στη συνέχεια, θερμαίνοντας αργά το περιεχόμενο του δοχείου, μπορείτε να διασφαλίσετε ότι διαφορετικές αρσίνες εξατμίζονται χωριστά η μία από την άλλη.

Βιομηχανική Εφαρμογή

Περίπου το 98% του συνόλου του αρσενικού που εξορύσσεται δεν χρησιμοποιείται στην καθαρή του μορφή. Αλλά οι ενώσεις του έχουν κερδίσει δημοτικότητα και χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες. Εκατοντάδες τόνοι της ουσίας εξορύσσονται και χρησιμοποιούνται ετησίως. Προστίθεται στα κράματα ρουλεμάν για τη βελτίωση της ποιότητας, χρησιμοποιείται στη δημιουργία καλωδίων και μπαταριών μολύβδου για την αύξηση της σκληρότητας και χρησιμοποιείται σε κράματα με γερμάνιο ή πυρίτιο στην παραγωγή συσκευών ημιαγωγών. Το αρσενικό χρησιμοποιείται ως πρόσμιξη που προσδίδει έναν ορισμένο τύπο αγωγιμότητας στους «κλασικούς» ημιαγωγούς.

Το αρσενικό είναι ένα πολύτιμο υλικό στη μη σιδηρούχα μεταλλουργία. Όταν προστίθεται σε μόλυβδο σε ποσότητα 1%, η σκληρότητα του κράματος αυξάνεται. Εάν προσθέσετε λίγο αρσενικό σε λιωμένο μόλυβδο, τότε στη διαδικασία της ρίψης του σφηνάκι βγαίνουν σφαιρικές μπάλες κανονικού σχήματος. Τα πρόσθετα στον χαλκό ενισχύουν την αντοχή, τη διάβρωση και τη σκληρότητά του. Χάρη σε αυτό το πρόσθετο, η ρευστότητα του χαλκού αυξάνεται, γεγονός που διευκολύνει τη διαδικασία έλξης του σύρματος.

Όπως προστίθεται σε ορισμένους τύπους ορείχαλκου, μπρούτζου, κραμάτων εκτύπωσης και babbitt. Ωστόσο, οι μεταλλουργοί προσπαθούν να αποκλείσουν αυτό το πρόσθετο από τη διαδικασία παραγωγής, καθώς είναι πολύ επιβλαβές για τον άνθρωπο. Επιπλέον, είναι επίσης επιβλαβές για τα μέταλλα, καθώς η παρουσία αρσενικού σε μεγάλες ποσότητες βλάπτει τις ιδιότητες πολλών κραμάτων και μετάλλων.

Τα οξείδια χρησιμοποιούνται στην παραγωγή γυαλιού ως λαμπρυντικά γυαλιού. Ακόμη και οι αρχαίοι φυσητήρες γυαλιού γνώριζαν ότι το λευκό αρσενικό συμβάλλει στην αδιαφάνεια του γυαλιού. Ωστόσο, μικρές προσθήκες του, αντίθετα, φωτίζουν το γυαλί. Το αρσενικό εξακολουθεί να περιλαμβάνεται στη συνταγή για την κατασκευή μερικών ποτηριών, για παράδειγμα, του γυαλιού "Vienna", που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία θερμομέτρων.

Οι ενώσεις αρσενικού χρησιμοποιούνται ως αντισηπτικό για την προστασία από την αλλοίωση, καθώς και για τη συντήρηση γούνας, δερμάτων, λούτρινων ζώων. για τη δημιουργία αντιρρυπαντικών χρωμάτων για μεταφορά νερού. για εμποτισμό ξύλου.

Η βιολογική δραστηριότητα ορισμένων παραγώγων As έχει ενδιαφέρει γεωπόνους, εργαζόμενους στις υγειονομικές και επιδημιολογικές υπηρεσίες και κτηνιάτρους. Ως αποτέλεσμα, δημιουργήθηκαν παρασκευάσματα που περιέχουν αρσενικό, τα οποία ήταν διεγερτικά της παραγωγικότητας και της ανάπτυξης. φάρμακα για την πρόληψη ασθενειών των ζώων· ανθελμινθικούς παράγοντες.

Οι γαιοκτήμονες στην αρχαία Κίνα επεξεργάζονταν τις καλλιέργειες ρυζιού με οξείδιο του αρσενικού για να τις προστατεύσουν από μυκητιασικές ασθένειες και αρουραίους, και έτσι να προστατεύσουν την καλλιέργεια. Τώρα, λόγω της τοξικότητας των ουσιών που περιέχουν αρσενικό, η χρήση τους στη γεωργία είναι περιορισμένη.

Οι σημαντικότεροι τομείς χρήσης ουσιών που περιέχουν αρσενικό είναι η παραγωγή μικροκυκλωμάτων, υλικών ημιαγωγών και οπτικών ινών, ηλεκτρονικών φιλμ, καθώς και η ανάπτυξη ειδικών μονοκρυστάλλων για λέιζερ. Σε αυτές τις περιπτώσεις, κατά κανόνα, χρησιμοποιείται αέρια αρσίνη. Τα αρσενίδια του ινδίου και του γαλλίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή διόδων, τρανζίστορ και λέιζερ.

Στους ιστούς και τα όργανα, το στοιχείο βρίσκεται κυρίως στο κλάσμα πρωτεΐνης, πολύ λιγότερο στο διαλυτό σε οξύ κλάσμα και μόνο ένα μικρό μέρος του βρίσκεται στο κλάσμα λιπιδίων. Συμμετέχει σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής χωρίς αυτό, η οξειδωτική διάσπαση των σύνθετων υδατανθράκων είναι αδύνατη. Συμμετέχει στη ζύμωση και τη γλυκόλυση. Οι ενώσεις αυτής της ουσίας χρησιμοποιούνται στη βιοχημεία ως ειδικοί αναστολείς ενζύμων, οι οποίοι χρειάζονται για τη μελέτη μεταβολικών αντιδράσεων. Είναι απαραίτητο για τον ανθρώπινο οργανισμό ως ιχνοστοιχείο.

Κάποιοι που πέθαναν από χολέρα τον Μεσαίωνα δεν πέθαναν από αυτήν. Τα συμπτώματα της νόσου είναι παρόμοια με αυτά δηλητηρίαση από αρσενικό.

Έχοντας συνειδητοποιήσει αυτό, οι μεσαιωνικοί επιχειρηματίες άρχισαν να προσφέρουν το τριοξείδιο του στοιχείου ως δηλητήριο. Ουσία. Η θανατηφόρα δόση είναι μόνο 60 γραμμάρια.

Χωρίστηκαν σε μερίδες, δόθηκαν σε αρκετές εβδομάδες. Ως αποτέλεσμα, κανείς δεν υποψιάστηκε ότι ο άνδρας δεν πέθανε από χολέρα.

Η γεύση του αρσενικούδεν γίνεται αισθητό σε μικρές δόσεις, για παράδειγμα σε τρόφιμα ή ποτά. Στη σύγχρονη πραγματικότητα, φυσικά, δεν υπάρχει χολέρα.

Οι άνθρωποι δεν χρειάζεται να ανησυχούν για το αρσενικό. Μάλλον, είναι τα ποντίκια που πρέπει να φοβούνται. Μια τοξική ουσία είναι ένας τύπος δηλητηρίου για τα τρωκτικά.

Παρεμπιπτόντως, το στοιχείο ονομάστηκε προς τιμήν τους. Η λέξη "αρσενικό" υπάρχει μόνο στις ρωσόφωνες χώρες. Η επίσημη ονομασία της ουσίας είναι αρσενικό.

Ονομασία σε – As. Ο σειριακός αριθμός είναι 33. Με βάση αυτόν, μπορούμε να υποθέσουμε μια πλήρη λίστα με τις ιδιότητες του αρσενικού. Αλλά ας μην υποθέσουμε. Θα εξετάσουμε το θέμα σίγουρα.

Ιδιότητες του αρσενικού

Το λατινικό όνομα του στοιχείου μεταφράζεται ως "ισχυρό". Προφανώς, αυτό αναφέρεται στην επίδραση της ουσίας στον οργανισμό.

Όταν είναι μεθυσμένος, αρχίζει ο έμετος, η πέψη διαταράσσεται, το στομάχι γυρίζει και η λειτουργία του νευρικού συστήματος εμποδίζεται μερικώς. όχι από τους αδύναμους.

Η δηλητηρίαση εμφανίζεται από οποιαδήποτε από τις αλλοτροπικές μορφές της ουσίας. Η αλλτροπία είναι η ύπαρξη εκδηλώσεων του ίδιου πράγματος που διαφέρουν ως προς τη δομή και τις ιδιότητες. στοιχείο. Αρσενικόπιο σταθερό σε μεταλλική μορφή.

Τα ατσαλένια γκρίζα ρομβοεδρικά είναι εύθραυστα. Οι μονάδες έχουν μια χαρακτηριστική μεταλλική εμφάνιση, αλλά όταν έρθουν σε επαφή με υγρό αέρα γίνονται θαμπά.

Αρσενικό - μέταλλο, του οποίου η πυκνότητα είναι σχεδόν 6 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Οι υπόλοιπες μορφές του στοιχείου έχουν χαμηλότερο δείκτη.

Στη δεύτερη θέση είναι άμορφη αρσενικό. Χαρακτηριστικά στοιχείων: - σχεδόν μαύρο χρώμα.

Η πυκνότητα αυτής της φόρμας είναι 4,7 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Εξωτερικά, το υλικό μοιάζει.

Η συνήθης κατάσταση του αρσενικού για τους απλούς ανθρώπους είναι κίτρινο. Η κυβική κρυστάλλωση είναι ασταθής και γίνεται άμορφη όταν θερμαίνεται στους 280 βαθμούς Κελσίου ή υπό την επίδραση απλού φωτός.

Επομένως, τα κίτρινα είναι απαλά, όπως στο σκοτάδι. Παρά το χρώμα, τα αδρανή είναι διαφανή.

Από μια σειρά από τροποποιήσεις του στοιχείου είναι σαφές ότι είναι μόνο μισό μέταλλο. Η προφανής απάντηση στο ερώτημα είναι: « Το αρσενικό είναι μέταλλο ή αμέταλλο", Οχι.

Οι χημικές αντιδράσεις χρησιμεύουν ως επιβεβαίωση. Το 33ο στοιχείο σχηματίζει οξύ. Ωστόσο, το να είσαι σε οξύ από μόνο του δεν δίνει.

Τα μέταλλα κάνουν τα πράγματα διαφορετικά. Στην περίπτωση του αρσενικού, δεν λειτουργούν ακόμη και σε επαφή με ένα από τα ισχυρότερα.

Οι ενώσεις που μοιάζουν με άλατα «γεννιούνται» κατά τις αντιδράσεις του αρσενικού με ενεργά μέταλλα.

Αυτό αναφέρεται σε οξειδωτικά μέσα. Η 33η ουσία αλληλεπιδρά μόνο με αυτά. Εάν ο σύντροφος δεν έχει έντονες οξειδωτικές ιδιότητες, η αλληλεπίδραση δεν θα πραγματοποιηθεί.

Αυτό ισχύει ακόμη και για τα αλκάλια. Αυτό είναι, το αρσενικό είναι ένα χημικό στοιχείοαρκετά αδρανής. Πώς τότε μπορείτε να το αποκτήσετε εάν ο κατάλογος των αντιδράσεων είναι πολύ περιορισμένος;

Εξόρυξη αρσενικού

Το αρσενικό εξορύσσεται ως υποπροϊόν άλλων μετάλλων. Χωρίζονται, αφήνοντας την 33η ουσία.

Στη φύση υπάρχουν ενώσεις του αρσενικού με άλλα στοιχεία. Από αυτά εξάγεται το 33ο μέταλλο.

Η διαδικασία είναι επικερδής, γιατί μαζί με το αρσενικό υπάρχουν συχνά , , και .

Βρίσκεται σε κοκκώδεις μάζες ή κυβικούς κρυστάλλους χρώματος κασσίτερου. Μερικές φορές υπάρχει μια κίτρινη απόχρωση.

Ένωση αρσενικούΚαι μέταλλοΤο Ferrum έχει έναν «αδελφό», στον οποίο αντί για την 33η ουσία υπάρχει . Αυτός είναι ένας συνηθισμένος πυρίτης με χρυσό χρώμα.

Τα αδρανή είναι παρόμοια με την έκδοση αρσενικού, αλλά δεν μπορούν να χρησιμεύσουν ως μετάλλευμα αρσενικού, αν και περιέχουν επίσης αρσενικό ως πρόσμειξη.

Παρεμπιπτόντως, το αρσενικό εμφανίζεται επίσης στο συνηθισμένο νερό, αλλά, πάλι, ως ακαθαρσίες.

Η ποσότητα του στοιχείου ανά τόνο είναι τόσο μικρή, αλλά ακόμη και η εξόρυξη παραπροϊόντων δεν έχει νόημα.

Εάν τα παγκόσμια αποθέματα αρσενικού ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένα στον φλοιό της γης, θα ήταν μόνο 5 γραμμάρια ανά τόνο.

Έτσι, το στοιχείο δεν είναι κοινό, η ποσότητα του είναι συγκρίσιμη με , , .

Αν κοιτάξετε τα μέταλλα με τα οποία το αρσενικό σχηματίζει ορυκτά, δεν είναι μόνο το αρσενικό, αλλά και το κοβάλτιο και το νικέλιο.

Ο συνολικός αριθμός ορυκτών του 33ου στοιχείου φτάνει τα 200. Βρίσκεται επίσης μια φυσική μορφή της ουσίας.

Η παρουσία του εξηγείται από τη χημική αδράνεια του αρσενικού. Σχηματιζόμενος δίπλα σε στοιχεία με τα οποία δεν παρέχονται αντιδράσεις, ο ήρωας παραμένει σε υπέροχη απομόνωση.

Σε αυτή την περίπτωση, συχνά λαμβάνονται αδρανή σε σχήμα βελόνας ή κυβικά. Συνήθως, μεγαλώνουν μαζί.

Χρήση αρσενικού

Στο στοιχείο ανήκει το αρσενικόδιπλή, όχι μόνο εμφανίζοντας ιδιότητες τόσο των μετάλλων όσο και των μη μετάλλων.

Η αντίληψη του στοιχείου από την ανθρωπότητα είναι επίσης διττή. Στην Ευρώπη, η 33η ουσία πάντα θεωρούνταν δηλητήριο.

Το 1733 εξέδωσαν μάλιστα διάταγμα που απαγόρευε την αγοραπωλησία αρσενικού.

Στην Ασία, το «δηλητήριο» χρησιμοποιείται από τους γιατρούς εδώ και 2000 χρόνια στη θεραπεία της ψωρίασης και της σύφιλης.

Οι σύγχρονοι γιατροί έχουν αποδείξει ότι το 33ο στοιχείο επιτίθεται σε πρωτεΐνες που προκαλούν ογκολογία.

Τον 20ο αιώνα, ορισμένοι Ευρωπαίοι γιατροί τάχθηκαν επίσης στο πλευρό των Ασιατών. Το 1906, για παράδειγμα, δυτικοί φαρμακοποιοί επινόησαν το φάρμακο salvarsan.

Έγινε το πρώτο στην επίσημη ιατρική και χρησιμοποιήθηκε κατά μιας σειράς μολυσματικών ασθενειών.

Είναι αλήθεια ότι αναπτύσσεται ανοσία στο φάρμακο, όπως κάθε σταθερή λήψη αρσενικού σε μικρές δόσεις.

1-2 μαθήματα του φαρμάκου είναι αποτελεσματικά. Εάν έχει αναπτυχθεί ανοσία, οι άνθρωποι μπορούν να πάρουν μια θανατηφόρα δόση του στοιχείου και να παραμείνουν ζωντανοί.

Εκτός από τους γιατρούς, οι μεταλλουργοί ενδιαφέρθηκαν για το 33ο στοιχείο και άρχισαν να το προσθέτουν για την παραγωγή βολής.

Κατασκευάζεται με βάση την οποία περιλαμβάνεται στο βαριά μέταλλα. Αρσενικόαυξάνει το μόλυβδο και επιτρέπει στις πιτσιλιές του να λάβουν σφαιρικό σχήμα κατά τη χύτευση. Είναι σωστό, που βελτιώνει την ποιότητα του κλάσματος.

Αρσενικό μπορεί να βρεθεί και στα θερμόμετρα ή μάλλον σε αυτά. Ονομάζεται βιεννέζικο, αναμεμειγμένο με το οξείδιο της 33ης ουσίας.

Η ένωση χρησιμεύει ως διευκρινιστικό. Το αρσενικό το χρησιμοποιούσαν και οι υαλουργοί της αρχαιότητας, αλλά ως πρόσθετο ψάθας.

Το γυαλί γίνεται αδιαφανές όταν υπάρχει σημαντική πρόσμιξη ενός τοξικού στοιχείου.

Τηρώντας τις αναλογίες, πολλοί υαλουργοί αρρώστησαν και πέθαναν πρόωρα.

Και οι ειδικοί στη βυρσοδεψία χρησιμοποιούν σουλφίδια αρσενικό.

Στοιχείοκύριος υποομάδεςΗ ομάδα 5 του περιοδικού πίνακα περιλαμβάνεται σε ορισμένα χρώματα. Στη βιομηχανία δέρματος, το αρσενικό βοηθά στην απομάκρυνση των τριχών.

Τιμή αρσενικού

Το καθαρό αρσενικό προσφέρεται συχνότερα σε μεταλλική μορφή. Οι τιμές καθορίζονται ανά κιλό ή τόνο.

Τα 1000 γραμμάρια κοστίζουν περίπου 70 ρούβλια. Για τους μεταλλουργούς, προσφέρουν έτοιμο, για παράδειγμα, αρσενικό και χαλκό.

Σε αυτή την περίπτωση, χρεώνουν 1500-1900 ρούβλια ανά κιλό. Ο ανυδρίτης αρσενικού πωλείται επίσης σε κιλά.

Χρησιμοποιείται ως φάρμακο για το δέρμα. Ο παράγοντας είναι νεκρωτικός, δηλαδή μουδιάζει την πληγείσα περιοχή, σκοτώνοντας όχι μόνο τον αιτιολογικό παράγοντα της νόσου, αλλά και τα ίδια τα κύτταρα. Η μέθοδος είναι ριζική, αλλά αποτελεσματική.

ΟΡΙΣΜΟΣ

Αρσενικό- τριάντα τρίτο στοιχείο του Περιοδικού Πίνακα. Ονομασία - Όπως από το λατινικό "arsenicum". Βρίσκεται στην τέταρτη περίοδο, ομάδα VA. Αναφέρεται σε ημιμέταλλα. Το πυρηνικό φορτίο είναι 33.

Το αρσενικό εμφανίζεται στη φύση κυρίως σε ενώσεις με μέταλλα ή θείο και μόνο σπάνια σε ελεύθερη κατάσταση. Η περιεκτικότητα σε αρσενικό στον φλοιό της γης είναι 0,0005%.

Το αρσενικό λαμβάνεται συνήθως από αρσενικό πυρίτη FeAsS.

Ατομική και μοριακή μάζα αρσενικού

Σχετικό μοριακό βάρος της ουσίας(M r) είναι ένας αριθμός που δείχνει πόσες φορές η μάζα ενός δεδομένου μορίου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα, και σχετική ατομική μάζα ενός στοιχείου(A r) - πόσες φορές η μέση μάζα των ατόμων ενός χημικού στοιχείου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα.

Δεδομένου ότι στην ελεύθερη κατάσταση το αρσενικό υπάρχει με τη μορφή μονοατομικών μορίων As, οι τιμές της ατομικής και μοριακής του μάζας συμπίπτουν. Είναι ίσα με 74,9216.

Αλλοτροπία και αλλοτροπικές τροποποιήσεις του αρσενικού

Όπως ο φώσφορος, το αρσενικό υπάρχει σε διάφορες αλλοτροπικές μορφές. Με την ταχεία ψύξη του ατμού (αποτελούμενος από μόρια As 4), σχηματίζεται ένα μη μεταλλικό κλάσμα - κίτρινο αρσενικό (πυκνότητα 2,0 g / cm 3), ισόμορφο σε λευκό φώσφορο και, όπως αυτό, διαλυτό σε δισουλφίδιο άνθρακα. Αυτή η τροποποίηση είναι λιγότερο σταθερή από τον λευκό φώσφορο και όταν εκτίθεται στο φως ή σε χαμηλή θέρμανση μετατρέπεται εύκολα σε μεταλλική τροποποίηση - γκρίζο αρσενικό (Εικ. 1). Σχηματίζει μια ατσάλινη γκρι εύθραυστη κρυσταλλική μάζα με μεταλλική γυαλάδα όταν σπάσει πρόσφατα. Η πυκνότητα είναι 5,75 g/cm3. Όταν θερμαίνεται υπό κανονική πίεση, εξαχνώνεται. Έχει μεταλλική ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Ρύζι. 1. Γκρίζο αρσενικό. Εμφάνιση.

Ισότοπα αρσενικού

Είναι γνωστό ότι στη φύση το αρσενικό μπορεί να βρεθεί με τη μορφή του μοναδικού σταθερού ισοτόπου 75 As. Ο μαζικός αριθμός είναι 75, ο πυρήνας ενός ατόμου περιέχει τριάντα τρία πρωτόνια και σαράντα δύο νετρόνια.

Υπάρχουν περίπου 33 τεχνητά ασταθή ισότοπα αρσενικού, καθώς και δέκα ισομερείς καταστάσεις πυρήνων, μεταξύ των οποίων το μακροβιότερο ισότοπο 73 As με χρόνο ημιζωής 80,3 ημέρες.

Ιόντα αρσενικού

Το εξωτερικό επίπεδο ενέργειας του ατόμου αρσενικού έχει πέντε ηλεκτρόνια, τα οποία είναι ηλεκτρόνια σθένους:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .

Ως αποτέλεσμα της χημικής αλληλεπίδρασης, το αρσενικό εγκαταλείπει τα ηλεκτρόνια του σθένους, δηλ. είναι ο δότης τους και μετατρέπεται σε θετικά φορτισμένο ιόν:

Ως 0 -3e → Ως 3+ ;

Ως 0 -5e → Ως 5+ .

Μόριο και άτομο αρσενικού

Στην ελεύθερη κατάσταση, το αρσενικό υπάρχει με τη μορφή μονοατομικών μορίων As. Ακολουθούν ορισμένες ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το άτομο και το μόριο αρσενικού:

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση

Το αρσενικό σχηματίζει δύο οξείδια. Το κλάσμα μάζας του αρσενικού σε αυτά είναι 65,2% και 75,7%. Προσδιορίστε τις ισοδύναμες μάζες αρσενικού και στα δύο οξείδια.

Λύση

Ας πάρουμε τη μάζα κάθε οξειδίου του αρσενικού ως 100 g Δεδομένου ότι η περιεκτικότητα σε αρσενικό υποδεικνύεται σε ποσοστό μάζας, το πρώτο οξείδιο περιέχει 65,2 g αρσενικού και 34,8 g οξυγόνου (100 - 65,2 = 34,8). σε 100 g του δεύτερου οξειδίου, το αρσενικό αντιστοιχεί σε 75,7 g και το οξυγόνο - 24,3 g (100 - 75,7 = 24,3). Η ισοδύναμη μάζα του οξυγόνου είναι 8. Ας εφαρμόσουμε τον νόμο των ισοδυνάμων για το πρώτο οξείδιο: M eq (As) = 65,2 / 34,8 × 8 = 15 g/mol. Ο υπολογισμός για το δεύτερο οξείδιο πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο: m (As) / m(O) = M eq (As) / M eq (O); M eq (As) = m (As) / m(O) × M eq (O); M eq (As) = 75,7 / 24,3 × 8 = 25 g/mol.