Що таке миш'як? Визначення, формула, властивості. Миш'як елемент. Властивості миш'яку. Застосування миш'яку До якого елемента відноситься миш'як

Миш'як (назва походить від слова миша, використовували для цькування мишей) – тридцять третій елемент періодичної системи. Належить до напівметалів. У з'єднання з кислотою він не утворює солей, будучи кислотоутворюючою речовиною. Може утворювати алотропні модифікації. Миш'як має три відомі на сьогоднішній день структури кристалічних ґрат. Жовтий миш'як виявляє властивості типового неметалу, аморфний – чорний та найстійкіший металевий, сірий. У природі найчастіше зустрічається як сполук, рідше – у вільному стані. Найбільш поширеними є сполуки миш'яку з металами (арсеніди), такі як: миш'яковисте залізо (арсенопірит, отруйний колчедан), нікелін (купфернікель, названий так через свою схожість з мідною рудою). Миш'як є малоактивним елементом, нерозчинним у воді, а його сполуки відносяться до слаборозчинних речовин. Окислення миш'яку відбувається під час нагрівання, за кімнатної температури ця реакція протікає дуже повільно.

Всі миш'якові сполуки є дуже сильними токсинами, які негативно впливають не тільки на шлунково-кишковий тракт, але і на нервову систему. Історії відомо багато гучних випадків отруєння миш'яком та його похідними. З'єднання миш'яку використовувалися як отрута у середньовічній Франції, вони були відомі ще древньому Римі, Греції. Популярність миш'яку як сильнодіючої отрути пояснюється тим, що виявити його в їжі практично нереально, він не має ні запаху, ні смаку. При нагріванні перетворюється на оксид миш'яку. Діагностувати отруєння миш'яком досить складно, оскільки воно має схожі симптоми з різними захворюваннями. Найчастіше отруєння миш'яком плутають із холерою.

Де застосовується миш'як?

Незважаючи на свою токсичність, похідні миш'яку застосовують не тільки для цькування мишей та щурів. Оскільки чистий миш'як має високу електропровідність, його використовують як легуючу добавку, яка надає таким напівпровідникам, як германій, кремній провідність необхідного типу. У кольоровій металургії миш'як застосовується як присадка, яка надає сплавам міцності, твердості та корозійної стійкості в загазованому середовищі. У скловаренні його додають у невеликих кількостях для освітлення стекол, крім того, він входить до складу знаменитого віденського скла. Нікелін використовують для фарбування скла у зелений колір. У шкіряній справі сульфатні сполуки миш'яку використовують при обробці шкір для видалення волосків. Миш'як входить до складу лаків та фарб. У деревообробній промисловості застосовують миш'як як антисептик. У піротехніці з сульфідних сполук миш'яку виготовляють «грецький вогонь», застосовують у виробництві сірників. Деякі сполуки миш'яку використовують як бойові отруйні речовини. Токсичні властивості миш'яку використовуються у стоматологічній практиці для умертвіння пульпи зуба. У медицині препарати миш'яку застосовують як ліки, що підвищують загальний тонус організму, для стимуляції збільшення кількості еритроцитів. Миш'як має пригнічуючу дію на утворення лейкоцитів, тому його використовують при лікуванні деяких форм лейкозу. Відомо величезна кількість медичних препаратів, створених на основі миш'яку, але останнім часом їх поступово замінюють менш токсичні ліки.

Незважаючи на свою токсичність, миш'як є одним із найнеобхідніших елементів. Під час роботи з його сполуками необхідно дотримуватися правил техніки безпеки, що допоможе уникнути небажаних наслідків.

Дякую

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

Загальні відомості

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

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

Функції:

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

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

Миш'як як хімічний елемент

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

Історичні відомості

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

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

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

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

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

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

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

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

Знаходження у природних умовах

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Хімічні властивості

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

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

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

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

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

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

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

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

Миш'як як отрута

Усі м'язові сполуки є отруйними.

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

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

Отруєння миш'яком

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

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

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

Симптоматика передозування та дефіциту

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Миш'як у стоматології

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

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

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

Миш'як у лікуванні лейкозу

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

Отримання миш'яку

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

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

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

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

Визначення миш'яку

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

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

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

Промислове застосування

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Деякі, що померли в Середньовіччі від холери, померли не від неї. Симптоми хвороби схожі на прояви отруєння миш'яком.

Дізнавшись про це, середньовічні ділки стали пропонувати триоксид елемента як отрута. Речовина. Смертельна доза – лише 60 грамів.

Їх розбивали на порції, даючи протягом кількох тижнів. У результаті ніхто не підозрював, що людина померла не від холери.

Смак миш'якуне відчувається у малих дозах, будучи, наприклад, у їжі, чи напоях. У сучасних реаліях, звісно, ​​холери немає.

Людям побоюватися миш'яку не доводиться. Боятися, скоріше, потрібно мишам. Токсична речовина – один із видів отрути для гризунів.

На їхню честь, до речі, елемент і названий. Слово «миш'як» існує лише в російськомовних країнах. Офіційна назва речовини – арсенікум.

Позначення – As. Порядковий номер – 33. Виходячи з нього можна припустити повний список властивостей миш'яку. Але не припускатимемо. Вивчимо питання напевно.

Властивості миш'яку

Латинська назва елемента перекладається як «сильний». Мабуть, мають на увазі вплив речовини на організм.

При інтоксикації починається блювання, засмучується травлення, крутить живіт і частково блокується робота нервової системи. не зі слабких.

Отруєння настає від будь-якої з алотропних форм речовини. Аллтропія - це існування різних за будовою та властивостями проявів одного і того ж елемента. Миш'якнайбільш стійкий у металевій формі.

Ромбоедричні сіро-сталевого кольору крихкі. Агрегати мають характерний металевий, але від контакту з вологим повітрям тьмяніють.

Миш'як – метал, Чия щільність дорівнює майже 6-ти грамів на кубічний сантиметр. В інших форм елемента показник менше.

На другому місці аморфний миш'як. Характеристика елемента: - майже чорний колір.

Щільність такої форми дорівнює 4,7 грамів на кубічний сантиметр. Зовні матеріал нагадує.

Звичне для обивателів стан миш'яку – жовтий. Кубічна кристалізація нестійка, переходить в аморфну ​​при нагріванні до 280 градусів Цельсія, або під дією простого світла.

Тому жовті м'які, як у темряві. Незважаючи на забарвлення, агрегати прозорі.

З низки модифікацій елемента видно, що він є лише наполовину. Очевидної відповіді на запитання: - « Миш'як метал, або неметал», Ні.

Підтвердженням є хімічні реакції. 33-ий елемент є кислотоутворюючим. Однак, опиняючись у кислоті сам, не дає.

Метали роблять інакше. У випадку ж миш'яку, не виходять навіть при контакті з однією з найсильніших.

Солоподібні сполуки «народжуються» в ході реакцій миш'яку з активними металами.

Маються на увазі окислювачі. 33 речовина взаємодіє тільки з ними. Якщо партнер не має виражених окисних властивостей, взаємодія не відбудеться.

Це стосується навіть лугів. Тобто, миш'як – хімічний елементдосить інертний. Як тоді його видобути, якщо список реакцій дуже обмежений?

Видобуток миш'яку

Видобувають миш'як попутно іншим металам. Відокремлюють їх, залишається 33 речовина.

У природі існують з'єднання миш'яку з іншими елементами. З них і витягують 33-й метал.

Процес вигідний, оскільки разом з миш'яком часто йдуть , , і .

Він зустрічається в зернистих масах або кубічних кристалах олов'яного кольору. Іноді є жовтий відлив.

З'єднання миш'якуі металуферум має «зібрата», в якому замість 33-ї речовини стоїть . Це звичайний пірит золотистого кольору.

Агрегати схожі на арсеноверсію, але служити рудою миш'яку не можуть, хоча у вигляді домішки теж містять.

Миш'як у звичайному, до речі, теж буває, але, знову ж таки, як домішка.

Кількість елемента на тонну настільки мала, але немає сенсу навіть побічний видобуток.

Якщо поступово розподілити світові запаси миш'яку в земній корі, вийде всього 5 грамів на тонну.

Так що елемент не з поширених, за кількістю порівняємо з , , .

Якщо ж дивитися на метали, з якими миш'як утворює мінерали, то це не тільки, але і з кобальтом та нікелем.

Загальна кількість мінералів 33-го елемента досягає 200 від. Зустрічається і самородна форма речовини.

Її наявність пояснюється хімічною інертністю миш'яку. Формуючись поряд з елементами, з якими не передбачені реакції, герой залишається в гордій самоті.

При цьому часто виходять голчасті, або кубічні агрегати. Зазвичай вони зростаються між собою.

Застосування миш'яку

Елемент миш'як відноситься додвоїстим не тільки виявляючи властивості, як металу, так і не металу.

Подвійне та сприйняття елемента людством. У Європі 33 речовину завжди вважали отрутою.

У 1733-му році навіть видали указ, який забороняє продаж і придбання миш'яку.

В Азії ж «отрута» вже 2000 років використовується медиками в лікуванні псоріазу та сифілісу.

Лікарі сучасного довели, що 33-й елемент атакує білки, які провокують онкологію.

У 20 столітті на бік азіатів стали і деякі європейські лікарі. 1906-го року, наприклад, західні фармацевти винайшли препарат сальварсан.

Він став першим в офіційній медицині, застосовувався проти низки інфекційних хвороб.

Щоправда, до препарату, як і будь-якого постійного прийому миш'яку у малих дозах, виробляється імунітет.

Ефективні 1-2 курси препарату. Якщо імунітет сформувався, люди можуть прийняти смертельну дозу і залишитися живими.

Крім медиків 33-м елементом зацікавилися металурги, ставши додавати для виробництва дробу.

Вона робиться на основі , який входить до важкі метали. Миш'якзбільшує свинцю і дозволяє його бризкам при виливку набувати сферичної форми. Вона правильна, що підвищує якість дробу.

Миш'як можна знайти і в термометрах, точніше їх. Воно зветься віденським, замішується з оксидом 33 речовини.

З'єднання є освітлювачем. Миш'як застосовували і склодуви давнини, але, як матуючі добавки.

Непрозорим скло стає при значній домішки токсичного елемента.

Дотримуючись пропорцій, багато склодув захворювали і вмирали раніше часу.

І фахівці шкіряного виробництва користуються сульфідами. миш'яку.

Елементголовний підгрупиП'ята група таблиці Менделєєва входить до складу деяких фарб. У шкіряній промисловості арсенікум допомагає видаляти волосся з .

Ціна миш'яку

Чистий миш'як найчастіше пропонують у металевій формі. Ціни встановлюють за кілограм або тонну.

1000 грамів коштує близько 70 рублів. Для металургів пропонують готові, наприклад, миш'як з міддю.

І тут за кіло беруть вже 1500-1900 рублів. Кілограмами продають і миш'яковистий ангідрит.

Його використовують як шкірні ліки. Засіб некротичний, тобто омертвляє уражену ділянку, вбиваючи як збудника хвороби, а й самі клітини. Метод радикальний, проте ефективний.

ВИЗНАЧЕННЯ

Миш'як- 33-ий елемент Періодичної таблиці. Позначення – As від латинського «arsenicum». Розташований у четвертому періоді, VA групі. Належить до напівметалів. Заряд ядра дорівнює 33.

Миш'як зустрічається в природі переважно в з'єднаннях з металами або сіркою і лише зрідка у вільному стані. Зміст миш'яку в земній корі становить 0,0005%.

Зазвичай миш'як отримують з миш'яковистого колчедану FeAsS.

Атомна та молекулярна маса миш'яку

Відносна молекулярна маса речовини(M r) - це число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента(A r) — у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більша за 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані миш'як існує у вигляді одноатомних молекул As, значення його атомної та молекулярної мас збігаються. Вони дорівнюють 74,9216.

Алотропія та алотропні модифікації миш'яку

Подібно до фосфору миш'як існує у вигляді декількох алотропічних форм. При швидкому охолодженні пари (що складається з молекул As 4) утворюється неметалічна фракція - жовтий миш'як (щільність 2,0 г/см 3), ізоморфний білому фосфору і подібно до нього розчинний у сірковуглецю. Ця модифікація менш стійка, ніж білий фосфор, і за дії світла чи слабкому нагріванні легко перетворюється на металеву модифікацію - сірий миш'як (рис. 1). Він утворює сіро-сталеву крихку кристалічну масу з металевим блиском на свіжому зламі. Щільність дорівнює 5,75 г/см3. Під час нагрівання під нормальним тиском він сублімується. Має металеву електричну провідність.

Мал. 1. Сірий миш'як. Зовнішній вигляд.

Ізотопи миш'яку

Відомо, що в природі миш'як може бути у вигляді єдиного стабільного ізотопу 75 As. Масове число дорівнює 75, ядро ​​атома містить тридцять три протони та сорок два нейтрони.

Існує близько 33 штучних не стабільних ізотопів миш'яку, а також десять ізомерних станів ядер, серед яких найбільш довгоживучим є ізотоп 73 As з періодом напіврозпаду рівним 80,3 дня.

Іони миш'яку

На зовнішньому енергетичному рівні атома миш'яку є п'ять електронів, які є валентними:

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

Через війну хімічного взаємодії миш'як віддає свої валентні електрони, тобто. є їх донором, і перетворюється на позитивно заряджений іон:

As 0 -3e → As 3+;

As 0 -5e → As 5+.

Молекула та атом миш'яку

У вільному стані миш'як існує у вигляді одноатомних молекул As. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу миш'яку:

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання

Миш'як утворює два оксиди. Масова частка миш'яку в них дорівнює 65,2% та 75,7%. Визначте еквівалентні маси миш'яку в обох оксидах.

Рішення

Приймемо масу кожного оксиду миш'яку за 100 г. Оскільки вміст миш'яку зазначено у масових відсотках, то у складі першого оксиду знаходиться 65,2 г миш'яку та 34,8 г кисню (100 – 65,2 = 34,8); в 100 г другого оксиду на миш'як припадає 75,7 г, але в кисень - 24,3 р (100 - 75,7 = 24,3). Еквівалентна маса кисню дорівнює 8. Застосуємо закон еквівалентів для першого оксиду: M eq (As) = 65,2 / 34,8 × 8 = 15 г/моль. Розрахунок для другого оксиду проводимо аналогічно: 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 г/моль.