Arsēna fizikālās īpašības īsumā. Kas ir arsēns? Definīcija, formula, īpašības

Arsēns ir klasiska viduslaiku un mūsdienu indes inde
un medicīna mūsdienu sporta un rehabilitācijas medicīnā
Toksiski un indīgi akmeņi un minerāli

Arsēns(lat. Arsenicum), As, Mendeļejeva periodiskās sistēmas V grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 33, atommasa 74,9216; tērauda pelēki kristāli. Elements sastāv no viena stabila izotopa 75 As. Indīgs jebkurā formā, zāles.

Vēsturiska atsauce.

Dabiskie arsēna savienojumi ar sēru (orpiments As 2 S 3, realgar As 4 S 4) bija zināmi antīkās pasaules tautām, kuras izmantoja šos minerālus kā zāles un krāsas. Bija zināms arī arsēna sulfīdu sadedzināšanas produkts - arsēna (III) oksīds As 2 O 3 (“baltais arsēns”).

Nosaukums arsenikon ir sastopams jau mūsu ēras sākumā; tas ir atvasināts no grieķu vārda arsēns - spēcīgs, drosmīgs un kalpo arsēna savienojumu apzīmēšanai (pamatojoties uz to ietekmi uz ķermeni). Tiek uzskatīts, ka krievu nosaukums cēlies no “mysh” (“nāve” - pēc arsēna preparātu izmantošanas jaku nogalināšanai, kā arī peļu un žurku iznīcināšanai). Brīvā arsēna ķīmiskā ražošana tiek attiecināta uz mūsu ēras 1250. gadu. 1789. gadā A. Lavuazjē iekļāva arsēnu ķīmisko elementu sarakstā.

Arsēns. Belorečenskoje atradne, ziemeļi. Kaukāzs, Krievija. ~10x7 cm.Foto: A.A. Evsejevs.

Arsēna izplatība dabā.

Vidējais arsēna saturs zemes garozā (klarkā) ir 1,7 * 10 -4% (pēc masas), šādos daudzumos tas ir lielākajā daļā magmatisko iežu. Tā kā arsēna savienojumi ir gaistoši augstās temperatūrās (sausā vulkāniskā sublimācija uz batolītiem), elements sublimējas atmosfērā un gaisā metāla tvaiku veidā (mirāžas - gaiss zem viļņiem) neuzkrājas magmatiskās lavas procesos, sublimējot caur plaisām un caurulēm. ; tas ir koncentrēts, nogulsnēts no tvaikiem un karstiem dziļūdeņiem uz kristālu veidošanās katalizatoriem - metāliskā dzelzs (kopā ar S, Se, Sb, Fe, Co, Ni, Cu un citiem elementiem).

Vulkānu izvirdumu laikā (arsēna sausās sublimācijas laikā) arsēns gaistošo savienojumu veidā nonāk atmosfērā. Tā kā arsēns ir daudzvērtīgs, tā migrāciju ietekmē redoksvide. Zemes virsmas oksidējošos apstākļos veidojas arsenāti (As 5+) un arsenīti (As 3+).

Tie ir reti minerāli, kas atrodami arsēna atradņu apgabalos. Vietējais arsēns un As 2+ minerāli ir vēl retāk sastopami. No minerāliem un arsēna savienojumiem (apmēram 180) arsenopirītam FeAsS ir rūpnieciska nozīme (dzelzs atoms ir pirīta veidošanās centrs, sākuma “vienkristāla” formula ir Fe + (As + S)).

Arsenopirīta vēna. Trifonovskas raktuves, Kochkarskoe atradne (Au), Plast, Dienvidurāli, Krievija. Arsēni. Foto: A.A. Evsejevs.

Neliels arsēna daudzums ir nepieciešams dzīvībai. Tomēr arsēna nogulumu un jauno vulkānu darbības zonās augsnes dažviet satur līdz 1% arsēna, kas saistīts ar mājlopu slimībām un veģetācijas bojāeju. Arsēna uzkrāšanās īpaši raksturīga stepju un tuksnešu ainavām, kuru augsnēs arsēns ir neaktīvs. Mitrā klimatā un laistot augus un augsni, arsēns tiek izskalots no augsnes.

Dzīvajā vielā ir vidēji 3·10 -5% arsēna, upēs 3·10 -7%. Arsēns, ko upes ienes okeānā, salīdzinoši ātri nogulsnējas. Jūras ūdenī ir 1 * 10 -7% arsēna (tur ir daudz zelta, kas to izspiež), bet mālos un slānekļos ir arsēns (gar upju un ūdenskrātuvju krastiem, mālainos melnos veidojumos un gar karjeru malas) - 6,6 * 10 - 4 %. Nogulumiežu dzelzsrūdas, feromangāns un citi dzelzs mezgliņi bieži ir bagātināti ar arsēnu.

Arsēna fizikālās īpašības.

Arsēnam ir vairākas alotropiskas modifikācijas. Normālos apstākļos visstabilākais ir tā sauktais metāliskais jeb pelēkais arsēns (α-As) – tērauda pelēkais. trausls kristāliskā masa (pēc īpašībām - piemēram, pirīts, zelta maisījums, dzelzs pirīts); svaigi saplīstot, tam ir metālisks spīdums, gaisā tas ātri kļūst blāvs, jo pārklājas ar plānu As 2 O 3 kārtiņu.

Arsēnu reti sauc par sudraba maisījumu - cara klerku lieta A.M. Romanovs 17. gadsimta vidū, “sudrabs”, nav kaļams, nāk pulverī, var tikt samalts - inde Viskrievijas caram. Slavenākais spāņu skandāls indētāju krodziņā pie Dona Kihota dzirnavām pie ceļa uz Almadenu Spānijā, kur Eiropas kontinentā tiek iegūts sarkanais cinobrs (skandāli par jaunavu pārdošanu Krievijas Federācijas Krasnodaras apgabalā, ciemā no Novy, kristāliski sarkanā cinobra, nevēlos strādāt) .

Arsenopirīts. Prizmatisku kristālu drūza ar kalcīta sferulītiem. Freiberga, Saksija, Vācija. Foto: A.A. Evsejevs.

Pelēkā arsēna kristāliskais režģis ir romboedrisks (a = 4,123Å, leņķis α = 54 o 10", x = 0,226), slāņains.Blīvums 5,72 g/cm 3 (pie 20 o C), elektriskā pretestība 35 * 10 -8 omi *m, jeb 35*10 -6 omi*cm, elektriskās pretestības temperatūras koeficients 3,9·10 -3 (0 o -100 o C), Brinela cietība 1470 MN/m 2 vai 147 kgf/mm 2 (3-4 saskaņā ar Moocy); arsēns ir diamagnētisks.

Atmosfēras spiedienā arsēns sublimējas 615 o C temperatūrā bez kušanas, jo α-As trīskāršais punkts atrodas 816 o C temperatūrā un 36 at spiedienā.

Arsēna tvaiki sastāv no As 4 molekulām līdz 800 o C, virs 1700 o C - tikai As 2. Arsēna tvaikiem kondensējoties uz virsmas, kas atdzesēta ar šķidru gaisu, veidojas dzeltens arsēns - caurspīdīgi, vaska mīksti kristāli ar blīvumu 1,97 g/cm 3, kas pēc īpašībām ir līdzīgi baltajam fosforam.

Gaismā vai zemā karstumā tas pārvēršas pelēkā arsēnā. Ir zināmas stiklveida amorfas modifikācijas: melnais arsēns un brūnais arsēns, kas, karsējot virs 270 o C, pārvēršas pelēkā arsēnā

Arsēna ķīmiskās īpašības.

Arsēna atoma ārējo elektronu konfigurācija ir 3d 10 4s 2 4p 3. Savienojumos arsēnam ir oksidācijas pakāpes +5, +3 un -3. Pelēkais arsēns ir mazāk ķīmiski aktīvs nekā fosfors. Karsējot gaisā virs 400 o C, arsēns sadedzina, veidojot As 2 O 3.

Arsēns savienojas tieši ar halogēniem; normālos apstākļos AsF 5 ir gāze; AsF 3, AsCl 3, AsBr 3 - bezkrāsaini gaistoši šķidrumi; AsI 3 un As 2 I 4 ir sarkani kristāli. Karsējot arsēnu ar sēru, tiek iegūti sulfīdi: oranži sarkans As 4 S 4 un citrondzeltens As 2 S 3.

Gaiši dzeltens sudraba sulfīds As 2 S 5 ( arsenopirīts) tiek nogulsnēts, ievadot H 2 S ar ledu atdzesētā arsēnskābes (vai tās sāļu) šķīdumā kūpošā sālsskābē: 2H 3 AsO 4 + 5H 2 S = As 2 S 5 + 8H 2 O; Apmēram 500 o C temperatūrā tas sadalās As 2 S 3 un sērā.

Visi arsēna sulfīdi nešķīst ūdenī un atšķaidītās skābēs. Spēcīgi oksidētāji (HNO 3 + HCl, HCl + KClO 3 maisījumi) pārvērš tos H 3 AsO 4 un H 2 SO 4 maisījumā.

Tā kā 2 S 3 sulfīds viegli šķīst amonija un sārmu metālu sulfīdos un polisulfīdos, veidojot skābju sāļus - tioarsēna H 3 AsS 3 un tioarsēna H 3 AsS 4 .

Ar skābekli arsēns rada oksīdus: arsēna oksīds (III) As 2 O 3 - arsēna anhidrīds un arsēna oksīds (V) As 2 O 5 - arsēna anhidrīds. Pirmais no tiem veidojas, skābeklim iedarbojoties uz arsēnu vai tā sulfīdiem, piemēram, 2As 2S 3 + 9O 2 = 2As 2 O 3 + 6SO 2.

2 O 3 tvaikiem kondensējoties bezkrāsainā stiklveida masā, kas laika gaitā kļūst necaurspīdīga, veidojoties maziem kubiskiem kristāliem, blīvums 3,865 g/cm 3 . Tvaika blīvums atbilst formulai As 4 O 6; virs 1800 o C tvaiks sastāv no As 2 O 3.

2,1 g As 2 O 3 izšķīst 100 g ūdens (pie 25 o C). Arsēna (III) oksīds ir amfotērisks savienojums ar pārsvaru skābām īpašībām. Ir zināmi sāļi (arsenīti), kas atbilst ortoarsēnskābei H 3 AsO 3 un metaarsenic HAsO 2; pašas skābes nav iegūtas. Ūdenī šķīst tikai sārmu metālu un amonija arsenīti.

Tā kā 2 O 3 un arsenīti parasti ir reducētāji (piemēram, As 2 O 3 + 2I 2 + 5H 2 O = 4HI + 2H 3 AsO 4), bet var būt arī oksidētāji (piemēram, As 2 O 3 + 3C = 2As + 3CO ).

Arsēna (V) oksīdu iegūst, karsējot arsēnskābi H 3 AsO 4 (apmēram 200 o C). Tas ir bezkrāsains, apmēram 500 o C temperatūrā sadalās As 2 O 3 un O 2. Arsēnskābi iegūst, koncentrētam HNO 3 iedarbojoties uz As vai As 2 O 3.

Arsēnskābes sāļi (arsenāti) nešķīst ūdenī, izņemot sārmu metālu un amonija sāļus. Ir zināmi sāļi, kas atbilst ortoarsēna skābēm H 3 AsO 4 , metaarseniskajam HAsO 3 un piroarsēnam H 4 As 2 O 7 ; pēdējās divas skābes netika iegūtas brīvā stāvoklī. Leģējot ar metāliem, arsēns pārsvarā veido savienojumus (arsenīdus).

Arsēna iegūšana.

Arsēnu rūpnieciski iegūst, karsējot arsēna pirītus:

FeAsS = FeS + As

vai (retāk) As 2 O 3 reducēšana ar akmeņoglēm. Abus procesus veic retortēs, kas izgatavotas no ugunsizturīga māla, kas savienotas ar uztvērēju arsēna tvaiku kondensēšanai.

Arsēna anhidrīdu iegūst, oksidējot arsēna rūdas, vai kā blakusproduktu, apgrauzdējot polimetāla rūdas, kuras gandrīz vienmēr satur arsēnu. Oksidatīvās grauzdēšanas laikā veidojas As 2 O 3 tvaiki, kas kondensējas savākšanas kamerās.

Neapstrādāts As 2 O 3 tiek attīrīts ar sublimāciju 500-600 o C temperatūrā. Attīrīto As 2 O 3 izmanto arsēna un tā preparātu ražošanai.

Arsēna lietošana.

Nelielas arsēna piedevas (0,2-1,0% no svara) tiek ievadītas svinā, ko izmanto ieroču šāvienu ražošanai (arsēns palielina izkausētā svina virsmas spraigumu, kā rezultātā šāviens iegūst sfērisku formu; arsēns nedaudz palielina svina cietība). Kā daļējs antimona aizstājējs arsēns ir iekļauts dažos babitos un apdrukas sakausējumos.

Tīrs arsēns nav indīgs, taču visi tā savienojumi, kas šķīst ūdenī vai var izšķīst kuņģa sulas ietekmē, ir ārkārtīgi indīgi; Īpaši bīstams ir arsēna ūdeņradis. No ražošanā izmantotajiem arsēna savienojumiem arsēna anhidrīds ir toksiskākais.

Gandrīz visas krāsaino metālu sulfīdu rūdas, kā arī dzelzs (sēra) pirīts satur arsēna piejaukumu. Tāpēc to oksidatīvās grauzdēšanas laikā kopā ar sēra dioksīdu SO 2 vienmēr veidojas As 2 O 3; Lielākā daļa no tā kondensējas dūmu kanālos, bet, ja nav attīrīšanas iekārtu vai tās efektivitāte ir zema, rūdas krāšņu izplūdes gāzes aizvada ievērojamu daudzumu As 2 O 3.

Tīrs arsēns, lai gan tas nav indīgs, vienmēr ir pārklāts ar toksisku As 2 O 3 pārklājumu, ja to uzglabā gaisā. Ja nav pareizi veiktas ventilācijas, metālu (dzelzs, cinka) kodināšana ar rūpniecisko sērskābi vai sālsskābi, kas satur arsēnu, ir ārkārtīgi bīstama, jo rodas arsēna ūdeņradis.

Arsēns organismā.

Kā mikroelements arsēns ir visuresošs dzīvajā dabā. Vidējais arsēna saturs augsnēs ir 4*10 -4%, augu pelnos - 3*10 -5%. Arsēna saturs jūras organismos ir lielāks nekā sauszemes organismos (zivīs 0,6-4,7 mg uz 1 kg izejvielas, uzkrājas aknās).

Vislielākais tā daudzums (uz 1 g audu) ir atrodams nierēs un aknās (norīšanas gadījumā tas neuzkrājas smadzenēs). Daudz arsēna atrodams plaušās un liesā, ādā un matos; salīdzinoši maz - cerebrospinālajā šķidrumā, smadzenēs (galvenokārt hipofīzē), dzimumdziedzeros un citos.

Arsēns galvenokārt atrodams audos olbaltumvielu frakcija(“kultūristu un sportistu akmens”), daudz mazāk - skābē šķīstošajā un tikai neliela daļa no tā ir atrodama lipīdu frakcijā. To lieto progresējošas muskuļu distrofijas ārstēšanai - tas neuzkrājas smadzenēs un kaulos (sporta dopings, ārstē ķīlniekus un ieslodzītos koncentrācijas nometnēs, piemēram, "Aušvicā" Polijā, ES, 1941-1944).

Arsēns piedalās redoksreakcijās: komplekso bioloģisko ogļhidrātu un cukuru oksidatīvā sadalīšanā, fermentācijā, glikolīzē utt. Uzlabo garīgās spējas (veicina cukuru sadalīšanas procesu smadzenēs). Arsēna savienojumus bioķīmijā izmanto kā specifiskus enzīmu inhibitorus, lai pētītu vielmaiņas reakcijas. Veicina bioloģisko audu sadalīšanos (paātrina). To aktīvi izmanto zobārstniecībā un onkoloģijā – strauji augošu un agrīni novecojošu vēža šūnu un audzēju likvidēšanai.

Tallija, arsēna un svina maisījums (cietais sulfīda sakausējums): Hutchinsonite (Hutchinsonite)

Minerālformula ir (Pb, Tl)S` Ag2S * 5 As2 S5 - kompleksais sulfīda un adsenīda karbīda sāls. Rombs. Kristāli ir prizmatiski līdz adatas formas. Šķelšanās perfekta saskaņā ar (010). Agregāti ir radiālas adatas formas, granulēti. Cietība 1,5-2. Īpatnējais svars 4.6. Sarkans. Dimanta spīdums. Hidrotermālās atradnēs ar dolomītu, ar sulfīdiem un Zn, Fe, As un sulfoarsenīdu arsenīdiem. Magmas sausās sērskābes un arsēna sublimācijas rezultāts caur kalderām un atklātām vulkāniskām atverēm, kā arī sausai sublimācijai caur plaisām dziļajos magmatiskajos plutonītos no Zemes karstās magmas. Satur sudrabu. Tas ir viens no desmit cilvēku un dzīvnieku veselībai ļoti bīstamiem un kancerogēniem akmeņiem un minerāliem, kas mūsdienu apstākļos kristalizējas starp citiem iežiem kaitīgu, veselībai bīstamu (ja tiek apstrādāts bez atļaujas) un maldinoša rūdas skaistuma veidā. Fotoattēlā - Hutchinsonite ar orpimentu.

Indīgas minerālvielas. Hutchinsonite – nosaukts Kembridžas universitātes mineraloga Hačinsona vārdā un pēc izskata atgādina svinu (var izmantot aizsardzībai pret radiāciju). Atvērts 1861. gadā. Nāvējošs tallija, arsēna un svina maisījums (cietais sakausējums). Saskare ar šo minerālu var izraisīt matu izkrišanu (alopēciju, plikpaurību, plikpaurību), sarežģītas ādas slimības un nāvi. Visas tā galvenās sastāvdaļas ir indīgas. Ļoti līdzīgs svinam, dabiskajam sudrabam, pirītam ("sausajam pirītam") un arsenopirītam. Tas ir arī līdzīgs stibnītam (antimona savienojums, arī ļoti indīgs). Līdzīgi arī ceolītiem. Hutchinsonite ir bīstams un pārsteidzošs tallija, svina un arsēna karbīda maisījums. Trīs reti, ļoti dārgi un vērtīgi rūdas metāli veido toksisku, nāvējošu minerālu kokteili, ar kuru jārīkojas ar vislielāko rūpību. Vienlaicīgi ietekmē smadzenes, sirdi un aknas.

Tallijs ir svina tumšais līdzinieks. Šis blīvais, taukainais metāls pēc atomu masas ir līdzīgs svinam, taču ir vēl nāvējošāks. Tallijs ir rets metāls, kas parādās ļoti toksiskos savienojumos, kas sastāv no dīvainām elementu kombinācijām (cietajiem sakausējumiem). Tallija iedarbības sekas ir bīstamākas nekā svins, un tās ietver matu izkrišanu (alopēcija, plikpaurība), nopietnas slimības, kas rodas saskarē ar ādu, un daudzos gadījumos nāvi. Hutchinsonite tika nosaukts pēc Džona Hačinsona, slavenā Kembridžas universitātes mineraloga. Šo minerālu var atrast kalnainos Eiropas reģionos, visbiežāk rūdas atradnēs. Medicīnas zobārstniecībā populārs minerāls uc Alkoholiķi baidās no minerāla.

Hutchinsonite (Hutchinsonite) dažreiz jokojot tiek saukts par "sausu" vai "cieto spirtu", "cieto spirtu" (un ne tikai par reibinošās saindēšanās kaitīgo ietekmi uz ķermeni un cilvēka veselību). Pārtikas spirta (spirta) ķīmiskā formula ir C2 H5 (OH). Hutchinsonite (Hutchinsonite) ir ķīmiskā formula - 5 As2 S5 * (Pb, Tl) S` Ag2 S vai 5 As2 S5 * (Pb, Tl) S` Ag Ag S. Hačinsonīta (Hučinsonīta) formula dažreiz tiek pārrakstīta savādāk - As2 S5 * ( Pb) + As2 S5 * (Tl) + As2 S5 * S + As2 S5 * Ag + As2 S5 * AgS. Komponentu ķīmiskā atdalīšana ražošanā tiek veikta arī pēc dažādu spirtu veida (dažādi pēc masas un svara mehāniskās bagātināšanas slāņi, kas tiek sasmalcināti ar ultraskaņu un atdalīti centrifūgā vai uz vibrācijas platformas - šausmu filma " Citplanētieši "). Iespējamas arī citas līdzīgas ķīmiskās formulas variācijas (sastāvs atšķiras).

ADR 6.1
Toksiskas vielas (indes)
Saindēšanās risks ieelpojot, saskaroties ar ādu vai norijot. Bīstams ūdens videi vai kanalizācijas sistēmai
Lietojiet masku, izejot no transportlīdzekļa avārijas situācijā

ADR 3
Uzliesmojoši šķidrumi
Ugunsgrēka risks. Eksplozijas risks. Konteineri karsējot var eksplodēt (ļoti bīstami – viegli sadeg)

ADR 2.1
Uzliesmojošas gāzes
Ugunsgrēka risks. Eksplozijas risks. Var būt zem spiediena. Nosmakšanas risks. Var izraisīt apdegumus un/vai apsaldējumus. Karsējot konteineri var eksplodēt (ļoti bīstami – praktiski nedeg)
Izmantojiet pārsegu. Izvairieties no zemām virsmām (bedrēm, zemienēm, tranšejām)
Sarkans dimants, ADR numurs, melna vai balta liesma

ADR 2.2
Gāzes balons Nedegošas, netoksiskas gāzes.
Nosmakšanas risks. Var būt zem spiediena. Tie var izraisīt apsaldējumus (līdzīgi apdegumam – bālums, tulznas, melnās gāzes gangrēna – čīkst). Konteineri karsējot var eksplodēt (ārkārtīgi bīstami - sprādziens no dzirksteles, liesmas, sērkociņa, praktiski nedeg)
Izmantojiet pārsegu. Izvairieties no zemām virsmām (bedrēm, zemienēm, tranšejām)
Zaļš dimants, ADR numurs, melns vai balts gāzes balons (cilindrs, termosa tips)

ADR 2.3
Toksiskas gāzes. Galvaskauss un sakrustotie kauli
Saindēšanās briesmas. Var būt zem spiediena. Var izraisīt apdegumus un/vai apsaldējumus. Konteineri karsējot var eksplodēt (ārkārtīgi bīstami – momentāna gāzu izplatīšanās pa apkārtni)
Lietojiet masku, izejot no transportlīdzekļa avārijas situācijā. Izmantojiet pārsegu. Izvairieties no zemām virsmām (bedrēm, zemienēm, tranšejām)
Balts dimants, ADR numurs, melns galvaskauss un sakrustoti kauli

Arsēns(latīņu arsenicum), as, Mendeļejeva periodiskās sistēmas V grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 33, atommasa 74,9216; tērauda pelēki kristāli. Elements sastāv no viena stabila izotopa 75 as.

Vēsturiska atsauce. Dabīgie minerālu savienojumi ar sēru (orpiments kā 2 s 3, realgar kā 4 s 4) bija zināmi antīkās pasaules tautām, kas šos minerālus izmantoja kā zāles un krāsas. Bija zināms arī M. sulfīdu sadegšanas produkts - M. oksīds (iii) kā 2 o 3 ("baltais M."). Nosaukums arsenik o n ir atrodams jau Aristotelī; tas ir atvasināts no grieķu valodas. a rsen - spēcīgs, drosmīgs un kalpo M savienojumu apzīmēšanai (atbilstoši to spēcīgajai iedarbībai uz ķermeni). Tiek uzskatīts, ka nosaukums krievu valodā cēlies no “pele” (no M. preparātu izmantošanas peļu un žurku iznīcināšanai). M. saņemšana brīvā stāvoklī tiek attiecināta uz Alberts Lielais(apmēram 1250). 1789. gadā A. Lavuazjē iekļauts M. ķīmisko elementu sarakstā.

Izplatība dabā. Vidējais metāla saturs zemes garozā (klarks) ir 1,7 × 10 -4% (pēc masas), tādos daudzumos tas ir lielākajā daļā magmatisko iežu. Tā kā M. savienojumi ir gaistoši augstā temperatūrā, elements neuzkrājas magmatisko procesu laikā; tas koncentrējas, izgulsnējot no karstiem dziļūdeņiem (kopā ar s, se, sb, fe, co, ni, cu un citiem elementiem). Vulkānu izvirdumu laikā minerāli nonāk atmosfērā to gaistošo savienojumu veidā. Tā kā M. ir daudzvērtīgs, tā migrāciju lielā mērā ietekmē redoksvide. Zemes virsmas oksidējošos apstākļos veidojas arsenāti (kā 5+) un arsenīti (kā 3+). Tie ir reti minerāli, sastopami tikai derīgo izrakteņu atradņu apvidos.Vēl retāk sastopami vietējie minerāli un kā 2+ minerāli. No daudzajiem M. minerāliem (apmēram 180) tikai arsenopirīta feasam ir primāra rūpnieciska nozīme.

Nelieli daudzumi M. ir nepieciešami dzīvībai. Taču apgabalos ar derīgo izrakteņu atradnēm un jaunu vulkānu darbību augsnēs vietām ir līdz 1% metāla, kas saistīts ar mājlopu slimībām un veģetācijas bojāeju. M. uzkrāšanās īpaši raksturīga stepju un tuksnešu ainavām, kuru augsnēs M. ir neaktīvs. Mitrā klimatā M. viegli izskalojas no augsnes.

Dzīvajā vielā ir vidēji 3 × 10 -5% M, upēs 3 × 10 -7%. M., ko upes atnesis okeānā, samērā ātri apmetas. Jūras ūdenī ir tikai 1 x 10 -7% M, bet mālos un slānekļos tas ir 6,6 x 10 -4%. Nogulumu dzelzsrūdas un feromangāna mezgliņi bieži ir bagātināti ar M.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības. M. ir vairākas alotropiskas modifikācijas. Normālos apstākļos visstabilākā ir tā sauktā metāliskā jeb pelēkā M. (a -as) - tēraudpelēka trausla kristāliska masa; svaigi saplīsušam, tam ir metālisks spīdums; gaisā tas ātri izbalē, jo ir pārklāts ar plānu kārtiņu 2 o 3. Pelēkā M. kristāla režģis ir romboedrisks ( A= 4,123 a, leņķis a = 54°10", X= 0,226), slāņveida. Blīvums 5,72 g/cm3(pie 20°c), elektriskā pretestība 35 10 -8 ohm? m, vai 35 10 -6 ohm? cm, elektriskās pretestības temperatūras koeficients 3,9 10 -3 (0°-100 °c), Brinela cietība 1470 Mn/m2 vai 147 kgf/mm 2(3-4 pēc Mosa); M. diamagnētisks. Atmosfēras spiedienā metāls sublimējas 615 °C temperatūrā bez kušanas, jo trīskāršais punkts a -as atrodas 816 °C un 36 spiedienā. plkst. M. tvaiks sastāv no 4 molekulām līdz 800 ° C, virs 1700 ° C - tikai no 2 molekulām. Metāla tvaikiem kondensējoties uz virsmas, kas atdzesēta ar šķidru gaisu, veidojas dzeltens metāls - caurspīdīgi kristāli, mīksti kā vasks, ar blīvumu 1,97 g/cm3, pēc īpašībām līdzīgas baltajai fosfors. Vieglā vai vājā karsēšanas ietekmē tas pārvēršas par pelēku M. Ir zināmas arī stiklveida amorfās modifikācijas: melna M. un brūna M., kas karsējot virs 270°c pārvēršas par pelēku M.

Atoma M ārējo elektronu konfigurācija. 3 d 10 4 s 2 4 lpp 3. Savienojumos M ir oksidācijas pakāpes + 5, + 3 un – 3. Pelēks M ir ievērojami mazāk ķīmiski aktīvs nekā fosfors. Karsējot gaisā virs 400°C, M sadedzina, veidojot 2 o 3. M savienojas tieši ar halogēniem; normālos apstākļos asf 5 - gāze; asf 3, ascl 3, asbr 3 - bezkrāsaini, ļoti gaistoši šķidrumi; asi 3 un as 2 l 4 - sarkani kristāli. M. karsējot ar sēru, tiek iegūti šādi sulfīdi: oranžsarkans kā 4 s 4 un citrondzeltens kā 2 s 3. Gaiši dzeltens sulfīds kā 2 s 5 tiek izgulsnēts, ielaižot h 2 s ar ledu atdzesētā arsēnskābes (vai tās sāļu) šķīdumā kūpošā sālsskābē: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s = as 2 s 5 + 8h 2 o ; Apmēram 500 ° C temperatūrā tas sadalās kā 2 s 3 un sērā. Visi M. sulfīdi nešķīst ūdenī un atšķaidītās skābēs. Spēcīgi oksidētāji (maisījumi hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) pārvērš tos h 3 aso 4 un h 2 so 4 maisījumā. Sulfīds kā 2 s 3 viegli šķīst amonija un sārmu metālu sulfīdos un polisulfīdos, veidojot skābju sāļus - tioarsēnu h 3 ass 3 un tioarsēnu h 3 ass 4. Ar skābekli M. rada oksīdus: M. oksīds (iii) kā 2 o 3 - arsēna anhidrīds un M. oksīds (v) kā 2 o 5 - arsēna anhidrīds. Pirmais no tiem veidojas, skābekļa iedarbībā uz metālu vai tā sulfīdiem, piemēram, 2as 2 s 3 + 9o 2 = 2as 2 o 3 + 6so 2. 2 o 3 tvaikiem kondensējoties bezkrāsainā stiklveida masā, kas laika gaitā kļūst necaurspīdīga, veidojoties maziem kubiskiem kristāliem, blīvums 3,865 g/cm3. Tvaika blīvums atbilst formulai 4 o 6: virs 1800°C tvaiks sastāv no 2 o 3. Pie 100 Gūdens šķīst 2.1 G kā 2 o 3 (pie 25°C). M. oksīds (iii) ir amfotērisks savienojums, kam pārsvarā ir skābas īpašības. Ir zināmi sāļi (arsenīti), kas atbilst ortoarsēnskābei h 3 aso 3 un metaarsenic haso 2; pašas skābes nav iegūtas. Ūdenī šķīst tikai sārmu metālu un amonija arsenīti. kā 2 o 3 un arsenīti parasti ir reducētāji (piemēram, kā 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), bet var būt arī oksidētāji (piemēram, kā 2 o 3 + 3c = 2as + 3co ).

M. oksīdu (v) iegūst, karsējot arsēnskābi h 3 aso 4 (apmēram 200°c). Tas ir bezkrāsains, apmēram 500 ° C temperatūrā sadalās kā 2 o 3 un o 2. Arsēnskābi iegūst, iedarbojoties ar koncentrētu hno 3 kā vai kā 2 o 3. Arsēnskābes sāļi (arsenāti) nešķīst ūdenī, izņemot sārmu metālu un amonija sāļus. Ir zināmi sāļi, kas atbilst ortoarsēna skābēm h 3 aso 4 , metaarsenic haso 3 un piroarsēna skābēm h 4 kā 2 o 7 ; pēdējās divas skābes netika iegūtas brīvā stāvoklī. Sakausējot ar metāliem, metāls lielākoties veido savienojumus ( arsenīdi).

Saņemšana un lietošana . M. ražo rūpnieciski, karsējot arsēna pirītus:

feass = fess + as

vai (retāk) samazinājums par 2 o 3 ar akmeņoglēm. Abus procesus veic retortēs, kas izgatavotas no ugunsizturīga māla, kas savienotas ar uztvērēju M tvaiku kondensācijai Arsēna anhidrīdu iegūst arsēna rūdu oksidatīvās grauzdēšanas rezultātā vai kā blakusproduktu, apgrauzdējot polimetāla rūdas, kuras gandrīz vienmēr satur M. oksidatīvā grauzdēšana, jo veidojas 2 o 3 tvaiki, kas kondensējas uztveršanas kamerās. Neapstrādātu 2 o 3 attīra ar sublimāciju 500–600 °C temperatūrā. Attīrīts kā 2 o 3 izmanto M. un tā preparātu ražošanai.

Svinā, ko izmanto šautenes šāvienu ražošanai, ievada nelielas M piedevas (0,2-1,0% no svara) (M palielina izkausētā svina virsmas spraigumu, kā rezultātā šāviens iegūst sfērisku formu; M nedaudz palielina cietību no svina). Kā daļējs antimona aizstājējs M. ir iekļauts dažos babbitos un apdrukas sakausējumos.

Pure M. nav indīgs, taču visi tā savienojumi, kas šķīst ūdenī vai var izšķīst kuņģa sulas ietekmē, ir ārkārtīgi indīgi; īpaši bīstami arsēna ūdeņradis. No ražošanā izmantotajiem M savienojumiem arsēna anhidrīds ir toksiskākais. Gandrīz visas krāsaino metālu sulfīdu rūdas, kā arī dzelzs (sēra) pirīts satur metālu piemaisījumus. Tāpēc to oksidatīvās grauzdēšanas laikā kopā ar sēra dioksīdu vienmēr veidojas 2, kā 2 o 3; Lielākā daļa no tā kondensējas dūmu kanālos, bet, ja nav attīrīšanas iekārtu vai tās efektivitāte ir zema, rūdas krāšņu izplūdes gāzes aiznes ievērojamu daudzumu kā 2 o 3. Tīrais M., kaut arī nav indīgs, vienmēr ir pārklāts ar indīgu pārklājumu kā 2 o 3, ja to uzglabā gaisā. Ja nav pienācīgas ventilācijas, metālu (dzelzs, cinka) kodināšana ar rūpniecisko sērskābi vai sālsskābi, kas satur metālu piejaukumu, ir ārkārtīgi bīstama, jo tā rada arsēna ūdeņradi.

S. A. Pogodins.

M. ķermenī. Kā mikroelements M. ir visuresošs dzīvajā dabā. Vidējais M saturs augsnēs ir 4 · 10 -4%, augu pelnos - 3 · 10 -5%. M saturs jūras organismos ir augstāks nekā sauszemes organismos (zivīs 0,6-4,7 mg 1 Kilograms jēlviela uzkrājas aknās). Vidējais M saturs cilvēka organismā ir 0,08-0,2 mg/kg. Asinīs M. koncentrējas eritrocītos, kur tas saistās ar hemoglobīna molekulu (un globīna frakcijā ir divreiz vairāk nekā hēma). Lielākais tā daudzums (uz 1 G audi) atrodas nierēs un aknās. Daudz M. atrodas plaušās un liesā, ādā un matos; salīdzinoši maz - cerebrospinālajā šķidrumā, smadzenēs (galvenokārt hipofīzē), dzimumdziedzeros u.c. Audos M. ir atrodams galvenajā olbaltumvielu frakcijā, daudz mazāk skābē šķīstošajā frakcijā, un tikai neliela daļa no tās ir. atrodams lipīdu frakcijā. M. piedalās redoksreakcijās: komplekso ogļhidrātu oksidatīvā sadalīšanā, fermentācijā, glikolīzē uc M. savienojumus bioķīmijā izmanto kā specifiskus inhibitori enzīmi vielmaiņas reakciju pētīšanai.

M. medicīnā. M. organiskos savienojumus (aminarsonu, miarsenolu, novarsenālu, osarsolu) galvenokārt izmanto sifilisa un vienšūņu slimību ārstēšanai. Kā vispārēji stiprinoši un tonizējoši līdzekļi tiek noteikti M. neorganiskie preparāti - nātrija arsenīts (nātrija arsenāts), kālija arsenīts (kālija arsenāts), arsēna anhidrīds kā 2 o 3. Lietojot lokāli, neorganiskie M. preparāti var izraisīt nekrotizējošo efektu bez iepriekšēja kairinājuma, padarot šo procesu gandrīz nesāpīgu; Šī īpašība, kas visizteiktākā ir 2 o 3, tiek izmantota zobārstniecībā, lai iznīcinātu zobu mīkstumu. Neorganiskos M. preparātus lieto arī psoriāzes ārstēšanai.

Mākslīgi iegūti radioaktīvie izotopi M. 74 as (t 1/2 = 17,5 dienas) un 76 as (t 1/2 = 26,8 h) tiek izmantoti diagnostikas un terapeitiskiem nolūkiem. Ar to palīdzību tiek noskaidrota smadzeņu audzēju atrašanās vieta un noteikta to izņemšanas radikalitātes pakāpe. Radioaktīvo M. dažreiz lieto asins slimībām utt.

Saskaņā ar Starptautiskās radiācijas aizsardzības komisijas rekomendācijām maksimālais pieļaujamais saturs 76 kā organismā ir 11 Mccurie. Saskaņā ar PSRS pieņemtajiem sanitārajiem standartiem maksimālā pieļaujamā koncentrācija 76 kā ūdenī un atklātās ūdenskrātuvēs ir 1 10 -7 kirī/l, darba telpu gaisā 5 10 -11 kirī/l. Visi M. preparāti ir ļoti indīgi. Akūtas saindēšanās gadījumā tiek novērotas stipras sāpes vēderā, caureja un nieru bojājumi; Iespējams sabrukums un krampji. Hroniskas saindēšanās gadījumā visbiežāk sastopami kuņģa-zarnu trakta traucējumi, elpceļu gļotādu katars (faringīts, laringīts, bronhīts), ādas bojājumi (ekzantēma, melanoze, hiperkeratoze), jutīguma traucējumi; iespējama aplastiskās anēmijas attīstība. Saindēšanās ārstēšanā ar M. zālēm vislielākā nozīme ir unitiolam.

Rūpnieciskās saindēšanās novēršanas pasākumiem galvenokārt jābūt vērstiem uz tehnoloģiskā procesa mehanizāciju, blīvēšanu un putekļu noņemšanu, efektīvas ventilācijas izveidi un darbinieku nodrošināšanu ar individuālajiem aizsardzības līdzekļiem pret putekļu iedarbību. Nepieciešamas regulāras darbinieku medicīniskās pārbaudes. Sākotnējās medicīniskās pārbaudes tiek veiktas, pieņemot darbā, un darbiniekiem - reizi sešos mēnešos.

Lit.: Remi G., Neorganiskās ķīmijas kurss, tulk. no vācu val., 1. sēj., M., 1963, 1. lpp. 700-712; Pogodins S. A., Arsēns, grāmatā: Brief Chemical Encyclopedia, 3. sēj., M., 1964; Kaitīgās vielas rūpniecībā, vispārīgi. ed. N. V. Lazareva, 6. izd., 2. daļa, Ļeņingrada, 1971. gads.

lejupielādēt kopsavilkumu

Cilvēkiem ir zināms elementārais arsēns un tā savienojumu toksiskās īpašības ļoti ilgu laiku. Pie šāda secinājuma var nonākt, zinot, ka mūsdienās joprojām izmantoto metodi nāves noteikšanai no saindēšanās ar arsēnu 1836. gadā radīja Džeimss Maršess.

Arsēns jeb “indes karalis” ir vienkārša viela, kas dabā brīvā formā sastopama reti. Tas ir metāls ar trauslu struktūru, pelēkā krāsā ar nedaudz zaļganu nokrāsu un izteiktu tērauda spīdumu.

Kristāliskā stāvoklī tas ir līdzīgs citiem metāliem un tam ir laba siltumvadītspēja un elektrovadītspēja, taču tā nemetāliskās īpašības ir daudz izteiktākas. Piemēram, jebkurš arsēna hidroksīds ir skābe.

Elementārais arsēns, kā arī jebkurš tā savienojums ir ārkārtīgi indīgs, taču šādas vielas ir diezgan grūti iegūt, jo tas reaģē ar lielāko daļu metālu un nemetālu tikai ļoti augstā temperatūrā.

Tūkstošiem gadu elementārais arsēna metāls un tā oksīdi tika sajaukti ar vienu un to pašu vielu. Skaidrība tika ieviesta tikai 18. gadsimta beigās. Ķīmiskajā periodiskajā tabulā arsēna nosaukums (33As) izklausās pēc arsēna, no latīņu valodas arsenicum - tiešs aizguvums no grieķu valodas, kas savukārt ir zarnik transformācija. Tieši to senie persieši un asīrieši sauca par labi zināmo dzelteno orpimentu (arsēna sulfīdu).

Krievu nosaukuma izcelsme ir saistīta ar tautas frāzēm “pele” un “inde”, jo oksīds ilgu laiku bija vienīgā efektīvā viela grauzēju apkarošanai.

Ražošana un pielietojums

Līdz šim ir zināms, ka arsēnu satur nedaudz vairāk nekā 200 minerālu. Vairumā gadījumu tas atrodas sudraba, vara vai svina rūdas atradnēs. Tomēr minerāls, kam ir primārā rūpnieciskā nozīme, ir arsēna pirīts vai arsenopirīts.

Starp daudzajiem metāliskā (pelēkā) arsēna iegūšanas veidiem ir arsenopirīta grauzdēšana ar sekojošu tā oksīda reducēšanu, izmantojot antracīta ogles, bet galvenā izejmateriāla daļa tiek pārstrādāta baltajā arsēnā jeb arsēna trioksīdā – arsēna anhidrīdā.

Pelēkā arsēna, sudrabaina, rupji kristāliska metāla, izmantošana ir īpaši svarīga metalurģijas ražošanā, jo to izmanto:

• kā kušņu vai leģējošu piedevu noteiktu sakausējumu ražošanai;
• kā piedeva, kas palielina svina un vara izstrādājumu cietību un paaugstina šķidrā svina virsmas spraigumu.

Arsēna III - arsēna trioksīda izmantošana ir daudz plašāka:

• lauksaimniecībā - sēklu apstrāde, augu slimību apkarošana, kukaiņu kaitēkļu un grauzēju iznīcināšana;
• stikla rūpniecībā - stikla ar viegli kausējamu, bezkrāsainu stiklu ražošana, kā arī spoguļu ražošanā;
• ādas rūpniecībā – ādas konservēšana;
• laboratorijas ķīmiskajās analīzēs arsēna sāļi ir analītiski reaģenti;
• ārējai lietošanai paredzētu koka izstrādājumu aizsardzība pret puves - gulšņi, stabi, žogi;
• nešķīstošos arsēna sāļus izmanto pusvadītāju materiālu, tostarp jonu selektīvo membrānu, ražošanai;
• ķīmisko kaujas līdzekļu ražošana – noturīgs leizīts un indīgi dūmu adamsīts;
• medicīnā – medikamentu ražošanai, kā arī zobu ārstēšanā – kā anestēzijas līdzekli.

Rūpnieciskā drošība

Pašlaik ir apstiprināti šādi pamata drošības pasākumi darbam ar arsēnu:

• pilnīga iekārtas hermētiskums;
• intensīvas ventilācijas izmantošana gāzu, pulvera un putekļu noņemšanai, kā arī gaisa analīzes veikšana saskaņā ar noteikto grafiku;
• individuālo aizsardzības līdzekļu lietošana: aizsargbrilles, cimdi, speciālie tērpi un, ja nepieciešams, gāzmaska;

Katrai ražošanas nozarei ir savi īpaši noteikumi, un darbinieku drošības apmācība tiek veikta pret parakstu katru gadu, reizi ceturksnī. Sievietes un zēni, kas jaunāki par 18 gadiem, nedrīkst strādāt ar arsēnu, un vīriešiem reizi ceturksnī ir jāveic medicīniskās pārbaudes.

Iespējamie saindēšanās cēloņi

Vai mūsdienās ir iespējams saindēties ar arsēnu? Protams, ka jā, jo neviens no strādājošajiem nav apdrošināts pret nelaimes gadījumiem darbā un, ikdienā lietojot indes uz arsēna bāzes, tās var nejauši iekļūt organismā. Dažkārt tiek fiksēti tīši saindēšanās gadījumi – pašnāvība vai slepkavība. Visas šīs epizodes tiek klasificētas kā akūtas saindēšanās.

Saindēšanās ar arsēnu var rasties arī, ja darba vietā tiek pakļautas nelielas devas, kā arī ilgstoši patērējot piesārņotu ūdeni vai lietojot medikamentus. Šādas saindēšanās ir klasificētas kā hroniskas.

Īpašā, subakūtā saindēšanās kategorijā ietilpst gadījumi, kad cilvēks nonāk saskarē ar adamsītu, ko dažās valstīs policija izmanto, lai izkliedētu masu demonstrācijas. Indēs, kas klasificētas kā ķīmiskās kaujas vielas, adamsīts ieņem vietu starp sternītiem – savienojumiem, kas kairina augšējos elpceļus.

Vēl viens izplatīts saindēšanās ar arsēnu cēlonis ir sēņu vākšana vietās, kur tiek iznīcināti ķīmiskie ieroči, vai negodīga arsēnu saturošu atkritumu iznīcināšana. Šādās platībās augošo sēņu augļķermeņos arsēna koncentrācija 1000 reižu pārsniedz pieļaujamo robežu, taču tās garša un smarža neatšķiras no tām pašām sēnēm, kas aug blakus “tīrajās” vietās. Turklāt zinātnieki ir nonākuši pie secinājuma, ka micēlijas dod priekšroku augsnēm, kas bagātas ar arsēnu, tāpēc lietotu sēņu ēšana bez atbilstošas ​​laboratorijas analīzes ir diezgan neapdomīga.

Nedrīkst aizmirst, ka akūtu, subakūtu vai hronisku saindēšanos ar arsēnu var izraisīt arī nepareiza dārzeņu vai augļu mazgāšana, jo grauzēju apkarošanai uzglabāšanas telpās aktīvi tiek izmantoti preparāti uz arsēna bāzes.

Arsēna ietekme uz cilvēka ķermeni

Arsēns ātri un viegli iekļūst ādā, plaušās un kuņģa-zarnu traktā, savukārt neorganiskie savienojumi arsēna trioksīds uzsūcas vieglāk nekā organiskie. Visbīstamākā gāze cilvēkiem ir arsīna gāze jeb arsēna ūdeņradis. Tīrā veidā arsīns ne pēc kā nesmaržo, tāpēc pirms izmantošanas ražošanā tam pievieno speciālu piemaisījumu, pēc kura tas iegūst ķiploku smaržu.

Pēc iekļūšanas iekšā 24 stundu laikā arsēns ietekmē visus iekšējos orgānus, nokļūstot tajos ar asinsriti, un pēc 2 nedēļām tā pēdas var atrast kaulos, ādā, matos un nagos.

Arsēna izvadīšanai no organisma nepieciešams ilgs laiks, jo tikai aptuveni 7% izdalās ar izkārnījumiem. Un, neskatoties uz to, ka urīns izdalās 93%, pat pēc vienas devas lietošanas un pēc 10 dienām tajā joprojām ir tā pēdas.

Neatkarīgi no iekļūšanas veida arsēns darbojas šādi:

• Nokļūstot asins plazmā, tas veido spēcīgu saikni ar hemoglobīnu;
• caur asinsvadiem sasniedz visus orgānus, arī nervu sistēmas audus;
• izraisa traucējumus šūnu elpošanas bioķīmijā.

Simptomi

Saindēšanās ar arsēnu raksturīgie simptomi ir atkarīgi no saņemtās vielas devas.

Nāvējošā deva cilvēkam saindēšanās ar arsēnu dēļ, ja uzņemts arsēna trioksīds, ir no 50 līdz 340 mg. Tās vērtība ir tieši atkarīga no cilvēka veselības stāvokļa un svara, kā arī no tā, kāda veida toksiskā viela tika izmantota.

Arsēna ūdeņraža nāves rādītāji ir šādi:

• gāzu ieelpošana 15 minūtes ar koncentrāciju 0,6 mg/l;
• 5 min – 1,3 mg/l;
• vairākas ieelpas – 2-4 mg/l;
• uzreiz – 5 mg/l.

Saindēšanās pazīmes ir atkarīgas no bojājuma veida:

• Akūta forma– ir metāla garša mutē, ko pavada dedzinoša sajūta kaklā un balsenes spazmas. Āda kļūst zilgana, un acu un plaukstu sklēra kļūst dzeltena. Asinsspiediens pazeminās un rodas smagi reiboņa lēkmes. Attīstās akūta nieru un aknu mazspēja. Stipri sāp kuņģis un rodas nekontrolējama caureja, kas ātri izvada šķidrumu no organisma, kā rezultātā rodas dehidratācija. Smagos gadījumos iespējama: spazmas vai plaušu tūska, paralīze, samaņas zudums un koma.
• Subakūta forma- smags acu un gļotādu kairinājums, kas izraisa acu asarošanu un "iesnas". Šķaudīšana, klepus un spiediena sajūta krūtīs. Iespējama slikta dūša un vemšana, ar metālisku pēcgaršu mutē. Man ir īpaši stipras galvassāpes.
• Hroniska forma– anēmiski apstākļi, vispārējs savārgums un ātrs fiziskais nogurums. Parādās ekstremitāšu vājums, perifērās jutības zudums, ādas zonu nejutīgums un “spraudes”. Visā ķermenī attīstās ilgstoša rosacea, telangiektāzija un zirnekļa vēnas. Iespējamas bīstamas sekas - encefalopātijas un toksiskā hepatīta attīstība. Pateicoties augstajai kancerogenitātei, arsēns var būt stimuls vēža attīstībai.

Tipiska hroniskas saindēšanās ar arsēnu pazīme ir baltas svītras uz nagiem.

Vīriešiem, kuri ilgstoši strādā bīstamu darbu, saindēšanās ar arsēnu izraisa simptomus un šādas izmaiņas:

• hiperkeratoze - pārmērīga ādas virsmas slāņu augšana;
• ādas sausums, lobīšanās un lobīšanās visās ķermeņa daļās;
• pastiprināta sarkanā pigmentācija deniņos, plakstiņos, kaklā, padusēs, sprauslās un sēkliniekos;
• Uz nagiem parādās šķērseniskas baltas svītras.

Saindēšanās ar arsēnu zobārstniecībā

Arsēnu medicīnā izmanto kā dažu zāļu sastāvdaļu, kas izraisa lokālu un vispārēju iedarbību. Tas var palīdzēt izraisīt kairinājumu, cauterizēt vai anestēzēt, kā arī darboties kā vielmaiņas un hematopoēzes regulators. Preparātus, kuru pamatā ir organiskie arsēna savienojumi, plaši izmanto ķīmijterapijai, spirohetozei un citām daudzām vienšūņu izraisītām slimībām, kā arī sifilisa, recidivējoša drudža, malārijas un Simanovska-Vinsenta stenokardijas ārstēšanai.

Tā kā arsēna pastas joprojām tiek izmantotas mājas zobārstniecībā, daudzus cilvēkus moka jautājumi: kāpēc tās tiek lietotas un vai ir iespējama saindēšanās ar arsēnu zobārstniecības laikā, cik ilgi arsēnu drīkst turēt zobā un kas notiks, ja arsēnu norīsi no zobs? Atbildēsim īsi un secībā:

• pēc arsēna mirst zobā esošais nervs;
• pelēkās arsēna pastas privātos zobārstniecības kabinetos izmanto kā anestēzijas līdzekli pulpas devitalizācijai, ja to nepanesības dēļ nav iespējams izmantot mūsdienīgus līdzekļus, bet valsts kabinetos tas ir iespējams vai nu vecmodīgi, vai lētuma dēļ;
• Pat bērns nevar saindēties ar arsēna pastu zobu ārstēšanas laikā;
• Devitalizējošas pastas uz viensaknes zobiem varat glabāt ne ilgāk kā 24 stundas, bet uz citiem tikai līdz 48 stundām, pretējā gadījumā zobs kļūs melns;
• Depulpin pastu var uzglabāt 2 nedēļas;
• Ja ēdat vati ar arsēna pastu, nekas slikts nenotiks, taču tomēr labāk ir ievērot šādas procedūras:
  • rūpīgi izskalojiet mutes dobumu un zobu dobumu ar remdenu kumelīšu uzlējumu vai vāji koncentrētu sodas šķīdumu;
  • ievietojiet zoba dobumā sausu vates tamponu;
  • pēc izvēles, bet, lai “nomierinātu dvēseli”, ja tas ir, paņemiet jebkāda veida sorbentu vai izdzeriet glāzi piena, varat apēst 100 g biezpiena;
  • drīz apmeklējiet ārstu.

Uz piezīmes. Jums nevajadzētu paciest zobu sāpes zem pildījuma ar arsēna pastu. Nepieciešama neplānota zobārsta vizīte.

Pirmā palīdzība saindēšanās gadījumā

Kā uzvesties saindēšanās ar arsēnu gadījumā un kā to izvadīt no organisma? Sniedzot pirmo palīdzību, jums jāievēro šāds algoritms:

1. Izsauciet ātro palīdzību un nodrošiniet telpā svaigu gaisu.
2. Dodiet vemšanas līdzekli.
3. Dāsni izskalojiet kuņģi.
4. Dodiet pienu ar saputotu proteīnu vai dodiet jebkuru pieejamo sorbentu.
5. Novietojiet uz vēdera karstu sildīšanas paliktni.
6. Ja ēdat, izdzeriet vairākas glāzes šķīduma – 1 ēdamkarote dedzināta magnēzija, kas izšķīdināta 200 ml ūdens.
7. Aizliegts dzert skābos dzērienus un ieelpot amonjaku.
8. Ja ir krampji, aktīvi berzējiet ekstremitātes.

Vai ir pretlīdzeklis arsēnam un kur tādu var dabūt?

Uzņēmumu medicīnas centros, kur izmanto arsēnu, kopuzņēmuma pirmās palīdzības aptieciņā jābūt specifiskam pretlīdzeklim - unitol.

Neuzmanīgas mājsaimniecības saindēšanās gadījumos par savām aizdomām jāziņo neatliekamās medicīniskās palīdzības operatoram, lai brigāde varētu to nekavējoties ievadīt pēc ierašanās.

Ārstēšana

Terapeitiskās darbības ir atkarīgas no intoksikācijas smaguma pakāpes. Akūtas saindēšanās gadījumā tiek izmantotas dimerkaprola (unitola) injekcijas:

• pirmajā dienā ik pēc 6 stundām 2-3 mg/kg;
• 2-5 dienas pēc saindēšanās - ik pēc 12 stundām;
• 6-10 dienas - 1 reizi dienā.

Smagiem simptomiem unitola devu palielina līdz 3-5 mg/kg.

Lai mazinātu sāpes vēderā, tiek izmantotas atropīna injekcijas ar morfīnu, un, lai novērstu šķidruma aizplūšanu no ķermeņa, tiek izmantoti fizioloģiskā šķīduma pilinātāji ar glikozi un adrenalīnu, intravenoza kalcija hlorīda un nātrija tiosulfāta ievadīšana. Vēdera sāpēm tiek veiktas morfīna injekcijas ar atropīnu. Akūtas nieru mazspējas gadījumā tiek izmantota hemodialīze un/vai apmaiņas asins pārliešana.

Ārstējot hroniskas saindēšanās formas, D-penicilamīnu lieto 5 dienu kursos.

Arsēns- minerāls no vietējo elementu klases, pusmetāls, ķīmiskā formula As. Parastie piemaisījumi ir Sb, S, Fe, Ag, Ni; retāk Bi un V. As saturs vietējā arsēnā sasniedz 98%. Periodiskās tabulas ceturtā perioda 15. grupas ķīmiskais elements (pēc novecojušās klasifikācijas - piektās grupas galvenā apakšgrupa); ir atomskaitlis 33. Arsēns (neapstrādāts arsēns) ir cieta viela, kas iegūta no dabīgiem arsenopirītiem. Tas pastāv divās galvenajās formās: parastais, tā sauktais “metāliskais” arsēns spīdīgu tērauda krāsas kristālu veidā, trausls, ūdenī nešķīstošs, un dzeltens arsēns, kristālisks, diezgan nestabils. Arsēnu izmanto arsēna disulfīda, skrotis, cietās bronzas un dažādu citu sakausējumu (alvas, vara uc) ražošanā.

Skatīt arī:

STRUKTŪRA

Ir identificētas vairākas arsēna alotropās modifikācijas. Normālos apstākļos metāliskais vai pelēkais arsēns (alfa arsēns) ir stabils. Pelēkā arsēna kristāliskais režģis ir romboedrisks, slāņains, ar periodu a = 4,123 A, leņķis a = 54° 10′. Blīvums (20° C temperatūrā) 5,72 g/cm 3; temperatūras koeficients lineārā izplešanās 3,36 10 grādi; īpatnējā elektriskā pretestība (temperatūra 0° C) 35 10 -6 omi cm; NV = f 147; koeficients saspiežamība (30° C temperatūrā) 4,5 x 10 -6 cm 2 /kg. Alfa-arsēna kušanas temperatūra ir 816 ° C pie spiediena 36 atmosfēras.

Zem atm. Arsēns sublimējas zem spiediena 615°C temperatūrā, nekusot. Sublimācijas siltums 102 cal/g. Arsēna tvaiki ir bezkrāsaini, līdz 800°C temperatūrai tie sastāv no As 4 molekulām, no 800 līdz 1700°C - no As 4 un As 2 maisījuma, virs 1700°C temperatūras - tikai no As 2. Ātri kondensējoties arsēna tvaikiem uz virsmas, kas atdzesēta ar šķidru gaisu, veidojas dzeltens arsēns - caurspīdīgi mīkstie kubiskās sistēmas kristāli ar blīvumu 1,97 g/cm 3 . Ir zināmas arī citas metastabilas arsēna modifikācijas: beta-arsēns - amorfs stiklveida, gamma-arsēns - dzeltenbrūns un delta-arsēns - brūns amorfs ar blīvumu attiecīgi 4,73; 4,97 un 5,10 g/cm3. Temperatūrā virs 270°C šīs modifikācijas pārvēršas pelēkā arsēnā.

ĪPAŠĪBAS

Krāsa uz svaiga lūzuma ir cinka balta, skārda-balta līdz gaiši pelēka, ātri izbalē, jo veidojas tumši pelēks traips; melns uz izturētas virsmas. Cietība pēc Mosa skalas 3 - 3,5. Blīvums 5,63 - 5,8 g/cm3. Trausls. Diagnosticēta pēc ķiplokiem raksturīgās smaržas, kad to sasita. Šķelšanās ir ideāla saskaņā ar (0001) un mazāk perfekta saskaņā ar (0112). Lūzums ir graudains. Ud. svars 5,63-5,78. Līnija ir pelēka, alvas balta. Spīdums ir metālisks, spēcīgs (svaigi saplīstot), ātri izgaist un kļūst blāvs uz oksidētas virsmas, kas laika gaitā ir kļuvusi melna. Ir diamagnētisks.

MORFOLOĢIJA

IZCELSMES

Arsēns rodas hidrotermālās atradnēs kā metakoloidāli veidojumi tukšumos, kas acīmredzot veidojas hidrotermālās aktivitātes pēdējos brīžos. Saistībā ar to sastopami dažāda sastāva niķeļa, kobalta, sudraba, svina uc sēra savienojumi, kā arī nemetāliskie minerāli.

Literatūrā ir norādes par arsēna sekundāro izcelsmi arsēna rūdas atradņu laika apstākļu zonās, kas, vispārīgi runājot, ir maz ticams, ņemot vērā, ka šādos apstākļos tas ir ļoti nestabils un, ātri oksidējoties, pilnībā sadalās. Melnā garoza sastāv no smalka arsēna un arsenolīta (As 2 O 3) maisījuma. Galu galā veidojas tīrs arsenolīts.

Zemes garozā arsēna koncentrācija ir zema un sasniedz 1,5 ppm. Tas ir atrodams augsnē un minerālos, un vēja un ūdens erozijas rezultātā var tikt izdalīts gaisā, ūdenī un augsnē. Turklāt elements nonāk atmosfērā no citiem avotiem. Vulkānu izvirdumu rezultātā gaisā izdalās aptuveni 3 tūkstoši tonnu arsēna gadā, mikroorganismi saražo 20 tūkstošus tonnu gaistošā metilarsīna gadā, bet fosilā kurināmā sadegšanas rezultātā 80 tūkstoši tonnu izdalās. tajā pašā periodā.

PSRS teritorijā vietējais arsēns tika atrasts vairākās atradnēs. No tiem mēs atzīmējam Sadonas hidrotermālo svina-cinka atradni, kur tas vairākkārt tika novērots nierveida masu veidā uz kristāliskā kalcīta ar galēnu un sfalerītu. Upes kreisajā krastā tika atrasti lieli nierveida vietējā arsēna uzkrājumi ar koncentrisku čaumalu līdzīgu struktūru. Čikoja (Transbaikālija). Paraģenēzē ar to tika novērots tikai kalcīts loku veidā uz plānām dzīslām, kas griezās pāri senām kristāliskām šķiedrām. Arsēns fragmentu veidā (76. att.) tika atrasts arī st. Jalinda, Amurskaya dzelzceļš utt un citās vietās.

Vairākās atradnēs Saksijā (Freibergā, Šnēbergā, Annabergā uc) vietējais arsēns tika novērots saistībā ar kobalta, niķeļa, sudraba, vietējā bismuta uc arsēna savienojumiem. Visiem šiem un citiem šī minerāla atradumiem nav nozīmes. praktiska nozīme.

PIETEIKUMS

Arsēna sulfīda savienojumus - orpimentu un realgaru - izmanto glezniecībā kā krāsas un ādas rūpniecībā kā līdzekli matu noņemšanai no ādas. Pirotehnikā realgāru izmanto, lai ražotu “grieķu” vai “indiešu” uguni, kas rodas, sadegot reālgāra maisījumam ar sēru un nitrātu (degot, veidojas spilgti balta liesma).
Daži arsēna organisko elementu savienojumi ir ķīmiskās kaujas vielas, piemēram, leizīts.

20. gadsimta sākumā sifilisa ārstēšanai izmantoja dažus kakodila atvasinājumus, piemēram, salvarsānu; laika gaitā šīs zāles no medicīniskas lietošanas sifilisa ārstēšanai izspieda citas, mazāk toksiskas un efektīvākas farmaceitiskās zāles, kas. nesatur arsēnu.

Daudzi arsēna savienojumi ļoti mazās devās tiek izmantoti kā zāles anēmijas un vairāku citu nopietnu slimību apkarošanai, jo tiem ir klīniski pamanāma stimulējoša iedarbība uz vairākām specifiskām organisma funkcijām, jo ​​īpaši uz asinsradi. No neorganiskajiem arsēna savienojumiem arsēna anhidrīdu var izmantot medicīnā tablešu pagatavošanai un zobārstniecības praksē pastas veidā kā nekrotizējošo līdzekli. Šīs zāles sarunvalodā un sarunvalodā sauca par "arsēnu" un tika izmantotas zobārstniecībā lokālai zobu nerva nekrozei. Pašlaik zobārstniecības praksē arsēna preparātus to toksicitātes dēļ izmanto reti. Tagad ir izstrādātas un tiek izmantotas citas nesāpīgas zoba nerva nekrozes metodes vietējā anestēzijā.

Arsēns - As

KLASIFIKĀCIJA

Arsēns ir nemetāls un veido savienojumus, kas pēc tā ķīmiskajām īpašībām ir līdzīgi. Tomēr kopā ar nemetāliskām īpašībām arsēnam piemīt arī metāliskas īpašības. Normālos apstākļos gaisā arsēns no virsmas nedaudz oksidējas. Arsēns un tā analogi nešķīst ne ūdenī, ne organiskajos šķīdinātājos.

Arsēns ir ķīmiski aktīvs. Gaisā normālā temperatūrā pat kompakts (kausēts) metālisks arsēns viegli oksidējas; karsējot pulverveida arsēns uzliesmo un sadeg ar zilu liesmu, veidojot As 2 O 3 oksīdu. Termiski mazāk stabils negaistošs oksīds Kā 2 O 5 ir zināms arī.

Sildot (ja nav gaisa), Kā sublimē (sublimācijas temperatūra 615 o C). Tvaiks sastāv no As 4 molekulām ar nenozīmīgu (apmēram 0,03%) As 2 molekulu piejaukumu.

Arsēns pieder oksidējošo-reducējošo elementu grupai. Saskaroties ar spēcīgiem reducētājiem, tam piemīt oksidējošas īpašības. Tādējādi metālu un ūdeņraža iedarbībā izdalīšanās brīdī tas spēj ražot atbilstošos metāla un ūdeņraža savienojumus:

6Ca +As 4 = 2Ca 3 As 2

Spēcīgu oksidētāju ietekmē arsēns pārvēršas trīs vai piecvērtīgā stāvoklī. Piemēram, sildot gaisā, arsēns, oksidēts ar skābekli, sadedzina un veido baltus dūmus - arsēna (III) oksīdu As 2 O 3:

Kā 4 + 3O 2 = 2As 2 O 3

Stabilas arsēna oksīda formas gāzes fāzē ir seskvioksīds (arsēna anhidrīds) As 2 O 3 un tā dimērs As 4 O 6. Līdz 300 o C gāzveida fāzē galvenā forma ir dimērs, virs šīs temperatūras tas ir jūtami disociēts, un temperatūrā virs 1800 o C gāzveida oksīds praktiski sastāv no monomēriskām As 2 O 3 molekulām.

Gāzveida As 4 O 6 un As 2 O 3 maisījums veidojas As sadegšanas laikā skābeklī, As sulfīda minerālu, piemēram, arsenopirīta, krāsaino metālu rūdu un polimēru rūdu, oksidatīvās grauzdēšanas laikā.

Kad As 2 O 3 (As 4 O 6) tvaiki kondensējas virs 310 o C, veidojas As 2 O 3 stiklveida forma. Tvaikiem kondensējoties zem 310 o C, veidojas bezkrāsaina polikristāliska arsenolīta kubiskā modifikācija. Visas As 2 O 3 formas labi šķīst skābēs un sārmos.

As(V) oksīds (arsēna anhidrīds) As 2 O 5 – ortorombiskās sistēmas bezkrāsaini kristāli. Sildot, As 2 O 5 sadalās As 4 O 6 (gāzē) un O 2 . As 2 O 5 iegūst, dehidrējot koncentrētus H 3 AsO 4 šķīdumus, kam seko iegūto hidrātu kalcinēšana.

Ir zināms oksīds As 2 O 4, kas iegūts, saķepinot As 2 O 3 un As 2 O 5 280 o C temperatūrā ūdens tvaiku klātbūtnē. Ir zināms arī gāzveida AsO monoksīds, kas veidojas elektriskās izlādes laikā As trioksīda tvaikos pazeminātā spiedienā.

Izšķīdinot ūdenī, As 2 O 5 veido ortoarsēnu H 3 AsO 3 vai As(OH) 3 un metaarsenisko HAsO 2 vai AsO(OH), kas pastāv tikai šķīdumā un kuriem ir amfoteriskas, pārsvarā skābas īpašības.

Saistībā ar skābēm arsēns darbojas šādi:

— arsēns nereaģē ar sālsskābi, bet skābekļa klātbūtnē veidojas arsēna trihlorīds AsCl 3:

4As +3O2 +12HCl = 4AsCl3 +6H2O

- atšķaidīta slāpekļskābe, karsējot oksidē arsēnu līdz ortoarsēns skābe H 3 AsO 3 un koncentrēta slāpekļskābe – ortoarsēnskābei H 3 AsO 4:

3As + 5HNO3 + 2H2O = 3H2AsO4 +5NO

Ortoarsēnskābe(arsēnskābe) H 3 AsO 4 *0,5H 2 O – bezkrāsaini kristāli; kušanas temperatūra – 36 o C (ar sadalīšanos); šķīst ūdenī (88% no svara 20 o C temperatūrā); higroskopisks; ūdens šķīdumos – tribāziskā skābe; karsējot līdz aptuveni 100 o C, tas zaudē ūdeni, pārvēršoties piroarsēnskābē H 4 As 5 O 7, augstākā temperatūrā pārvēršas par metarsēnskābi HAsO 3. Iegūst, oksidējot As vai As 2 O 3 ar koncentrētu HNO 3 . Tas viegli šķīst ūdenī un ir aptuveni vienāds ar fosforu.

Arsēnskābes oksidējošās īpašības ir pamanāmas tikai skābā vidē. Arsēnskābe spēj oksidēt HI līdz I 2 atgriezeniskām reakcijām:

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

Ortoarsenisks skābe (arsēna skābe) H 3 AsO 3 pastāv tikai ūdens šķīdumā; vāja skābe; iegūts, izšķīdinot As 2 O 3 ūdenī; starpprodukts arsenītu (III) un citu savienojumu pagatavošanā.

- koncentrēta sērskābe reaģē ar arsēnu saskaņā ar šādu vienādojumu, veidojot ortoarsēns skābes:

2As + 3H2SO4 = 2H3AsO3 +3SO2

- sārmu šķīdumi nereaģē ar arsēnu bez skābekļa. Arsēnu vārot ar sārmiem, tas oksidējas par arsēnskābes sāli H 3 AsO 3 . Sakausējot ar sārmiem, veidojas arsīns (arsēna ūdeņradis) AsH 3 un arsenāti (III). Uzklājiet AsH 3

pusvadītāju materiālu leģēšanai ar arsēnu, lai iegūtu augstu tīrības pakāpi As.

Ir zināmi nestabili augstākie arsīni: diarsīns Kā 2 H 4, sadalās jau pie -100 o C; triarsīns As 3 H 5 .

Metāliskais arsēns viegli reaģē ar halogēniem, radot gaistošus halogenīdus AsHal 3:

Kā +3Cl2 = 2AsCl3

AsCl 3 ir bezkrāsains eļļains šķidrums, kas izgaro gaisā un, sacietējot, veido kristālus ar perlamutra spīdumu.

C F 2 veido arī AsF 5 - pentafluorīdu - bezkrāsainu gāzi, šķīst ūdenī un sārmu šķīdumos (ar nelielu siltuma daudzumu), dietilēterī, etanolā un benzolā.

Pulverveida arsēns spontāni uzliesmo F 2 un Cl 2 vidē.

Ar S, Se un Te arsēns veido atbilstošo halkogenīdi:

sulfīdi - As 2 S 5, As 2 S 3 (orpimenta minerāls dabā), As 4 S 4 (realgāra minerāls) un As 4 S 3 (dimorfīta minerāls); selenīdi – As 2 Se 3 un As 4 Se 4; telurīds – As 2 Te 3 . Arsēna halkogenīdi ir stabili gaisā, nešķīst ūdenī, labi šķīst sārmu šķīdumos un karsējot - HNO 3. Tiem piemīt pusvadītāju īpašības un tie ir caurspīdīgi spektra IS apgabalā.

Ar lielāko daļu metālu tas rada metāliskus savienojumus - arsenīdi. Gallija arsenīds un indijs arsenīds– svarīgi pusvadītāju savienojumi.

Ir zināmi daudzi arsēns, organisks savienojumiem. Organoarsēna savienojumi satur As-C saiti. Dažreiz arsēna organiskie savienojumi ietver visus organiskos savienojumus, kas satur As, piemēram, arsēna skābes (RO) 3 As un arsēna skābes (RO) 3 AsO esteri. Daudzskaitlīgākā organisko arsēna savienojumu grupa ir As atvasinājumi ar koordinācijas numuru 3. Tas ietver organoarsīnus R n AsH 3-n, tetraorganodiarsīnus R 2 As-AsR 2, cikliskos un lineāros poliarganoarsīnus (RAs) n, kā arī organoarsīnus un diarganoarsīnus. skābes un to atvasinājumi R n AsX 3-n (X= OH, SH, Hal, OR', NR 2' utt.). Lielākā daļa organoarsēna savienojumu ir šķidrumi, poliorganoarsīni un organiskās skābes Tāpat kā cietās vielas, CH 3 AsH 2 un CF 3 AsH 2 ir gāzes. Šie savienojumi, kā likums, šķīst organiskajos šķīdinātājos, ierobežoti šķīst ūdenī un ir samērā stabili, ja nav skābekļa un mitruma. Daži tetraorganodiarsīni ir viegli uzliesmojoši gaisā.