Arseeni rühm. Arseeni keemilised omadused

Mõned, kes surid keskajal koolerasse, ei surnud sellesse. Haiguse sümptomid on sarnased arseeni mürgistus.

Olles sellest aru saanud, hakkasid keskaegsed ärimehed elemendi trioksiidi mürgina pakkuma. Aine. Surmav annus on vaid 60 grammi.

Need jagati portsjoniteks, anti mitme nädala jooksul. Seetõttu ei kahtlustanud keegi, et mees koolerasse ei surnud.

Arseeni maitse ei ole tunda väikestes annustes, olles näiteks toidus või joogis. Kaasaegses reaalsuses koolerat muidugi pole.

Inimesed ei pea arseeni pärast muretsema. Pigem peavad kartma hiired. Mürgine aine on närilistele mõeldud mürk.

Muide, element on nimetatud nende auks. Sõna "arseen" on olemas ainult vene keelt kõnelevates riikides. Aine ametlik nimetus on arsenicum.

Nimetus keeles – As. Seerianumber on 33. Selle põhjal võime eeldada arseeni omaduste täielikku loetelu. Kuid ärgem oletagem. Uurime probleemi kindlasti.

Arseeni omadused

Elemendi ladinakeelne nimi tõlgitakse kui "tugev". Ilmselt viitab see aine mõjule organismile.

Joobeseisundis algab oksendamine, seedimine on häiritud, magu pöördub, närvisüsteemi talitlus on osaliselt blokeeritud. ei kuulu nõrkade hulka.

Mürgistus tekib aine mis tahes allotroopse vormi tõttu. Alltroopia on ühe ja sama asja ilmingute olemasolu, mis on struktuurilt ja omadustelt erinevad. element. Arseen kõige stabiilsem metalli kujul.

Terashallid romboeedrilised on haprad. Seadmetel on iseloomulik metalliline välimus, kuid kokkupuutel niiske õhuga muutuvad need tuhmiks.

Arseen - metall, mille tihedus on peaaegu 6 grammi kuupsentimeetri kohta. Ülejäänud elemendi vormidel on madalam indikaator.

Teisel kohal on amorfne arseen. Elemendi omadused: - peaaegu must värv.

Selle vormi tihedus on 4,7 grammi kuupsentimeetri kohta. Väliselt sarnaneb materjal.

Tavainimeste jaoks tavaline arseeni olek on kollane. Kuubikujuline kristalliseerumine on ebastabiilne ja muutub amorfseks kuumutamisel kuni 280 kraadi Celsiuse järgi või lihtsa valguse mõjul.

Seetõttu on kollased pehmed, nagu pimedas. Vaatamata värvile on täitematerjalid läbipaistvad.

Elemendi mitmete modifikatsioonide põhjal on selge, et see on ainult pool metallist. Ilmne vastus küsimusele on: " Arseen on metall või mittemetall", ei.

Keemilised reaktsioonid toimivad kinnitusena. 33. element on hapet moodustav. Happes olemine ise aga ei anna.

Metallid teevad asju erinevalt. Arseeni puhul ei tule need välja isegi kokkupuutel ühe tugevamaga.

Soolataolised ühendid "sünnivad" arseeni ja aktiivsete metallide reaktsioonide käigus.

See viitab oksüdeerivatele ainetele. 33. aine suhtleb ainult nendega. Kui partneril ei ole väljendunud oksüdeerivaid omadusi, siis interaktsiooni ei toimu.

See kehtib isegi leeliste kohta. See on, arseen on keemiline elementüsna inertne. Kuidas siis seda saada, kui reaktsioonide loetelu on väga piiratud?

Arseeni kaevandamine

Arseeni kaevandatakse teiste metallide kõrvalsaadusena. Need eraldatakse, jättes alles 33. aine.

Looduses on arseeni ühendid teiste elementidega. Just neilt ammutatakse 33. metall.

Protsess on tulus, sest koos arseeniga on sageli , , ja .

Seda leidub granuleeritud massides või tinavärvi kuupkristallides. Mõnikord on kollane toon.

Arseeni ühend Ja metallist Ferrumil on “vend”, milles 33. aine asemel on . See on tavaline kuldse värviga püriit.

Täitematerjalid on sarnased arseeni versiooniga, kuid ei saa olla arseenimaagid, kuigi need sisaldavad ka lisandina arseeni.

Arseeni, muide, juhtub ka tavalises vees, kuid jällegi lisandina.

Elemendi kogus tonni kohta on nii väike, kuid isegi kõrvalsaaduste kaevandamisel pole mõtet.

Kui maailma arseenivarud jaotuksid maapõues ühtlaselt, oleks seda vaid 5 grammi tonni kohta.

Seega element ei ole tavaline, selle kogus on võrreldav , , .

Kui vaadata metalle, millega arseen moodustab mineraale, siis see pole ainult koobalti ja nikli puhul.

33. elemendi mineraalide koguarv ulatub 200-ni. Leitakse ka aine natiivset vormi.

Selle olemasolu seletatakse arseeni keemilise inertsusega. Moodustades elementide kõrval, millele reaktsioone ei pakuta, jääb kangelane suurepärasesse isolatsiooni.

Sel juhul saadakse sageli nõelakujulisi või kuubikujulisi agregaate. Tavaliselt kasvavad nad koos.

Arseeni kasutamine

Element arseen kuulub kahesugused, mitte ainult nii metalli kui ka mittemetalli omadustega.

Ka inimkonna taju elemendist on kahetine. Euroopas on 33. ainet alati peetud mürgiks.

1733. aastal andsid nad isegi välja dekreedi, millega keelati arseeni müük ja ostmine.

Aasias on arstid "mürki" kasutanud psoriaasi ja süüfilise ravis 2000 aastat.

Kaasaegsed arstid on tõestanud, et 33. element ründab valke, mis provotseerivad onkoloogiat.

20. sajandil asusid asiaatide poolele ka mõned Euroopa arstid. Näiteks 1906. aastal leiutasid lääne apteekrid ravimi salvarsan.

Sellest sai esimene ametlikus meditsiinis ja seda kasutati mitmete nakkushaiguste vastu.

Tõsi, immuunsus ravimi suhtes, nagu iga pidev väikestes annustes arseeni tarbimine, on välja töötatud.

1-2 ravimikuuri on efektiivne. Kui immuunsus on välja kujunenud, võivad inimesed võtta surmava annuse elementi ja jääda ellu.

Lisaks arstidele hakkasid 33. elemendi vastu huvi tundma metallurgid, kes hakkasid seda haavli tootmiseks lisama.

See on valmistatud alusel, mis sisaldub raskemetallid. Arseen suurendab pliid ja võimaldab selle pritsmetel võtta valamisel kerakuju. See on õige, mis parandab fraktsiooni kvaliteeti.

Arseeni leidub ka termomeetrites, õigemini nendes. Seda nimetatakse Viiniks, segatuna 33. aine oksiidiga.

Ühend toimib selgitajana. Arseeni kasutasid ka antiikajast klaasipuhujad, kuid matistava lisandina.

Klaas muutub läbipaistmatuks, kui seal on märkimisväärne mürgise elemendi segu.

Proportsioone jälgides jäid paljud klaasipuhujad haigeks ja surid enneaegselt.

Ja parkimistöökodade spetsialistid kasutavad sulfiide arseen.

Element peamine alarühmad Perioodilise tabeli 5. rühm sisaldub mõnes värvis. Nahatööstuses aitab arseen eemaldada juukseid.

Arseeni hind

Puhast arseeni pakutakse kõige sagedamini metallilisel kujul. Hinnad on määratud kilogrammi või tonni kohta.

1000 grammi maksab umbes 70 rubla. Metallurgidele pakuvad nad valmis, näiteks arseeni ja vaske.

Sel juhul küsivad nad 1500-1900 rubla kilo kohta. Arseenanhüdriiti müüakse ka kilogrammides.

Seda kasutatakse naharavimina. Agens on nekrootiline, see tähendab, et see tuimastab kahjustatud piirkonda, tappes mitte ainult haiguse tekitajat, vaid ka rakke endid. Meetod on radikaalne, kuid tõhus.

Inimesed on elementaarset arseeni ja selle ühendite toksilisi omadusi teadnud väga pikka aega. Sellele järeldusele võib jõuda teadmine, et tänapäevalgi kasutusel oleva meetodi arseenimürgistustest põhjustatud surma määramiseks lõi James Marshais 1836. aastal.

Arseen ehk "mürkide kuningas" on lihtne aine, mida vabal kujul looduses harva leidub. See on hapra struktuuriga, halli värvi, kergelt roheka varjundiga metall, millel on selgelt väljendunud terase läige.

Oma kristallilises olekus sarnaneb see teiste metallidega ning on hea soojus- ja elektrijuhtivusega, kuid selle mittemetallilised omadused on palju rohkem väljendunud. Näiteks iga arseenhüdroksiid on hape.

Elementaarne arseen, nagu ka kõik selle ühendid, on äärmiselt mürgised, kuid selliseid aineid on üsna raske saada, kuna see reageerib enamiku metallide ja mittemetallidega ainult väga kõrgetel temperatuuridel.

Tuhandeid aastaid peeti elementaarset arseenmetalli ja selle oksiide ekslikult sama ainega. Selgus toodi alles 18. sajandi lõpus. Keemilises perioodilisuse tabelis kõlab arseeni nimi (33As) nagu arseen, ladinakeelsest sõnast arsenicum - otsene laen kreeka keelest, mis omakorda on zarniku teisendus. Just seda nimetasid muistsed pärslased ja assüürlased tuntud kollaseks orpimendiks (arseensulfiid).

Venekeelse nimetuse päritolu omistatakse rahvapärastele fraasidele "hiir" ja "mürk", kuna oksiid oli pikka aega ainus tõhus aine näriliste tõrjeks.

Tootmine ja rakendused

Praeguseks on teada veidi üle 200 mineraali, mis sisaldavad arseeni. Enamasti leidub seda hõbeda-, vase- või pliimaagi maardlates. Tööstuslikult esmase tähtsusega mineraal on aga arseenpüriit ehk arsenopüriit.

Metallilise (halli) arseeni saamise paljude võimaluste hulgas on arsenopüriidi röstimine koos selle oksiidi järgneva redutseerimisega antratsiitkivisöe abil, kuid põhiosa toorainest töödeldakse valgeks arseeniks või arseentrioksiidiks - arseenanhüdriidiks.

Halli arseeni, hõbedase jämekristallilise metalli kasutamine on metallurgilises tootmises eriti oluline, kuna seda kasutatakse:

• räbusti või legeeriva lisandina teatud sulamite tootmiseks;
• lisandina, mis suurendab plii- ja vasetoodete kõvadust ning suurendab vedela plii pindpinevust.

Arseen III - arseentrioksiidi kasutamine on palju laiem:

• põllumajanduses - seemnete töötlemine, taimehaiguste tõrje, kahjurite ja näriliste hävitamine;
• klaasitööstuses - kergesti sulava klaasi, värvitu klaasi tootmine, samuti peeglite tootmine;
• nahatööstuses – naha konserveerimine;
• laboratoorsetes keemilistes analüüsides on arseenisoolad analüütilised reaktiivid;
• väliskasutuseks mõeldud puittoodete kaitse mädanemise eest - liiprid, postid, aiad;
• lahustumatuid arseenisoolasid kasutatakse pooljuhtide materjalide, sealhulgas ioonselektiivsete membraanide valmistamiseks;
• keemiliste sõjavahendite tootmine – püsiv levisiit ja mürgine-suitsune adamsiit;
• meditsiinis – ravimite tootmiseks ja ka hambaravis – anesteetikumina.

Tööstusohutus

Praegu on arseeniga töötamiseks heaks kiidetud järgmised põhilised ohutusmeetmed:

• seadmete täielik tihedus;
• intensiivse ventilatsiooni kasutamine gaaside, pulbri ja tolmu eemaldamiseks, samuti õhuanalüüsi tegemine vastavalt kehtestatud ajakavale;
• isikukaitsevahendite kasutamine: kaitseprillid, kindad, spetsiaalsed ülikonnad, vajadusel gaasimask;

Igal tootmisharul on oma erireeglid ja töötajate ohutuskoolitus toimub allkirja vastu kord aastas, kord kvartalis. Alla 18-aastased naised ja poisid ei tohi arseeniga töötada ning mehed peavad läbima kord kvartalis tervisekontrolli.

Võimalikud mürgistuse põhjused

Kas tänapäeval on võimalik arseenimürgitust saada? Muidugi jah, sest keegi töötajatest pole tööõnnetuste vastu kindlustatud ning igapäevaelus arseenipõhiseid mürke kasutades võib see kogemata organismi sattuda. Mõnikord registreeritakse tahtlikke mürgistusjuhtumeid – enesetapp või mõrv. Kõik need episoodid on klassifitseeritud ägeda mürgistuse alla.

Arseenimürgitus võib tekkida ka tööalase kokkupuute korral väikeste annustega, samuti saastunud vee pikaajalisel tarbimisel või ravimite võtmisel. Sellised mürgistused klassifitseeritakse kroonilisteks.

Eriline, alaägeda mürgistuse kategooria hõlmab juhtumeid, kus inimene puutub kokku adamsiidiga, mida politsei kasutab mõnes riigis massimeeleavalduste hajutamiseks. Mürkides, mis on klassifitseeritud keemilisteks sõjaaineteks, on adamsiit sterniitide hulgas - ülemisi hingamisteid ärritavate ühendite hulgas.

Teine levinud arseenimürgituse põhjus on seente kogumine keemiarelvade hävitamise kohtades või arseeni sisaldavate jäätmete hoolimatu kõrvaldamine. Sellistel aladel kasvavate seente viljakehades ületab arseeni kontsentratsioon 1000 korda lubatud piiri, kuid nende maitse ja lõhn ei erine samadest naaberaladel kasvavatest seentest. Veelgi enam, teadlased on jõudnud järeldusele, et seeneniidistikud eelistavad arseenirikkaid muldasid, mistõttu on kasutatud seente söömine ilma vastava laborianalüüsita üsna hoolimatu.

Ei tasu unustada, et ägeda, alaägeda või kroonilise arseenimürgistuse põhjuseks võib olla ka köögiviljade või puuviljade ebaõige pesemine, kuna arseenipõhiseid preparaate kasutatakse hoiuruumides näriliste tõrjeks aktiivselt.

Arseeni mõju inimkehale

Arseen tungib kiiresti ja kergesti läbi naha, kopsude ja seedetrakti, samas kui anorgaanilised ühendid, arseentrioksiid, imenduvad kergemini kui orgaanilised. Inimestele kõige ohtlikum gaas on arsiingaas ehk arseenvesinik. Puhtal kujul ei lõhna arsiin millegi järele, nii et enne tootmises kasutamist lisatakse sellele spetsiaalne lisand, misjärel see omandab küüslaugu lõhna.

Pärast sissetungimist mõjutab arseen 24 tunni jooksul kõiki siseorganeid, sisenedes neisse vereringe kaudu ja 2 nädala pärast võib selle jälgi leida luudest, nahast, juustest ja küüntest.

Arseeni väljutamine organismist võtab kaua aega, sest ainult umbes 7% eritub väljaheitega. Ja hoolimata asjaolust, et uriin eritub 93%, isegi pärast ühekordse annuse võtmist ja 10 päeva pärast on selles endiselt jälgi.

Sõltumata tungimisviisist toimib arseen järgmiselt:

• Vereplasmasse sattudes moodustab see tugeva sideme hemoglobiiniga;
• veresoonte kaudu jõuab see kõikidesse organitesse, sealhulgas närvisüsteemi kudedesse;
• põhjustab häireid rakulise hingamise biokeemias.

Sümptomid

Arseenimürgistuse iseloomulikud sümptomid sõltuvad saadud aine annusest.

Arseenimürgistuse tõttu inimesele surmav annus arseentrioksiidi allaneelamisel jääb vahemikku 50–340 mg. Selle väärtus sõltub otseselt inimese tervislikust seisundist ja kehakaalust, samuti sellest, millist mürgist ainet kasutati.

Arseeni vesiniku surmavad näitajad on järgmised:

• gaasi sissehingamine 15 minutit kontsentratsiooniga 0,6 mg/l;
• 5 min – 1,3 mg/l;
• mitu hingetõmmet – 2-4 mg/l;
• koheselt – 5 mg/l.

Mürgistusnähud sõltuvad kahjustuse tüübist:

• Äge vorm- suus on tunda metallimaitset, millega kaasneb põletustunne kurgus ja kõri spasmid. Nahk muutub sinakaks, silmade ja peopesade kõvakest kollaseks. Vererõhk langeb ja tekivad tõsised pearinglushood. Tekib äge neeru- ja maksapuudulikkus. Kõht valutab tugevalt ja tekib kontrollimatu kõhulahtisus, mis eemaldab kehast kiiresti vedeliku, mille tagajärjeks on dehüdratsioon. Rasketel juhtudel võimalik: spasm või kopsuturse, halvatus, teadvusekaotus ja kooma.
• Subakuutne vorm- silmade ja limaskestade tugev ärritus, mis põhjustab vesiseid silmi ja "nohu". Aevastamine, köha ja pigistustunne rinnus. Võimalik on iiveldus ja oksendamine, metallilise järelmaitsega suus. Mul on eriti tugev peavalu.
• Krooniline vorm- aneemilised seisundid, üldine halb enesetunne ja kiire füüsiline väsimus. Esineb jäsemete nõrkust, perifeerse tundlikkuse kaotust, nahapiirkondade tuimust ja “torkeid”. Püsiv rosaatsea, telangiektaasia ja ämblikveenid arenevad kogu kehas. Võimalikud on ohtlikud tagajärjed - entsefalopaatia ja toksilise hepatiidi areng. Oma suure kantserogeensuse tõttu võib arseen olla tõukejõuks vähi arengule.

Kroonilise arseenimürgistuse tüüpiline märk on valged triibud küüntel.

Meestel, kes töötavad pikka aega ohtlikul tööl, põhjustab arseenimürgitus sümptomeid ja järgmisi muutusi:

• hüperkeratoos - naha pinnakihtide liigne kasv;
• naha kuivus, koorumine ja koorumine kõikidel kehaosadel;
• suurenenud punane pigmentatsioon oimukohtades, silmalaugudes, kaelas, kaenlaalustes, nibudes ja munandikottides;
• Küüntele ilmuvad põiki valged triibud.

Arseenimürgitus hambaravis

Arseeni kasutatakse meditsiinis mõnede lokaalset ja üldist toimet põhjustavate ravimite komponendina. See võib aidata põhjustada ärritust, kauteriseerida või tuimastada ning toimida ainevahetuse ja vereloome regulaatorina. Orgaanilistel arseeniühenditel põhinevaid preparaate kasutatakse laialdaselt keemiaravi, spirohetoosi ja teiste arvukate algloomade põhjustatud haiguste, aga ka süüfilise, korduva palaviku, malaaria ja Simanovsky-Vincenti stenokardia raviks.

Kuna arseenipastasid kasutatakse endiselt koduses hambaravis, piinavad paljusid küsimused: miks neid kasutatakse ja kas hambaravi ajal on võimalik arseeni mürgistus, kui kaua võib arseeni hambas hoida ja mis juhtub, kui arseeni alla neelata hammas? Vastame lühidalt ja järjekorras:

• pärast arseeni sureb hamba närv;
• halle arseenipastasid kasutatakse erahambaravikabinettides anesteetikumina pulbi devitaliseerimiseks, kui tänapäevaste vahendite kasutamine ei ole nende talumatuse tõttu võimalik, avalikes kabinettides on see võimalik kas vanaviisi või odavuse tõttu;
• Isegi laps ei saa hambaravi ajal arseenipastaga mürgitada;
• Devitaliseerivaid pastasid võid hoida ühejuursetel hammastel maksimaalselt 24 tundi, teistel vaid kuni 48 tundi, muidu läheb hammas mustaks;
• Depulpin pasta säilib 2 nädalat;
• Kui sööte arseenipastaga vatti, ei juhtu midagi hullu, kuid parem on siiski järgida järgmisi protseduure:
  • loputage hoolikalt suu- ja hambaauku leige kummelitõmmise või nõrgalt kontsentreeritud soodalahusega;
  • asetage kuiv vatitups hambaauku;
  • valikuline, kuid "hinge rahustamiseks", kui teil seda on, võtke mis tahes sorbenti või jooge klaas piima, võite süüa 100 g kodujuustu;
  • külastage varsti arsti.

Märkusel. Arseenipastaga täidise all ei tohiks hambavalu taluda. Vajalik on plaaniväline visiit hambaarsti juurde.

Esmaabi mürgistuse korral

Kuidas käituda arseenimürgistuse korral ja kuidas seda organismist eemaldada? Esmaabi andmisel peaksite järgima järgmist algoritmi:

1. Kutsuge kiirabi ja viige ruumi värske õhu kätte.
2. Andke oksendamist.
3. Loputage kõhtu heldelt.
4. Andke piima vahustatud valguga või andke mis tahes olemasolevat sorbenti.
5. Asetage kuum soojenduspadi kõhule.
6. Kui sööte, jooge mitu klaasi lahust - 1 spl põletatud magneesiumoksiidi lahustatuna 200 ml vees.
7. Hapude jookide joomine ja ammoniaagi sissehingamine on keelatud.
8. Kui on krambid, hõõruge aktiivselt oma jäsemeid.

Kas arseeni vastu on antidooti ja kust seda saada?

Arseeni kasutavate ettevõtete meditsiinikeskustes peab ühisettevõtte esmaabikomplekt sisaldama spetsiifilist antidooti - unitooli.

Hooletu kodumürgistuse korral tuleks oma kahtlustest teatada kiirabi operaatorile, et meeskond saaks selle kohe pärast saabumist manustada.

Ravi

Terapeutilised toimingud sõltuvad joobeseisundi raskusastmest. Ägeda mürgituse korral kasutatakse dimerkaprooli (unitooli) süste:

• esimesel päeval iga 6 tunni järel 2-3 mg/kg;
• 2-5 päeva pärast mürgistust - iga 12 tunni järel;
• 6-10 päeva - 1 kord päevas.

Raskete sümptomite korral suurendatakse unitooli annust 3-5 mg/kg-ni.

Kõhuvalu leevendamiseks kasutatakse atropiini süstimist morfiiniga ning vedeliku väljavoolu kehast takistamiseks kasutatakse glükoosi ja adrenaliiniga soolalahuse tilgutit, kaltsiumkloriidi ja naatriumtiosulfaadi intravenoosset manustamist. Kõhuvalu korral süstitakse morfiini koos atropiiniga. Ägeda neerupuudulikkuse korral kasutatakse hemodialüüsi ja/või verevahetust.

Krooniliste mürgistusvormide ravimisel kasutatakse D-penitsillamiini 5-päevaste kursuste kaupa.

Artikli sisu

ARSENIK– perioodilisuse tabeli V rühma keemiline element, mis kuulub lämmastiku perekonda. Suhteline aatommass 74,9216. Looduses esindab arseeni ainult üks stabiilne nukliid 75 As. Rohkem kui kümme selle radioaktiivset isotoopi poolestusajaga mitu minutit kuni mitu kuud on samuti kunstlikult saadud. Tüüpilised ühendite oksüdatsiooniastmed on –3, +3, +5. Arseeni nimetus vene keeles on seotud selle ühendite kasutamisega hiirte ja rottide hävitamiseks; Ladinakeelne nimi Arsenicum pärineb kreekakeelsest sõnast "arsen" - tugev, võimas.

Ajalooline teave.

Arseen kuulub viie keskajal avastatud "alkeemilise" elemendi hulka (üllatuslikult on neli neist - As, Sb, Bi ja P - perioodilisuse tabeli samas rühmas - viies). Samas on arseeniühendid tuntud juba iidsetest aegadest, neist valmistati värve ja ravimeid. Eriti huvitav on arseeni kasutamine metallurgias.

Mitu tuhat aastat tagasi andis kiviaeg teed pronksiajale. Pronks on vase ja tina sulam. Ajaloolased usuvad, et esimene pronks valati Tigrise-Eufrati orus, kuskil 30. ja 25. sajandi vahel. eKr. Mõnes piirkonnas sulatati eriti väärtuslike omadustega pronksi – seda oli parem valada ja seda oli kergem sepistada. Nagu kaasaegsed teadlased on leidnud, oli see vasesulam, mis sisaldas 1–7% arseeni ja mitte rohkem kui 3% tina. Tõenäoliselt aeti algul selle sulatamisel rikkalik vasemaak malahhiit segamini mõne ka rohelise sulfiidse vask-arseeni mineraalide murenemisproduktidega. Olles hinnanud sulami tähelepanuväärseid omadusi, otsisid iidsed käsitöölised spetsiaalselt arseeni mineraale. Otsinguks kasutasime selliste mineraalide omadust, et kuumutamisel eraldub spetsiifiline küüslaugulõhn. Aja jooksul arseenpronksi sulatamine aga lakkas. Tõenäoliselt juhtus see sagedase mürgituse tõttu arseeni sisaldavate mineraalide põletamisel.

Muidugi tunti arseeni kauges minevikus ainult selle mineraalide kujul. Nii kasutati Vana-Hiinas kiviraiumisel tahket mineraalset realgarit (sulfiid koostisega As 4 S 4, realgar tähendab araabia keeles “kaevandustolm”), kuid kuumutamisel või valguse käes see “riknes”, kuna see muudeti As 2 S 3-ks. 4. sajandil. eKr. Aristoteles kirjeldas seda mineraali nime all "sandarac". 1. sajandil AD Rooma kirjanik ja teadlane Plinius vanem ning Rooma arst ja botaanik Dioscorides kirjeldasid mineraali orpimenti (arseensulfiid kui 2 S 3). Ladina keelest tõlgituna tähendab mineraali nimi “kuldset värvi”: seda kasutati kollase värvainena. 11. sajandil alkeemikud eristasid arseeni kolme "sorti": nn valget arseeni (As 2 O 3 oksiid), kollast arseeni (As 2 S 3 sulfiid) ja punast arseeni (As 4 S 4 sulfiid). Valge arseen saadi seda elementi sisaldavate vasemaakide röstimisel arseeni lisandite sublimeerimisel. Gaasifaasist kondenseerudes settib arseenoksiid valge katte kujul. Valget arseeni on iidsetest aegadest kasutatud kahjurite hävitamiseks, samuti...

13. sajandil Albert von Bolstedt (Albert Suur) sai metallitaolise aine kollase arseeni kuumutamisel seebiga; See võis olla esimene näide arseenist kunstlikult saadud lihtsa aine kujul. Kuid see aine rikkus seitsme teadaoleva metalli müstilist "ühendust" seitsme planeediga; See on ilmselt põhjus, miks alkeemikud pidasid arseeni "värdjas metalliks". Samal ajal avastasid nad vase omaduse anda vasele valge värvus, mistõttu hakati seda nimetama "Venuse (st vase) pleegitusaineks".

Arseen tuvastati selgelt üksikainena 17. sajandi keskpaigas, kui saksa apteeker Johann Schroeder sai selle suhteliselt puhtal kujul oksiidi taandamisel puusöega. Hiljem sai prantsuse keemik ja arst Nicolas Lemery arseeni, kuumutades selle oksiidi segu seebi ja kaaliumkloriidiga. 18. sajandil arseen oli juba hästi tuntud kui ebatavaline "poolmetall". 1775. aastal sai Rootsi keemik K. V. Scheele arseenhappe ja gaasilise arseenvesiniku ning 1789. aastal tunnistas A. L. Lavoisier lõpuks arseeni iseseisva keemilise elemendina. 19. sajandil avastati arseeni sisaldavad orgaanilised ühendid.

Arseen looduses.

Maakoores on vähe arseeni – umbes 5,10–4% (ehk 5 g tonni kohta), ligikaudu sama palju kui germaaniumi, tina, molübdeeni, volframi või broomi. Arseeni leidub sageli mineraalides koos raua, vase, koobalti ja nikliga.

Arseenist moodustatud mineraalide koostis (ja neid on teada umbes 200) peegeldab selle elemendi "poolmetallilisi" omadusi, mis võivad olla nii positiivses kui ka negatiivses oksüdatsiooniastmes ja kombineerida paljude elementidega; esimesel juhul võib arseen mängida metalli rolli (näiteks sulfiidides), teisel juhul mittemetalli rolli (näiteks arseniidides). Mitmete arseenimineraalide kompleksne koostis peegeldab ühelt poolt selle võimet osaliselt asendada väävli- ja antimoniaatomeid kristallvõres (ioonraadiused S–2, Sb–3 ja As–3 on lähedased ja on 0,182, 0,208 ja vastavalt 0,191 nm), teiselt poolt metalliaatomid. Esimesel juhul on arseeni aatomitel üsna negatiivne oksüdatsiooniaste, teisel - positiivne.

Arseeni (2,0) elektronegatiivsus on väike, kuid kõrgem kui antimonil (1,9) ja enamikul metallidel, seetõttu täheldatakse arseeni oksüdatsiooniastet –3 ainult metalliarseniidides, samuti stibarseeni SbA-des ja selle mineraali kasvukohtades puhtad antimoni või arseeni kristallid (mineraalne allemontiit). Paljud arseeniühendid metallidega on nende koostise järgi otsustades pigem intermetallilised ühendid kui arseniidid; mõned neist on muutuva arseenisisaldusega. Arseniidid võivad sisaldada korraga mitut metalli, mille aatomid ioonide lähedaste raadiuste korral asendavad üksteist kristallvõres suvalises vahekorras; sellistel juhtudel on mineraalide valemis elementide tähised loetletud komadega eraldatuna. Kõigil arseniididel on metalliline läige, need on läbipaistmatud, rasked mineraalid ja nende kõvadus on madal.

Looduslikud arseniidid (neist on teada umbes 25) on näiteks mineraalid löllingiit FeAs 2 (püriidi FeS 2 analoog), skutterudiit CoAs 2–3 ja nikkel skutterudiit NiAs 2–3, nikkel (punane nikkelpüriit) NiAs, rammelsbergiit ( valge nikkelpüriit) NiAs 2, saffloriit (speys koobalt) CoAs 2 ja klinosaffloriit (Co,Fe,Ni)As 2, langiit (Co,Ni)As,sperrüliit PtAs 2, maucheriit Ni 11As 8, oregoniit Ni2,2 algodoniit Cu 6 As. Nende suure tiheduse (üle 7 g/cm3) tõttu liigitavad geoloogid paljud neist üliraskete mineraalide hulka.

Levinuim arseenimineraal on arsenopüriit (arseenpüriit).FeAsS-i võib pidada FeS 2 püriidis sisalduva väävli asendamise produktiks arseeniaatomitega (ka tavaline püriit sisaldab alati veidi arseeni). Selliseid ühendeid nimetatakse sulfosooladeks. Samasuguse koostisega mineraalid koobaltiin (koobaltläige) CoAsS, glaukodoot (Co,Fe)AsS, gersdorfiit (nikliläige) NiAsS, enargiit ja lusoniit, kuid erineva struktuuriga Cu 3 AsS 4, proustiit Ag 3 AsS 3 - oluline. hõbeda maak, mida mõnikord nimetatakse "rubiinhõbedaks" selle helepunase värvuse tõttu, leidub seda sageli hõbedasoonte ülemistes kihtides, kus leidub selle mineraali suurepäraseid suuri kristalle. Sulfosoolad võivad sisaldada ka plaatinarühma väärismetalle; Need on mineraalid osarsiit (Os,Ru)AsS, ruarsiit RuAsS, irarsiit (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, platariit (Pt,Rh,Ru)AsS, hollingworthiit (Rd,Pt,Pd)AsS. Mõnikord mängivad sellistes topeltarseniidides väävliaatomite rolli antimoni aatomid, näiteks seinajokites (Fe,Ni)(Sb,As) 2, arsenopalladiniidis Pd 8 (As,Sb) 3, arseeni polübasiidis (Ag,Cu) 16 (Ar,Sb) 2 S 11.

Huvitav on mineraalide struktuur, milles arseen esineb samaaegselt väävliga, kuid mängib pigem metalli rolli, rühmitudes koos teiste metallidega. Need on mineraalid arsenosulfaniit Cu 3 (As,V)S 4, arsenogauthekorniit Ni 9 BiAsS 8, freibergiit (Ag,Cu,Fe) 12 (Sb,As) 4 S 13, tennantiit (Cu,Fe) 12 As 4 S 13 , argentonnantiit (Ag,Cu) 10 (Zn,Fe) 2 (As,Sb) 4S 13, kuldfieldiit Cu 12 (Te,Sb,As) 4S 13, gürodiit (Cu,Zn,Ag) 12 (As,Sb) ) 4 (Se, S) 13 . Võite ette kujutada, kui keeruka struktuuriga on kõigi nende mineraalide kristallvõre.

Arseen on selgelt positiivse oksüdatsiooniastmega looduslikes sulfiidides - kollases orpimendis As 2 S 3 , oranžikaskollases dimorfiidis As 4 S 3 , oranžikaspunases realgaris As 4 S 4 , karmiinpunases getšelliidis AsSbS 3 , samuti värvitus oksiidis As 2 O 3, mis esineb erineva kristallstruktuuriga mineraalidena arsenoliit ja klaudetiit (need tekivad teiste arseenmineraalide murenemise tulemusena). Tavaliselt leidub neid mineraale väikeste lisanditena. Kuid 20. sajandi 30. aastatel. Verhojanski aheliku lõunaosast leiti tohutuid orpimendikristalle, mille suurus oli kuni 60 cm ja kaal kuni 30 kg.

Arseenhappe looduslikes soolades H 3 AsO 4 - arsenaadid (neid on teada umbes 90) on arseeni oksüdatsiooniaste +5; näidete hulka kuuluvad erkroosa erütriin (koobaltivärv) Co 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, roheline annabergiit Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, skorodiit Fe III AsO 4 2H 2 O ja lihtsiit Fe II 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, pruunikaspunane gaspariit (Ce, La, Nd)ArO 4, värvitu goernessiit Mg 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, rooseveltiit BiAsO 4 ja kettigiit Zn 3 (AsO 4) 2 8H 2 O, samuti sama palju aluselisi sooli, näiteks oliveniit Cu 2 AsO 4 (OH), arsenobismiit Bi 2 (AsO 4) (OH) 3. Kuid looduslikud arseniidid - arseenhappe H 3 AsO 3 derivaadid - on väga haruldased.

Kesk-Rootsis asuvad kuulsad Langbanovi raud-mangaani karjäärid, millest leiti ja kirjeldati üle 50 arsenaadi mineraali proovi. Mõnda neist ei leidu kusagil mujal. Kunagi tekkisid need arseenhappe H 3 AsO 4 reaktsioonil pürokroiidiga Mn(OH) 2 mitte väga kõrgetel temperatuuridel. Tavaliselt on arsenaadid sulfiidmaakide oksüdatsiooniproduktid. Reeglina pole neil tööstuslikku kasutust, kuid mõned neist on väga ilusad ja kaunistavad mineraloogilisi kollektsioone.

Paljude arseenimineraalide nimedest võib leida kohanimesid (Lölling Austrias, Freiberg Saksimaal, Seinäjoki Soomes, Skutterud Norras, Allemon Prantsusmaal, Kanada Langise kaevandus ja Getchelli kaevandus Nevadas, Oregon USA-s jne. .), geoloogide, keemikute, poliitikute jne nimed. (Saksa keemik Karl Rammelsberg, Müncheni mineraalidega kaupleja William Maucher, kaevanduse omanik Johann von Gersdorff, prantsuse keemik F. Claudet, inglise keemikud John Proust ja Smithson Tennant, Kanada keemik F. L. Sperry, USA president Roosevelt jt), taimede nimetused (seega , mineraalse saffloriidi nimi pärineb safranist), elementide nimede algustähed - arseen, osmium, ruteenium, iriidium, pallaadium, plaatina, kreeka juured ("erythros" - punane, "enargon" - nähtav, " lithos” - kivi) jne. ja nii edasi.

Mineraali nikli (NiAs) huvitav iidne nimi on kupfernickel. Keskaegsed saksa kaevurid nimetasid niklit kurjaks mäevaimuks ja "kupfernickel" (Kupfernickel, saksa keelest Kupfer - vask) - "neetud vask", "võltsvask". Selle maagi vaskpunased kristallid nägid välja väga sarnased vasemaagiga; Seda kasutati klaasi valmistamisel klaasi roheliseks värvimiseks. Aga vaske ei saanud sealt keegi kätte. Seda maaki uuris 1751. aastal Rootsi mineraloog Axel Kronstedt ja eraldas sellest uue metalli, nimetades seda nikliks.

Kuna arseen on keemiliselt üsna inertne, leidub seda ka oma olekus – sulatatud nõelte või kuubikutena. Selline arseen sisaldab tavaliselt 2–16% lisandeid - enamasti on need Sb, Bi, Ag, Fe, Ni, Co. Seda on lihtne pulbriks jahvatada. Venemaal leidsid geoloogid looduslikku arseeni Transbaikaliast Amuuri piirkonnas ja seda leidub ka teistes riikides.

Arseen on ainulaadne selle poolest, et seda leidub kõikjal – mineraalides, kivimites, pinnases, vees, taimedes ja loomades ning ilmaasjata ei kutsuta seda “üldleviseks”. Arseeni jaotumise maakera eri piirkondades määras litosfääri tekke käigus suures osas selle ühendite lenduvus kõrgel temperatuuril, samuti pinnases ja settekivimites toimuvad sorptsiooni- ja desorptsiooniprotsessid. Arseen rändab kergesti, mida soodustab mõnede selle ühendite küllaltki hea lahustuvus vees. Niiskes kliimas uhutakse arseen mullast välja ja viiakse põhjaveega ning seejärel jõgedega minema. Keskmine arseenisisaldus jõgedes on 3 µg/l, pinnavees – umbes 10 µg/l, mere- ja ookeanivetes – vaid umbes 1 µg/l. Seda seletatakse selle ühendite suhteliselt kiire sadestumisega veest, akumuleerudes põhjasetetesse, näiteks ferromangaani sõlmedesse.

Muldades on arseeni sisaldus tavaliselt 0,1–40 mg/kg. Kuid piirkondades, kus leidub arseenimaake, aga ka vulkaanilistes piirkondades võib pinnas sisaldada palju arseeni – kuni 8 g/kg, nagu mõnes Šveitsi ja Uus-Meremaa piirkonnas. Sellistes kohtades sureb taimestik ja loomad haigestuvad. See on tüüpiline steppidele ja kõrbetele, kus arseeni mullast välja ei pesta. Ka savikivimid on keskmise sisaldusega võrreldes rikastatud - neis on keskmisest neli korda rohkem arseeni. Meie riigis on arseeni maksimaalne lubatud sisaldus mullas 2 mg/kg.

Arseeni võib mullast välja viia mitte ainult vesi, vaid ka tuul. Kuid selleks peab see esmalt muutuma lenduvateks arseeniorgaanilisteks ühenditeks. See transformatsioon toimub nn biometüleerimise tulemusena - metüülrühma lisamine, et moodustada C–As side; see ensümaatiline protsess (see on hästi tuntud elavhõbedaühendite puhul) toimub koensüümi metüülkobalamiini, vitamiini B 12 metüülitud derivaadi (seda leidub ka inimkehas) osalusel. Arseeni biometüleerimine toimub nii mage- kui ka merevees ja viib organoarseenühendite moodustumiseni - metüülarsoonhape CH 3 AsO(OH) 2, dimetüülarsiin (dimetüülarseen ehk kakodüül) hape (CH 3) 2 As(O)OH, trimetüülarsiin ( CH 3) 3 As ja selle oksiid (CH 3) 3 As = O, mis esinevad ka looduses. Kasutades 14 C-märgistatud metüülkobalamiini ja 74 As-märgistatud naatriumhüdroarsenaadi Na 2 HAsO 4, näidati, et üks metanobakterite tüvedest redutseerib ja metüleerib selle soola lenduvaks dimetüülarsiiniks. Sellest tulenevalt sisaldab õhk maapiirkondades keskmiselt 0,001 - 0,01 μg/m 3 arseeni, linnades, kus spetsiifiline saastatus puudub - kuni 0,03 μg/m 3 ja saasteallikate läheduses (värviline metall). sulatusjaamad, elektrijaamad, töötavad suure arseenisisaldusega kivisöel jne) võib arseeni kontsentratsioon õhus ületada 1 μg/m 3 . Arseeni ladestumise intensiivsus piirkondades, kus asuvad tööstuskeskused, on 40 kg/km 2 aastas.

Lenduvate arseeniühendite teke (näiteks trimetüülarsiin keeb ainult 51 ° C juures) tekkis 19. sajandil. arvukalt mürgistusi, kuna arseeni sisaldas krohv ja isegi roheline tapeedivärv. Scheele'i rohelisi kasutati varem värvi Cu 3 (AsO 3) 2 kujul n H 2 O ja Pariisi või Schweyfurti rohelised Cu 4 (AsO 2) 6 (CH 3 COO) 2. Kõrge õhuniiskuse ja hallituse ilmnemise tingimustes moodustuvad sellisest värvist lenduvad orgaanilised arseeni derivaadid. Arvatakse, et see protsess võis olla põhjuseks Napoleoni aeglasele mürgitamisele tema elu viimastel aastatel (teadaolevalt leiti Napoleoni juustest arseeni poolteist sajandit pärast tema surma).

Arseeni leidub märgatavates kogustes mõnes mineraalvees. Venemaa standardid näevad ette, et arseeni sisaldus meditsiinilistes mineraalvees ei tohi ületada 700 µg/l. IN Jermuk see võib olla mitu korda suurem. Ühe-kahe klaasi “arseeniga” mineraalvee joomine inimesele kahju ei too: surmava mürgituse saamiseks tuleb ära juua kolmsada liitrit korraga... Selge on aga see, et pidevalt sellist vett juua ei saa. tavalisest veest.

Keemikud on leidnud, et looduslikes vetes võib arseeni leida erineval kujul, mis on oluline nii selle analüüsi, migratsioonimeetodite kui ka nende ühendite erineva toksilisuse seisukohalt; Seega on kolmevalentse arseeni ühendid 25–60 korda toksilisemad kui viievalentne arseen. As(III)-ühendid vees esinevad tavaliselt nõrga arseenhappe kujul H 3 AsO 3 ( rK a = 9,22) ja As(V) ühend - palju tugevama arseenhappe kujul H 3 AsO 4 ( rK a = 2,20) ja selle deprotoneeritud anioonid H 2 AsO 4 – ja HAsO 4 2–.

Elusaine sisaldab arseeni keskmiselt 6,10–6% ehk 6 µg/kg. Mõned merevetikad võivad arseeni kontsentreerida nii palju, et muutuvad inimesele ohtlikuks. Lisaks võivad need vetikad kasvada ja paljuneda puhastes arseenhappe lahustes. Selliseid vetikaid kasutatakse mõnes Aasia riigis ravimina rottide vastu. Isegi Norra fjordide selges vees võivad vetikad sisaldada kuni 0,1 g/kg arseeni. Inimestel leidub arseeni ajukoes ja lihastes ning see koguneb juustesse ja küüntesse.

Arseeni omadused.

Kuigi arseen näeb välja nagu metall, on ta siiski pigem mittemetall: ta ei moodusta sooli näiteks väävelhappega, vaid on ise hapet moodustav element. Seetõttu nimetatakse seda elementi sageli poolmetalliks. Arseen eksisteerib mitmes allotroopses vormis ja on selles osas väga sarnane fosforiga. Neist kõige stabiilsem on hall arseen, väga habras aine, mis värskelt murdudes on metallilise läikega (sellest ka nimetus "metalliline arseen"); selle tihedus on 5,78 g/cm3. Tugeval kuumutamisel (kuni 615°C) sublimeerub see sulamata (sama käitumine on omane ka joodile). Rõhul 3,7 MPa (37 atm) sulab arseen temperatuuril 817 ° C, mis on oluliselt kõrgem kui sublimatsiooni temperatuur. Halli arseeni elektrijuhtivus on 17 korda väiksem kui vasel, kuid 3,6 korda kõrgem kui elavhõbedal. Temperatuuri tõustes väheneb selle elektrijuhtivus, nagu ka tüüpilistel metallidel – ligikaudu samal määral kui vasel.

Kui arseeniaur jahutatakse väga kiiresti vedela lämmastiku temperatuurini (–196 ° C), saadakse läbipaistev pehme kollane aine, mis meenutab kollast fosforit ja mille tihedus (2,03 g/cm 3) on oluliselt madalam kui hallil arseenil. . Arseeniaur ja kollane arseen koosnevad As 4 molekulist, millel on tetraeedri kuju – ja siin on analoogia fosforiga. Temperatuuril 800 ° C algab märgatav auru dissotsiatsioon As 2 dimeeri moodustumisega ja 1700 ° C juures jääb alles ainult As 2 molekuli. Kuumutamisel ja ultraviolettvalgusega kokkupuutel muutub kollane arseen kuumuse vabanemisega kiiresti halliks. Kui arseeniaur kondenseerub inertses atmosfääris, moodustub selle elemendi teine ​​amorfne vorm, musta värvi. Kui arseeniaur sadestub klaasile, tekib peegelkile.

Arseeni välise elektronkihi struktuur on sama, mis lämmastikul ja fosforil, kuid erinevalt neist on selle eelviimases kestas 18 elektroni. Nagu fosfor, võib see moodustada kolm kovalentset sidet (4s 2 4p 3 konfiguratsioon), jättes As-aatomile üksiku paari. As-aatomi laengu märk kovalentsete sidemetega ühendites sõltub naaberaatomite elektronegatiivsusest. Üksikpaari osalemine kompleksi moodustamises on arseeni jaoks oluliselt keerulisem võrreldes lämmastiku ja fosforiga.

Kui As-aatomis osalevad d orbitaalid, on 4s elektronide paardumine võimalik viie kovalentse sideme moodustamiseks. See võimalus realiseerub praktiliselt ainult koos fluoriga - pentafluoriidis AsF 5 (tuntud on ka pentaklorüül AsCl 5, kuid see on äärmiselt ebastabiilne ja laguneb kiiresti isegi –50 ° C juures).

Kuivas õhus on arseen stabiilne, niiskes õhus aga tuhmub ja kattub musta oksiidiga. Sublimatsiooni ajal põleb arseeniaur õhus kergesti sinise leegiga, moodustades raske valge arseenanhüdriidi As 2 O 3 auru. See oksiid on üks levinumaid arseeni sisaldavaid reaktiive. Sellel on amfoteersed omadused:

2 O 3 + 6HCl ® 2AsCl 3 + 3H 2 O,

2O3 + 6NH4OH® 2(NH4)3AsO3 + 3H2O.

As 2 O 3 oksüdeerimisel tekib happeline oksiid - arseenanhüdriid:

Nagu 2 O 3 + 2HNO 3 ® Nagu 2 O 5 + H 2 O + NO 2 + NO.

Kui see reageerib soodaga, saadakse naatriumhüdroarsenaat, mida kasutatakse meditsiinis:

Nagu 2O3 + 2Na2CO3 + H2O® 2Na2HAsO4 + 2CO2.

Puhas arseen on üsna inertne; vesi, leelised ja happed, millel ei ole oksüdeerivaid omadusi, seda ei mõjuta. Lahjendatud lämmastikhape oksüdeerib selle ortoarseenhappeks H 3 AsO 3 ja kontsentreeritud lämmastikhape oksüdeerib selle ortoarseenhappeks H 3 AsO 4:

3As + 5HNO3 + 2H2O® 3H3AsO4 + 5NO.

Arseen(III)oksiid reageerib sarnaselt:

3As2O3 + 4HNO3 + 7H2O® 6H3AsO4 + 4NO.

Arseenhape on keskmise tugevusega hape, veidi nõrgem kui fosforhape. Seevastu arseenhape on väga nõrk, tugevuselt vastab boorhappele H 3 BO 3. Selle lahustes on tasakaal H 3 AsO 3 HAsO 2 + H 2 O. Arseenhape ja selle soolad (arseniidid) on tugevad redutseerijad:

HAsO2 + I2 + 2H2O® H3AsO4 + 2HI.

Arseen reageerib halogeenide ja väävliga. AsCl 3 kloriid on värvitu õline vedelik, mis suitseb õhus; hüdrolüüsitud veega: AsCl 3 + 2H 2 O ® HAsO 2 + 3HCl. Tuntud on AsBr 3 bromiid ja AsI 3 jodiid, mis samuti lagunevad veega. Arseeni reaktsioonides väävliga moodustuvad erineva koostisega sulfiidid - kuni Ar 2 S 5. Arseensulfiidid lahustuvad leelistes, ammooniumsulfiidi lahuses ja kontsentreeritud lämmastikhappes, näiteks:

kui 2S3 + 6KOH® K3AsO3 + K3AsS3 + 3H2O,

2S3 + 3(NH4)2S® 2(NH4)3AsS3,

2S5 + 3(NH4)2S® 2(NH4)3AsS4,

Nagu 2S5 + 40HNO3 + 4H2O® 6H2AsO4 + 15H2SO4 + 40NO.

Nendes reaktsioonides tekivad tioarseniidid ja tioarsenaadid – vastavate tiohapete soolad (sarnaselt tioväävelhappele).

Arseeni reaktsioonil aktiivsete metallidega tekivad soolataolised arseniidid, mis hüdrolüüsitakse vee toimel.Eriti kiiresti toimub reaktsioon happelises keskkonnas arsiini tekkega: Ca 3 As 2 + 6HCl ® 3CaCl 2 + 2AsH 3 . Madala aktiivsusega metallide arseniididel - GaAs, InAs jne on rombilaadne aatomvõre. Arsiin on värvitu, lõhnatu, väga mürgine gaas, kuid lisandid annavad sellele küüslaugu lõhna. Arsiin laguneb aeglaselt elementideks juba toatemperatuuril ja kiiresti kuumutamisel.

Arseen moodustab palju arseeniorgaanilisi ühendeid, näiteks tetrametüüldiarsiin (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2. Veel 1760. aastal sai Servesi portselanivabriku direktor Louis Claude Cadet de Gassicourt, kes destilleeris kaaliumatsetaati arseen(III)oksiidiga, ootamatult vastiku lõhnaga arseeni sisaldava suitseva vedeliku, mida nimetati alarsiiniks ehk Cadeti vedelikuks. Nagu hiljem selgus, sisaldas see vedelik esimesi saadud arseeni orgaanilisi derivaate: nn kakodüüloksiidi, mis tekkis reaktsiooni tulemusena.

4CH 3 COOK + As 2 O 3 ® (CH 3) 2 As–O–As(CH 3) 2 + 2K 2 CO 3 + 2CO 2 ja dikakodüül (CH 3) 2 As–As(CH 3) 2. Kakodüül (kreeka keelest "kakos" - halb) oli üks esimesi radikaale, mis avastati orgaanilistes ühendites.

1854. aastal sünteesis Pariisi keemiaprofessor Auguste Kaur metüüljodiidi toimel naatriumarseniidile trimetüülarsiini: 3CH 3 I + AsNa 3 ® (CH 3) 3 As + 3NaI.

Seejärel kasutati arseentrikloriidi sünteesiks, näiteks

(CH3)2Zn + 2AsCl3® 2(CH3)3As + 3ZnCl2.

1882. aastal saadi aromaatsed arsiinid metallilise naatriumi toimel arüülhalogeniidide ja arseentrikloriidi segule: 3C 6 H 5 Cl + AsCl 3 + 6Na ® (C 6 H 5) 3 As + 6NaCl. Arseeni orgaaniliste derivaatide keemia arenes kõige intensiivsemalt 20. sajandi 20ndatel aastatel, mil osa neist oli antimikroobse, aga ka ärritava ja villilise toimega. Praegu on sünteesitud kümneid tuhandeid arseeniorgaanilisi ühendeid.

Arseeni saamine.

Arseeni saadakse peamiselt vase-, plii-, tsingi- ja koobaltimaakide töötlemise kõrvalsaadusena, samuti kullakaevandamise käigus. Mõned polümetallimaagid sisaldavad kuni 12% arseeni. Selliste maakide kuumutamisel õhu puudumisel temperatuurini 650–700 ° C arseen sublimeerub ja õhus kuumutamisel tekib lenduv oksiid As 2 O 3 - "valge arseen". See kondenseeritakse ja kuumutatakse kivisöega ning arseeni redutseeritakse. Arseeni tootmine on kahjulik tootmine. Varem, kui sõna “ökoloogia” teadsid vaid kitsad spetsialistid, paiskus atmosfääri “valge arseen”, mis settis naaberpõldudele ja metsadele. Arseenitaimede heitgaasid sisaldavad 20–250 mg/m 3 As 2 O 3, õhus aga ligikaudu 0,00001 mg/m3. Arseeni keskmiseks ööpäevaseks lubatud kontsentratsiooniks õhus loetakse vaid 0,003 mg/m3. Paradoksaalsel kombel ei saasta keskkonda palju enam praegugi mitte arseeni tootvad tehased, vaid kivisütt põletavad värvilise metallurgia ettevõtted ja elektrijaamad. Vasesulatuste lähedal asuvad põhjasetted sisaldavad tohutul hulgal arseeni – kuni 10 g/kg. Arseen võib mulda sattuda ka koos fosforväetistega.

Ja veel üks paradoks: nad saavad rohkem arseeni kui nõutud; See on üsna haruldane juhtum. Rootsis sunniti “mittevajalik” arseen isegi sügavale mahajäetud kaevandustesse raudbetoonkonteineritesse matta.

Peamine tööstuslik arseeni mineraal on arsenopüriit FeAsS. Suured vase-arseeni leiukohad on Gruusias, Kesk-Aasias ja Kasahstanis, USA-s, Rootsis, Norras ja Jaapanis, arseeni-koobalti leiukohad Kanadas ning arseeni-tina leiukohad Boliivias ja Inglismaal. Lisaks on USA-s ja Prantsusmaal teada kulla-arseeni leiukohad. Venemaal on arvukalt arseenimaardlaid Jakuutias, Uuralites, Siberis, Transbaikalias ja Tšukotkal.

Arseeni määramine.

Kvalitatiivne reaktsioon arseenile on kollase sulfiidi As 2 S 3 sadestumine vesinikkloriidhappe lahustest. Jäljed määratakse märtsi reaktsiooni või Gutzeiti meetodiga: HgCl 2-ga leotatud paberiribad tumenevad arsiini juuresolekul, mis redutseerib sublimaadi elavhõbedaks.

Viimastel aastakümnetel on välja töötatud erinevaid tundlikke analüütilisi meetodeid, mis võimaldavad kvantifitseerida arseeni väikseid kontsentratsioone, näiteks looduslikes vetes. Nende hulka kuuluvad leegi aatomabsorptsioonspektromeetria, aatomiemissioonspektromeetria, massispektromeetria, aatomi fluorestsentsspektromeetria, neutronite aktiveerimise analüüs... Kui vees on väga vähe arseeni, võib osutuda vajalikuks proovide eelkontsentreerimine. Sellist kontsentratsiooni kasutades töötas rühm Ukraina Riikliku Teaduste Akadeemia Harkovi teadlasi 1999. aastal välja ekstraheerimise röntgenfluorestsentsmeetodi arseeni (ja ka seleeni) määramiseks joogivees, mille tundlikkus on kuni 2,5–5 μg. /l.

As(III) ja As(V) ühendite eraldi määramiseks eraldatakse need kõigepealt üksteisest, kasutades hästi tuntud ekstraheerimis- ja kromatograafilisi meetodeid, samuti kasutades selektiivset hüdrogeenimist. Ekstraheerimisel kasutatakse tavaliselt naatriumditiokarbamaati või ammooniumpürrolidiinditiokarbamaati. Need ühendid moodustavad As(III)-ga vees lahustumatuid komplekse, mida saab ekstraheerida kloroformiga. Seejärel saab arseeni lämmastikhappega oksüdeerimise teel tagasi vesifaasiks muuta. Teises proovis muudetakse arsenaat redutseeriva aine abil arseniidiks ja seejärel tehakse sarnane ekstraheerimine. Nii määratakse “arseen üldarseen” ja seejärel lahutades esimese tulemuse teisest, määratakse As(III) ja As(V) eraldi. Kui vees on orgaanilisi arseeniühendeid, muundatakse need tavaliselt metüüldiodarsiiniks CH 3 AsI 2 või dimetüüljodarsiiniks (CH 3) 2 AsI, mis määratakse ühe või teise kromatograafilise meetodiga. Seega saab kõrgfektiivse vedelikkromatograafia abil määrata aine nanogrammi koguseid.

Paljusid arseeniühendeid saab analüüsida nn hüdriidimeetodil. See hõlmab analüüdi selektiivset redutseerimist lenduvaks arsiiniks. Seega redutseeritakse anorgaanilised arseniidid AsH 3-ks pH 5–7 juures ja pH väärtusel

Tundlik on ka neutronite aktiveerimise meetod. See seisneb proovi kiiritamises neutronitega, samal ajal kui 75 As tuumad püüavad neutronid kinni ja muunduvad radionukliidiks 76 As, mis tuvastatakse iseloomuliku radioaktiivsuse järgi, mille poolestusaeg on 26 tundi. Nii saab proovis tuvastada kuni 10–10% arseeni, s.o. 1 mg 1000 tonni aine kohta

Arseeni kasutamine.

Umbes 97% kaevandatud arseenist kasutatakse selle ühendite kujul. Puhast arseeni kasutatakse harva. Kogu maailmas toodetakse ja kasutatakse aastas vaid paarsada tonni arseenimetalli. 3% ulatuses parandab arseen laagrisulamite kvaliteeti. Arseeni lisamine pliile tõstab oluliselt selle kõvadust, mida kasutatakse pliiakude ja -kaablite tootmisel. Väikesed arseenilisandid suurendavad korrosioonikindlust ning parandavad vase ja messingi soojuslikke omadusi. Kõrgpuhastatud arseeni kasutatakse pooljuhtseadmete tootmisel, milles see legeeritakse räni või germaaniumiga. Arseeni kasutatakse ka lisandina, mis annab “klassikalistele” pooljuhtidele (Si, Ge) teatud tüüpi juhtivuse.

Arseeni kasutatakse väärtusliku lisandina ka värvilises metallurgias. Seega 0,2...1% As lisamine pliile suurendab oluliselt selle kõvadust. Ammu on märgatud, et kui sulale pliile lisada veidi arseeni, siis haavli valamisel saadakse õige sfäärilise kujuga kuulid. 0,15...0,45% arseeni lisamine vasele suurendab gaasilises keskkonnas töötamisel selle tõmbetugevust, kõvadust ja korrosioonikindlust. Lisaks suurendab arseen vase voolavust valamisel ja hõlbustab traadi tõmbamise protsessi. Arseeni lisatakse teatud tüüpi pronksi-, messing-, babbitti- ja trükisulamitele. Ja samal ajal kahjustab arseen väga sageli metallurge. Terase ja paljude värviliste metallide tootmisel raskendavad nad protsessi teadlikult, et eemaldada metallist kogu arseen. Arseeni olemasolu maagis muudab tootmise kahjulikuks. Kahjulik kaks korda: esiteks inimeste tervisele; teiseks metallide puhul – olulised arseenilisandid halvendavad peaaegu kõigi metallide ja sulamite omadusi.

Laialdasemalt kasutatakse erinevaid arseeniühendeid, mida toodetakse aastas kümneid tuhandeid tonne. Kuna 2 O 3 oksiidi kasutatakse klaasi valmistamisel klaasi valgendajana. Juba iidsed klaasimeistrid teadsid, et valge arseen muudab klaasi “tuimaks”, s.t. läbipaistmatu. Kuid selle aine väikesed lisandid muudavad klaasi heledamaks. Arseeni sisaldub endiselt mõne klaasi koostises, näiteks termomeetrite jaoks mõeldud Viini klaas.

Arseeniühendeid kasutatakse antiseptikuna kaitseks riknemise eest ning nahkade, karusnahkade ja topiste säilitamiseks, puidu immutamiseks ning laevade põhjade saastumisvastaste värvide komponendina. Sel eesmärgil kasutatakse arseeni ja arseenhapete sooli: Na 2 HAsO 4, PbHAsO 4, Ca 3 (AsO 3) 2 jne. Arseeni derivaatide bioloogiline aktiivsus on huvitanud veterinaararste, agronoome ning sanitaar- ja epidemioloogiateenistuse spetsialiste. Selle tulemusena ilmusid arseeni sisaldavad kariloomade kasvu ja produktiivsust stimuleerivad ained, anthelmintikumid ja ravimid loomakasvatusfarmides noorloomade haiguste ennetamiseks. Arseeniühendeid (As 2 O 3, Ca 3 As 2, Na 3 As, Pariisi roheline) kasutatakse putukate, näriliste ja umbrohtude tõrjeks. Varem olid sellised kasutusviisid laialt levinud, eriti viljapuude-, tubaka- ja puuvillaistandustes, kariloomade täidest ja kirbudest vabastamiseks, linnu- ja seakasvatuse kasvu soodustamiseks ning puuvilla kuivatamiseks enne saagikoristust. Isegi Vana-Hiinas töödeldi riisikultuure arseenoksiidiga, et kaitsta neid rottide ja seenhaiguste eest ning seeläbi suurendada saaki. Ja Lõuna-Vietnamis kasutasid Ameerika väed defoliantina kakodüülhapet (Agent Blue). Nüüd on arseeniühendite toksilisuse tõttu nende kasutamine põllumajanduses piiratud.

Arseeniühendite olulised kasutusvaldkonnad on pooljuhtmaterjalide ja mikroskeemide tootmine, fiiberoptika, laserite monokristallide kasvatamine ja kileelektroonika. Arsiini kasutatakse selle elemendi väikeste, rangelt doseeritud koguste sisestamiseks pooljuhtidesse. Galliumarseniide GaAs ja indium InAs kasutatakse dioodide, transistoride ja laserite valmistamisel.

Arseen leiab piiratud kasutust ka meditsiinis. . Erinevate haiguste diagnoosimiseks kasutatakse arseeni isotoope 72 As, 74 As ja 76 As, mille poolestusaeg on uurimistöö jaoks mugav (vastavalt 26 tundi, 17,8 päeva ja 26,3 tundi).

Ilja Leenson



Aitäh

Sait pakub viiteteavet ainult informatiivsel eesmärgil. Haiguste diagnoosimine ja ravi peab toimuma spetsialisti järelevalve all. Kõigil ravimitel on vastunäidustused. Vajalik on konsultatsioon spetsialistiga!

Üldine informatsioon

Unikaalsus arseen on see, et seda võib leida kõikjal – kivimites, mineraalides, vees, pinnases, loomades ja taimedes. Seda nimetatakse isegi kõikjalolevaks elemendiks. Arseen on jaotunud Maa erinevates geograafilistes piirkondades, kuna selle ühendid on lenduvad ja vees hästi lahustuvad. Kui piirkonna kliima on niiske, pestakse element maapinnast välja ja seejärel viiakse põhjavesi minema. Pinnavesi ja jõgede sügavused sisaldavad ainet 3 µg/l kuni 10 µg/l ning mere- ja ookeanivesi tunduvalt vähem, umbes 1 µg/l.

Arseeni leidub täiskasvanud inimese kehas ligikaudu 15 mg. Suurem osa sellest leidub maksas, kopsudes, peensooles ja epiteelis. Aine imendumine toimub maos ja sooltes.
Aine antagonistideks on fosfor, väävel, seleen, vitamiinid E, C, samuti mõned aminohapped. Aine omakorda halvendab seleeni, tsingi, A-, E-, C-vitamiini ja foolhappe omastamist organismis.
Selle eeliste saladus on selle koguses: väikeses annuses täidab see mitmeid kasulikke funktsioone; ja suurtes on see võimas mürk.

Funktsioonid:

• Fosfori ja lämmastiku omastamise parandamine.
• Hematopoeesi stimuleerimine.
• Oksüdatiivsete protsesside nõrgenemine.
• Koostoime valkude, lipoehappe, tsüsteiiniga.

Selle aine päevane vajadus on väike - 30 kuni 100 mikrogrammi.

Arseen kui keemiline element

Arseen on klassifitseeritud perioodilisuse tabeli V rühma keemiliseks elemendiks ja kuulub lämmastiku perekonda. Looduslikes tingimustes esindab seda ainet ainus stabiilne nukliid. Kunstlikult on saadud enam kui tosin arseeni radioaktiivset isotoopi, mille poolestusaeg on lai - mõnest minutist paari kuuni. Termini kujunemist seostatakse selle kasutamisega näriliste – hiirte ja rottide – hävitamiseks. Ladinakeelne nimi Arseen (As) tuletatud kreeka sõnast " arsen", Mida tähendab: võimas, tugev.

Ajalooline teave

Arseen puhtal kujul avastati keskajal alkeemiliste katsete käigus. Ja selle ühendid on inimestele teada olnud pikka aega, neid kasutati ravimite ja värvide tootmiseks. Tänapäeval kasutatakse arseeni metallurgias eriti mitmekülgselt.

Ajaloolased nimetasid üht inimkonna arenguperioodi pronksiperioodiks. Sel ajal läksid inimesed kivirelvadelt üle täiustatud pronksrelvadele. Pronks on ühend ( sulam) tina vasega. Ajaloolaste sõnul valati esimene pronks Tigrise ja Eufrati orus umbes 30. sajandil. eKr. Sõltuvalt sulamis sisalduvate komponentide protsentuaalsest koostisest võib erinevate seppade valatud pronksil olla erinevad omadused. Teadlased on leidnud, et parim väärtuslike omadustega pronks on vasesulam, mis sisaldab kuni 3% tina ja kuni 7% arseeni aineid. Sellist pronksi oli lihtne valada ja paremini sepistada. Tõenäoliselt aeti vasemaak sulatamise ajal segi vask-arseensulfiidmineraalide ilmastikuproduktidega, millel oli sarnane välimus. Muistsed käsitöölised hindasid sulami häid omadusi ja otsisid seejärel sihikindlalt arseeni mineraalide leiukohti. Nende leidmiseks kasutasime nende mineraalide spetsiifilist omadust eraldada kuumutamisel küüslaugulõhna. Kuid aja jooksul arseeniühendeid sisaldava pronksi sulatamine lakkas. Tõenäoliselt juhtus see seetõttu, et arseeni sisaldavate ainete tulistamisel tekkis väga sageli mürgistus.

Muidugi tunti seda elementi kauges minevikus ainult selle mineraalide kujul. Vana-Hiinas teadsid nad tahket mineraali nimega realgar, mis, nagu praegu teada, on sulfiid koostisega As4S4. sõna" realgar"Araabia keelest tõlgitud tähendab" minu tolm" Seda mineraali kasutati kivi nikerdamiseks, kuid sellel oli üks oluline puudus: valguse käes või kuumutamisel "riknes realgar", kuna termilise reaktsiooni mõjul muutus see täiesti erinevaks aineks As2S3.

Teadlane ja filosoof Aristoteles 4. sajandil eKr. andis sellele mineraalile oma nime - " sandarac" Kolm sajandit hiljem Rooma teadlane ja kirjanik Plinius vanem koos arsti ja botaanikuga Dioscorides kirjeldas teist mineraali nimega orpiment. Mineraali ladinakeelne nimi on tõlgitud " kuldne värv" Seda mineraali kasutati kollase värvainena.

Keskajal eraldasid alkeemikud aine kolme vormi: kollase arseeni ( olles As2S3 sulfiid), punane ( sulfiid As4S4) ja valge ( oksiid As2O3). Valge moodustub seda elementi sisaldavate vasemaakide röstimisel mõningate arseenilisandite sublimatsioonil. See kondenseerus gaasifaasist ja settis valge katte kujul, misjärel see koguti.

13. sajandil kuumutasid alkeemikud kollast arseeni ja seepi, et saada metallitaolist ainet, mis võis olla esimene näide kunstlikult toodetud puhtast ainest. Kuid saadud aine rikkus alkeemikute ideid neile teadaoleva seitsme metalli müstilisest "seost" seitsme astronoomilise objektiga - planeetidega; Seetõttu nimetasid alkeemikud saadud ainet ebaseaduslikuks metalliks. Nad märkasid selle juures üht huvitavat omadust – aine võib anda vasele valge värvi.

Arseen tuvastati iseseisva ainena selgelt 17. sajandi alguses, kui apteeker Johann Schröder oksiidi söega redutseerides sain selle puhtal kujul. Mõni aasta hiljem prantsuse arst ja keemik Nicola Lemeryõnnestus see aine saada, kuumutades selle oksiidi segus kaaliumkloriidi ja seebiga. Järgmisel sajandil oli see juba hästi tuntud ja seda nimetati ebatavaliseks "poolmetalliks".

Rootsi teadlane Scheele katseliselt saadud arseeni vesinikgaas ja arseenhape. Samal ajal A.L. Lavoisier tunnustas seda ainet iseseisva keemilise elemendina.

Looduslikes tingimustes viibimine

Seda elementi leidub looduslikes tingimustes sageli vase, koobalti, nikli ja rauaga ühendites. Seda pole maapõues palju – umbes 5 grammi tonni kohta, mis on umbes sama palju kui tina, molübdeeni, germaaniumi, volframi ja broomi.

Mineraalide koostis, mida see keemiline element moodustab ( täna on neid üle 200) elemendi "poolmetalliliste" omaduste tõttu. See võib olla nii negatiivses kui ka positiivses oksüdatsiooniastmes ja seetõttu kombineeritakse seda kergesti paljude teiste elementidega; positiivses oksüdatsioonis mängib arseen metalli rolli ( näiteks sulfiidides), kui negatiivne - mittemetall ( arseniidides). Arseeni sisaldavad mineraalid on keerulise koostisega. Element ise võib asendada antimoni, väävli ja metalli aatomeid kristallvõres.

Paljud metallide ja arseeni ühendid, otsustades nende koostise järgi, on tõenäolisemalt intermetallilised ühendid kui arseniidid; Mõned neist eristuvad põhielemendi muutuva sisu poolest. Arseniidides võib samaaegselt esineda mitut metalli ja nende metallide aatomid, mille ioonraadiused on tihedad, võivad kristallvõres üksteist suvalises vahekorras asendada. Kõigil arseniidideks klassifitseeritud mineraalidel on metalliline läige. Need on läbipaistmatud, rasked ja nende kõvadus on madal.

Looduslike arseniidide näide ( neid on umbes 25) võib kasutada selliseid mineraale nagu skutterudiit, saffloriit, rammelsbergiit, nikelskutterudiit, nikliin, löllingiit, sperrüliit, maucheriit, algodoniit, langiit, klinosaffloriit. Need arseniidid on suure tihedusega ja kuuluvad "üliraskete" mineraalide rühma.

Levinuim mineraal on arsenopüriit ( või, nagu seda ka nimetatakse, arseenpüriit). Keemikute jaoks tundub huvitav nende mineraalide struktuur, milles arseeni esineb samaaegselt väävliga ja milles see mängib metalli rolli, kuna see on rühmitatud teiste metallidega. Need mineraalid on arsenosulfaniit, gürodiit, arsenogauchekorniit, freibergiit, kuldfīldiit, tennantiit, argentotennantiit. Nende mineraalide struktuur on väga keeruline.

Looduslikel sulfiididel, nagu realgar, orpiment, dimorfiit, getšelliit, on positiivne oksüdatsiooniaste nagu ( lat. arseeni tähistus). Need mineraalid näivad olevat väikeste kandmistena, kuigi mõnes piirkonnas on aeg-ajalt kaevandatud suurte mõõtmete ja kaaluga kristalle.

Huvitav fakt on see, et arseenhappe looduslikud soolad, mida nimetatakse arsenaatideks, näevad välja väga erinevad. Erütritool on koobaltivärviga, skorodiit, annabergiit ja simplesiit on aga rohelised. Ja görnesiit, köttigitiit ja rooseveltiit on täiesti värvitud.

Rootsi keskosas on karjäärid, kus kaevandatakse ferromangaanimaaki. Nendest karjääridest leiti ja kirjeldati üle viiekümne arsenaadiks oleva mineraali proovi. Mõnda neist arsenaatidest pole kusagilt mujalt leitud. Eksperdid usuvad, et need mineraalid tekkisid madalatel temperatuuridel arseenhappe koosmõjul teiste ainetega. Arsenaadid on teatud sulfiidmaakide oksüdatsiooniproduktid. Tavaliselt pole neil muud väärtust kui esteetiline väärtus. Sellised mineraalid on mineraloogiliste kollektsioonide kaunistused.

Mineraalide nimetusi anti erinevalt: osa neist nimetati teadlaste ja silmapaistvate poliitiliste tegelaste järgi; teised said nime selle paikkonna järgi, kust nad leiti; veel teisi nimetati kreekakeelsete terminitega, mis tähistasid nende põhiomadusi ( näiteks värv); neljandaid nimetati lühenditega, mis tähistasid teiste elementide nimede algustähti.

Näiteks on huvitav iidse nime moodustamine sellisele mineraalile nagu nikkel. Varem nimetati seda kupfernickeliks. Saksa kaevurid, kes töötasid vase väljatöötamise nimel viis kuni kuus sajandit tagasi, kartsid ebausklikult kurja mäevaimu, mida nad nimetasid nikliks. saksa sõna" kupfer"tähendas" vask" Nad kutsusid "neetud" või "võltsitud" vaske Kupfernickeliks. See maak oli väga sarnane vasele, kuid vaske sellest ei saanud. Kuid see on leidnud oma rakenduse klaasi valmistamisel. Selle abiga värviti klaas roheliseks. Seejärel eraldati sellest maagist uus metall ja seda nimetati nikliks.

Puhas arseen on oma keemiliste omaduste poolest üsna inertne ja seda võib leida oma olekus. See näeb välja nagu sulatatud nõelad või kuubikud. Sellist tükikest on lihtne pulbriks jahvatada. See sisaldab kuni 15% lisandeid ( koobalt, raud, nikkel, hõbe ja muud metallid).

Reeglina on As sisaldus mullas vahemikus 0,1 mg/kg kuni 40 mg/kg. Piirkondades, kus esineb arseenimaaki ja vulkaanide piirkonnas, võib pinnas sisaldada väga suures koguses As - kuni 8 g/kg. Täpselt selline määr on leitud mõnes Uus-Meremaa ja Šveitsi piirkonnas. Sellistes piirkondades sureb taimestik ja loomad haigestuvad. Sama olukord on tüüpiline kõrbetele ja steppidele, kus arseeni mullast välja ei uhu. Võrreldes keskmise sisaldusega loetakse rikastatuks ka savised kivimid, mis sisaldavad neli korda rohkem arseeni.

Kui puhas aine muudetakse biometüleerimise tulemusena lenduvaks arseeniorgaaniliseks ühendiks, siis viiakse see pinnasest välja mitte ainult vee, vaid ka tuule abil. Biometüülimine on metüülrühma lisamine C-As sideme moodustamiseks. See protsess viiakse läbi metüülkobalamiini - vitamiini B12 metüülitud derivaadi - osalusel. As biometüülimine toimub nii mere- kui ka magevees. See viib organoarseenühendite, näiteks metüülarsoon- ja dimetüülarsiinhappe moodustumiseni.

Nendes piirkondades, kus spetsiifilist reostust ei esine, on arseeni kontsentratsioon 0,01 μg/m3 ning tööstuspiirkondades, kus asuvad elektrijaamad ja tehased, ulatub kontsentratsioon tasemeni 1 μg/m3. Piirkondades, kus asuvad tööstuskeskused, on arseeni sadestumine intensiivne ja ulatub kuni 40 kg/m2. km aastas.

Lenduvad arseeniühendid, kui nende omadusi polnud veel täielikult uuritud, tõid inimestele palju probleeme. Massilised mürgistused polnud haruldased ka 19. sajandil. Kuid arstid ei teadnud mürgituse põhjuseid. Ja mürgist ainet sisaldas roheline tapeedivärv ja krohv. Kõrge õhuniiskus viis hallituse tekkeni. Nende kahe teguri mõjul tekkisid lenduvad arseenorgaanilised ained.

Oletatakse, et lenduvate orgaaniliste arseeni derivaatide moodustumise protsess võis põhjustada keisri hilinenud mürgistuse. Napoleon mis viis ta surmani. See oletus põhineb asjaolul, et 150 aastat pärast tema surma leiti tema juustest arseeni jälgi.

Arseeni aineid leidub mõnes mineraalvees mõõdukas koguses. Üldtunnustatud standardid näevad ette, et ravimineraalvees ei tohi arseeni kontsentratsioon olla suurem kui 70 µg/l. Põhimõtteliselt, isegi kui aine kontsentratsioon on kõrgem, võib see põhjustada mürgistuse ainult pideva pikaajalise kasutamise korral.

Arseeni leidub looduslikes vetes mitmesugustes ühendites ja vormides. Näiteks kolmevalentne arseen on kordades mürgisem kui viievalentne arseen.

Mõned merevetikad võivad koguda arseeni sellises kontsentratsioonis, et need on inimestele ohtlikud. Sellised vetikad võivad kergesti kasvada ja isegi paljuneda happelises arseenikeskkonnas. Mõnes riigis kasutatakse neid kahjuritõrjevahenditena ( rottide vastu).

Keemilised omadused

Arseeni nimetatakse mõnikord metalliks, kuid tegelikult on see pigem mittemetall. See ei moodusta hapetega kombineerimisel sooli, kuid on iseenesest hapet moodustav aine. Sellepärast nimetatakse seda ka poolmetalliks. Nagu fosfor, võib arseen eksisteerida erinevates allotroopsetes vormides.

Üks neist vormidest on hall arseen, üsna habras aine. Selle murrul on särav metalliline läige ( seetõttu on selle teine ​​nimi "arseenmetall"). Selle poolmetalli elektrijuhtivus on 17 korda väiksem kui vasel, kuid samal ajal 3,6 korda suurem kui elavhõbedal. Mida kõrgem on temperatuur, seda madalam on elektrijuhtivus. See tüüpiline metallide omadus on iseloomulik ka sellele poolmetallile.

Kui arseeniauru jahutatakse lühikeseks ajaks temperatuurini –196 kraadi ( see on vedela lämmastiku temperatuur), saate pehme, läbipaistva kollase aine, mis näeb välja nagu kollane fosfor. Selle aine tihedus on palju väiksem kui arseenmetallil. Kollane arseen ja arseeniaurud koosnevad molekulidest, millel on tetraeedri kuju ( need. püramiidi kuju nelja alusega). Fosfori molekulid on sama kujuga.

Ultraviolettkiirguse mõjul, aga ka kuumutamisel muutub kollane arseen koheselt halliks; See reaktsioon vabastab soojust. Kui aurud kondenseeruvad inertses atmosfääris, moodustub selle elemendi teine ​​vorm - amorfne. Kui arseeniaur sadestub klaasile, tekib peegelkile.

Selle elemendi elektroonilise väliskesta struktuur on sama, mis fosforil ja lämmastikus. Arseen, nagu ka fosfor, võib moodustada kolm kovalentset sidet.

Kui õhk on kuiv, on As stabiilne vorm. See muutub niiskest õhust tuhmiks ja kattub pealt musta oksiidiga. Süttimisel põleb arseeniaur kergesti sinise leegiga.

Nagu oma puhtal kujul on üsna inertne; leelised, vesi ja mitmesugused happed, millel ei ole oksüdeerivaid omadusi, ei mõjuta seda kuidagi. Kui te võtate lahjendatud lämmastikhapet, oksüdeerub see puhtalt ortoarsenhappeks ja kui võtate kontsentreeritud lämmastikhapet, oksüdeerib see selle ortoarsenhappeks.

Kuna reageerib väävli ja halogeenidega. Reaktsioonides väävliga tekivad erineva koostisega sulfiidid.

Arseen on nagu mürk

Kõik arseeniühendid on mürgised.

Äge mürgistus nende ainetega väljendub kõhuvalu, kõhulahtisuse, oksendamise ja kesknärvisüsteemi depressioonina. Selle ainega mürgistuse sümptomid on väga sarnased koolera sümptomitega. Seetõttu on kohtupraktikas varem sageli ette tulnud arseeni mürgina kasutamise juhtumeid. Kõige edukamalt kuritegelikul eesmärgil kasutatud mürgine ühend on arseentrioksiid.

Nendes piirkondades, kus vees ja pinnases on ainet ülemäära, koguneb see inimeste kilpnäärmesse. Selle tulemusena areneb neil endeemiline struuma.

Arseeni mürgistus

Arseenimürgistuse sümptomiteks on metallimaitse suus, oksendamine ja tugev kõhuvalu. Hiljem võivad tekkida krambid või halvatus. Mürgistus võib lõppeda surmaga. Arseenimürgistuse kõige laiemalt kättesaadav ja tuntuim vastumürk on piim. Piima peamine valk on kaseiin. See moodustab arseeniga lahustumatu ühendi, mis ei imendu verre.

Mürgistus ilmneb:
1. Arseeniühendite sissehingamisel tolmu kujul ( kõige sagedamini - ebasoodsates tootmistingimustes).
2. Mürgistatud vee ja toidu joomisel.
3. Teatud ravimite kasutamisel. Liigne aine ladestub luuüdis, kopsudes, neerudes, nahas ja sooltes. On palju tõendeid selle kohta, et anorgaanilised arseeniühendid on kantserogeensed. Pikaajalise arseeniga mürgitatud vee või ravimite tarbimise tõttu võib tekkida madala astme nahavähk ( Boweni vähk) või maksa hemangioendotelioom.

Ägeda mürgistuse korral on esmaabina vajalik maoloputus. Statsionaarsetes tingimustes tehakse neerude puhastamiseks hemodialüüsi. Ägeda ja kroonilise mürgistuse korral kasutatakse Unithioli - universaalset antidooti. Lisaks kasutatakse antagonistlikke aineid: väävel, seleen, tsink, fosfor; ning vitamiinide ja aminohapete kompleks on kohustuslik.

Üleannustamise ja puudulikkuse sümptomid

Arseenipuuduse võimalikud nähud avalduvad triglütseriidide kontsentratsiooni languses veres, viljakuse suurenemises ning organismi arengu ja kasvu halvenemises.

Arseen on väga mürgine aine, ühekordne annus 50 mg võib lõppeda surmaga. Üleannustamine avaldub ärrituvuse, allergiate, peavalude, dermatiidi, ekseemi, konjunktiviidi, hingamisfunktsiooni ja närvisüsteemi pärssimise ning maksatalitluse häiretena. Aine üledoos suurendab vähiriski.

Elemendi allikaks peetakse: taimset ja loomset päritolu saadusi, mereande, teravilju, teravilju, tubakat, veini ja isegi joogivett.

Selle mikroelemendi meie toidulauale sattumise pärast pole vaja karta – seda leidub peaaegu kõigis loomse ja taimse päritoluga toodetes, välja arvatud rafineeritud suhkrus. Seda tuleb meile piisavas koguses koos toiduga. Eriti selle poolest rikkad tooted, nagu krevetid, homaar, homaarid – üledoosi vältimiseks tuleks süüa mõõdukalt, et mitte liigses koguses mürki sisse võtta.

Arseeniühendid võivad inimkehasse sattuda mineraalvee, mereandide, mahlade, viinamarjaveinide, ravimite, herbitsiidide ja pestitsiididega. See aine akumuleerub peamiselt retikuloendoteliaalses süsteemis, samuti kopsudes, nahas ja neerudes. Aine ebapiisavaks ööpäevaseks tarbimiseks organismis loetakse 1 mcg/päevas. Toksilisuse lävi on ligikaudu 20 mg.

Suur hulk elementi leidub kalaõlis ja kummalisel kombel ka veinides. Tavalises joogivees on aine sisaldus madal ja tervisele mitteohtlik - ligikaudu 10 µg/l. Mõned maailma piirkonnad ( Mehhiko, Taiwan, India, Bangladesh) on kurikuulsad selle poolest, et nende joogivees on palju arseeni ( 1 mg/l) ja seetõttu toimub seal mõnikord kodanike massilisi mürgistusi.

Arseen ei lase kehal fosforit kaotada. D-vitamiin on fosfori-kaltsiumi metabolismi reguleeriv tegur ja arseen omakorda fosfori ainevahetust.

Samuti on teada, et mõned allergiavormid arenevad välja arseeni puuduse tõttu organismis.

Mikroelementi kasutatakse söögiisu suurendamiseks aneemia korral. Seleenimürgistuse korral on arseen suurepärane vastumürk. Hiirtel tehtud katseuuringud on näidanud, et aine täpselt arvutatud doosid aitavad vähendada vähki haigestumist.

Kui elemendi kontsentratsioon mullas või toidus suureneb, tekib mürgistus. Raske mürgistus võib põhjustada tõsiseid haigusi, nagu kõrivähk või leukeemia. Lisaks suureneb ka surmajuhtumite arv.

On teada, et 80% toiduga kehasse sattuvast ainest suunatakse seedetrakti ja sealt verre ning ülejäänud 20% jõuab meieni läbi naha ja kopsude.

Päev pärast kehasse sisenemist eritub sellest üle 30% ainest koos uriiniga ja umbes 4% koos väljaheitega. Klassifikatsiooni järgi klassifitseeritakse arseen immunotoksiliseks, tinglikult hädavajalikuks elemendiks. On tõestatud, et aine osaleb peaaegu kõigis olulistes biokeemilistes protsessides.

Arseen hambaravis

Seda ainet kasutatakse sageli hambahaiguste, näiteks kaariese, raviks. Kaaries algab siis, kui hambaemaili lubjarikkad soolad hakkavad lagunema ja nõrgenenud hammast ründavad haigustekitajad. Mõjutades hamba pehmet siseosa, moodustavad mikroobid kaariese õõnsuse.
Kui haiguse selles staadiumis kaariese õõnsus puhastatakse ja täidetakse täidisega, jääb hammas "elusaks". Ja kui lasta protsessil omasoodu kulgeda, jõuab karioosne õõnsus verd, närvi- ja lümfisoont sisaldavasse koesse. Seda nimetatakse tselluloosiks.

Tekib pulbipõletik, misjärel ainsaks võimaluseks haiguse edasist levikut vältida on närv eemaldada. Selle manipuleerimise jaoks on vaja arseeni.

Pulp paljastatakse hambaraviinstrumendiga, sellele asetatakse arseenhapet sisaldav pasta tera, mis hajub peaaegu silmapilkselt paberimassi. Päev hiljem hammas sureb. Nüüd saab pulbi täiesti valutult eemaldada, juurekanalid ja pulbikambri täita spetsiaalse antiseptilise pastaga ning hamba plommida.

Arseen leukeemia ravis

Arseeni kasutatakse üsna edukalt leukeemia kergete vormide raviks, samuti esmase ägenemise perioodil, mille puhul ei ole veel täheldatud põrna ja lümfisõlmede järsku suurenemist. See vähendab või isegi pärsib leukotsüütide patoloogilist moodustumist, stimuleerib punaste vereloomet ja punaste vereliblede vabanemist perifeeriasse.

Arseeni saamine

Seda saadakse plii-, vase-, koobalti- ja tsingimaakide töötlemise kõrvalsaadusena, samuti kullakaevandamise käigus. Mõned polümetallimaagid sisaldavad kuni 12% arseeni. Kui neid kuumutatakse 650–700 kraadini, toimub õhu puudumisel sublimatsioon. Õhus kuumutamisel moodustub valge arseen, mis on lenduv oksiid. See kondenseeritakse ja kuumutatakse kivisöega, mille käigus arseeni redutseeritakse. Selle elemendi saamine on kahjulik tootmine.

Varem, enne ökoloogia kui teaduse arengut, paisati "valget arseeni" atmosfääri suurtes kogustes ning seejärel settis see puudele ja taimedele. Lubatud kontsentratsioon õhus on 0,003 mg/m3, tööstusrajatiste läheduses ulatub kontsentratsioon 200 mg/m3. Kummalisel kombel ei saasta keskkonda kõige enam arseeni tootvad tehased, vaid elektrijaamad ja värvilise metallurgia ettevõtted. Vasesulatusahjude lähedal asuvad põhjasetted sisaldavad elementi suures koguses – kuni 10 g/kg.

Teine paradoks on see, et seda ainet toodetakse suuremas koguses, kui seda vajatakse. See on metallikaevandustööstuses haruldane juhtum. Ülejääk tuleb visata suurtesse metallmahutitesse, peites need kasutusest kõrvaldatud vanadesse kaevandustesse.

Arsenopüriit on väärtuslik tööstuslik mineraal. Suuri vase-arseeni leiukohti leidub Kesk-Aasias, Gruusias, USA-s, Jaapanis, Norras, Rootsis; kuld-arseen - USA-s, Prantsusmaal; arseen-koobalt - Uus-Meremaal, Kanadas; arseen-tina - Inglismaal ja Boliivias.

Arseeni määramine

Kvalitatiivne reaktsioon arseenile seisneb kollaste sulfiidide sadestamises vesinikkloriidhappe lahustest. Jäljed määratakse Gutzeiti meetodil või Marshi reaktsioonil: HgCl2-ga leotatud paberiribad muudavad arsiini juuresolekul värvi tumedaks, mis taandab sublimaadi elavhõbedaks.

Viimase poole sajandi jooksul on välja töötatud mitmesuguseid tundlikke analüüsitehnikaid ( spektromeetria), tänu millele saab tuvastada isegi väikeses koguses arseeni. Kui vees on väga vähe ainet, siis proovid eelkontsentreeritakse.

Mõnda ühendit analüüsitakse selektiivhüdriidi meetodil. See meetod hõlmab analüüdi selektiivset redutseerimist lenduvaks ühendiks arsiiniks. Lenduvad arsiinid külmutatakse vedela lämmastikuga jahutatud anumas. Seejärel saate konteineri sisu aeglaselt kuumutades tagada, et erinevad arsiinid aurustuvad üksteisest eraldi.

Tööstuslik rakendus

Umbes 98% kogu kaevandatud arseenist ei kasutata puhtal kujul. Kuid selle ühendid on populaarsust kogunud ja neid kasutatakse erinevates tööstusharudes. Aastas kaevandatakse ja kasutatakse sadu tonne ainet. Seda lisatakse laagrisulamitele kvaliteedi parandamiseks, kasutatakse kaablite ja pliiakude valmistamisel kõvaduse suurendamiseks ning germaaniumi või räni sulamites pooljuhtseadmete tootmisel. Arseeni kasutatakse lisandina, mis annab "klassikalistele" pooljuhtidele teatud tüüpi juhtivuse.

Arseen on väärtuslik materjal värvilises metallurgias. Kui lisada pliile koguses 1%, suureneb sulami kõvadus. Kui lisada sulale pliile veidi arseeni, siis tulevad haavli valamise käigus välja korrapärase kujuga sfäärilised pallid. Vase lisandid suurendavad selle tugevust, korrosioonikindlust ja kõvadust. Tänu sellele lisandile suureneb vase voolavus, mis hõlbustab traadi tõmbamise protsessi.

Nagu lisatakse teatud tüüpi messingile, pronksile, trükisulamitele ja babbittidele. Kuid siiski püüavad metallurgid selle lisandi tootmisprotsessist välja jätta, kuna see on inimestele väga kahjulik. Lisaks on see kahjulik ka metallidele, kuna suurtes kogustes arseeni sisaldus kahjustab paljude sulamite ja metallide omadusi.

Oksiide kasutatakse klaasi valmistamisel klaasi valgendajatena. Isegi iidsed klaasipuhurid teadsid, et valge arseen suurendab klaasi läbipaistmatust. Kuid selle väikesed lisandid muudavad klaasi heledamaks. Arseen sisaldub endiselt mõne klaasi valmistamise retseptis, näiteks “Viini” klaasis, mida kasutatakse termomeetrite valmistamiseks.

Arseeniühendeid kasutatakse antiseptikuna kaitseks riknemise eest, samuti karusnahkade, nahkade, topiste säilitamiseks; saastumisvastaste värvide loomiseks veetranspordi jaoks; puidu immutamiseks.

Mõnede As-i derivaatide bioloogiline aktiivsus on huvitanud agronoome, sanitaar- ja epidemioloogiateenistuse töötajaid ning veterinaararste. Selle tulemusena loodi arseeni sisaldavad ravimid, mis olid tootlikkuse ja kasvu stimulandid; ravimid kariloomade haiguste ennetamiseks; anthelmintikumid.

Vana-Hiina maaomanikud töötlesid riisikultuure arseenoksiidiga, et kaitsta neid seenhaiguste ja rottide eest ning kaitsta seeläbi saaki. Nüüd on arseeni sisaldavate ainete mürgisuse tõttu nende kasutamine põllumajanduses piiratud.

Arseeni sisaldavate ainete olulisemad kasutusvaldkonnad on mikroskeemide, pooljuhtmaterjalide ja fiiberoptika tootmine, kileelektroonika, samuti laserite jaoks spetsiaalsete monokristallide kasvatamine. Nendel juhtudel kasutatakse reeglina gaasilist arsiini. Indium- ja galliumarseniidi kasutatakse dioodide, transistoride ja laserite valmistamisel.

Kudedes ja elundites leidub elementi peamiselt valgufraktsioonis, palju vähem on seda happes lahustuvas fraktsioonis ja vaid väike osa sellest on lipiidide fraktsioonis. Ta osaleb redoksreaktsioonides, ilma selleta on komplekssete süsivesikute oksüdatiivne lagunemine võimatu. See osaleb fermentatsioonis ja glükolüüsis. Selle aine ühendeid kasutatakse biokeemias spetsiifiliste ensüümi inhibiitoritena, mis on vajalikud metaboolsete reaktsioonide uurimiseks. See on inimkehale vajalik mikroelemendina.

Arseen(ladina arsenicum), as, Mendelejevi perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 33, aatommass 74,9216; terashallid kristallid. Element koosneb ühest stabiilsest isotoobist 75 as.

Ajalooline viide. Mineraalide looduslikud ühendid väävliga (orpiment kui 2 s 3, realgar kui 4 s 4) olid teada antiikmaailma rahvastele, kes kasutasid neid mineraale ravimite ja värvidena. Tunti ka M. sulfiidide põlemisprodukti - M. oksiidi (iii) kui 2 o 3 ("valge M."). Nime arsenik o n leidub juba Aristotelesel; see on tuletatud kreeka keelest. a rsen - tugev, julge ja tähistab M-ühendeid (vastavalt nende tugevale mõjule kehale). Arvatakse, et venekeelne nimi pärineb sõnast "hiir" (M. preparaatide kasutamisest hiirte ja rottide hävitamiseks). M. kättesaamine vabas olekus on omistatud Albert Suur(umbes 1250). Aastal 1789 A. Lavoisier kantud M. keemiliste elementide loetellu.

Levik looduses. Metalli keskmine sisaldus maakoores (clarke) on 1,7 × 10 -4% (massi järgi), sellistes kogustes esineb seda enamikus tardkivimites. Kuna M. ühendid on kõrgel temperatuuril lenduvad, siis magmaatiliste protsesside käigus element ei akumuleeru; see kontsentreerub, sadestub kuumadest süvavetest (koos s, se, sb, fe, co, ni, cu ja teiste elementidega). Vulkaanipursete ajal satuvad mineraalid oma lenduvate ühenditena atmosfääri. Kuna M. on mitmevalentne, mõjutab tema rännet suuresti redokskeskkond. Maapinna oksüdeerivates tingimustes tekivad arsenaadid (5+) ja arseniidid (3+). Need on haruldased mineraalid, mida leidub ainult maavarade leiukohtades.Veel vähem levinud on looduslikud mineraalid ja 2+ mineraalid. M. arvukatest mineraalidest (umbes 180) on tööstuslikult esmatähtis vaid arsenopüriitfeass.

Väikesed kogused M. on eluks vajalikud. Maavarade leiukohtade ja noorte vulkaanide tegevusega aladel on aga pinnases kohati kuni 1% metalli, mis on seotud kariloomade haiguste ja taimestiku hukkumisega. M. kuhjumine on eriti iseloomulik steppide ja kõrbete maastikele, mille muldades on M. väheaktiivne. Niiskes kliimas pestakse M. kergesti mullast välja.

Elusaines on M keskmiselt 3 × 10 -5%, jõgedes 3 × 10 -7%. Jõgede poolt ookeani toodud M. settib suhteliselt kiiresti. Merevees on M ainult 1 x 10 -7%, savides ja kildades aga 6,6 x 10 -4%. Settekujulised rauamaagid ja ferromangaani sõlmed on sageli rikastatud M.

Füüsilised ja keemilised omadused. M.-l on mitmeid allotroopseid modifikatsioone. Tavatingimustes on kõige stabiilsem nn metallik ehk hall, M. (a -as) - terashall rabe kristalne mass; värskelt purunedes on sellel metalliline läige; õhu käes tuhmub see kiiresti, kuna on kaetud õhukese kilega, mille paksus on 2 o 3. Halli M. kristallvõre on romboeedriline ( A= 4,123 a, nurk a = 54°10", X= 0,226), kihiline. Tihedus 5,72 g/cm3(temperatuuril 20°c), elektritakistus 35 10 -8 ohm? m või 35 10 -6 ohm? cm, elektritakistuse temperatuuritegur 3,9 10 -3 (0°-100 °c), Brinelli kõvadus 1470 Mn/m2 või 147 kgf/mm 2(Mohsi järgi 3-4); M. diamagnetiline. Atmosfäärirõhul sublimeerub metall temperatuuril 615 °C ilma sulamiseta, kuna kolmikpunkt a -as asub temperatuuril 816 °C ja rõhul 36 juures. M. aur koosneb 4 molekulist kuni 800 ° C, üle 1700 ° C - ainult 2 molekulist. Kui metalliaur kondenseerub vedela õhuga jahutatud pinnal, moodustub kollane metall - läbipaistvad kristallid, pehmed nagu vaha, tihedusega 1,97 g/cm3, omadustelt sarnane valgega fosforit. Kergel või nõrgal kuumutamisel muutub see halliks M. Tuntud on ka klaasjas-amorfsed modifikatsioonid: must M. ja pruun M., mis üle 270°c kuumutamisel muutuvad halliks M.

Aatomi M välimiste elektronide konfiguratsioon. 3 d 10 4 s 2 4 lk 3. Ühendites on M oksüdatsiooniaste + 5, + 3 ja – 3. Hall M on oluliselt vähem keemiliselt aktiivne kui fosfor. Kuumutamisel õhus üle 400 °C põleb M, moodustades 2 o 3. M ühendab otse halogeenidega; tavatingimustes asf 5 - gaas; asf 3, ascl 3, asbr 3 - värvitud, väga lenduvad vedelikud; asi 3 ja as 2 l 4 - punased kristallid. M.-i väävliga kuumutamisel saadakse järgmised sulfiidid: oranžikaspunane 4 s 4 ja sidrunkollane 2 s 3. Kahvatukollane sulfiid kui 2 s 5 sadestatakse h 2 s juhtimisel jääga jahutatud arseenhappe (või selle soolade) lahusesse suitsevas vesinikkloriidhappes: 2h 3 aso 4 + 5h 2 s = as 2 s 5 + 8h 2 o ; Umbes 500 °C juures laguneb see 2 s 3-ks ja väävliks. Kõik M. sulfiidid on vees ja lahjendatud hapetes lahustumatud. Tugevad oksüdeerivad ained (segud hno 3 + hcl, hcl + kclo 3) muudavad need h 3 aso 4 ja h 2 so 4 seguks. Sulfiid kui 2 s 3 lahustub kergesti ammooniumi ja leelismetallide sulfiidides ja polüsulfiidides, moodustades hapete sooli - tioarseen h 3 ass 3 ja tioarseen h 3 ass 4. Hapnikuga toodab M. oksiide: M. oksiid (iii) 2 o 3 - arseenanhüdriidina ja M. oksiid (v) 2 o 5 - arseenanhüdriidina. Esimene neist moodustub hapniku toimel metallile või selle sulfiididele, näiteks 2as 2 s 3 + 9o 2 = 2as 2 o 3 + 6so 2. Kuna 2 o 3 auru kondenseerub värvituks klaasjaks massiks, mis muutub aja jooksul väikeste kuupkristallide moodustumise tõttu läbipaistmatuks, tihedus 3,865 g/cm3. Aurutihedus vastab valemile 4 o 6: üle 1800 °C koosneb aur 2 o 3-st. 100 juures G vesi lahustub 2.1 G kui 2 o 3 (temperatuuril 25 °C). M. oksiid (iii) on amfoteerne ühend, millel on ülekaalus happelised omadused. Tuntud on soolad (arseniidid), mis vastavad ortoarseenhapetele h 3 aso 3 ja metaarsenic haso 2; happeid ise pole saadud. Vees lahustuvad ainult leelismetalli- ja ammooniumarseniidid. kui 2 o 3 ja arseniidid on tavaliselt redutseerivad ained (näiteks nagu 2 o 3 + 2i 2 + 5h 2 o = 4hi + 2h 3 aso 4), kuid võivad olla ka oksüdeerivad ained (näiteks kui 2 o 3 + 3c = 2as + 3co).

M. oksiid (v) saadakse arseenhappe h 3 aso 4 (umbes 200 °C) kuumutamisel. See on värvitu, umbes 500 °C juures laguneb 2 o 3 ja o 2. Arseenhape saadakse kontsentreeritud hno 3 toimel 2 o 3 või 2 o 3 kujul. Arseenhappe soolad (arsenaadid) on vees lahustumatud, välja arvatud leelismetalli- ja ammooniumisoolad. Teada on soolad, mis vastavad hapetele ortoarseen h 3 aso 4, metaarsenic haso 3 ja püroarseenhape h 4 kui 2 o 7 ; kahte viimast hapet ei saadud vabas olekus. Metallidega sulatamisel moodustab metall enamasti ühendeid ( arseniidid).

Vastuvõtt ja kasutamine . M. toodetakse tööstuslikult arseenpüriitide kuumutamisel:

feass = fes + as

või (harvemini) redutseerimine 2 o 3 võrra kivisöega. Mõlemad protsessid viiakse läbi tulekindlast savist valmistatud retortides, mis on ühendatud vastuvõtjaga M aurude kondenseerimiseks Arseenanhüdriid saadakse arseenimaakide oksüdatiivsel röstimisel või polümetallimaakide röstimise kõrvalsaadusena, mis sisaldavad peaaegu alati M. Ajal oksüdatiivne röstimine, kuna tekib 2 o 3 auru, mis kondenseeruvad püüdekambritesse. Toorsaadus 2 o 3 puhastatakse sublimatsiooni teel temperatuuril 500–600 °C. Puhastatud kui 2 o 3 kasutatakse M. ja selle preparaatide tootmiseks.

Püstolihaavli valmistamiseks kasutatavasse plii lisatakse väikesed lisandid M (0,2-1,0 massiprotsenti) (M suurendab sula plii pindpinevust, mille tõttu haav omandab sfäärilise kuju; M suurendab veidi kõvadust pliist). Antimoni osalise asendajana sisaldub M. mõnedes babbittides ja trükisulamites.

Puhas M. ei ole mürgine, kuid kõik selle vees lahustuvad või maomahla mõjul lahustuvad ühendid on äärmiselt mürgised; eriti ohtlik arseen vesinik. Tootmises kasutatavatest M-ühenditest on arseenanhüdriid kõige mürgisem. Peaaegu kõik värviliste metallide sulfiidmaagid ja ka raud (väävel)püriit sisaldavad metallide lisandeid. Seetõttu tekib nende oksüdatiivse röstimise ajal koos vääveldioksiidiga alati so 2, as 2 o 3; Suurem osa sellest kondenseerub suitsukanalites, kuid puhastusseadmete puudumisel või madala efektiivsuse korral viivad maagiahjude heitgaasid ära märgatavas koguses 2 o 3. Puhas M., kuigi mitte mürgine, on õhus säilitamisel alati kaetud mürgise kattega 2 o 3. Nõuetekohase ventilatsiooni puudumisel on metallide (raud, tsink) söövitamine metallide segu sisaldava tööstusliku väävel- või vesinikkloriidhappega äärmiselt ohtlik, kuna see tekitab arseenvesinikku.

S. A. Pogodin.

M. kehas. Nagu mikroelement M. on eluslooduses üldlevinud. Keskmine M sisaldus muldades on 4 · 10 -4%, taimetuhas - 3 · 10 -5%. M sisaldus mereorganismides on kõrgem kui maismaaorganismides (kaladel 0,6-4,7 mg aastal 1 kg tooraine koguneb maksa). Keskmine M sisaldus inimorganismis on 0,08-0,2 mg/kg. Veres on M. koondunud erütrotsüütidesse, kus ta seondub hemoglobiini molekuliga (ja globiini fraktsioon sisaldab kaks korda rohkem kui heem). Suurim kogus seda (1 G kude) leidub neerudes ja maksas. Palju M. leidub kopsudes ja põrnas, nahas ja juustes; suhteliselt vähe - tserebrospinaalvedelikus, ajus (peamiselt ajuripatsis), sugunäärmetes jm. Kudedes leidub M. põhivalgufraktsioonis, palju vähem happes lahustuvas fraktsioonis ja ainult väike osa sellest on leidub lipiidide fraktsioonis. M. osaleb redoksreaktsioonides: liitsüsivesikute oksüdatiivne lagundamine, fermentatsioon, glükolüüs jne. M. ühendeid kasutatakse biokeemias spetsiifilistena inhibiitorid ensüümid metaboolsete reaktsioonide uurimiseks.

M. meditsiinis. M. orgaanilisi ühendeid (aminarsoon, miarsenol, novarsenal, osarsool) kasutatakse peamiselt süüfilise ja algloomade haiguste raviks. Üldtugevdavate ja toniseerivate ainetena on ette nähtud M. anorgaanilised preparaadid - naatriumarseniit (naatriumarsenaat), kaaliumarseniit (kaaliumarsenaat), arseenanhüdriid 2 o 3 kujul. Paikselt manustatuna võivad anorgaanilised M. preparaadid ilma eelneva ärrituseta põhjustada nekrotiseerivat toimet, muutes selle protsessi peaaegu valutuks; Seda omadust, mis on kõige enam väljendunud kui 2 o 3, kasutatakse hambaravis hambapulbi hävitamiseks. Anorgaanilisi M. preparaate kasutatakse ka psoriaasi raviks.

Kunstlikult saadud radioaktiivsed isotoobid M. 74 as (t 1/2 = 17,5 päevadel) ja 76 as (t 1/2 = 26,8 h) kasutatakse diagnostilistel ja ravieesmärkidel. Nende abiga selgitatakse välja ajukasvajate asukoht ja määratakse nende eemaldamise radikaalsuse aste. Radioaktiivset M. kasutatakse mõnikord verehaiguste jms puhul.

Rahvusvahelise kiirguskaitsekomisjoni soovituste kohaselt on maksimaalne lubatud sisaldus kehas 76 11. mccurie. NSV Liidus vastu võetud sanitaarstandardite kohaselt on maksimaalne lubatud kontsentratsioon 76 nagu vees ja avatud veehoidlates 1 10 -7 curie/l, tööruumide õhus 5 10 -11 curie/l. Kõik M. preparaadid on väga mürgised. Ägeda mürgistuse korral täheldatakse tugevat kõhuvalu, kõhulahtisust ja neerukahjustusi; Võimalik on kollaps ja krambid. Kroonilise mürgistuse korral on kõige sagedasemad seedetrakti häired, hingamisteede limaskestade katarr (farüngiit, larüngiit, bronhiit), nahakahjustused (eksanteem, melanoos, hüperkeratoos) ja tundlikkuse häired; aplastilise aneemia teke on võimalik. M. ravimitega mürgistuse ravis on unitioolil suurim tähtsus.

Tööstuslike mürgistuste vältimise meetmed peaksid olema suunatud eelkõige tehnoloogilise protsessi mehhaniseerimisele, tihendamisele ja tolmu eemaldamisele, tõhusa ventilatsiooni loomisele ja töötajate varustamisele tolmuga kokkupuute eest isikukaitsevahenditega. Vajalik on töötajate regulaarne arstlik läbivaatus. Esialgne tervisekontroll viiakse läbi töölevõtmisel ja töötajatele kord kuue kuu jooksul.

Lit.: Remi G., Anorgaanilise keemia kursus, tlk. saksa keelest, 1. kd, M., 1963, lk. 700-712; Pogodin S. A., Arseen, raamatus: Brief chemical encyclopedia, 3. kd, M., 1964; Kahjulikud ained tööstuses, all üldiselt. toim. N. V. Lazareva, 6. väljaanne, 2. osa, Leningrad, 1971.

laadige alla abstraktne