Arsen(latinski arsenicum), as, kemijski element V skupine periodnog sustava Mendeljejeva, atomski broj 33, atomska masa 74,9216; čelično sivi kristali. Element se sastoji od jednog stabilnog izotopa 75 as.
Povijesna referenca. Prirodni spojevi minerala sa sumporom (orpiment kao 2 s 3, realgar kao 4 s 4) bili su poznati narodima starog svijeta, koji su te minerale koristili kao lijekove i boje. Produkt izgaranja M. sulfida također je poznat - M. oksid (iii) kao 2 o 3 ("bijeli M."). Naziv arsenik o n nalazimo već kod Aristotela; potječe od grčkog. a rsen - snažan, hrabar i služio je za označavanje M spojeva (prema snažnom djelovanju na organizam). Vjeruje se da ruski naziv dolazi od "miš" (od upotrebe M. preparata za istrebljenje miševa i štakora). Primitak M. u slobodnom stanju pripisuje se Albert Veliki(oko 1250. godine). Godine 1789. A. Lavoisier uvrstio M. u popis kemijskih elemenata.
Rasprostranjenost u prirodi. Prosječni sadržaj metala u zemljinoj kori (clarke) je 1,7 × 10 -4% (po masi), u takvim količinama prisutan je u većini magmatskih stijena. Budući da su M. spojevi hlapljivi na visokim temperaturama, element se ne nakuplja tijekom magmatskih procesa; koncentrira se, taloži se iz vrućih dubokih voda (zajedno sa s, se, sb, fe, co, ni, cu i drugim elementima). Tijekom vulkanskih erupcija minerali ulaze u atmosferu u obliku svojih hlapljivih spojeva. Budući da je M. viševalentan, na njegovu migraciju uvelike utječe redoks okolina. U oksidacijskim uvjetima zemljine površine nastaju arsenati (kao 5+) i arseniti (kao 3+). Ovo su rijetki minerali, koji se nalaze samo u područjima mineralnih naslaga, a još su rjeđi samorodni minerali i kao 2+ minerali. Od brojnih minerala M. (oko 180) samo je arsenopirit feas od primarne industrijske važnosti.
Male količine M. neophodne su za život. Međutim, u područjima gdje se taloži M. i gdje su aktivni mladi vulkani, tla na nekim mjestima sadrže do 1% M., što je povezano s bolestima stoke i smrću vegetacije. Akumulacija M. posebno je karakteristična za krajolike stepa i pustinja, u čijim je tlima M. neaktivan. U vlažnoj klimi M. se lako ispire iz tla.
U živoj tvari ima prosječno 3 × 10 -5% M, u rijekama 3 × 10 -7%. M., donesen rijekama u ocean, relativno se brzo naseljava. U morskoj vodi ima samo 1 x 10 -7% M, au glinama i škriljevcima 6,6 x 10 -4%. Sedimentne željezne rude i feromanganske nodule često su obogaćene M.
Fizička i kemijska svojstva. M. ima nekoliko alotropskih modifikacija. U normalnim uvjetima najstabilniji je takozvani metalni, ili sivi, M. (a -as) - čeličnosiva krhka kristalna masa; svježe slomljena ima metalni sjaj, na zraku brzo izblijedi jer je prekrivena tankim slojem od 2 o 3. Kristalna rešetka sive M. je romboedarska ( A= 4,123 a, kut a = 54°10", x= 0,226), slojevito. Gustoća 5,72 g/cm 3(pri 20°c), električni otpor 35 10 -8 ohm? m, odnosno 35 10 -6 ohm? cm, temperaturni koeficijent električnog otpora 3,9 10 -3 (0°-100 °c), Brinellova tvrdoća 1470 Mn/m 2, odnosno 147 kgf/mm 2(3-4 po Mohsu); M. dijamagnetski. Pod atmosferskim tlakom, metal sublimira na 615 °C bez taljenja, budući da trojna točka a -as leži na 816 °C i tlaku od 36 na. M. para se sastoji od 4 molekule do 800°C, iznad 1700°C - samo od 2. Kada se para metala kondenzira na površini hlađenoj tekućim zrakom, nastaje žuti metal - prozirni kristali, meki poput voska, gustoće 1,97 g/cm 3, po svojstvima sličan bijelom fosfor. Pri svjetlu ili slabom zagrijavanju prelazi u sivu M. Poznate su i staklasto-amorfne modifikacije: crna M. i smeđa M., koje zagrijavanjem iznad 270°c prelaze u sivu M.
Konfiguracija vanjskih elektrona atoma M. 3 d 10 4 s 2 4 str 3. U spojevima, M ima oksidacijska stanja + 5, + 3 i – 3. Sivi M je znatno manje kemijski aktivan od fosfora. Kada se zagrijava na zraku iznad 400°c, M gori, stvarajući kao 2 o 3. M se spaja izravno s halogenima; u normalnim uvjetima asf 5 - plin; asf 3, ascl 3, asbr 3 - bezbojne, vrlo hlapljive tekućine; asi 3 i as 2 l 4 - crveni kristali. Kada se M. zagrijava sa sumporom, dobivaju se sljedeći sulfidi: narančasto-crveni kao 4 s 4 i limun-žuti kao 2 s 3. Blijedožuti sulfid kao 2 s 5 taloži se propuštanjem h 2 s u ledeno ohlađenu otopinu arsenske kiseline (ili njezinih soli) u dimećoj solnoj kiselini: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s = kao 2 s 5 + 8h 2 o ; Na oko 500°c raspada se na 2 s 3 i sumpor. Svi M. sulfidi su netopljivi u vodi i razrijeđenim kiselinama. Jaki oksidansi (smjese hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) pretvaraju ih u smjesu h 3 aso 4 i h 2 so 4. Sulfid as 2 s 3 lako se otapa u sulfidima i polisulfidima amonijevih i alkalnih metala, tvoreći soli kiselina - tioarsenik h 3 ass 3 i tioarsenik h 3 ass 4. S kisikom M. proizvodi okside: M. oksid (iii) kao 2 o 3 - arsenov anhidrid i M. oksid (v) kao 2 o 5 - arsenov anhidrid. 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 s vremenom postaje neprozirna zbog stvaranja malih kubičnih kristala, gustoće 3,865 g/cm 3. Gustoća pare odgovara formuli kao 4 o 6: iznad 1800°c para se sastoji od kao 2 o 3. Na 100 G voda otapa 2.1 G kao 2 o 3 (na 25°c). M. oksid (iii) je amfoteran spoj, s prevladavajućim kiselim svojstvima. Poznate su soli (arseniti) koje odgovaraju ortoarsenskim kiselinama h 3 aso 3 i metaarsenu haso 2; same kiseline nisu dobivene. U vodi su topljivi samo alkalni metali i amonijevi arseniti. kao 2 o 3 i arseniti su obično redukciona sredstva (npr. kao 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), ali mogu biti i oksidansi (npr. kao 2 o 3 + 3c = 2as + 3co ).
M. oksid (v) dobiva se zagrijavanjem arsenove kiseline h 3 aso 4 (oko 200°c). Bezbojan je, na oko 500°c raspada se na 2o3 i o2. Arsenska kiselina se dobiva djelovanjem koncentrirane hno 3 na as ili as 2 o 3. Soli arsenove kiseline (arsenati) netopljivi su u vodi, osim soli alkalnih metala i amonijaka. Poznate su soli koje odgovaraju kiselinama ortoarsenska h 3 aso 4, metaarsenska haso 3 i piroarsenska kiselina h 4 kao 2 o 7; posljednje dvije kiseline nisu dobivene u slobodnom stanju. Kada se stopi s metalima, metal uglavnom tvori spojeve ( arsenidi).
Prijem i korištenje . M. se proizvodi industrijski zagrijavanjem arsenovih pirita:
feas = fes + as
ili (rjeđe) smanjenje kao 2 o 3 s ugljenom. Oba procesa odvijaju se u retortama od vatrostalne gline, spojenim na prijemnik za kondenzaciju para M. Anhidrid arsena dobiva se oksidativnim prženjem arsenovih ruda ili kao nusprodukt prženja polimetalnih ruda, koje gotovo uvijek sadrže M. Tijekom oksidativno prženje, jer nastaje 2 o 3 pare koje se kondenziraju u komorama za hvatanje. Sirovi kao 2o3 se pročišćava sublimacijom na 500-600°c. Pročišćen kao 2 o 3 koristi se za proizvodnju M. i njezinih pripravaka.
Mali aditivi M (0,2-1,0% po težini) uvode se u olovo koje se koristi za proizvodnju sačme (M povećava površinsku napetost rastaljenog olova, zbog čega sačma poprima oblik blizak sferičnom; M malo povećava tvrdoću od olova). Kao djelomična zamjena za antimon, M. je uključen u neke babite i tiskarske legure.
Čisti M. nije otrovan, ali su svi njegovi spojevi koji su topljivi u vodi ili mogu prijeći u otopinu pod utjecajem želučanog soka izuzetno otrovni; posebno opasno arsen vodik. Od M spojeva koji se koriste u proizvodnji, arsenov anhidrid je najotrovniji. Gotovo sve sulfidne rude obojenih metala, kao i željezni (sumporni) pirit, sadrže metalne primjese. Stoga, tijekom njihovog oksidativnog prženja, uz sumporni dioksid uvijek nastaje tako 2, kao 2 o 3; Većina se kondenzira u dimnim kanalima, ali u nedostatku ili niskoj učinkovitosti postrojenja za obradu, ispušni plinovi peći za sušenje rude odnose zamjetne količine od 2 o 3. Čista M., iako nije otrovna, uvijek je prekrivena otrovnim slojem kao 2 o 3 kada se čuva na zraku. U nedostatku odgovarajuće ventilacije, jetkanje metala (željezo, cink) industrijskom sumpornom ili klorovodičnom kiselinom koja sadrži primjesu metala je izuzetno opasno, jer se time proizvodi arsenov vodik.
S. A. Pogodin.
M. u tijelu. Kao element u tragovima M. je sveprisutna u živoj prirodi. Prosječni sadržaj M u tlima je 4 · 10 -4%, u biljnom pepelu - 3 · 10 -5%. Sadržaj M u morskim organizmima veći je nego u kopnenim (u ribama 0,6-4,7 mg u 1 kg sirove tvari nakupljaju se u jetri). Prosječni sadržaj M u ljudskom tijelu je 0,08-0,2 mg/kg. U krvi se M. koncentrira u eritrocitima, gdje se veže za molekulu hemoglobina (a globinska frakcija sadrži dvostruko više od hema). Najveća količina toga (po 1 G tkivo) nalazi se u bubrezima i jetri. Mnogo M. nalazi se u plućima i slezeni, koži i kosi; relativno malo - u cerebrospinalnoj tekućini, mozgu (uglavnom hipofizi), spolnim žlijezdama itd. U tkivima se M. nalazi u glavnoj frakciji proteina, mnogo manje u frakciji topivoj u kiselini, a samo mali dio je nalaze u lipidnoj frakciji. M. sudjeluje u redoks reakcijama: oksidativnoj razgradnji složenih ugljikohidrata, fermentaciji, glikolizi itd. Spojevi M. koriste se u biokemiji kao specifični inhibitori enzimi za proučavanje metaboličkih reakcija.
M. u medicini. Organski spojevi M. (aminarsone, miarsenol, novarsenal, osarsol) koriste se uglavnom za liječenje sifilisa i protozoalnih bolesti. Anorganski pripravci M. - natrijev arsenit (natrijev arsenat), kalijev arsenit (kalijev arsenat), anhidrid arsena kao 2 o 3, propisuju se kao opće jačanje i tonik. Kada se primjenjuju lokalno, anorganski pripravci M. mogu izazvati nekrotizirajući učinak 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. Za liječenje psorijaze koriste se i anorganski pripravci M.
Umjetno dobiveni radioaktivni izotopi M. 74 kao (t 1 / 2 = 17,5 dana) i 76 kao (t 1 / 2 = 26,8 h) koriste se u dijagnostičke i terapijske svrhe. Uz njihovu pomoć, razjašnjava se mjesto tumora mozga i određuje se stupanj radikalnosti njihovog uklanjanja. Radioaktivni M. ponekad se koristi za bolesti krvi i dr.
Prema preporukama Međunarodne komisije za zaštitu od zračenja, najveći dopušteni sadržaj 76 as u tijelu je 11 mccurie. Prema sanitarnim standardima usvojenim u SSSR-u, najveće dopuštene koncentracije od 76 u vodi i otvorenim rezervoarima su 1 10 -7 curie/l, u zraku radnih prostorija 5 10 -11 curie/l. Svi pripravci M. vrlo su otrovni. U slučaju akutnog trovanja, opažaju se jaki bolovi u trbuhu, proljev i oštećenje bubrega; Mogući su kolaps i konvulzije. U kroničnim otrovanjima najčešće su gastrointestinalne smetnje, katar sluznice dišnih putova (faringitis, laringitis, bronhitis), kožne lezije (egzantemi, melanoza, hiperkeratoza), te poremećaji osjetljivosti; moguć je razvoj aplastične anemije. U liječenju trovanja lijekovima M. najveću važnost ima unitiol.
Mjere za sprječavanje industrijskih trovanja trebaju biti usmjerene prvenstveno na mehanizaciju, brtvljenje i otprašivanje tehnološkog procesa, stvaranje učinkovite ventilacije i osiguranje radnika osobnom zaštitnom opremom od izlaganja prašini. Neophodni su redoviti zdravstveni pregledi radnika. Prethodni zdravstveni pregledi obavljaju se prilikom prijema u radni odnos, a za zaposlenike jednom u šest mjeseci.
Lit.: Remi G., Tečaj anorganske kemije, trans. s njemačkog, sv.1, M., 1963, str. 700-712; Pogodin S. A., Arsen, u knjizi: Kratka kemijska enciklopedija, vol. 3, M., 1964; Štetne tvari u industriji, pod opće. izd. N. V. Lazareva, 6. izd., 2. dio, Lenjingrad, 1971.
preuzimanje sažetka
Arsenicum ili arsen je latinski naziv za arsen u kemijskim tablicama. U ruskom se riječ arsen pojavila nakon što je oksid ove tvari korišten u borbi protiv miševa i štakora. Arsen ima izgled vrlo malih ljuski s metalnim sjajem ili gustu formaciju malih zrnaca. Jedan od njegovih anorganskih spojeva, anhidrid arsena, naširoko se koristi u medicini, posebice u stomatološkoj praksi.
Kako i zašto stomatolog koristi arsen?
Ovu tvar liječnici koriste za postizanje analgetskog učinka. Lijek s arsenom ubija živac bolesnog zuba, naravno, postoje i drugi načini za postizanje istog učinka, ali ova metoda se i dalje koristi jer je učinkovita i dokazana desetljećima.
Ispod sloja zubne cakline i dentina (tvrdo tkivo zuba), koji čini njegovu osnovu, nalazi se pulpa. Sastoji se od mnogih živčanih završetaka i krvnih žila. Kod akutnog pulpitisa dolazi do upale i otekline, koja pritišće živčane završetke, što rezultira jakom boli.
Napomena! Zubna caklina je najčvršće biološko tkivo, stoga su svrdla izrađena od dijamanta.
Arsen osigurava:
- nekrotični učinak na sve živčane završetke u zubu;
- nekroza pulpe;
- prestanak opskrbe krvlju;
- prestanak impulsa iz živčanih završetaka.
Arsenova pasta sadrži anestetik, tako da je proces izlaganja arsenu bezbolan.
Sastav paste može varirati ovisno o proizvođaču. Približan sastav lijeka je sljedeći:
- arsenov anhidrid;
- novokain, lidokain ili drugi anestetik;
- antiseptik kao što je kamfor;
- tanin, viskozna tvar koja produljuje djelovanje arsena.
Ako zabrinjava jaka bol, preko paste se može nanijeti dodatni anestetik.
Liječnik buši zub, čisti ga i uvodi lijek u zubnu šupljinu. Zatim se zatvara privremenom ispunom koju pacijent nosi prema uputama liječnika. To može trajati od 1 do 5 dana.
Napomena! Treba isključiti prodiranje arsena iz šupljine zuba u usnu šupljinu jer to može dovesti do osteomijelitisa.
Tijekom djelovanja arsena živci unutar zuba mogu utjecati na pojavu bolne boli koja može trajati nekoliko sati, bromid se uzima za ublažavanje boli. Nakon zadanog vremena liječnik će ukloniti privremenu plombu, odstraniti arsen, uništeni živac i zapečatiti pripremljeni kavitet zuba.
Učinak arsena
U tkivima u kojima djeluje anhidrid arsena može doći do poremećaja normalnog disanja stanica. Čak i mala količina lijeka utječe na širenje krvnih žila i može dovesti do krvarenja. Većina komponenti se razgrađuje u živčanim vlaknima. Takve promjene izravno su proporcionalne dozi tvari i trajanju njezina učinka. Lijek s arsenom koristi se kada postoji potreba za uklanjanjem živaca i pulpe.
Napomena! Apsolutno je zabranjeno piti alkohol nakon dodavanja paste s arsenom, jer se njegovi učinci pojačavaju i rizik od trovanja postaje vrlo vjerojatan.
Indikacije i kontraindikacije
Tvar se široko koristi u javnim klinikama kao učinkovito i najpristupačnije sredstvo za nekrozu zubnog živca. Lijek se također koristi za:
- nemogućnost obavljanja druge vrste anestezije;
- potreba za hitnim ubijanjem živca;
- alergije na druge lijekove protiv bolova;
- neučinkovitost drugih lijekova protiv bolova;
- dostupnost pojedinačnih indikacija;
- u dječjoj stomatologiji samo s formiranim korijenima.
Arsenova pasta se ne koristi u sljedećim slučajevima:
- djeca do godinu i pol;
- alergijska reakcija na lijek;
- trudnoća;
- bolesti mokraćnih organa;
- prijetnje glaukoma;
- dojenje;
- nemogućnost potpunog čišćenja kanala;
- zakrivljenost zubnog kanala;
- kršenje integriteta korijena zuba.
Napomena! Tragovi određenih metala u tijelu, uključujući arsen, mogu igrati ulogu u patogenezi glaukoma.
Ako zub boli s arsenom
Ako zubobolja traje duže od jednog dana, odmah se obratite stomatologu. Slična reakcija može se pojaviti u sljedećim slučajevima:
- alergije na arsen ili druge komponente;
- liječnik je stavio arsen na zatvorenu pulpu;
- upala ili nekroza tkiva oko zuba;
- niska koncentracija tvari;
- prisutnost parodontitisa;
- kršenja u tehnologiji primjene tvari;
- visoka osjetljivost, kod koje se bol može povući nakon nekoliko dana.
Ako je bol jaka, osobito noću, bolje je potražiti pomoć. Kada se tkivo oko zuba upali ili dođe do nekroze uzrokovane arsenom, mogu se pojaviti vrlo opasna stanja koja zahvaćaju periost ili kosti čeljusti.
Napomena! Prvog dana nakon dodavanja arsena možete uzeti tabletu bilo kojeg lijeka protiv bolova.
Kad bi arsen pao
Postoje situacije kada tijekom obroka dođe do uništenja privremenog ispuna i ispadanja arsena. Odmah nakon toga morate isprati usta otopinom sode s dodatkom joda, to se radi 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 doza lijeka je takva da neće izazvati negativne posljedice u obliku intoksikacije. Da ne biste brinuli o tome, možete piti mlijeko ili uzeti aktivni ugljen. Ispuna s arsenom može ispasti ako se ne poštuju preporuke liječnika, a one uključuju:
- Nemojte jesti dva sata nakon posjeta liječniku.
- Ako se na nadjevu pojavi kiseli okus, isperite ga otopinom sode.
- Pokušajte ne žvakati na strani zahvaćenog zuba ili jesti meku hranu.
- Svakako posjetite liječnika u navedenom roku radi uklanjanja arsena, privremene plombe i nastavka liječenja.
Napomena! Ako se prekorači vrijeme provedeno arsena u zubnoj šupljini, može doći do nekroze tkiva oko zuba, au bolesnika s bolestima probavnog sustava i preosjetljivosti na lijek može doći do intoksikacije.
Video - Specijalist o arsenu u zubima
Sami se riješite arsena
Možete se sami riješiti paste, ali nije preporučljivo. To bi trebalo učiniti samo u ekstremnim slučajevima kada je potrebna pomoć, ali se iz nekog razloga ne može dobiti na vrijeme.
Ako trebate ukloniti privremenu plombu, to možete učiniti pomoću igle štrcaljke ili bilo koje druge. Uz njegovu pomoć uklanja se arsen, a igla se prvo mora tretirati alkoholom. Nakon toga nekoliko puta dnevno isperite usta otopinom sode s nekoliko kapi joda. Ogoljeni zub svakako prekrijte komadićem vate i što prije se javite stomatologu.
Posljedice prekoračenja doze arsena
Ako je liječnik prekoračio dozu ili ju je pacijent pretjerao i nije došao na vrijeme za uklanjanje arsena, moguće su negativne posljedice od kojih su najčešće:
- oticanje pulpe;
- zamračenje tvrdog zubnog tkiva;
- paradentoza;
- osteonekroza;
- opća intoksikacija.
S obzirom na sve posljedice, pripravci na bazi arsena ne koriste se za trudnice i dojilje, a arsen se praktički ne koristi za liječenje dječjih zuba.
Napomena! U slučaju liječenja djece, teško je izračunati potrebnu dozu arsenske paste, a dijete može samostalno odabrati plombu i progutati arsen.
Usporedba arsenskih i pasta bez arsena
Paste s arsenom Osobitosti 30% sadržaja arsenovog anhidrida. Koristi se kada se karijesni proces širi kroz tanko zubno tkivo, kada je pulpa inficirana. Maksimalno vrijeme za ostavljanje paste u zubu je 3 dana. Maksimalno vrijeme za ostavljanje paste u zubu je 7 dana. Osim aktivne tvari, sastoji se od lidokaina, kamfora, efedrina i klorofenola. Ne preporučuje se za korištenje sportašima, može pokazati pozitivnu reakciju tijekom antidoping kontrole. Paste na bazi formaldehida Takve paste, za razliku od pasta s arsenom, mogu mumificirati pulpu, ali se ipak smatraju manje učinkovitima
Sadrži paraformaldehid, lidokain, kreozot. Rok valjanosti od 2 do 7 dana Sadrži paraform, klorofenol, mentol, kamfor, lidokain se koristi na mliječnim zubima, omogućuje vam da ne uklonite pulpu Sadrži lidokain, paraformaldehid, fenol. Primijeniti od 7 do 10 dana U stomatološkoj poliklinici liječnik će koristiti anestetik prema individualnim indikacijama i neće primijeniti arsen bez vašeg pristanka.
Hvala vam
Stranica pruža referentne informacije samo u informativne svrhe. Dijagnostika i liječenje bolesti moraju se provoditi pod nadzorom stručnjaka. Svi lijekovi imaju kontraindikacije. Obavezna konzultacija sa stručnjakom!
Opće informacije
Jedinstvenost arsen je da se može naći posvuda – u stijenama, mineralima, vodi, tlu, životinjama i biljkama. Čak se naziva i sveprisutnim elementom. Arsen je rasprostranjen u različitim geografskim regijama Zemlje zbog hlapljivosti svojih spojeva i njihove visoke topivosti u vodi. Ako je klima u regiji vlažna, element se ispire iz zemlje, a zatim ga odnosi podzemna voda. Površinske vode i dubine rijeka sadrže od 3 µg/l do 10 µg/l tvari, a voda mora i oceana sadrži znatno manje, oko 1 µg/l.Arsen se u tijelu odraslog čovjeka nalazi u količini od približno 15 mg. Najviše ga se nalazi u jetri, plućima, tankom crijevu i epitelu. Apsorpcija tvari događa se u želucu i crijevima.
Antagonisti tvari su fosfor, sumpor, selen, vitamini E, C, kao i neke aminokiseline. Zauzvrat, tvar smanjuje tjelesnu apsorpciju selena, cinka, vitamina A, E, C i folne kiseline.
Tajna njegove dobrobiti je u njegovoj količini: u maloj dozi obavlja niz korisnih funkcija; a u velikim je snažan otrov.
Funkcije:
- Poboljšanje apsorpcije fosfora i dušika.
- Stimulacija hematopoeze.
- Slabljenje oksidativnih procesa.
- Interakcija s proteinima, lipoinskom kiselinom, cisteinom.
Arsen kao kemijski element
Arsen je klasificiran kao kemijski element V skupine periodnog sustava i pripada obitelji dušika. U prirodnim uvjetima, ova tvar je predstavljena jedinim stabilnim nuklidom. Umjetno je dobiveno više od desetak radioaktivnih izotopa arsena, sa širokim rasponom vrijednosti poluživota - od nekoliko minuta do nekoliko mjeseci. Formiranje pojma povezano je s njegovom upotrebom za istrebljenje glodavaca - miševa i štakora. latinski naziv Arsenicum (As) potječe od grčke riječi " arsen", Što znači: moćan, snažan.Povijesni podaci
Arsen u svom čistom obliku otkriven je tijekom alkemijskih eksperimenata u srednjem vijeku. A njegovi spojevi već su dugo poznati ljudima, korišteni su za proizvodnju lijekova i boja. Danas se arsen na posebno svestran način koristi u metalurgiji.Povjesničari su jedno od razdoblja ljudskog razvoja nazvali brončanim razdobljem. U to su vrijeme ljudi prešli s kamenog oružja na poboljšano brončano oružje. Bronca je spoj ( legura) kositra s bakrom. Prema povjesničarima, prva bronca je izlivena u dolini Tigrisa i Eufrata, oko 30. stoljeća. PRIJE KRISTA. Ovisno o postotnom sastavu komponenti uključenih u leguru, bronca koju su lijevali različiti kovači mogla bi imati različita svojstva. Znanstvenici su otkrili da je najbolja bronca s vrijednim svojstvima legura bakra koja sadrži do 3% kositra i do 7% tvari arsena. Takvu broncu bilo je lako lijevati i bolje kovati. Vjerojatno je tijekom taljenja ruda bakra pomiješana s produktima trošenja bakreno-arsenskih sulfidnih minerala, koji su imali sličan izgled. Drevni su majstori cijenili dobra svojstva legure i potom ciljano tragali za nalazištima minerala arsena. Kako bismo ih pronašli, koristili smo specifično svojstvo ovih minerala da pri zagrijavanju ispuštaju miris češnjaka. No s vremenom je prestalo taljenje bronce koja je sadržavala spojeve arsena. Najvjerojatnije se to dogodilo zbog činjenice da se trovanje vrlo često događalo prilikom pucanja tvari koje sadrže arsen.
Naravno, u dalekoj prošlosti ovaj element je bio poznat samo u obliku svojih minerala. U drevnoj Kini poznavali su čvrsti mineral zvan realgar, koji je, kao što je sada poznato, sulfid sastava As4S4. Riječ " realgar"u prijevodu s arapskog znači" rudnička prašina" 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.
Znanstvenik i filozof Aristotel u 4. stoljeću PRIJE KRISTA. dao ime ovom mineralu - “ sandarac" Tri stoljeća kasnije, rimski znanstvenik i pisac Plinije Stariji zajedno s liječnikom i botaničarem Dioskorid opisao još jedan mineral tzv orpiment. Latinski naziv minerala prevodi se " zlatna boja" Ovaj mineral se koristio kao žuta boja.
U srednjem vijeku alkemičari su izolirali tri oblika tvari: žuti arsen ( budući da je sulfid As2S3), Crvena ( sulfid As4S4) i bijela ( oksid As2O3). Bijeli nastaje sublimacijom nekih nečistoća arsena tijekom prženja bakrenih ruda koje sadrže ovaj element. Kondenzirao se iz plinovite faze i taložio u obliku bijele prevlake, nakon čega je sakupljen.
U 13. stoljeću alkemičari su zagrijavali žuti arsen i sapun kako bi proizveli tvar sličnu metalu koja je možda bila prvi primjer čiste tvari proizvedene umjetno. Ali nastala tvar prekršila je ideje alkemičara o mističnoj "vezi" sedam njima poznatih metala sa sedam astronomskih objekata - planeta; zato su alkemičari nastalu tvar nazvali "nelegitimnim metalom". Primijetili su jedno zanimljivo svojstvo kod njega - tvar je mogla bakru dati bijelu boju.
Arsen je jasno identificiran kao samostalna tvar početkom 17. stoljeća, kada je ljekarnik Johann Schröder pri redukciji oksida ugljenom dobio sam ga u čistom obliku. Nekoliko godina kasnije, francuski liječnik i kemičar Nicola Lemery uspjeli dobiti ovu tvar zagrijavanjem njenog oksida u smjesi s potašom i sapunom. U sljedećem stoljeću već je bio poznat i nazvan neobičnim "polumetalom".
švedski znanstvenik Scheele eksperimentalno dobiven arsenov plin vodik i arsensku kiselinu. U isto vrijeme A.L. Lavoisier prepoznao ovu tvar kao samostalan kemijski element.
Biti u prirodnim uvjetima
Element se često nalazi u prirodnim uvjetima u spojevima s bakrom, kobaltom, niklom i željezom. U zemljinoj kori ga nema mnogo - oko 5 grama po toni, što je otprilike isto koliko i kositra, molibdena, germanija, volframa i broma.
Sastav minerala koje tvori ovaj kemijski element ( danas ih ima više od 200), zbog "polumetalnih" svojstava elementa. Može biti i u negativnom i u pozitivnom oksidacijskom stanju i stoga se lako spaja s mnogim drugim elementima; u pozitivnoj oksidaciji arsen igra ulogu metala ( primjerice u sulfidima), ako je negativan – nemetal ( u arsenidima). Minerali koji sadrže arsen imaju složen sastav. Sam element može zamijeniti atome antimona, sumpora i metala u kristalnoj rešetki.
Mnogi spojevi metala i arsena, sudeći po njihovom sastavu, vjerojatnije su intermetalni spojevi nego arsenidi; Neki od njih se razlikuju po promjenjivom sadržaju glavnog elementa. Nekoliko metala može biti istovremeno prisutno u arsenidima, a atomi tih metala, s bliskim radijusima iona, mogu se međusobno izmjenjivati u kristalnoj rešetki u proizvoljnim omjerima. Svi minerali klasificirani kao arsenidi imaju metalni sjaj. Neprozirne su, teške i niske tvrdoće.
Primjer prirodnih arsenida ( ima ih oko 25) može poslužiti takvim mineralima kao što su skutterudit, safflorite, rammelsbergite, nickelskutterudite, nickelin, löllingite, sperrylite, maucherite, algodonite, langisite, clinosaflorite. Ovi arsenidi imaju veliku gustoću i pripadaju skupini "superteških" minerala.
Najčešći mineral je arsenopirit ( ili, kako se još naziva, arsenski pirit). Ono što se kemičarima čini zanimljivo je struktura onih minerala u kojima je arsen prisutan istovremeno sa sumporom, au kojima ima ulogu metala, budući da je svrstan zajedno s drugim metalima. Ovi minerali su arsenosulvanit, girodit, arsenogauchekornite, freibergit, goldfieldit, tennantit, argentotennantit. Struktura ovih minerala je vrlo složena.
Prirodni sulfidi kao što su realgar, orpiment, dimorfit, getčelit, imaju pozitivno oksidacijsko stanje As ( lat. oznaka arsena). Ti se minerali pojavljuju kao male inkluzije, iako su kristali velike veličine i težine povremeno iskopavani u nekim područjima.
Zanimljiva je činjenica da prirodne soli arsenske kiseline, zvane arsenati, izgledaju vrlo drugačije. Eritritol ima kobaltnu boju, dok su skorodit, annabergit i simplesit zelene. A görnezit, köttigitite i rooseveltit potpuno su bezbojni.
U središnjoj regiji Švedske nalaze se kamenolomi u kojima se vadi feromanganska ruda. 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 ti 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 davana su na različite načine: neki od njih su nazvani po znanstvenicima i istaknutim političkim osobama; drugi su dobili ime prema lokalitetu u kojem su pronađeni; treći su nazvani grčkim izrazima koji označavaju njihova osnovna svojstva ( primjerice boja); četvrti su imenovani skraćenicama koje su označavale početna slova naziva ostalih elemenata.
Na primjer, zanimljivo je formiranje drevnog naziva za takav mineral poput nikla. Prije se zvao kupfernickel. Njemački rudari koji su radili na razvoju bakra prije pet do šest stoljeća praznovjerno su se bojali zlog planinskog duha kojeg su zvali Nikel. njemačka riječ" kupfer"značio" bakar" Nazivali su "prokleti" ili "lažni" bakar Kupfernickel. Ta je ruda bila vrlo slična bakru, ali se iz nje bakar nije mogao dobiti. No svoju je primjenu našao u izradi stakla. Uz njegovu pomoć, staklo je obojeno u zeleno. Naknadno je iz ove rude izoliran novi metal nazvan nikal.
Čisti arsen prilično je inertan u svojim kemijskim svojstvima i može se pronaći u svom prirodnom stanju. Izgleda kao spojene igle ili kocke. Takav grumen je lako samljeti u prah. Sadrži do 15% nečistoća ( kobalt, željezo, nikal, srebro i drugi metali).
U pravilu se sadržaj As u tlu kreće od 0,1 mg/kg do 40 mg/kg. U područjima gdje se nalazi ruda arsena iu području vulkana, tlo može sadržavati vrlo velike količine As - do 8 g/kg. Upravo je to stopa u nekim područjima Novog Zelanda i Švicarske. U takvim područjima flora umire, a životinje obolijevaju. Ista je situacija tipična za pustinje i stepe, gdje se arsen ne ispire iz tla. U usporedbi s prosječnim sadržajem, glinovite stijene također se smatraju obogaćenima, jer sadrže četiri puta više tvari arsena.
Ako se čista tvar kao rezultat biometilacije pretvori u hlapljivi organoarsenski spoj, tada se iz tla ne odnosi samo vodom, već i vjetrom. Biometilacija je adicija metilne skupine za stvaranje C–As veze. Ovaj proces se provodi uz sudjelovanje tvari metilkobalamina - metiliranog derivata vitamina B12. Biometilacija As se događa i u morskoj i u slatkoj vodi. To dovodi do stvaranja organoarsenskih spojeva kao što su metilarsonska i dimetilarsenska kiselina.
U područjima gdje nema specifičnog onečišćenja koncentracija arsena iznosi 0,01 μg/m3, au industrijskim područjima gdje se nalaze elektrane i tvornice koncentracija doseže razinu od 1 μg/m3. U područjima gdje se nalaze industrijski centri taloženje arsena je intenzivno i iznosi do 40 kg/m2. km godišnje.
Hlapljivi spojevi arsena, kada njihova svojstva još nisu bila u potpunosti proučena, donijeli su mnogo problema ljudima. Masovna trovanja nisu bila rijetkost ni u 19. stoljeću. Ali liječnici nisu znali razloge trovanja. A otrovna tvar bila je sadržana u zelenoj boji za tapete i žbuci. Visoka vlaga dovela je do stvaranja plijesni. Pod utjecajem ova dva faktora nastale su hlapljive organoarsenske tvari.
Postoji pretpostavka da je proces stvaranja hlapljivih organoarsenovih derivata mogao uzrokovati odgođeno trovanje cara Napoleonšto je dovelo do njegove smrti. Ova pretpostavka temelji se na činjenici da su 150 godina nakon njegove smrti u njegovoj kosi pronađeni tragovi arsena.
Tvari arsena nalaze se 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 tvari veća, može dovesti do trovanja samo uz stalnu, dugotrajnu upotrebu.
Arsen se u prirodnim vodama može naći u različitim spojevima i oblicima. Trovalentni arsen, na primjer, višestruko je otrovniji od peterovalentnog arsena.
Neke morske alge mogu akumulirati arsen u takvim koncentracijama da su opasne za ljude. Takve alge mogu lako rasti i čak se razmnožavati u kiselom okruženju arsena. U nekim zemljama koriste se kao sredstva za kontrolu štetočina ( protiv štakora).
Kemijska svojstva
Arsen se ponekad naziva metalom, ali u stvarnosti je više nemetal. U kombinaciji s kiselinama ne stvara soli, ali sam po sebi je tvar koja stvara kiselinu. Zato se još naziva i polumetal. Kao i fosfor, arsen može postojati u različitim alotropskim oblicima.Jedan od tih oblika je sivi arsen, prilično krhka tvar. Njegov prijelom ima svijetli metalni sjaj ( stoga je njegovo drugo ime "metal arsen"). Električna vodljivost ovog polumetala je 17 puta manja od bakra, ali je istovremeno 3,6 puta veća od žive. Što je viša temperatura, manja je električna vodljivost. Ovo tipično svojstvo metala također je karakteristično za ovaj polumetal.
Ako se pare arsena ohlade kratko vrijeme na temperaturu od –196 stupnjeva ( ovo je temperatura tekućeg dušika), dobit ćete meku, prozirnu, žutu tvar koja izgleda kao žuti fosfor. Gustoća ove tvari je mnogo niža od one metalnog arsena. Žuti arsen i pare arsena sastoje se od molekula koje imaju oblik tetraedra ( oni. oblika piramide sa četiri baze). Molekule fosfora imaju isti oblik.
Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, kao i kada se zagrijava, žuti arsen odmah postaje siv; Ova reakcija oslobađa toplinu. Ako se pare kondenziraju u inertnoj atmosferi, tada nastaje drugi oblik ovog elementa - amorfni. Ako se pare arsena talože na staklu, stvara se zrcalni film.
Struktura elektroničke vanjske ljuske ovog elementa ista je kao kod fosfora i dušika. Arsen, kao i fosfor, može formirati tri kovalentne veze.
Ako je zrak suh, tada As ima stabilan oblik. Od vlažnog zraka postaje mutan i na vrhu se prekriva crnim oksidom. Kada se zapale, pare arsena lako izgaraju plavim plamenom.
Kako je u svom čistom obliku prilično inertan; lužine, voda i razne kiseline koje nemaju oksidacijska svojstva ne utječu ni na koji način. Ako uzmete razrijeđenu nitratnu kiselinu, ona će oksidirati čisti As u ortorsensku kiselinu, a ako uzmete koncentriranu dušičnu kiselinu, ona će je oksidirati u ortorsensku kiselinu.
Kao što reagira sa sumporom i halogenima. U reakcijama sa sumporom nastaju sulfidi različitog sastava.
Arsen je poput otrova
Svi spojevi arsena su otrovni.Akutno trovanje ovim tvarima očituje se bolovima u trbuhu, proljevom, povraćanjem i depresijom središnjeg živčanog sustava. Simptomi trovanja ovom tvari vrlo su slični simptomima kolere. Stoga su se u sudskoj praksi u prošlosti često susreli slučajevi upotrebe arsena kao otrova. Najuspješnije korišteni otrovni spoj u kriminalne svrhe je arsenov trioksid.
U onim područjima gdje postoji višak tvari u vodi i tlu, ona se nakuplja u štitnjači ljudi. Kao rezultat toga, razvijaju endemsku gušavost.
Trovanje arsenom
Simptomi trovanja arsenom uključuju metalni okus u ustima, povraćanje i jaku bol u trbuhu. Kasnije se mogu pojaviti napadaji ili paraliza. Otrovanje može dovesti do smrti. Najrasprostranjeniji i najpoznatiji protuotrov za trovanje arsenom je mlijeko. Glavni protein mlijeka je kazein. S arsenom stvara netopljivi spoj koji se ne apsorbira u krv.Do trovanja dolazi:
1.
Kod udisanja spojeva arsena u obliku prašine ( najčešće – u nepovoljnim proizvodnim uvjetima).
2.
Kod pijenja otrovane vode i hrane.
3.
Pri korištenju određenih lijekova. Višak tvari taloži se u koštanoj srži, plućima, bubrezima, koži i crijevnom traktu. Postoji veliki broj dokaza da su anorganski spojevi arsena kancerogeni. Zbog dugotrajne konzumacije vode ili lijekova zatrovanih 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 uvjetima provodi se hemodijaliza za čišćenje bubrega. Za primjenu kod akutnih i kroničnih trovanja koristi se Unithiol - univerzalni protuotrov. Dodatno se koriste antagonističke tvari: sumpor, selen, cink, fosfor; a obavezan je kompleks vitamina i aminokiselina.
Simptomi predoziranja i nedostatka
Mogući znakovi nedostatka arsena očituju se smanjenjem koncentracije triglicerida u krvi, povećanjem plodnosti te pogoršanjem razvoja i rasta tijela.Arsen je vrlo toksična tvar; jedna doza od 50 mg može biti smrtonosna. Predoziranje se očituje razdražljivošću, alergijama, glavoboljama, dermatitisom, ekcemom, konjuktivitisom, depresijom respiratorne funkcije i živčanog sustava te oštećenjem funkcije jetre. Predoziranje tvari povećava rizik od razvoja raka.
Izvorom elementa smatraju se: biljni i životinjski proizvodi, plodovi mora, žitarice, žitarice, duhan, vino, pa čak i pitka voda.
Ne treba brinuti hoće li ovaj mikroelement unijeti u našu prehranu – nalazi se u gotovo svim proizvodima životinjskog i biljnog podrijetla, osim u rafiniranom šećeru. U dovoljnim količinama dolazi nam s hranom. Proizvodi koji su njime posebno bogati, poput škampa, jastoga, jastoga - kako biste izbjegli predoziranje, trebali biste jesti umjereno kako ne biste unijeli prekomjernu količinu otrova.
Spojevi arsena mogu ući u ljudsko tijelo s mineralnom vodom, plodovima mora, sokovima, vinom od grožđa, lijekovima, herbicidima i pesticidima. Ova tvar se uglavnom nakuplja u retikuloendotelnom sustavu, kao iu plućima, koži i bubrezima. Nedovoljnim dnevnim unosom tvari u organizam smatra se 1 mcg/dan. Prag toksičnosti je približno 20 mg.
Velika količina elementa nalazi se u ribljem ulju i, čudno, u vinima. U normalnoj pitkoj vodi sadržaj tvari je nizak i nije opasan po zdravlje - otprilike 10 µg/l. Neke regije svijeta ( Meksiko, Tajvan, Indija, Bangladeš) poznati su po visokim razinama arsena u vodi za piće ( 1 mg/l), pa se tamo ponekad događaju masovna trovanja građana.
Arsen sprječava tijelo da izgubi fosfor. Vitamin D je regulacijski faktor u tijeku metabolizma fosfora i kalcija, a arsen zauzvrat regulira metabolizam fosfora.
Također je poznato da se neki oblici alergija razvijaju zbog nedostatka arsena u organizmu.
Element u tragovima koristi se za povećanje apetita u slučaju anemije. Kod trovanja selenom, arsen je odličan protuotrov. Eksperimentalne studije na miševima pokazale su da precizno izračunate doze tvari pomažu u smanjenju učestalosti raka.
Kada se koncentracija elementa u tlu ili hrani poveća, dolazi do intoksikacije. Teška intoksikacija može dovesti do ozbiljnih bolesti poput raka grkljana ili leukemije. Štoviše, porast će i broj smrtnih slučajeva.
Poznato je da se 80% tvari koje u organizam unesu s hranom šalje u gastrointestinalni trakt i odatle ulazi u krv, a preostalih 20% dospijeva do nas kroz kožu i pluća.
Dan nakon ulaska u tijelo, više od 30% tvari izlučuje se iz njega zajedno s urinom i oko 4% s izmetom. Prema klasifikaciji, arsen je klasificiran kao imunotoksični, uvjetno esencijalni, element. Dokazano je da tvar sudjeluje u gotovo svim važnim biokemijskim procesima.
Arsen u stomatologiji
Ova tvar se često koristi za liječenje zubnih bolesti kao što je karijes. Karijes počinje kada se vapnenačke soli zubne cakline počnu razgrađivati i oslabljeni zub napadaju patogeni. Zahvaćajući mekani unutarnji dio zuba, mikrobi stvaraju 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 dopire do tkiva koje sadrži krvne, živčane i limfne žile. Zove se pulpa.
Razvija se upala pulpe nakon čega je jedini način da se spriječi daljnje širenje bolesti uklanjanje živca. Za ovu manipulaciju potreban je arsen.
Pulpa se izlaže zubarskim instrumentom, na nju se stavlja zrnce paste koja sadrži arsensku kiselinu i ona gotovo trenutačno difundira u pulpu. Dan kasnije zub umire. Sada se pulpa može ukloniti potpuno bezbolno, korijenski kanali i pulpna komora mogu se ispuniti posebnom antiseptičkom pastom, a zub se može plombirati.
Arsen u liječenju leukemije
Arsen se prilično uspješno koristi za liječenje blagih oblika leukemije, kao iu razdoblju primarne egzacerbacije, u kojoj još nije primijećeno oštro povećanje slezene i limfnih čvorova. Smanjuje ili čak suzbija patološko stvaranje leukocita, potiče crvenu hematopoezu i oslobađanje crvenih krvnih stanica na periferiju.Dobivanje arsena
Dobiva se kao nusproizvod prerade ruda olova, bakra, kobalta i cinka, kao i tijekom vađenja zlata. Neke od polimetalnih ruda sadrže i do 12% arsena. Ako se zagriju na 650 - 700 stupnjeva, tada u nedostatku zraka dolazi do sublimacije. Ako se zagrijava na zraku, nastaje "bijeli arsen", koji je hlapljivi oksid. Kondenzira se i zagrijava ugljenom, pri čemu dolazi do redukcije arsena. Dobivanje ovog elementa je štetna proizvodnja.Prethodno, prije razvoja ekologije kao znanosti, "bijeli arsen" je ispuštan u atmosferu u velikim količinama, a potom se taložio na drveću i biljkama. Dopuštena koncentracija u zraku je 0,003 mg/m3, dok u blizini industrijskih objekata koncentracija doseže 200 mg/m3. Začudo, okoliš najviše zagađuju ne one tvornice koje proizvode arsen, već elektrane i poduzeća obojene metalurgije. Pridneni sedimenti u blizini talionica bakra sadrže velike količine elementa - do 10 g/kg.
Drugi paradoks je da se ta tvar 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 srednjoj Aziji, Gruziji, SAD-u, Japanu, Norveškoj, Švedskoj; zlato-arsenik - u SAD-u, Francuskoj; arsen-kobalt - u Novom Zelandu, Kanada; arsen-kositar - u Engleskoj i Boliviji.
Određivanje arsena
Kvalitativna reakcija na arsen sastoji se od taloženja žutih sulfida iz otopina klorovodične kiseline. Tragovi se određuju Gutzeit metodom ili Marshovom reakcijom: papirnate trake natopljene HgCl2 mijenjaju boju u tamnu u prisutnosti arzina, koji reducira sublimaciju u živu.Tijekom proteklih pola stoljeća razvijene su razne osjetljive analitičke tehnike ( spektrometrija), zahvaljujući kojima se mogu otkriti čak i male količine arsena. Ako je u vodi vrlo malo tvari, tada se uzorci prethodno koncentriraju.
Neki se spojevi analiziraju selektivnom hidridnom metodom. Ova metoda uključuje selektivnu redukciju analita u hlapljivi spoj arzin. Hlapljivi arzini zamrzavaju se u posudi hlađenoj tekućim dušikom. Zatim, polaganim zagrijavanjem sadržaja posude, možete osigurati da različiti arzini isparavaju odvojeno jedan od drugog.
Industrijska primjena
Oko 98% cjelokupnog iskopanog arsena ne koristi se u čistom obliku. Ali njegovi spojevi su stekli popularnost i koriste se u raznim industrijama. Godišnje se iskopaju i koriste stotine tona tvari. Dodaje se legurama ležajeva radi poboljšanja kvalitete, koristi se u izradi kabela i olovnih baterija za povećanje tvrdoće te se koristi u legurama s germanijem ili silicijem u proizvodnji poluvodičkih uređaja. Arsen se koristi kao dopant koji "klasičnim" poluvodičima daje određenu vrstu vodljivosti.Arsen je vrijedan materijal u obojenoj metalurgiji. Dodatkom olova u količini od 1% povećava se tvrdoća legure. Ako u rastaljeno olovo dodate malo arsena, tada u procesu lijevanja sačme izlaze sferne kuglice pravilnog oblika. Dodaci 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 mjedi, bronce, tiskarskih legura i babita. Ipak, metalurzi pokušavaju isključiti ovaj aditiv iz procesa proizvodnje, jer je vrlo štetan za ljude. Štoviše, također je štetan za metale, budući da prisutnost arsena u velikim količinama narušava svojstva mnogih legura i metala.
Oksidi se koriste u proizvodnji stakla kao sredstva za izbjeljivanje stakla. Čak su i drevni puhači stakla znali da bijeli arsen doprinosi neprozirnosti stakla. Međutim, mali dodaci toga, naprotiv, posvjetljuju staklo. Arsen je još uvijek uključen u recepturu za izradu nekih čaša, na primjer, "bečkog" stakla, koje se koristi za izradu termometara.
Spojevi arsena koriste se kao antiseptik za zaštitu od kvarenja, kao i za konzerviranje krzna, kože, prepariranih životinja; za izradu boja protiv obraštanja za vodeni transport; za impregnaciju drva.
Biološka aktivnost nekih As derivata zainteresirala je agronome, djelatnike sanitarno-epidemiološke službe i veterinare. Kao rezultat toga, 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 arsenovim oksidom kako bi ih zaštitili od gljivičnih bolesti i štakora te tako zaštitili urod. Sada je zbog toksičnosti tvari koje sadrže arsen njihova uporaba u poljoprivredi ograničena.
Najvažnija područja uporabe tvari koje sadrže arsen su proizvodnja mikro krugova, poluvodičkih materijala i optičkih vlakana, filmske elektronike, kao i rast posebnih monokristala za lasere. U tim se slučajevima u pravilu koristi plinoviti arsin. Indijev i galijev arsenid koriste se u proizvodnji dioda, tranzistora i lasera.
U tkivima i organima element se uglavnom nalazi u frakciji proteina, mnogo manje u frakciji topivoj u kiselini, a samo manji dio u frakciji lipida. Sudjeluje u redoks reakcijama, bez njega je nemoguća oksidativna razgradnja složenih ugljikohidrata. Uključen je u fermentaciju i glikolizu. Spojevi ove tvari koriste se u biokemiji 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 poslovni ljudi počeli su nuditi trioksid elementa kao otrov. Supstanca. Smrtonosna doza je samo 60 grama.
Podijeljeni su u dijelove, davani tijekom nekoliko tjedana. Kao rezultat toga, nitko nije posumnjao da čovjek nije umro od kolere.
Okus arsena ne osjeća se u malim dozama, na primjer, u hrani ili piću. U modernim stvarnostima, naravno, nema kolere.
Ljudi se ne moraju brinuti zbog arsena. Umjesto toga, miševi su ti koji se trebaju bojati. Otrovna tvar je vrsta otrova za glodavce.
Usput, element je nazvan u njihovu čast. Riječ "arsenik" postoji samo u zemljama ruskog govornog područja. Službeni naziv tvari je arsenicum.
Oznaka u – As. Serijski broj je 33. Na temelju njega možemo pretpostaviti potpuni popis svojstava arsena. Ali nemojmo pretpostavljati. Svakako ćemo ispitati problem.
Svojstva arsena
Latinski naziv elementa prevodi se kao "jak". Očigledno, to se odnosi na učinak tvari na tijelo.
Kod opijenosti počinje povraćanje, probava je uznemirena, želudac se okreće, a funkcioniranje živčanog sustava djelomično je blokirano. ne jedan od slabih.
Do trovanja dolazi bilo kojim od alotropnih oblika tvari. Svetropija je postojanje manifestacija iste stvari koje su različite u strukturi i svojstvima. element. Arsen najstabilniji u metalnom obliku.
Čeličnosive romboedarske su lomljive. Jedinice imaju karakterističan metalni izgled, ali u dodiru s vlažnim zrakom postaju mat.
Arsen - metal, čija je gustoća gotovo 6 grama po kubnom centimetru. Preostali oblici elementa imaju niži pokazatelj.
Na drugom mjestu je amorfna arsen. Karakteristike elementa: - gotovo crna boja.
Gustoća ovog oblika je 4,7 grama po kubnom centimetru. Izvana, materijal podsjeća.
Uobičajeno stanje arsena za obične ljude je žuto. Kubična kristalizacija je nestabilna i postaje amorfna kada se zagrije na 280 stupnjeva Celzijusa ili pod utjecajem jednostavne svjetlosti.
Stoga su žuti mekani, kao u mraku. Unatoč boji, agregati su prozirni.
Iz brojnih modifikacija elementa jasno je da je to samo pola metala. Očigledan odgovor na pitanje je: “ Arsen je metal ili nemetal", Ne.
Kao potvrda služe kemijske reakcije. 33. element stvara kiseline. Međutim, sam boravak u kiselini ne daje.
Metali rade stvari drugačije. U slučaju arsena, ne djeluju čak ni u kontaktu s jednim od najjačih.
Spojevi slični soli se "rađaju" tijekom reakcija arsena s aktivnim metalima.
Ovo se odnosi na oksidirajuća sredstva. 33. tvar stupa u interakciju samo s njima. Ako partner nema izražena oksidacijska svojstva, interakcija se neće dogoditi.
To se čak odnosi i na lužine. To je, arsen je kemijski element prilično inertan. Kako ga onda možete dobiti ako je popis reakcija vrlo ograničen?
Eksploatacija arsena
Arsen se iskopava kao nusproizvod drugih metala. Oni su odvojeni, ostavljajući 33. tvar.
U prirodi postoje spojevi arsena s drugim elementima. Iz njih se izdvaja 33. metal.
Proces je isplativ, jer uz arsen često ima , , i .
Nalazi se u zrnastim masama ili kubičnim kristalima boje kositra. Ponekad postoji žuta nijansa.
Spoj arsena I metal Ferrum ima “brata” u kojem se umjesto 33. tvari nalazi . Ovo je obični pirit zlatne boje.
Agregati su slični arsenskoj verziji, ali ne mogu poslužiti kao ruda arsena, iako također sadrže arsen kao nečistoću.
Arsen se, usput, također događa u običnoj vodi, ali, opet, kao nečistoća.
Količina elementa po toni je tako mala, ali čak ni rudarenje nusproizvoda nema smisla.
Kada bi svjetske rezerve arsena bile ravnomjerno raspoređene u zemljinoj kori, iznosile bi samo 5 grama po toni.
Dakle, element nije uobičajen, njegova količina je usporediva s , , .
Ako pogledate metale s kojima arsen tvori minerale, onda to nije samo s kobaltom i niklom.
Ukupan broj minerala 33. elementa doseže 200. Pronađen je i izvorni oblik tvari.
Njegova prisutnost objašnjava se kemijskom inertnošću arsena. Formirajući se uz elemente s kojima reakcije nisu predviđene, junak ostaje u sjajnoj izolaciji.
U ovom slučaju često se dobivaju igličasti ili kubični agregati. Obično rastu zajedno.
Upotreba arsena
Element arsen pripada dvojan, ne samo da pokazuje svojstva i metala i nemetala.
Percepcija elementa od strane čovječanstva je također dvostruka. U Europi se 33. tvar oduvijek smatrala otrovom.
Godine 1733. čak su izdali dekret kojim su zabranili prodaju i kupnju arsena.
U Aziji, "otrov" liječnici koriste već 2000 godina u liječenju psorijaze i sifilisa.
Moderni liječnici su dokazali da 33. element napada proteine koji izazivaju onkologiju.
U 20. stoljeću na stranu Azijata stali su i neki europski liječnici. Na primjer, 1906. zapadni farmaceuti izumili su lijek salvarsan.
Postao je prvi u službenoj medicini i korišten je protiv niza zaraznih bolesti.
Istina, razvija se imunitet na lijek, kao i svaki stalni unos arsena u malim dozama.
1-2 ciklusa lijeka su učinkoviti. Ako se razvije imunitet, ljudi mogu uzeti smrtonosnu dozu elementa i ostati živi.
Osim liječnika, za 33. element su se zainteresirali i metalurzi koji su ga počeli dodavati za proizvodnju sačme.
Izrađen je na osnovi koja je uključena u teški metali. Arsen povećava olovo i omogućuje njegovim prskanjima da poprime sferni oblik prilikom zabacivanja. Ispravan je, što poboljšava kvalitetu frakcije.
Arsen se također može naći u termometrima, odnosno u njima. Zove se bečki, pomiješan s oksidom 33. tvari.
Spoj služi kao bistrilo. Arsen su također koristili puhači stakla u antici, ali kao dodatak za matiranje.
Staklo postaje neprozirno kada postoji značajna primjesa toksičnog elementa.
Promatrajući proporcije, mnogi su se staklopuhači razboljeli i prerano umrli.
I stručnjaci za štavljenje koriste sulfide arsen.
Element glavni podskupine Grupa 5 periodnog sustava uključena je u neke boje. U industriji kože, arsenicum pomaže u uklanjanju dlaka s.
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, primjerice, arsen i bakar.
U ovom slučaju naplaćuju 1500-1900 rubalja po kilogramu. Anhidrit arsena također se prodaje u kilogramima.
Koristi se kao lijek za kožu. Uzročnik je nekrotičan, odnosno umrtvljuje zahvaćeno područje, ubijajući ne samo uzročnika bolesti, već i same stanice. Metoda je radikalna, ali učinkovita.
Arsen- mineral iz klase samorodnih elemenata, polumetal, kemijske formule As. Uobičajene nečistoće su Sb, S, Fe, Ag, Ni; rjeđe Bi i V. Sadržaj As u prirodnom arsenu doseže 98%. Kemijski element 15. skupine (prema zastarjeloj klasifikaciji - glavna podskupina pete skupine) četvrte periode periodnog sustava; ima atomski broj 33. Arsen (sirovi arsen) je krutina ekstrahirana iz prirodnih arsenopirita. Postoji u dva glavna oblika: obični, tzv. "metalni" arsen, u obliku sjajnih kristala boje čelika, krt, netopljiv u vodi, i žuti arsen, kristalan, prilično nestabilan. Arsen se koristi u proizvodnji arsenovog disulfida, sačme, tvrde bronce i raznih drugih legura (kositra, bakra i dr.)
Vidi također:
STRUKTURA
Kristalna struktura arsena je ditrigonalno-skalenoedarska simetrija. Trigonalna singonija, c. S. L633L23PC. Kristali su izuzetno rijetki i imaju romboedarski ili pseudokubični oblik. Identificirano je nekoliko alotropskih modifikacija arsena. U normalnim uvjetima metalni ili sivi arsen (alfa arsen) je stabilan. Kristalna rešetka sivog arsena je romboedarska, slojevita, s periodom a = 4,123 A, kutom a = 54° 10′. Gustoća (na temperaturi od 20° C) 5,72 g/cm 3 ; temperaturni koeficijent linearno širenje 3,36 10 stupnjeva; specifični električni otpor (temperatura 0° C) 35 10 -6 ohm cm; NV = f 147; koeficijent stlačivost (na temperaturi od 30° C) 4,5 x 10 -6 cm 2 /kg. Talište alfa-arsena je 816 ° C pri tlaku od 36 atmosfera.
Ispod atm. Arsen sublimira pod tlakom na temperaturi od 615°C bez taljenja. Toplina sublimacije 102 cal/g. Pare arsena su bezbojne, do temperature od 800° C sastoje se od molekula As 4, od 800 do 1700° C - od smjese As 4 i As 2, iznad temperature od 1700° C - samo od As 2. Brzom kondenzacijom para arsena na površini hlađenoj tekućim zrakom nastaje žuti arsen - prozirni meki kristali kubičnog sustava gustoće 1,97 g/cm 3 . Poznate su i druge metastabilne modifikacije arsena: beta-arsenik - amorfni staklasti, gama-arsenik - žuto-smeđi i delta-arsenik - smeđi amorfni s gustoćom od 4,73; 4,97 i 5,10 g/cm3. Iznad temperature od 270°C, te se modifikacije pretvaraju u sivi arsen.
SVOJSTVA
Boja na svježem prijelomu je cink-bijela, kositreno-bijela do svijetlosiva, brzo blijedi zbog stvaranja tamnosive mrlje; crno na istrošenoj površini. Tvrdoća po Mohsovoj ljestvici 3 - 3,5. Gustoća 5,63 - 5,8 g/cm3. Krhko. Dijagnosticira se karakterističnim mirisom češnjaka pri udarcu. Cijepanje je savršeno prema (0001) i manje savršeno prema (0112). Prijelom je zrnast. Ud. težina 5,63-5,78. Linija je siva, kositar-bijela. Sjaj je metalan, jak (pri svježem lomljenju), brzo blijedi i postaje mutan na oksidiranoj površini koja je vremenom pocrnila. Je dijamagnetičan.
MORFOLOGIJA
Arsen se obično opaža u obliku kora sa sinteriranom bubrežastom površinom, stalaktita, školjkastih tvorevina, koje pri lomu otkrivaju kristalno-zrnastu strukturu. Nativni arsen se prilično lako prepoznaje po obliku naslaga, pocrnjeloj površini, značajnoj specifičnoj težini, jakom metalnom sjaju u svježem prijelomu i savršenoj cijepanosti. Pod puhaljkom isparava bez taljenja (na temperaturi od oko 360°), ispuštajući karakterističan miris češnjaka i stvarajući bijelu prevlaku As 2 O 3 na ugljenu. U tekuće stanje prelazi tek pri povećanom vanjskom tlaku. U zatvorenoj cijevi stvara ogledalo arsena. Kada se oštro udari čekićem, ispušta miris češnjaka. PODRIJETLO
Arsen se pojavljuje u hidrotermalnim naslagama kao metakoloidne formacije u šupljinama, očito nastale tijekom posljednjih trenutaka hidrotermalne aktivnosti. Uz njega se mogu naći arsen, antimon, rjeđe sumporni spojevi nikla, kobalta, srebra, olova itd., različitog sastava, kao i nemetalni minerali.
U literaturi postoje naznake o sekundarnom podrijetlu arsena u zonama trošenja rudnih ležišta arsena, što je, općenito govoreći, malo vjerojatno, s obzirom da je u tim uvjetima vrlo nestabilan i, brzo oksidirajući, potpuno se raspada. Crne kore se sastoje od fine mješavine arsena i arsenolita (As 2 O 3). Na kraju nastaje čisti arsenolit.
U zemljinoj kori koncentracija arsena je niska i iznosi 1,5 ppm. Nalazi se u tlu i mineralima i može se ispustiti u zrak, vodu i tlo putem erozije vjetrom i vodom. Osim toga, element ulazi u atmosferu iz drugih izvora. Uslijed vulkanskih erupcija godišnje se u zrak ispusti oko 3 tisuće tona arsena, mikroorganizmi proizvedu 20 tisuća tona hlapivog metilarsina godišnje, a izgaranjem fosilnih goriva 80 tisuća tona godišnje. isto razdoblje.
Na području SSSR-a, izvorni arsen pronađen je u nekoliko naslaga. Od njih ističemo hidrotermalno ležište olovo-cinka Sadon, gdje je više puta uočen u obliku bubrežastih masa na kristalnom kalcitu s galenitom i sfaleritom. Na lijevoj obali rijeke pronađene su velike bubrežaste nakupine autohtonog arsena koncentrične školjkaste strukture. Chikoya (Transbaikalija). U paragenezi s njim uočen je samo kalcit u obliku rubova na stijenkama tankih žila koje presijecaju stare kristalne škriljavce. U obliku fragmenata (sl. 76) arsen je pronađen i na području sv. Jalinda, Amurska željeznica itd. i na drugim mjestima.
U brojnim nalazištima u Saskoj (Freiberg, Schneeberg, Annaberg itd.) uočen je prirodni arsen u vezi s arsenovim spojevima kobalta, nikla, srebra, domaćeg bizmuta itd. Sva ova i druga nalazišta ovog minerala nisu praktični značaj.
PRIMJENA
Arsen se koristi za legiranje legura olova koje se koriste za pripremu sačme, jer kada se sačma lije metodom tornja, kapljice legure arsen-olovo poprimaju strogo sferni oblik, a osim toga, snaga i tvrdoća olova značajno se povećavaju. Arsen posebne čistoće (99,9999%) koristi se za sintezu niza korisnih i važnih poluvodičkih materijala - arsenida (npr. galijev arsenid) i drugih poluvodičkih materijala s kristalnom rešetkom kao što je cinkova mješavina. Spojevi arsenovog sulfida - orpiment i realgar - koriste se u slikarstvu kao boje, au industriji kože kao sredstva za uklanjanje dlaka s kože. U pirotehnici, realgar se koristi za stvaranje "grčke" ili "indijske" vatre, koja nastaje kada gori mješavina realgara sa sumporom i nitratom (kada sagorijeva, stvara svijetli bijeli plamen).
Neki organoelementni spojevi arsena su kemijska bojna sredstva, na primjer, lewisit.
Početkom 20. stoljeća neki derivati kakodila, primjerice salvarsan, korišteni su za liječenje sifilisa, a s vremenom su te lijekove iz medicinske upotrebe za liječenje sifilisa istisnuli drugi, manje toksični, a učinkovitiji, farmaceutski lijekovi koji ne sadrže arsen.
Mnogi spojevi arsena u vrlo malim dozama koriste se kao lijekovi za suzbijanje anemije i niza drugih teških bolesti, budući da imaju klinički uočljiv stimulativni učinak na niz specifičnih funkcija organizma, posebice na hematopoezu. Od anorganskih spojeva arsena arsenov anhidrid može se koristiti u medicini za pripravu pilula te u stomatološkoj praksi u obliku paste kao lijek za nekrotizaciju. Ovaj lijek se kolokvijalno i kolokvijalno nazivao “arsenik” i koristio se u stomatologiji za lokalnu nekrozu zubnog živca. Trenutno se preparati arsena rijetko koriste u stomatološkoj praksi zbog njihove 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 |