Arsenic(lat. arsenicum), as, hemijski element grupe V periodnog sistema Mendeljejeva, atomski broj 33, atomska masa 74,9216; čelično-sivi kristali. Element se sastoji od jednog stabilnog izotopa 75 as.
Istorijska referenca. Prirodna jedinjenja minerala sa sumporom (orpiment kao 2s 3, realgar kao 4s 4) bila su poznata narodima antičkog sveta, koji su ove minerale koristili kao lekove i boje. Produkt sagorevanja M. sulfida bio je poznat i - M. oksid (iii) kao 2 o 3 („bijeli M.“). Ime arsenik o n već se nalazi kod Aristotela; izvedeno je iz grčkog. a rsen - snažan, hrabar i služio je za označavanje M spojeva (prema njihovom snažnom dejstvu na organizam). Vjeruje se da rusko ime dolazi od "miš" (od upotrebe M. preparata za istrebljenje miševa i pacova). Prijem M. u slobodnom stanju pripisuje se Albert Veliki(oko 1250). Godine 1789 A. Lavoisier uvrstio M. na listu hemijskih elemenata.
Rasprostranjenost u prirodi. Prosječan sadržaj metala u zemljinoj kori (klarka) je 1,7 × 10 -4% (po masi), u takvim količinama ima ga u većini magmatskih stijena. Pošto su jedinjenja M. isparljiva na visokim temperaturama, element se ne akumulira tokom magmatskih procesa; koncentrira se, taloži iz vrućih dubokih voda (zajedno sa s, se, sb, fe, co, ni, cu i drugim elementima). Tokom vulkanskih erupcija, minerali ulaze u atmosferu u obliku svojih isparljivih jedinjenja. Budući da je M. multivalentan, na njegovu migraciju u velikoj mjeri utiče redoks okruženje. U oksidacionim uslovima zemljine površine nastaju arsenati (kao 5+) i arseniti (kao 3+). Riječ je o rijetkim mineralima, koji se nalaze samo u područjima mineralnih naslaga, dok su autohtoni minerali i kao 2+ minerali još rjeđe. Od brojnih minerala M. (oko 180), jedino je arsenopirit feas od primarnog industrijskog značaja.
Male količine M. su neophodne za život. Međutim, u područjima gdje se taloži M. i gdje su aktivni mladi vulkani, tla ponegdje sadrže i do 1% M., što je povezano sa bolestima stoke i odumiranjem vegetacije. Akumulacija M. posebno je karakteristična za pejzaže stepa i pustinja, u čijim tlima je M. neaktivan. U vlažnim klimama, M. se lako ispire iz tla.
U živoj materiji ima u prosjeku 3 × 10 -5% M, u rijekama 3 × 10 -7%. M., doveden rijekama u okean, relativno brzo se taloži. U morskoj vodi ima samo 1 x 10 -7% M, au glinama i škriljcima 6,6 x 10 -4%. Sedimentne željezne rude i feromanganske nodule često su obogaćene M.
Fizička i hemijska svojstva. M. ima nekoliko alotropnih modifikacija. U normalnim uslovima, najstabilnija je takozvana metalna, ili siva, M. (a -as) - čelično-siva krhka kristalna masa; kada je svježe slomljen, ima metalni sjaj; na zraku brzo blijedi jer je prekriven tankim filmom od 2 do 3. Kristalna rešetka sive M. je romboedarska ( A= 4,123 a, ugao a = 54°10", X= 0,226), slojevito. Gustina 5,72 g/cm 3(na 20°c), električna otpornost 35 10 -8 ohm? m, ili 35 10 -6 ohm? cm, temperaturni koeficijent električnog otpora 3,9 10 -3 (0°-100 °c), tvrdoća po Brinellu 1470 Mn/m 2, ili 147 kgf/mm 2(3-4 prema Mohsu); M. diamagnetic. Pod atmosferskim pritiskom, metal sublimira na 615 °C bez topljenja, jer trostruka tačka a -as leži na 816 °C i pritisku od 36 at. M. para se sastoji od 4 molekula do 800°C, iznad 1700°C - samo od 2. Kada se para metala kondenzuje na površini ohlađenoj tečnim vazduhom, nastaje žuti metal - prozirni kristali, mekani poput voska, gustine 1,97 g/cm 3, po svojstvima slična bijeloj fosfor. Kada se izloži svjetlosti ili slabom zagrijavanju, prelazi u sivi M. Poznate su i staklasto-amorfne modifikacije: crni M. i smeđi M., koje prelaze u sivo M. kada se zagrije iznad 270°c.
Konfiguracija vanjskih elektrona atoma M. 3 d 10 4 s 2 4 str 3. U jedinjenjima, M ima oksidaciona stanja od + 5, + 3 i – 3. Sivi M je značajno manje hemijski aktivan od fosfora. Kada se zagrije na zraku iznad 400°c, M gori, formirajući 2 o 3. M se direktno kombinuje sa halogenima; u normalnim uslovima asf 5 - gas; asf 3, ascl 3, asbr 3 - bezbojne, vrlo isparljive tečnosti; asi 3 i as 2 l 4 - crveni kristali. Kada se M. zagreva sumporom, dobijaju se sledeći sulfidi: narandžasto-crveni kao 4s4 i limun-žuti kao 2s3. Blijedožuti sulfid kao 2s 5 se istaloži prolaskom h 2 s u ledom hlađenu otopinu arsenske kiseline (ili njenih soli) u dimajućoj hlorovodoničnoj kiselini: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s = kao 2 s 5 + 8h 2 o ; Na oko 500°c razlaže se na 2 s 3 i sumpor. Svi M. sulfidi su nerastvorljivi u vodi i razrijeđenim kiselinama. Jaki oksidanti (mešavine hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) pretvaraju ih u mešavinu h 3 aso 4 i h 2 so 4. Sulfid kao 2s 3 lako se rastvara u sulfidima i polisulfidima amonijuma i alkalnih metala, formirajući soli kiselina - tioarsen h 3 ass 3 i tioarsen h 3 ass 4. Sa kiseonikom, M. proizvodi okside: M. oksid (iii) kao 2 o 3 - anhidrid arsena i M. oksid (v) kao 2 o 5 - anhidrid arsena. Prvi od njih nastaje djelovanjem kisika na metal ili njegove sulfide, na primjer 2as 2 s 3 + 9o 2 = 2as 2 o 3 + 6so 2. Kako se pare 2 o 3 kondenziraju u bezbojnu staklastu masu, koja vremenom postaje neprozirna zbog stvaranja malih kubičnih kristala, gustina 3,865 g/cm 3. Gustina pare odgovara formuli kao 4 o 6: iznad 1800°c para se sastoji od 2 o 3. Na 100 G voda se rastvara 2.1 G kao 2 o 3 (na 25°c). M. oksid (iii) je amfoterno jedinjenje, sa dominantnim kiselim svojstvima. Poznate su soli (arseniti) koje odgovaraju ortoarsenskim kiselinama h 3 aso 3 i metaarsenskim haso 2; same kiseline nisu dobijene. Samo alkalni metali i amonijum arseniti su rastvorljivi u vodi. kao 2 o 3 i arseniti su obično redukcioni agensi (na primjer, kao 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), ali mogu biti i oksidanti (na primjer, kao 2 o 3 + 3c = 2as + 3co ).
M. oksid (v) se dobija zagrevanjem arsenske kiseline h 3 aso 4 (oko 200°c). Bezbojan je, na oko 500°c se raspada na 2 o 3 i o 2. Arsenska kiselina se dobiva djelovanjem koncentriranog hno 3 na kao ili kao 2 o 3. Soli arsenske kiseline (arsenati) su nerastvorljive u vodi, sa izuzetkom soli alkalnih metala i amonijuma. Poznate su soli koje odgovaraju kiselinama ortoarsenskoj h 3 aso 4, metaarsenskoj haso 3 i piroarsenskoj kiselini h 4 kao 2 o 7; posljednje dvije kiseline nisu dobijene u slobodnom stanju. Kada je fuzionisan sa metalima, metal uglavnom formira jedinjenja ( arsenidi).
Prijem i korištenje . M. se industrijski proizvodi zagrijavanjem arsenovog pirita:
feass = fes + as
ili (rjeđe) smanjenje od 2 o 3 sa ugljem. Oba procesa se izvode u retortama od vatrostalne gline, spojenim na prijemnik za kondenzaciju para M. Anhidrid arsena se dobija oksidativnim prženjem ruda arsena ili kao nusproizvod prženja polimetalnih ruda, koje skoro uvek sadrže M. oksidativno prženje, jer se formiraju 2 o 3 pare koje se kondenzuju u komore za hvatanje. Sirovo kao 2 o 3 prečišćava se sublimacijom na 500-600°c. Prečišćen kao 2 o 3 koristi se za proizvodnju M. i njegovih preparata.
Mali aditivi M (0,2-1,0% po težini) unose se u olovo koje se koristi za proizvodnju sačme (M povećava površinski napon rastopljenog olova, zbog čega sačma poprima oblik blizak sfernom; M blago povećava tvrdoću od olova). Kao delimična zamena za antimon, M. je uključen u neke babite i štamparske legure.
Čista M. nije otrovna, ali su sva njena jedinjenja koja su rastvorljiva u vodi ili mogu preći u rastvor pod dejstvom želudačnog soka izuzetno otrovna; posebno opasno arsenastog vodonika. Od M spojeva koji se koriste u proizvodnji, anhidrid arsena je najotrovniji. Gotovo sve sulfidne rude obojenih metala, kao i željezni (sumporni) pirit, sadrže primjese metala. Zbog toga se prilikom njihovog oksidativnog prženja, zajedno sa sumpordioksidom, uvijek stvara tako 2, kao 2 o 3; Većina se kondenzira u dimnim kanalima, ali u nedostatku ili niskoj efikasnosti postrojenja za prečišćavanje, izduvni plinovi rudnih peći odnose primjetne količine od čak 2 o 3. Čista M., iako nije otrovna, uvijek je prekrivena premazom otrovnog kao 2 o 3 kada se čuva na zraku. U nedostatku odgovarajuće ventilacije, jetkanje metala (gvožđe, cink) industrijskom sumpornom ili hlorovodoničnom kiselinom koja sadrži primese metala je izuzetno opasno, jer pri tome nastaje arsenasti vodonik.
S. A. Pogodin.
M. u tijelu. As element u tragovima M. je sveprisutan u živoj prirodi. Prosečan sadržaj M u zemljištu je 4 · 10 -4%, u biljnom pepelu - 3 · 10 -5%. Sadržaj M u morskim organizmima je veći nego u kopnenim organizmima (u ribama 0,6-4,7 mg u 1 kg sirove materije se akumuliraju u jetri). Prosječan sadržaj M u ljudskom tijelu je 0,08-0,2 mg/kg. U krvi, M. je koncentrisan u eritrocitima, gdje se vezuje za molekul hemoglobina (a globinska frakcija sadrži dvostruko više od hema). Najveća količina (po 1 G tkiva) nalazi se u bubrezima i jetri. Mnogo M. se nalazi u plućima i slezeni, koži i kosi; relativno malo - u likvoru, mozgu (uglavnom hipofizi), gonadama itd. U tkivima se M. nalazi u glavnoj proteinskoj frakciji, znatno manje u frakciji rastvorljivoj u kiselinama, a samo mali deo je nalazi u lipidnoj frakciji. M. učestvuje u redoks reakcijama: oksidativnom razgradnji složenih ugljenih hidrata, fermentaciji, glikolizi itd. Jedinjenja M. se koriste u biohemiji kao specifična inhibitori enzimi za proučavanje metaboličkih reakcija.
M. u medicini. Organska jedinjenja M. (aminarson, miarsenol, novarsenal, osarsol) koriste se uglavnom za lečenje sifilisa i protozojskih bolesti. Neorganski preparati M. - natrijum arsenit (natrijum arsenat), kalijum arsenit (kalijum arsenat), anhidrid arsena kao 2 o 3, propisuju se kao sredstva za opšte jačanje i tonik. Kada se primenjuju lokalno, anorganski preparati M. mogu izazvati nekrotizirajući efekat bez prethodne iritacije, čineći ovaj proces gotovo bezbolnim; Ovo svojstvo, koje je najizraženije u kao 2 o 3, koristi se u stomatologiji za uništavanje zubne pulpe. Neorganski preparati M. se takođe koriste za lečenje psorijaze.
Vještački dobijeni radioaktivni izotopi M. 74 as (t 1 / 2 = 17,5 dana) i 76 kao (t 1 / 2 = 26,8 h) koriste se u dijagnostičke i terapeutske svrhe. Uz njihovu pomoć razjašnjava se lokacija tumora mozga i utvrđuje stupanj radikalnosti njihovog uklanjanja. Radioaktivni M. se ponekad koristi za bolesti krvi itd.
Prema preporukama Međunarodne komisije za zaštitu od zračenja, maksimalno dozvoljeni sadržaj od 76 u telu je 11 mccurie. Prema sanitarnim standardima usvojenim u SSSR-u, maksimalno dozvoljene koncentracije od 76 u vodi i otvorenim akumulacijama su 1 10 -7 curie/l, u vazduhu radnih prostorija 5 10 -11 curie/l. Svi preparati M. su veoma otrovni. U slučaju akutnog trovanja, javljaju se jaki bolovi u trbuhu, dijareja i oštećenje bubrega; Mogući su kolaps i konvulzije. Kod kroničnih trovanja najčešći su gastrointestinalni poremećaji, katari sluzokože respiratornog trakta (faringitis, laringitis, bronhitis), lezije kože (egzantema, melanoza, hiperkeratoza), poremećaji osjetljivosti; moguć je razvoj aplastične anemije. U liječenju trovanja M. lijekovima od najvećeg značaja je unitiol.
Mjere za sprečavanje industrijskih trovanja treba da budu usmjerene prvenstveno na mehanizaciju, zaptivanje i uklanjanje prašine iz tehnološkog procesa, stvaranje efikasne ventilacije i obezbjeđenje radnika ličnom zaštitnom opremom od izlaganja prašini. Neophodni su redovni zdravstveni pregledi radnika. Prethodni zdravstveni pregledi obavljaju se prilikom prijema, a za zaposlene - jednom u šest mjeseci.
Lit.: Remi G., Kurs neorganske hemije, trans. sa njemačkog, tom 1, M., 1963, str. 700-712; Pogodin S. A., Arsen, u knjizi: Kratka hemijska enciklopedija, tom 3, M., 1964; Štetne materije u industriji, pod op. ed. N. V. Lazareva, 6. izd., 2. deo, Lenjingrad, 1971.
preuzmi sažetak
Arsenicum ili arsen je naziv na latinskom za arsen u hemijskim tablicama. Na ruskom se riječ arsenik pojavila nakon što je oksid ove tvari korišten u borbi protiv miševa i pacova. Arsen ima izgled vrlo malih ljuski sa metalnim sjajem ili gustom formacijom malih zrna. Jedno od njegovih neorganskih jedinjenja, anhidrid arsena, ima široku primenu u medicinskoj, posebno stomatološkoj praksi.
Kako i zašto stomatolog koristi arsen?
Ovu supstancu liječnici koriste za postizanje analgetskog efekta. Lijek sa arsenom ubija živac oboljelog zuba, naravno, postoje i drugi načini za postizanje istog efekta, ali ova metoda se i dalje koristi jer je efikasna i dokazana decenijama.
Ispod sloja zubne cakline i dentina (tvrdo tkivo zuba), koji čini njegovu osnovu, nalazi se pulpa. Sastoji se od mnogih nervnih završetaka i krvnih sudova. Kod akutnog pulpitisa dolazi do upale i otoka koji komprimira nervne završetke, što rezultira jakim bolom.
Napomenu! Zubna caklina je najjače biološko tkivo, stoga se burgije izrađuju pomoću dijamanta.
Arsen obezbeđuje:
- nekrotizirajuće djelovanje na sve nervne završetke u zubu;
- nekroza pulpe;
- prestanak opskrbe krvlju;
- prestanak impulsa iz nervnih završetaka.
Arsenova pasta sadrži anestetik, pa je proces izlaganja arsenu bezbolan.
Sastav paste može varirati ovisno o proizvođaču. Približan sastav lijeka je sljedeći:
- arsenik anhidrid;
- novokain, lidokain ili drugi anestetik;
- antiseptik kao što je kamfor;
- tanin, viskozna tvar koja produžava djelovanje arsena.
Ako zabrinjava jak bol, preko paste se može staviti dodatni anestetik.
Doktor buši zub, čisti ga i unosi lijek u zubnu šupljinu. Zatim se zatvara privremenom plombom koju pacijent nosi prema uputama liječnika. To može trajati od 1 do 5 dana.
Napomenu! Treba isključiti prodiranje arsena iz zubne šupljine u usnu šupljinu, jer to može dovesti do osteomijelitisa.
Tokom djelovanja arsena, živci unutar zuba mogu utjecati na pojavu bolnog bola, koji može trajati nekoliko sati, a za ublažavanje bolova uzima se bromid. Nakon predviđenog vremena, doktor će ukloniti privremenu plombu, ukloniti arsen, uništeni nerv i zapečatiti prepariranu zubnu šupljinu.
Efekat arsena
U tkivima u kojima djeluje anhidrid arsena može doći do poremećaja normalnog ćelijskog disanja. Čak i mala količina lijeka utiče na proširenje krvnih žila i može dovesti do krvarenja. Većina komponenti se razgrađuje u nervnim vlaknima. Takve promjene su direktno proporcionalne dozi tvari i trajanju njenog djelovanja. Lijek s arsenom se koristi kada postoji potreba za uklanjanjem živaca i pulpe.
Napomenu! Apsolutno je zabranjeno piti alkohol nakon dodavanja paste od arsena, jer se njegovo djelovanje pojačava i rizik od intoksikacije postaje vrlo vjerojatan.
Indikacije i kontraindikacije
Supstanca se široko koristi u javnim klinikama kao efikasno i najpristupačnije sredstvo za nekrozu zubnog živca. Lijek se također koristi za:
- nemogućnost izvođenja druge vrste anestezije;
- potreba za hitnim ubijanjem živca;
- alergije na druge lijekove protiv bolova;
- neefikasnost drugih lijekova protiv bolova;
- dostupnost pojedinačnih indikacija;
- u dječjoj stomatologiji samo sa formiranim korijenom.
Arsenova pasta se ne koristi u sledećim slučajevima:
- djeca do jedne i po godine;
- alergijska reakcija na lijek;
- trudnoća;
- bolesti mokraćnih organa;
- prijetnje od glaukoma;
- dojenje;
- nemogućnost potpunog čišćenja kanala;
- zakrivljenost zubnog kanala;
- kršenje integriteta korijena zuba.
Napomenu! Tragovi određenih metala u tijelu, uključujući arsen, mogu igrati ulogu u patogenezi glaukoma.
Ako zub boli od arsena
Ako zubobolja traje duže od jednog dana, odmah se obratite stomatologu. Slična reakcija može se javiti u sljedećim slučajevima:
- alergije na arsen ili druge komponente;
- doktor je stavio arsen na zatvorenu pulpu;
- upala ili nekroza tkiva oko zuba;
- niska koncentracija tvari;
- prisustvo parodontitisa;
- kršenja u tehnologiji primjene supstanci;
- visoka osjetljivost, kod koje bol može prestati nakon nekoliko dana.
Ako je bol jak, posebno noću, bolje je potražiti pomoć. Kada se tkivo oko zuba upali ili dođe do nekroze uzrokovane arsenom, mogu nastati vrlo opasna stanja koja utiču na periost ili kosti vilice.
Napomenu! Prvog dana nakon dodavanja arsena možete uzeti tabletu bilo kojeg lijeka protiv bolova.
Ako je arsen pao
Postoje situacije kada se tokom obroka uništi privremeno punjenje i ispadne arsen. Odmah nakon toga potrebno je isprati usta otopinom sode s dodatkom joda, kako bi se neutralizirali mogući ostaci anestetičke paste. Zatim se šupljina zuba mora zatvoriti vatom i posavjetovati se sa stomatologom.
U drugim situacijama arsen se može slučajno progutati, ali je doza lijeka takva da neće izazvati negativne posljedice u vidu intoksikacije. Da ne brinete o tome, možete popiti mlijeko ili uzeti aktivni ugalj. Punjenje arsenom može ispasti ako se ne poštuju preporuke liječnika, a to uključuje:
- Nemojte jesti dva sata nakon posete lekaru.
- Ako se na nadjevu pojavi kiselkast okus, isperite otopinom sode.
- Pokušajte ne žvakati stranu zahvaćenog zuba ili jesti meku hranu.
- Obavezno posjetite ljekara u navedenom roku radi uklanjanja arsena, privremene plombe i nastavka liječenja.
Napomenu! Ako se prekorači vrijeme provedeno arsenom u šupljini zuba, može doći do nekroze tkiva oko zuba, a kod pacijenata sa bolestima probavnog sistema i preosjetljivošću na lijek može doći do intoksikacije.
Video - Specijalista o arsenu u zubima
Riješite se arsena sami
Možete se sami riješiti paste, ali nije preporučljivo. To bi trebalo učiniti samo u ekstremnim slučajevima kada je pomoć potrebna, ali je iz nekog razloga nije moguće dobiti na vrijeme.
Ako trebate ukloniti privremenu ispunu, to se može učiniti pomoću igle šprica ili bilo koje druge. Uz njegovu pomoć uklanja se arsen, igla se prvo mora tretirati alkoholom. Nakon toga nekoliko puta dnevno ispirati usta rastvorom sode sa nekoliko kapi joda. Obavezno prekrijte izloženi zub komadom vate i što prije kontaktirajte stomatologa.
Posljedice prekoračenja doze arsena
Ako je liječnik prekoračio dozu ili ju je pacijent previše produžio i nije se pojavio na vrijeme da ukloni arsen, moguće su negativne posljedice od kojih su najčešće:
- oticanje pulpe;
- tamnjenje tvrdog zubnog tkiva;
- parodontitis;
- osteonekroza;
- opća intoksikacija.
S obzirom na sve posljedice, preparati na bazi arsena se ne koriste za trudnice i dojilje, a arsen se praktično ne koristi za liječenje dječjih zuba.
Napomenu! U slučaju liječenja djece, teško je izračunati potrebnu dozu paste arsena, a dijete može samostalno odabrati punjenje i progutati arsen.
Poređenje paste bez arsena i paste bez arsena
Paste sa arsenom Posebnosti 30% sadržaja anhidrida arsena. Koristi se kada se karijesni proces širi kroz tanko zubno tkivo, kada je pulpa inficirana. Maksimalni period za ostavljanje paste u zubu je 3 dana. Maksimalni period za ostavljanje paste u zubu je 7 dana. Osim aktivne tvari, sastoji se od lidokaina, kamfora, efedrina i klorofenola. Ne preporučuje se za upotrebu sportistima; može pokazati pozitivnu reakciju tokom antidoping kontrole. Paste na bazi formaldehida Takve paste, za razliku od paste od arsena, mogu mumificirati pulpu, ali se i dalje smatraju manje efikasnim
Sadrži paraformaldehid, lidokain, kreozot. Rok važenja od 2 do 7 dana Sadrži paraform, hlorofenol, mentol, kamfor, lidokain se koristi na mlečnim zubima, omogućava vam da ne uklonite pulpu Sadrži lidokain, paraformaldehid, fenol. Primjena od 7 do 10 dana U stomatološkoj ordinaciji doktor će koristiti anestetik prema individualnim indikacijama i neće davati arsen bez vašeg pristanka.
Hvala ti
Stranica pruža referentne informacije samo u informativne svrhe. Dijagnoza i liječenje bolesti moraju se provoditi pod nadzorom specijaliste. Svi lijekovi imaju kontraindikacije. Konsultacija sa specijalistom je obavezna!
Opće informacije
Jedinstvenost arsenik je da se može naći svuda - u stijenama, mineralima, vodi, zemljištu, životinjama i biljkama. Čak se naziva i sveprisutnim elementom. Arsen je rasprostranjen u različitim geografskim regionima Zemlje zbog hlapljivosti njegovih jedinjenja i njihove visoke rastvorljivosti u vodi. Ako je klima u regionu vlažna, element se ispere iz zemlje, a zatim odnese podzemnim vodama. Površinske vode i dubine rijeka sadrže od 3 µg/l do 10 µg/l supstance, a morske i okeanske vode sadrže mnogo manje, oko 1 µg/l.Arsen se u odraslom ljudskom tijelu nalazi u količinama od približno 15 mg. Najviše se nalazi u jetri, plućima, tankom crijevu i epitelu. Apsorpcija supstance se dešava u želucu i crevima.
Antagonisti supstance su fosfor, sumpor, selen, vitamini E, C, kao i neke aminokiseline. Zauzvrat, ova supstanca ometa tjelesnu apsorpciju selena, cinka, vitamina A, E, C i folne kiseline.
Tajna njegovih prednosti je u njegovoj količini: u maloj dozi obavlja niz korisnih funkcija; a kod velikih je moćan otrov.
Funkcije:
- Poboljšanje apsorpcije fosfora i azota.
- Stimulacija hematopoeze.
- Slabljenje oksidativnih procesa.
- Interakcija sa proteinima, lipoičnom kiselinom, cisteinom.
Arsen kao hemijski element
Arsen je klasifikovan kao hemijski element grupe V periodnog sistema i pripada porodici azota. U prirodnim uslovima, ova supstanca je predstavljena jedinim stabilnim nuklidom. Više od deset radioaktivnih izotopa arsena je umjetno dobiveno, sa širokim rasponom vrijednosti poluraspada - od nekoliko minuta do nekoliko mjeseci. Formiranje pojma povezano je s njegovom upotrebom za istrebljenje glodara - miševa i štakora. Latinski naziv Arsenicum (As) izvedeno od grčke riječi " arsen", Šta znači: moćan, jak.Istorijski podaci
Arsen u svom čistom obliku otkriven je tokom alhemijskih eksperimenata u srednjem vijeku. A njegovi spojevi su ljudima poznati od davnina, koristili su se za proizvodnju lijekova i boja. Danas se arsen na posebno svestran način koristi u metalurgiji.Istoričari su jedan od perioda ljudskog razvoja nazvali bronzanim periodom. U to vrijeme ljudi su prešli s kamenog oružja na poboljšano bronzano oružje. Bronza je jedinjenje ( legura) lim sa bakrom. Prema istoričarima, prva bronza je izlivena u dolini Tigra i Eufrata, oko 30. veka. BC. U zavisnosti od procentualnog sastava komponenti uključenih u leguru, bronza koju su izlili različiti kovači mogla je imati različita svojstva. Naučnici su otkrili da je najbolja bronza s vrijednim svojstvima legura bakra koja sadrži do 3% kalaja i do 7% arsena. Takva bronca se lako lijevala i bolje je kovala. Vjerojatno je tijekom topljenja ruda bakra pomiješana sa produktima trošenja minerala bakar-arsen sulfida, koji su imali sličan izgled. Drevni majstori su cijenili dobra svojstva legure, a zatim su namjerno tražili nalazišta minerala arsena. Da bismo ih pronašli, koristili smo specifično svojstvo ovih minerala da ispuštaju miris bijelog luka kada se zagrijavaju. Ali s vremenom je prestalo topljenje bronze koja sadrži jedinjenja arsena. Najvjerojatnije se to dogodilo zbog činjenice da se trovanje vrlo često događalo prilikom ispaljivanja tvari koje sadrže arsen.
Naravno, u dalekoj prošlosti ovaj element je bio poznat samo u obliku svojih minerala. U staroj Kini poznavali su čvrsti mineral nazvan realgar, koji je, kako je sada poznato, sulfid sastava As4S4. riječ " realgar"prevedeno sa arapskog znači" rudnika prašine" Ovaj mineral se koristio za klesanje kamena, ali je imao jedan značajan nedostatak: na svjetlu ili pri zagrijavanju, realgar se "kvario", jer se pod utjecajem toplinske reakcije pretvarao u sasvim drugu tvar, As2S3.
Naučnik i filozof Aristotel u 4. veku BC. dao ime ovom mineralu - “ sandarac" Tri veka kasnije, rimski naučnik i pisac Plinije Stariji zajedno sa doktorom i botaničarom Dioscorides opisao još jedan mineral tzv orpiment. Latinsko ime minerala je prevedeno “ zlatna boja" Ovaj mineral je korišten kao žuta boja.
U srednjem veku, alhemičari su izolovali tri oblika supstance: žuti arsen ( je sulfid As2S3), crvena ( sulfid As4S4) i bijelo ( oksid As2O3). Bijela nastaje sublimacijom nekih nečistoća arsena tokom pečenja bakrenih ruda koje sadrže ovaj element. Kondenzirao se iz gasne faze i taložio u obliku bijelog premaza, nakon čega je sakupljen.
U 13. veku, alhemičari su zagrejali žuti arsen i sapun da bi proizveli supstancu nalik metalu koja je možda bila prvi primer čiste supstance proizvedene veštački. Ali nastala supstanca prekršila je ideje alhemičara o mističnoj "vezi" sedam njima poznatih metala sa sedam astronomskih objekata - planeta; zato su alhemičari nastalu supstancu nazvali "nelegitimnim metalom". Primijetili su jedno zanimljivo svojstvo u vezi s tim - supstanca je mogla dati bakru bijelu boju.
Arsen je jasno identifikovan kao samostalna supstanca početkom 17. veka, kada je farmaceut Johann Schröder prilikom redukcije oksida ugljenom, dobio sam ga u čistom obliku. Nekoliko godina kasnije, francuski lekar i hemičar Nicola Lemery uspjeli dobiti ovu supstancu zagrijavanjem njenog oksida u mješavini s potašom i sapunom. U sljedećem stoljeću već je bio dobro poznat i nazivan neobičnim „polumetalom“.
švedski naučnik Scheele eksperimentalno dobijen arsenov vodonik i arsenska kiselina. U isto vrijeme A.L. Lavoisier prepoznao ovu supstancu kao samostalan hemijski element.
Biti u prirodnim uslovima
Element se često nalazi u prirodnim uslovima u jedinjenjima sa bakrom, kobaltom, niklom i gvožđem. U zemljinoj kori ga nema mnogo – oko 5 grama po toni, što je otprilike isto koliko i kalaja, molibdena, germanijuma, volframa i broma.
Sastav minerala koji ovaj hemijski element formira ( danas ih ima više od 200), zbog “polumetalnih” svojstava elementa. Može biti u negativnom i pozitivnom oksidacionom stanju i stoga se lako kombinuje sa mnogim drugim elementima; u pozitivnoj oksidaciji, arsen igra ulogu metala ( na primjer, u sulfidima), ako je negativan – nemetalni ( u arsenidima). Minerali koji sadrže arsen imaju složen sastav. Sam element može zamijeniti atome antimona, sumpora i metala u kristalnoj rešetki.
Mnoga jedinjenja metala i arsena, sudeći po njihovom sastavu, češće su intermetalna jedinjenja nego arsenidi; Neki od njih se razlikuju po promjenjivom sadržaju glavnog elementa. Nekoliko metala može istovremeno biti prisutno u arsenidima, a atomi ovih metala, sa bliskim ionskim radijusima, mogu zamijeniti jedni druge u kristalnoj rešetki u proizvoljnim omjerima. Svi minerali klasifikovani kao arsenidi imaju metalni sjaj. Oni su neprozirni, teški, a njihova tvrdoća je niska.
Primjer prirodnih arsenida ( ima ih oko 25) može poslužiti mineralima kao što su skuterudit, saflorit, rammelsbergit, niklskuterudit, niklin, lolingit, sperilit, maučerit, algodonit, langisit, klinosaflorit. Ovi arsenidi imaju veliku gustinu i pripadaju grupi „superteških“ minerala.
Najčešći mineral je arsenopirit ( ili, kako se još naziva, arsenički pirit). Ono što se kemičarima čini zanimljivim je struktura onih minerala u kojima je arsen prisutan istovremeno sa sumporom i u kojima igra ulogu metala, budući da je grupisan sa drugim metalima. Ovi minerali su arsenosulvanit, girodit, arsenogaučekornit, freibergit, goldfieldit, tenantit, argentotennantit. Struktura ovih minerala je veoma složena.
Prirodni sulfidi kao što su realgar, orpiment, dimorfit, getčelit, imaju pozitivno oksidaciono stanje As ( lat. oznaka arsena). Ovi minerali se pojavljuju kao male inkluzije, iako su kristali velike veličine i težine povremeno iskopani u nekim područjima.
Zanimljiva je činjenica da prirodne soli arsenske kiseline, nazvane arsenati, izgledaju vrlo različito. Eritrit ima kobaltnu boju, dok su skorodit, annabergit i simpsit zeleni. A görnezit, köttigitite i rooseveltite su potpuno bezbojni.
U centralnom regionu Švedske postoje kamenolomi u kojima se kopa ruda feromangana. U ovim kamenolomima pronađeno je i opisano više od pedeset uzoraka minerala koji su arsenati. Neki od ovih arsenata nisu pronađeni nigdje drugdje. Stručnjaci vjeruju da su ovi minerali nastali na niskim temperaturama kao rezultat interakcije arsenske kiseline s drugim tvarima. Arsenati su produkti oksidacije određenih sulfidnih ruda. Obično nemaju nikakvu vrijednost osim estetske vrijednosti. Takvi minerali su ukrasi mineraloških zbirki.
Imena minerala su data na različite načine: neki od njih su dobili imena po naučnicima i istaknutim političkim ličnostima; drugi su dobili imena po lokalitetu na kojem su pronađeni; drugi su nazvani grčkim terminima koji označavaju njihova osnovna svojstva ( na primjer boja); četvrti su imenovani skraćenicama koje su označavale početna slova imena ostalih elemenata.
Na primjer, zanimljivo je formiranje drevnog imena za takav mineral kao što je nikal. Ranije se zvao kupfernikl. Nemački rudari koji su radili na razvoju bakra pre pet do šest vekova sujeverno su se plašili zlog planinskog duha, kojeg su zvali nikl. njemačka riječ " kupfer"značio" bakar" Zvali su "prokleti" ili "lažni" bakar Kupfernikl. Ova ruda je bila vrlo slična bakru, ali se iz nje nije mogao dobiti bakar. Ali pronašao je svoju primjenu u proizvodnji stakla. Uz njegovu pomoć staklo je obojeno zelenom bojom. Kasnije je iz ove rude izolovan novi metal i nazvan nikal.
Čisti arsen je prilično inertan u svojim hemijskim svojstvima i može se naći u svom prirodnom stanju. Izgleda kao spojene igle ili kocke. Takav grumen je lako samljeti u prah. Sadrži do 15% nečistoća ( kobalt, gvožđe, nikl, srebro i drugi metali).
Sadržaj As u zemljištu se po pravilu kreće od 0,1 mg/kg do 40 mg/kg. U područjima gdje se nalazi ruda arsena i na području vulkana, tlo može sadržavati vrlo velike količine As - do 8 g/kg. Upravo to je stopa u nekim područjima Novog Zelanda i Švicarske. U takvim područjima flora umire, a životinje obolijevaju. Ista situacija je tipična za pustinje i stepe, gdje se arsen ne ispire iz tla. U poređenju sa prosječnim sadržajem, obogaćenim se smatraju i glinene stijene, jer sadrže četiri puta više tvari arsena.
Ako se čista tvar kao rezultat biometilacije pretvori u hlapljivo organoarsensko jedinjenje, onda se iz tla prenosi ne samo vodom, već i vjetrom. Biometilacija je dodavanje metil grupe da bi se formirala C–As veza. Ovaj proces se provodi uz sudjelovanje supstance metilkobalamin - metilirani derivat vitamina B12. Biometilacija As se dešava i u morskoj i u slatkoj vodi. To dovodi do stvaranja organoarsenskih jedinjenja kao što su metilarsonska i dimetilarsinska kiselina.
U onim područjima gdje nema specifičnog zagađenja koncentracija arsena je 0,01 μg/m3, au industrijskim područjima gdje se nalaze elektrane i tvornice koncentracija dostiže nivo od 1 μg/m3. U područjima gdje se nalaze industrijski centri, taloženje arsena je intenzivno i iznosi do 40 kg/m2. km godišnje.
Hlapljiva jedinjenja arsena, kada njihova svojstva još nisu bila u potpunosti proučena, donosila su mnogo nevolja ljudima. Masovna trovanja nisu bila neuobičajena ni u 19. vijeku. Ali doktori nisu znali razloge trovanja. A otrovna supstanca je bila sadržana u zelenim bojama za tapete i gipsu. Visoka vlažnost dovela je do stvaranja plijesni. Pod uticajem ova dva faktora nastajale su isparljive organoarsenske supstance.
Postoji pretpostavka da je proces stvaranja isparljivih organoarsenih derivata mogao uzrokovati odloženo trovanje cara. Napoleonšto je dovelo do njegove smrti. Ova pretpostavka se zasniva na činjenici da su 150 godina nakon njegove smrti u njegovoj kosi pronađeni tragovi arsena.
Arsenske supstance se nalaze u umjerenim količinama u nekim mineralnim vodama. Općeprihvaćeni standardi utvrđuju da u ljekovitim mineralnim vodama koncentracija arsena ne smije biti veća od 70 µg/l. U principu, čak i ako je koncentracija supstance veća, može dovesti do trovanja samo uz stalnu, dugotrajnu upotrebu.
Arsen se može naći u prirodnim vodama u različitim jedinjenjima i oblicima. Trovalentni arsen, na primjer, mnogo je puta toksičniji od petovalentnog arsena.
Neke morske alge mogu akumulirati arsen u takvim koncentracijama da su opasne za ljude. Takve alge mogu lako rasti, pa čak i razmnožavati se u kiseloj sredini arsena. U nekim zemljama se koriste kao sredstva za kontrolu štetočina ( protiv pacova).
Hemijska svojstva
Arsen se ponekad naziva metalom, ali u stvarnosti je više nemetal. Ne stvara soli u kombinaciji s kiselinama, ali je sama po sebi supstanca koja stvara kiseline. Zbog toga se naziva i polumetal. Kao i fosfor, arsen može postojati u različitim alotropnim oblicima.Jedan od ovih oblika je sivi arsen, prilično krhka supstanca. Njegova fraktura ima svijetli metalni sjaj ( stoga je njegovo drugo ime "metal arsenik"). Električna provodljivost ovog polumetala je 17 puta manja od bakra, ali u isto vrijeme 3,6 puta veća od žive. Što je temperatura viša, to je niža električna provodljivost. Ovo tipično svojstvo metala karakteristično je i za ovaj polumetal.
Ako se para arsena kratko vrijeme ohladi na temperaturu od –196 stepeni ( ovo je temperatura tečnog azota), dobićete meku, prozirnu, žutu supstancu koja izgleda kao žuti fosfor. Gustoća ove supstance je mnogo manja od gustine metala arsena. Žuti arsen i pare arsena sastoje se od molekula koji imaju oblik tetraedra ( one. piramidalnog oblika sa četiri baze). Molekuli fosfora imaju isti oblik.
Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, kao i kada se zagrije, žuti arsen trenutno prelazi u siv; Ova reakcija oslobađa toplotu. Ako se pare kondenziraju u inertnoj atmosferi, tada nastaje drugi oblik ovog elementa - amorfni. Ako se para arsena taloži na staklo, formira se zrcalni film.
Struktura elektronske spoljašnje ljuske ovog elementa je ista kao i kod fosfora i azota. Arsen, kao i fosfor, može formirati tri kovalentne veze.
Ako je vazduh suv, tada As ima stabilan oblik. Od vlažnog zraka postaje dosadan i na vrhu se prekriva crnim oksidom. Kada se zapali, para arsena lako gori plavim plamenom.
Kao što je u svom čistom obliku prilično inertan; alkalije, voda i razne kiseline koje nemaju oksidirajuća svojstva ne utječu ni na koji način. Ako uzmete razrijeđenu dušičnu kiselinu, ona će oksidirati čisti A u ortoarsenovu kiselinu, a ako uzmete koncentriranu dušičnu kiselinu, oksidiraće je u ortoarsenovu kiselinu.
Kao što reaguje sa sumporom i halogenima. U reakcijama sa sumporom nastaju sulfidi različitog sastava.
Arsen je kao otrov
Sva jedinjenja arsena su otrovna.Akutno trovanje ovim supstancama manifestuje se bolovima u stomaku, dijarejom, povraćanjem i depresijom centralnog nervnog sistema. Simptomi intoksikacije ovom supstancom vrlo su slični simptomima kolere. Stoga su se u sudskoj praksi u prošlosti često susreli slučajevi upotrebe arsena kao otrova. Najuspješnije korišteno otrovno jedinjenje u kriminalne svrhe je arsenik trioksid.
U onim područjima gdje postoji višak tvari u vodi i tlu, ona se akumulira u štitnoj žlijezdi ljudi. Kao rezultat toga, razvijaju endemsku strumu.
Trovanje arsenom
Simptomi trovanja arsenom uključuju metalni ukus u ustima, povraćanje i jak bol u stomaku. Kasnije se mogu javiti napadi ili paraliza. Trovanje može dovesti do smrti. Najrasprostranjeniji i najpoznatiji protuotrov za trovanje arsenom je mlijeko. Glavni protein mlijeka je kazein. S arsenom stvara nerastvorljivo jedinjenje koje se ne apsorbira u krv.Do trovanja dolazi:
1.
Prilikom udisanja spojeva arsena u obliku prašine ( najčešće - u nepovoljnim proizvodnim uslovima).
2.
Prilikom pijenja zatrovane vode i hrane.
3.
Prilikom upotrebe određenih lijekova. Višak tvari se taloži u koštanoj srži, plućima, bubrezima, koži i crijevnom traktu. Postoji veliki broj dokaza da su neorganska jedinjenja arsena kancerogena. Zbog dugotrajne konzumacije vode ili lijekova otrovane arsenom, može se razviti rak kože niskog stupnja ( Bowenov rak) ili hemangioendoteliom jetre.
U slučaju akutnog trovanja potrebno je ispiranje želuca kao prva pomoć. U stacionarnim uslovima radi se hemodijaliza za čišćenje bubrega. Za primjenu kod akutnih i kroničnih trovanja koristi se Unithiol - univerzalni protuotrov. Dodatno se koriste antagonističke supstance: sumpor, selen, cink, fosfor; a obavezan je i kompleks vitamina i aminokiselina.
Simptomi predoziranja i nedostatka
Mogući znaci nedostatka arsena manifestuju se smanjenjem koncentracije triglicerida u krvi, povećanjem plodnosti i pogoršanjem razvoja i rasta organizma.Arsen je vrlo toksična supstanca; jedna doza od 50 mg može biti smrtonosna. Predoziranje se manifestuje razdražljivošću, alergijama, glavoboljom, dermatitisom, ekcemom, konjuktivitisom, depresijom respiratorne funkcije i nervnog sistema, te oštećenjem funkcije jetre. Predoziranje nekom supstancom povećava rizik od razvoja raka.
Izvorom elementa smatraju se: biljni i životinjski proizvodi, morski plodovi, žitarice, žitarice, duhan, vino, pa čak i voda za piće.
Nema potrebe da brinete o unosu ovog mikroelementa u našu prehranu – nalazi se u gotovo svim proizvodima životinjskog i biljnog porijekla, osim u rafiniranom šećeru. Dolazi nam u dovoljnim količinama sa hranom. Proizvodi koji su njime posebno bogati, poput škampa, jastoga, jastoga - da biste izbjegli predoziranje, treba jesti umjereno kako ne biste unijeli preveliku količinu otrova.
Jedinjenja arsena mogu ući u ljudski organizam s mineralnom vodom, morskim plodovima, sokovima, vinima od grožđa, lijekovima, herbicidima i pesticidima. Ova supstanca se akumulira uglavnom u retikuloendotelnom sistemu, kao iu plućima, koži i bubrezima. Nedovoljnim dnevnim unosom supstance u organizam smatra se 1 mcg/dan. Prag toksičnosti je približno 20 mg.
Velika količina elementa nalazi se u ribljem ulju i, začudo, u vinima. U normalnoj vodi za piće sadržaj supstance je nizak i nije opasan po zdravlje - približno 10 µg/l. Neki regioni sveta ( Meksiko, Tajvan, Indija, Bangladeš) su poznati po tome što imaju visok nivo arsena u vodi za piće ( 1 mg/l), pa se tamo ponekad dešavaju masovna trovanja građana.
Arsen sprječava gubitak fosfora u tijelu. Vitamin D je regulacijski faktor u procesu metabolizma fosfora i kalcija, a arsen zauzvrat reguliše metabolizam fosfora.
Poznato je i da se neki oblici alergija razvijaju zbog nedostatka arsena u organizmu.
Element u tragovima se koristi za povećanje apetita u slučaju anemije. Za trovanje selenom, arsen je odličan protivotrov. Eksperimentalne studije na miševima pokazale su da precizno izračunate doze supstance pomažu u smanjenju incidencije raka.
Kada se koncentracija nekog elementa u tlu ili hrani poveća, dolazi do intoksikacije. Teška intoksikacija može dovesti do ozbiljnih bolesti kao što su rak larinksa ili leukemija. Štaviše, povećaće se i broj umrlih.
Poznato je da se 80% supstance koja sa hranom uđe u organizam šalje u gastrointestinalni trakt i odatle ulazi u krv, a preostalih 20% do nas stiže preko kože i pluća.
Dan nakon ulaska u tijelo, više od 30% tvari se izlučuje iz njega zajedno s urinom, a oko 4% zajedno sa izmetom. Prema klasifikaciji, arsen je klasifikovan kao imunotoksični, uslovno esencijalni element. Dokazano je da supstanca učestvuje u gotovo svim važnim biohemijskim procesima.
Arsen u stomatologiji
Ova supstanca se često koristi za liječenje zubnih bolesti kao što je karijes. Karijes počinje kada se vapnenačke soli zubne cakline počnu razbijati i oslabljen zub napadnu patogeni. Utječući na mekani unutrašnji dio zuba, mikrobi formiraju karijesnu šupljinu. Ako se u ovoj fazi bolesti karijesna šupljina očisti i ispuni materijalom za punjenje, zub će ostati “živ”. A ako pustite da proces ide svojim tokom, karijesna šupljina stiže do tkiva koje sadrži krvne, nervne i limfne žile. To se zove pulpa.
Razvija se upala pulpe, nakon čega je jedini način da se spriječi daljnje širenje bolesti uklanjanje živca. Za ovu manipulaciju je potreban arsen.
Pulpa se izlaže zubnim instrumentom, na nju se stavlja zrno paste koja sadrži arsenovu kiselinu i ona difundira u pulpu gotovo trenutno. Dan kasnije zub umire. Sada se pulpa može ukloniti potpuno bezbolno, korijenski kanali i pulpna komora mogu se napuniti posebnom antiseptičkom pastom, a zub se može zapečatiti.
Arsen u liječenju leukemije
Arsen se prilično uspješno koristi u liječenju blažih oblika leukemije, kao iu periodu primarne egzacerbacije, u kojem još nije uočeno naglo povećanje slezine i limfnih čvorova. Smanjuje ili čak potiskuje patološko stvaranje leukocita, stimulira crvenu hematopoezu i oslobađanje crvenih krvnih stanica na periferiju.Dobijanje arsena
Dobija se kao nusproizvod preradom ruda olova, bakra, kobalta i cinka, kao i prilikom iskopavanja zlata. Neke od polimetalnih ruda sadrže i do 12% arsena. Ako se zagreju na 650 - 700 stepeni, onda u nedostatku vazduha dolazi do sublimacije. Ako se zagrije na zraku, nastaje "bijeli arsen", koji je hlapljiv oksid. Kondenzira se i zagrijava ugljem, pri čemu se smanjuje arsen. Dobijanje ovog elementa je štetna proizvodnja.Ranije, prije razvoja ekologije kao nauke, "bijeli arsen" je ispuštan u atmosferu u velikim količinama, a potom se taložio na drveću i biljkama. Dozvoljena koncentracija u zraku je 0,003 mg/m3, dok u blizini industrijskih objekata koncentracija dostiže 200 mg/m3. Čudno je da životnu sredinu najviše zagađuju one fabrike koje proizvode arsen, već elektrane i preduzeća obojene metalurgije. Donji sedimenti u blizini topionica bakra sadrže velike količine elementa - do 10 g/kg.
Još jedan paradoks je da se ova supstanca proizvodi u većim količinama nego što je potrebno. Ovo je rijetka pojava u rudarskoj industriji metala. Višak se mora odložiti u velike metalne kontejnere, skrivajući ih u napuštenim starim rudnicima.
Arsenopirit je vrijedan industrijski mineral. Velika nalazišta bakra i arsena nalaze se u Centralnoj Aziji, Gruziji, SAD, Japanu, Norveškoj, Švedskoj; zlato-arsen - u SAD-u, Francuskoj; arsen-kobalt - na Novom Zelandu, Kanada; arsen-kalaj - u Engleskoj i Boliviji.
Određivanje arsena
Kvalitativna reakcija na arsen sastoji se od taloženja žutih sulfida iz otopina klorovodične kiseline. Tragovi se određuju metodom Gutzeit ili Marshovom reakcijom: papirnate trake natopljene HgCl2 mijenjaju boju u tamnu u prisustvu arsina, što sublimaciju reducira u živu.U proteklih pola stoljeća razvijene su različite osjetljive analitičke tehnike ( spektrometrija), zahvaljujući kojima se mogu detektovati čak i male količine arsena. Ako je u vodi vrlo malo tvari, uzorci su prethodno koncentrirani.
Neki spojevi se analiziraju metodom selektivnog hidrida. Ova metoda uključuje selektivnu redukciju analita u isparljivo jedinjenje arsin. Isparljivi arsini se zamrzavaju u posudi ohlađenoj tečnim dušikom. Zatim, polaganim zagrijavanjem sadržaja posude, možete osigurati da različiti arsini ispare odvojeno jedan od drugog.
Industrijska primjena
Oko 98% svega iskopanog arsena ne koristi se u svom čistom obliku. Ali njegovi spojevi su stekli popularnost i koriste se u raznim industrijama. Na stotine tona supstance se iskopa i koristi godišnje. Dodaje se legurama ležajeva radi poboljšanja kvaliteta, koristi se u izradi kablova i olovnih baterija za povećanje tvrdoće, a koristi se u legurama sa germanijumom ili silicijumom u proizvodnji poluprovodničkih uređaja. Arsen se koristi kao dodatak koji daje određenu vrstu provodljivosti "klasičnim" poluprovodnicima.Arsen je vrijedan materijal u obojenoj metalurgiji. Kada se doda olovo u količini od 1%, povećava se tvrdoća legure. Ako u rastopljeno olovo dodate malo arsena, tada u procesu bacanja udarca izlaze sferne kuglice pravilnog oblika. Aditivi bakru povećavaju njegovu čvrstoću, otpornost na koroziju i tvrdoću. Zahvaljujući ovom aditivu, povećava se fluidnost bakra, što olakšava proces izvlačenja žice.
Kao što se dodaje nekim vrstama mesinga, bronze, štamparskih legura i babita. Ali ipak, metalurzi pokušavaju isključiti ovaj aditiv iz procesa proizvodnje, jer je vrlo štetan za ljude. Štaviše, štetan je i za metale, jer prisustvo arsena u velikim količinama narušava svojstva mnogih legura i metala.
Oksidi se koriste u proizvodnji stakla kao izbjeljivači stakla. Čak su i drevni duvači stakla znali da bijeli arsen doprinosi neprozirnosti stakla. Međutim, njegovi mali dodaci, naprotiv, posvjetljuju staklo. Arsen je i dalje uključen u recepturu za pravljenje nekih čaša, na primjer, „bečkog“ stakla od kojeg se prave termometri.
Jedinjenja arsena koriste se kao antiseptik za zaštitu od kvarenja, kao i za očuvanje krzna, koža, plišanih životinja; za stvaranje antivegetativnih boja za vodeni transport; za impregnaciju drveta.
Biološka aktivnost nekih As derivata zainteresovala je agronome, radnike sanitarno-epidemioloških službi i veterinare. Kao rezultat, stvoreni su lijekovi koji sadrže arsen, koji su bili stimulansi produktivnosti i rasta; lijekovi za prevenciju bolesti stoke; anthelmintici.
Zemljoposjednici u staroj Kini tretirali su usjeve riže arsenik oksidom kako bi ih zaštitili od gljivičnih bolesti i pacova, te tako zaštitili usjeve. Sada je, zbog toksičnosti supstanci koje sadrže arsen, njihova upotreba u poljoprivredi ograničena.
Najvažnije oblasti upotrebe supstanci koje sadrže arsen su proizvodnja mikro krugova, poluvodičkih materijala i optičkih vlakana, filmska elektronika, kao i uzgoj specijalnih monokristala za lasere. U tim slučajevima se po pravilu koristi gasoviti arsin. Indijum i galijum arsenidi se koriste u proizvodnji dioda, tranzistora i lasera.
U tkivima i organima element se uglavnom nalazi u proteinskoj frakciji, znatno manje u frakciji rastvorljivoj u kiselinama, a samo mali deo je u frakciji lipida. Učesnik je redoks reakcija, bez njega je nemoguća oksidativna razgradnja složenih ugljikohidrata. Učestvuje u fermentaciji i glikolizi. Jedinjenja ove supstance se koriste u biohemiji kao specifični inhibitori enzima, koji su potrebni za proučavanje metaboličkih reakcija. Neophodan je ljudskom tijelu kao element u tragovima.
Neki koji su umrli od kolere u srednjem vijeku nisu umrli od nje. Simptomi bolesti su slični onima trovanje arsenom.
Shvativši to, srednjovjekovni biznismeni počeli su da nude trioksid elementa kao otrov. Supstanca. Smrtonosna doza je samo 60 grama.
Podijeljeni su na porcije, davane tokom nekoliko sedmica. Kao rezultat toga, niko nije sumnjao da čovjek nije umro od kolere.
Okus arsena ne osjeća se u malim dozama, na primjer, u hrani ili piću. U savremenoj stvarnosti, naravno, nema kolere.
Ljudi ne moraju da brinu o arsenu. Umjesto toga, miševi su ti koji se trebaju bojati. Otrovna supstanca je vrsta otrova za glodare.
Inače, element je nazvan u njihovu čast. Riječ "arsen" postoji samo u zemljama ruskog govornog područja. Službeni naziv supstance je arsenicum.
Oznaka u – As. Serijski broj je 33. Na osnovu njega možemo pretpostaviti kompletnu listu svojstava arsena. Ali nemojmo pretpostavljati. Razmotrićemo problem sigurno.
Svojstva arsena
Latinski naziv elementa prevodi se kao "snažan". Očigledno, ovo se odnosi na učinak supstance na tijelo.
Kod intoksikacije počinje povraćanje, probava je poremećena, stomak se okreće, a funkcionisanje nervnog sistema je delimično blokirano. nije jedan od slabih.
Trovanje nastaje bilo kojim od alotropnih oblika tvari. Alltropija je postojanje manifestacija iste stvari koje su različite po strukturi i svojstvima. element. Arsenic najstabilniji u metalnom obliku.
Čeličnosivi romboedari su krhki. Jedinice imaju karakterističan metalni izgled, ali u kontaktu s vlažnim zrakom postaju zamućene.
Arsen - metal, čija je gustina skoro 6 grama po kubnom centimetru. Preostali oblici elementa imaju niži indikator.
Na drugom mjestu je amorfna arsenik. Karakteristike elemenata: - skoro crna boja.
Gustoća ovog oblika je 4,7 grama po kubnom centimetru. Spolja, materijal je sličan.
Uobičajeno stanje arsena za obične ljude je žuto. Kubična kristalizacija je nestabilna i postaje amorfna kada se zagreje na 280 stepeni Celzijusa, ili pod uticajem jednostavne svetlosti.
Stoga su žute meke, kao u mraku. Uprkos boji, agregati su providni.
Iz brojnih modifikacija elementa jasno je da je to samo pola metala. Očigledan odgovor na pitanje je: “ Arsen je metal ili nemetal“, ne
Hemijske reakcije služe kao potvrda. 33. element stvara kiselinu. Međutim, sam boravak u kiselini ne daje.
Metali rade stvari drugačije. U slučaju arsena, ne djeluju čak ni pri kontaktu s jednim od najjačih.
Jedinjenja slična soli „rađaju se“ tokom reakcija arsena sa aktivnim metalima.
To se odnosi na oksidirajuća sredstva. 33. supstanca je u interakciji samo s njima. Ako partner nema izražena oksidirajuća svojstva, interakcija se neće dogoditi.
Ovo se čak odnosi i na alkalije. To je, arsen je hemijski element prilično inertan. Kako ga onda dobiti ako je lista reakcija vrlo ograničena?
Iskopavanje arsena
Arsen se kopa kao nusproizvod drugih metala. Oni su odvojeni, ostavljajući 33. supstancu.
U prirodi ih ima spojevi arsena sa drugim elementima. Iz njih se vadi 33. metal.
Proces je isplativ, jer zajedno s arsenom često postoje , , i .
Nalazi se u zrnatim masama ili kubičnim kristalima boje kalaja. Ponekad postoji žuta nijansa.
Jedinjenje arsena I metal Ferrum ima "brata", u kojem se umjesto 33. supstance nalazi . Ovo je običan pirit zlatne boje.
Agregati su slični verziji arsena, ali ne mogu poslužiti kao ruda arsena, iako sadrže i arsen kao nečistoću.
Arsen se, inače, nalazi i u običnoj vodi, ali opet kao nečistoća.
Količina elementa po toni je tako mala, ali čak ni eksploatacija nusproizvoda nema smisla.
Kada bi svjetske rezerve arsena bile ravnomjerno raspoređene u zemljinoj kori, to bi bilo samo 5 grama po toni.
Dakle, element nije uobičajen, njegova količina je uporediva sa , , .
Ako pogledate metale s kojima arsen formira minerale, onda to nije samo s kobaltom i niklom.
Ukupan broj minerala 33. elementa dostiže 200. Pronađen je i izvorni oblik supstance.
Njegovo prisustvo se objašnjava hemijskom inertnošću arsena. Formirajući se pored elemenata kojima nije obezbeđena reakcija, junak ostaje u sjajnoj izolaciji.
U ovom slučaju često se dobivaju igličasti ili kubični agregati. Obično rastu zajedno.
Upotreba arsena
Element kojem pripada arsen dvostruko, ne samo da pokazuje svojstva metala i nemetala.
Percepcija elementa od strane čovječanstva je također dvojna. U Evropi se 33. supstanca oduvek smatrala otrovom.
Godine 1733. čak su izdali dekret o zabrani prodaje i kupovine arsena.
U Aziji, "otrov" ljekari koriste već 2000 godina u liječenju psorijaze i sifilisa.
Moderni doktori su dokazali da 33. element napada proteine koji izazivaju onkologiju.
U 20. veku, neki evropski lekari su takođe stali na stranu Azijata. 1906. godine, na primjer, zapadni farmaceuti izumili su lijek salvarsan.
Postao je prvi u službenoj medicini i koristio se protiv brojnih zaraznih bolesti.
Istina, razvija se imunitet na lijek, kao i svaki stalni unos arsena u malim dozama.
Efikasna su 1-2 kursa lijeka. Ako se razvije imunitet, ljudi mogu uzeti smrtonosnu dozu elementa i ostati živi.
Pored doktora, za 33. element su se zainteresovali i metalurzi koji su počeli da ga dodaju za proizvodnju sačme.
Izrađuje se na bazi koja je uključena u teški metali. Arsenic povećava olovo i omogućava njegovim prskanjima da poprime sferni oblik prilikom bacanja. To je ispravno, što poboljšava kvalitetu frakcije.
Arsen se može naći i u termometrima, odnosno u njima. Zove se bečki, pomiješan sa oksidom 33. supstance.
Jedinjenje služi kao bistrilo. Arsen su koristili i antički duvači stakla, ali kao dodatak za matiranje.
Staklo postaje neprozirno kada postoji značajna primjesa toksičnog elementa.
Promatrajući proporcije, mnogi duvači stakla su se razboljeli i prerano umrli.
A stručnjaci za kožare koriste sulfide arsenik.
Element main podgrupe Grupa 5 periodnog sistema je uključena u neke boje. U industriji kože, arsenicum pomaže u uklanjanju dlačica.
Cijena arsena
Čisti arsen se najčešće nudi u metalnom obliku. Cijene su određene po kilogramu ili toni.
1000 grama košta oko 70 rubalja. Za metalurge nude gotove, na primjer, arsen i bakar.
U ovom slučaju naplaćuju 1500-1900 rubalja po kilogramu. Anhidrit arsena se također prodaje u kilogramima.
Koristi se kao lijek za kožu. Uzročnik je nekrotičan, odnosno umrtvljuje zahvaćeno područje, ubijajući ne samo uzročnika bolesti, već i same ćelije. Metoda je radikalna, ali efikasna.
Arsenic- mineral iz klase autohtonih elemenata, polumetal, hemijska formula As. Uobičajene nečistoće su Sb, S, Fe, Ag, Ni; rjeđe Bi i V. Sadržaj As u prirodnom arsenu dostiže 98%. Hemijski element 15. grupe (prema zastarjeloj klasifikaciji - glavna podgrupa pete grupe) četvrtog perioda periodnog sistema; ima atomski broj 33. Arsen (sirovi arsen) je čvrsta supstanca ekstrahirana iz prirodnih arsenopirita. Postoji u dva glavna oblika: običnom, takozvanom “metalnom” arsenu, u obliku sjajnih kristala čelične boje, krhkog, nerastvorljivog u vodi, i žutog arsena, kristalnog, prilično nestabilnog. Arsen se koristi u proizvodnji arsenik disulfida, sačme, tvrde bronce i raznih drugih legura (kalaj, bakar itd.)
Vidi također:
STRUKTURA
Kristalna struktura arsena je ditrigonalno-skaloedarska simetrija. Trigonalna singonija, c. With. L633L23PC. Kristali su izuzetno rijetki i imaju romboedarski ili pseudokubični habitus. Identificirano je nekoliko alotropskih modifikacija arsena. U normalnim uslovima, metalni ili sivi arsen (alfa arsen) je stabilan. Kristalna rešetka sivog arsena je romboedarska, slojevita, sa periodom a = 4,123 A, uglom a = 54° 10′. Gustina (na temperaturi od 20°C) 5,72 g/cm 3 ; temperaturni koeficijent linearna ekspanzija 3,36 10 stepeni; specifični električni otpor (temperatura 0°C) 35 10 -6 ohm cm; NV = f 147; koeficijent kompresibilnost (na temperaturi od 30°C) 4,5 x 10 -6 cm 2 /kg. Tačka topljenja alfa-arsena je 816 °C pri pritisku od 36 atmosfera.
Pod bankomatom. Arsen sublimira pod pritiskom na temperaturi od 615°C bez topljenja. Toplina sublimacije 102 cal/g. Pare arsena su bezbojne, do temperature od 800°C sastoje se od As 4 molekula, od 800 do 1700°C - od mješavine As 4 i As 2, iznad temperature od 1700°C - samo od As 2. Brzom kondenzacijom pare arsena na površini hlađenoj tečnim vazduhom nastaje žuti arsen - prozirni mekani kristali kubnog sistema gustine 1,97 g/cm 3 . Poznate su i druge metastabilne modifikacije arsena: beta-arsen - amorfno staklast, gama-arsen - žuto-smeđi i delta-arsen - smeđi amorfni sa gustoćom od 4,73, respektivno; 4,97 i 5,10 g/cm3. Iznad temperature od 270°C, ove modifikacije se pretvaraju u sivi arsen.
NEKRETNINE
Boja na svježem prijelomu je cink-bijela, kalaj-bijela do svijetlo siva, brzo blijedi zbog stvaranja tamnosive mrlje; crna na istrošenoj površini. Tvrdoća po Mohsovoj skali 3 - 3,5. Gustina 5,63 - 5,8 g/cm3. Fragile. Dijagnosticira se karakterističnim mirisom bijelog luka kada se udari. Dekoltea je savršena prema (0001), a manje savršena prema (0112). Prijelom je zrnast. Ud. težina 5,63-5,78. Linija je siva, kositar-bijela. Sjaj je metalan, jak (kada je svježe slomljen), brzo blijedi i postaje bez sjaja na oksidiranoj površini koja je vremenom pocrnjela. Je dijamagnetna.
MORFOLOGIJA
Arsen se obično uočava u obliku kora sa sinterovanom bubrežastom površinom, stalaktita, školjkastih formacija, koje otkrivaju kristalno-zrnastu strukturu kada se lome. Prirodni arsen se prilično lako prepoznaje po obliku pražnjenja, pocrnjeloj površini, značajnoj specifičnoj težini, snažnom metalnom sjaju u svježem lomu i savršenom cijepanju. Ispod duvaljke isparava bez topljenja (na temperaturi od oko 360°), emitujući karakterističan miris belog luka i formirajući beli premaz As 2 O 3 na uglju. Prelazi u tečno stanje samo pri povećanom vanjskom pritisku. U zatvorenoj tubi formira ogledalo arsena. Kada se oštro udari čekićem, emituje miris belog luka. PORIJEKLO
Arsen se javlja u hidrotermalnim naslagama kao metakoloidne formacije u šupljinama, koje su očigledno nastale u poslednjim trenucima hidrotermalne aktivnosti. U vezi s njim mogu se naći arsen, antimon i rjeđe sumporni spojevi nikla, kobalta, srebra, olova itd., različitog sastava, kao i nemetalni minerali.
U literaturi postoje indicije o sekundarnom poreklu arsena u zonama trošenja rudnih ležišta arsena, što je, uopšteno govoreći, malo verovatno, s obzirom da je u ovim uslovima veoma nestabilan i, brzo oksidirajući, potpuno se raspada. Crne kore se sastoje od fine mešavine arsena i arsenolita (As 2 O 3). Na kraju se formira čisti arsenolit.
U zemljinoj kori koncentracija arsena je niska i iznosi 1,5 ppm. Nalazi se u tlu i mineralima i može se osloboditi u zrak, vodu i tlo kroz vjetar i vodenu eroziju. Osim toga, element ulazi u atmosferu iz drugih izvora. Kao rezultat vulkanskih erupcija, oko 3 hiljade tona arsena se ispusti u vazduh godišnje, mikroorganizmi proizvode 20 hiljada tona isparljivog metilarsina godišnje, a kao rezultat sagorevanja fosilnih goriva, 80 hiljada tona se oslobađa preko isti period.
Na teritoriji SSSR-a, izvorni arsen je pronađen u nekoliko ležišta. Od njih izdvajamo hidrotermalno olovno-cink ležište Sadon, gdje je više puta uočeno u obliku bubrežastih masa na kristalnom kalcitu sa galenom i sfaleritom. Na lijevoj obali rijeke pronađene su velike bubrežaste akumulacije autohtonog arsena koncentrične strukture poput školjke. Chikoya (Transbaikalia). U paragenezi s njim, uočen je samo kalcit u obliku rubova na zidovima tankih žila koje seku preko drevnih kristalnih škriljaca. U obliku fragmenata (sl. 76), arsen je pronađen i na području sv. Jalinda, Amurskaja željeznica itd. i na drugim mjestima.
U brojnim nalazištima u Saskoj (Freiberg, Schneeberg, Annaberg i dr.) uočen je samorodni arsen u kombinaciji sa arsenim jedinjenjima kobalta, nikla, srebra, autohtonog bizmuta itd. Svi ovi i drugi nalazi ovog minerala su bez praktični značaj.
PRIMJENA
Arsen se koristi za legiranje olovnih legura koje se koriste za pripremu sačme, jer kada se sačma lijeva metodom tornja, kapljice legure arsena i olova poprimaju strogo sferni oblik, a osim toga, čvrstoća i tvrdoća olova značajno se povećavaju. Arsen posebne čistoće (99,9999%) koristi se za sintezu niza korisnih i važnih poluvodičkih materijala - arsenida (na primjer, galij arsenid) i drugih poluvodičkih materijala sa kristalnom rešetkom kao što je cink blende. Jedinjenja arsena sulfida - orpiment i realgar - koriste se u slikarstvu kao boje i u industriji kože kao sredstvo za uklanjanje dlačica sa kože. U pirotehnici, realgar se koristi za proizvodnju “grčke” ili “indijske” vatre, koja nastaje kada mješavina realgara sa sumporom i nitratom gori (kada se izgori, formira svijetli bijeli plamen).
Neka organoelementna jedinjenja arsena su hemijski ratni agensi, na primer, lewizit.
Početkom 20. stoljeća neki derivati kakodila, na primjer, salvarsan, korišćeni su za liječenje sifilisa; vremenom su ti lijekovi istisnuti iz medicinske upotrebe za liječenje sifilisa drugim, manje toksičnim i efikasnijim, farmaceutskim lijekovima koji ne sadrže arsen.
Mnogi od spojeva arsena u vrlo malim dozama koriste se kao lijekovi za borbu protiv anemije i niza drugih teških bolesti, jer imaju klinički primjetan stimulativni učinak na niz specifičnih funkcija tijela, posebno na hematopoezu. Od neorganskih jedinjenja arsena, anhidrid arsena može se koristiti u medicini za pripremu pilula i u stomatološkoj praksi u obliku paste kao nekrotizirajući lijek. Ovaj lijek se kolokvijalno i kolokvijalno nazivao "arsen" i korišten je u stomatologiji za lokalnu nekrozu zubnog živca. Trenutno se preparati arsena rijetko koriste u stomatološkoj praksi zbog svoje toksičnosti. Sada su razvijene i koriste se druge metode bezbolne nekroze zubnog živca u lokalnoj anesteziji.
Arsen - As
KLASIFIKACIJA
| Strunz (8. izdanje) | 1/B.01-10 |
| Nickel-Strunz (10. izdanje) | 1.CA.05 |
| Dana (7. izdanje) | 1.3.1.1 |
| Dana (8. izdanje) | 1.3.1.1 |
| Hej, CIM Ref. | 1.33 |