Мышьяк: различия между версиями
imported>Treskful →См. также: стандартизация структуры |
imported>Sldst-bot м →Ссылки: устаревшие параметры в ш:Родственные проекты |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
{{ | {{Перенаправление|As}}{{Карточка химического элемента | ||
| имя = Мышьяк / Arsenicum (As) | |||
| символ = As | |||
| номер = 33 | |||
| вверху = [[Фосфор|P]] | |||
| внизу = [[Сурьма|Sb]] | |||
| | | изображение = Arsen 1a.jpg | ||
| | | подпись = Элементарный мышьяк | ||
| | | внешний вид = | ||
| | | атомная масса = 74,92160(2)<ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047—1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02|archive-date=2014-02-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20140205213140/http://www.iupac.org/publications/pac/85/5/1047/}}</ref> | ||
| | | радиус атома = 139 | ||
| энергия ионизации 1 = 946,2 (9,81) | |||
| группа = 5А (устар. 5) | |||
| период = 4 | |||
| блок = <br>[[p-элементы|p-элемент]] | |||
== | | конфигурация = [Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup>4p<sup>3</sup><br> 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3p<sup>6</sup>3d<sup>10</sup>4s<sup>2</sup>4p<sup>3</sup> | ||
{{ | | ковалентный радиус = 120 | ||
| радиус иона = +5''e'': 46, −3''e'': 222 | |||
=== | | электроотрицательность = 2,18<ref>{{cite web |url=http://www.webelements.com/arsenic/electronegativity.html |title=Arsenic: electronegativities |publisher=WebElements |lang=en |access-date=2010-08-05 |archive-date=2010-09-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100901070206/http://www.webelements.com/arsenic/electronegativity.html |url-status=live }}</ref> | ||
| электродный потенциал = 0 | |||
| степени окисления = −3, +3, +5 | |||
==== | | плотность = 5,73 (серый мышьяк) | ||
| теплоёмкость = 25,05<ref name="ХЭ">{{книга | |||
|автор = Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) | |||
|часть = | |||
|заглавие = Химическая энциклопедия: в 5 т | |||
==== | |оригинал = | ||
|ссылка = | |||
|ответственный = | |||
|издание = | |||
|место = Москва | |||
|издательство = Советская энциклопедия | |||
|год = 1992 | |||
|том = 3 | |||
|страницы = 157 | |||
|страниц = 639 | |||
|серия = | |||
|isbn = 5—85270—039—8 | |||
|тираж = 50000 | |||
= | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
}} | }} | ||
</ref> | |||
| теплопроводность = 50,2 | |||
| тройная точка К = 1090 | |||
| тройная точка кПа = 3700 | |||
| теплота плавления = (серый) 24,44 | |||
| температура кипения = [[Сублимация (физика)|сублим]]. 886 | |||
| теплота испарения = 32,4 | |||
| молярный объём = 13,1 | |||
| структура решётки = Тригональная | |||
| параметры решётки = {{math|''a''}}=0,4123 нм, {{math|α}}=54,17° | |||
| отношение c/a = | |||
| температура Дебая = 285 | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
}} | }} | ||
{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=33}} | |||
'''Мышья́к''' ([[Химические знаки|химический символ]] — '''As''', от {{lang-la|Arsenicum}}) — [[химический элемент]] [[15 группа элементов|15-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — главной подгруппы пятой группы, VA) [[Четвёртый период периодической системы|четвёртого периода]] [[Периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]] с [[атомный номер|атомным номером]] 33. | |||
[[Простое вещество]] '''мышья́к''' — это хрупкий [[полуметаллы|полуметалл]] стального цвета с зеленоватым оттенком (в серой аллотропной модификации). [[Яд]]овит и является [[канцероген]]ом. | |||
{{ | {{-|left}} | ||
== | == История == | ||
{{ | [[Файл:Elektronskal_33.svg|мини|Атом мышьяка]] | ||
[[Файл:Arsenic symbol.svg|thumb|Алхимический символ мышьяка]] | |||
Мышьяк является одним из древнейших элементов, используемых человеком. Первым [[сплав]]ом в истории человечества была смесь [[медь|меди]] с мышьяком — так называемая [[мышьяковая бронза]]. Сульфиды мышьяка As{{sub|2}}S{{sub|3}} и As{{sub|4}}S{{sub|4}} — так называемые [[аурипигмент]] («арсеник») и [[реальгар]] — были знакомы [[Древний Рим|римлянам]] и [[Древняя Греция|грекам]]. Эти вещества ядовиты. | |||
Мышьяк является одним из элементов, встречающихся в природе [[Самородные элементы|в свободном виде]]. Его можно сравнительно легко выделить из соединений. Поэтому история не знает, кто впервые получил в свободном состоянии элементарный мышьяк. Многие приписывают роль первооткрывателя алхимику [[Альберт Великий|Альберту Великому]]. В трудах [[Парацельс]]а также описано получение мышьяка в результате реакции арсеника с [[Кальцит|яичной скорлупой]]. Многие историки науки предполагают, что металлический мышьяк был получен значительно раньше, но он считался разновидностью [[Самородная ртуть|самородной ртути]]. Это можно объяснить тем, что сульфид мышьяка был очень похож на ртутный минерал. Выделение из него было очень легким, как и при выделении ртути. Элементарный мышьяк был известен в Европе и в Азии ещё со [[Средние века|средних веков]]. Китайцы получали его из руд. В отличие от европейцев, они могли диагностировать смерть от отравления мышьяком. Но этот метод анализа не дошёл до настоящих времён. Европейцы научились определять наступление смерти при отравлении мышьяком гораздо позже, это впервые сделал [[Марш, Джеймс (химик)|Джеймс Марш]]. Данная реакция используется и в настоящее время. | |||
Мышьяк иногда встречается в [[олово|оловянных]] рудах. В китайской литературе Средних веков описаны случаи смерти людей, которые выпивали воду или вино из оловянных сосудов, из-за наличия в них мышьяка. Сравнительно долго люди путали сам мышьяк и его оксид, принимая их за одно вещество. Это недоразумение было устранено [[Брандт, Георг|Георгом Брандтом]] и [[Лавуазье, Антуан Лоран|Антуаном Лораном Лавуазье]], которые и доказали, что это разные вещества, и что мышьяк — самостоятельный химический элемент. Оксид мышьяка долгое время использовался для уничтожения грызунов. | |||
==== | == Этимология == | ||
Название мышьяка в русском языке происходит от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления [[мыши|мышей]] и [[крысы|крыс]]<ref>{{книга|заглавие=Большой Энциклопедический словарь|часть=Мышьяк|год=2000|автор=|язык=ru}}</ref>. | |||
==== | Греческое название {{lang-grc2|ἀρσενικόν}} происходит от персидского زرنيخ (zarnik) — «жёлтый [[аурипигмент]]». [[Народная этимология]] возводит к {{lang-grc|ἀρσενικός}} — мужской<ref>{{книга | автор = Frisk H. |заглавие = Griechisches etymologisches Wörterbuch, Band I | издание = Heidelberg: Carl Winter’s Universitätsbuchhandlung | год = 1960 | страницы = 152 }}</ref>. | ||
==== | Латинское название ''arsenicum'' является прямым заимствованием греческого {{lang-grc2|ἀρσενικόν}}. В [[1789 год в науке|1789 году]] [[Лавуазье|А. Лавуазье]] включил мышьяк в список химических элементов под названием ''arsenic''<ref>{{книга |год=1789 |заглавие=Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d'après des découvertes modernes |издательство=Cuchet, Libraire |место=Paris |страницы=192 |ссылка=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/btv1b8615746s/f252.image.r=.langEN |ref=Lavoisier |язык=fr |автор=Lavoisier, Antoine |archive-date=2015-12-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151215120244/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/btv1b8615746s/f252.image.r=.langEN }}</ref>. | ||
==== | == Нахождение в природе == | ||
Мышьяк — рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7{{e|−4}} % по массе. В морской воде 0,003 мг/л<ref>J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.</ref>. Этот элемент иногда встречается в природе в самородном виде, [[минерал]] имеет вид металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс, состоящих из мелких зёрнышек. | |||
Известно около 200 мышьяковосодержащих минералов. В небольших концентрациях часто сопутствует свинцовым, медным и серебряным [[руда]]м. Довольно распространены два природных минерала мышьяка в виде сульфидов (бинарных соединений с [[Сера|серой]]): оранжево-красный прозрачный [[реальгар]] AsS и лимонно-жёлтый [[аурипигмент]] As<sub>2</sub>S<sub>3</sub>. Минерал, имеющий промышленное значение для получения мышьяка — арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS или FeS<sub>2</sub>·FeAs<sub>2</sub> (46 % As), также перерабатывают мышьяковистый [[Колчеданы|колчедан]] — [[лёллингит]] (FeAs<sub>2</sub>) (72,8 % As), [[скородит]] FeAsO<sub>4</sub> (27—36 % As). Большая часть мышьяка добывается попутно при переработке мышьяковосодержащих [[Золото|золотых]], свинцово-цинковых, медноколчеданных и других руд. | |||
| | |||
| | |||
=== | === Месторождения === | ||
{{Раздел не написан|дата=2023-04-04}} | |||
== | == Изотопы == | ||
{{main|Изотопы мышьяка}} | |||
Известны 33 [[Изотопы|изотопа]] и, по крайней мере, 10 возбуждённых состояний [[Изомерия атомных ядер|ядерных изомеров]]. Из этих изотопов стабилен только <sup>75</sup>As, и природный мышьяк состоит только из этого изотопа. Наиболее долгоживущий радиоактивный изотоп <sup>73</sup>As имеет [[период полураспада]] 80,3 дня. | |||
== | == Химические свойства == | ||
В сухом воздухе мышьяк устойчив. Во влажном воздухе поверхность мышьяка окисляется, покрываясь постепенно чернеющим тускло-золотистым налётом. | |||
При нагревании на воздухе мышьяк возгоняется и окисляется до токсичного [[Оксид мышьяка(III)|оксида мышьяка (III)]], с запахом чеснока: | |||
<math>\mathsf{ 4 As\ +\ 3 O_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ As_4 O_6 \uparrow }</math> | |||
При температуре выше 250°С реакция сопровождается [[Фосфоресценция|фосфоресценцией]]. | |||
При сжигании в избытке кислорода мышьяк ярко горит с образованием [[Оксид мышьяка(V)|оксида мышьяка (V)]]: | |||
<math>\mathsf{ 4 As\ +\ 5 O_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ As_4 O_{10} \ }</math> | |||
{{ | |||
Реакция со [[фтор]]ом протекает до образования газообразного [[Пентафторид мышьяка|пентафторида мышьяка]]: | |||
<math>\mathsf{ 2As\ +\ 5 F_2 \ \xrightarrow{}\ 2As F_5 \uparrow}</math> | |||
С другими [[Галогены|галогенами]] преимущественно образуются соединения мышьяка (III): | |||
= | <math>\mathsf{ 2As\ +\ 3 Hal_2 \ \xrightarrow{}\ As Hal_3 \ } \ \ Hal = Cl; Br; I</math> | ||
Мышьяк плохо реагирует с водой, растворами щелочей, кислотами-неокислителями. Однако реагирует с разбавленной и концентрированной [[Азотная кислота|азотной кислотой]], образуя [[Мышьяковистая кислота|мышьяковистую]] и [[Мышьяковая кислота|мышьяковую]] кислоты соответственно, а также с расплавом щелочи, образуя [[ортоарсенит натрия]] и водород. | |||
При восстановлении соединений мышьяка образуется газ [[арсин]]<ref>Общая химия: учебное пособие/[[Глинка, Николай Леонидович|Н. Л. Глинка]]. — Изд. стер. — М.: КНОРУС, 2012. — 752 с. — ISBN 978-5-406-02149-1</ref>. | |||
=== | == Получение == | ||
Открытие способа получения металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают средневековому алхимику [[Альберт Великий|Альберту Великому]], жившему в XIII в. Однако гораздо ранее греческие и арабские алхимики умели получать мышьяк в свободном виде, нагревая «белый мышьяк» ([[Оксид мышьяка(III)|триоксид мышьяка]]) с различными органическими веществами. | |||
| | |||
| | |||
Существует множество способов получения мышьяка: [[Сублимация (физика)|сублимацией]] природного мышьяка, способом термического разложения мышьякового колчедана, восстановлением [[Оксид мышьяка(III)|мышьяковистого ангидрида]] и др. | |||
В настоящее время для получения металлического мышьяка чаще всего нагревают [[арсенопирит]] в [[Муфельная печь|муфельных печах]] без доступа воздуха. При этом освобождается мышьяк, пары которого конденсируются и превращаются в твёрдый мышьяк в железных трубках, идущих от печей, и в особых керамических приёмниках. Остаток в печах потом нагревают при доступе воздуха, и тогда мышьяк окисляется в As<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Металлический мышьяк получается в довольно незначительных количествах, и главная часть мышьякосодержащих руд перерабатывается в белый мышьяк, то есть в триоксид мышьяка — мышьяковистый ангидрид As<sub>2</sub>О<sub>3</sub>. | |||
= | Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углём (углеродом)<ref>Неорганическая химия: В 3т. /под ред. {{Автор|Третьяков, Юрий Дмитриевич|Ю. Д. Третьякова}}. Т. 2 : Химия непереходных элементов : учебник для студ. учреждений высш проф. образования/ {{Автор|Дроздов, Андрей Анатольевич (химик)|А. А. Дроздов}}, {{Автор|Зломанов, Владимир Павлович|В. П. Зломанов}}, {{Автор|Мазо, Галина Николаевна|Г. Н. Мазо}}, {{Автор|Спиридонов, Феликс Максович|Ф. М. Спиридонов}} — 2-е изд.,перераб. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 368 с.</ref>: | ||
: <math>\mathsf{ 2As_2 S_3\ +\ 9O_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ 6SO_2 \uparrow +\ 2As_2O_3 \ }</math> | |||
: <math>\mathsf{ As_2 O_3\ +\ 3C \ \xrightarrow{t^oC}\ 2As \ +\ 3CO \uparrow }</math> | |||
{{дополнить раздел|дата=2014-03-26}} | |||
== Применение == | |||
Мышьяк используется для [[Легирование (металлургия)|легирования]] сплавов [[свинец|свинца]], идущих на приготовление [[Дробь (оружейная)|дроби]], так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца существенно возрастают{{уточнить}}. | |||
{{ | |||
Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда полезных и важных [[Полупроводники|полупроводниковых материалов]] — [[арсенид]]ов (например, [[арсенид галлия|арсенида галлия]]) и других полупроводниковых материалов с [[Кристаллическая решётка|кристаллической решёткой]] типа [[Сфалерит|цинковой обманки]]. | |||
Сульфидные соединения мышьяка — [[аурипигмент]] и [[реальгар]] — используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи.{{Уточнить}} | |||
В [[пиротехника|пиротехнике]] реальгар употребляется для получения «греческого» огня или «индийского» (бенгальского) огня, возникающего при горении смеси реальгара с [[сера|серой]] и [[селитра|селитрой]] (при горении образует ярко-белое [[пламя]]).{{Уточнить}} | |||
Некоторые [[элементоорганические соединения]] мышьяка являются [[Боевые отравляющие вещества|боевыми отравляющими веществами]], например, [[люизит]]. | |||
В начале XX века некоторые производные [[какодил]]а, например, [[сальварсан]], применяли для лечения [[сифилис]]а, со временем эти препараты были вытеснены из медицинского применения для лечения сифилиса другими, менее токсичными и более эффективными фармацевтическими препаратами, не содержащими мышьяк. | |||
Некоторые соединения мышьяка в очень малых дозах применялись в качестве препаратов для борьбы с [[малокровие]]м и рядом других заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд систем организма, в частности, на красный костный мозг и ЦНС. Ввиду появления сравнимых и превосходящих по эффекту препаратов, растворимые соединения мышьяка практически вышли из медицинской практики с середины-конца 80-х годов XX века. Из неорганических соединений мышьяка [[Оксид мышьяка(III)|мышьяковистый ангидрид]] может применяться в медицине для приготовления пилюль и в [[стоматология|зубоврачебной практике]] в виде пасты как некротизирующее лекарственное средство. Этот препарат в обиходе и жаргонно называли «мышьяк» и применяли в [[стоматология|стоматологии]] для локального омертвления зубного нерва (см. [[пульпит]]). В настоящее время (2015 г.) препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной [[анестезия|анестезией]]. | |||
==== | == Биологическая роль и физиологическое действие == | ||
{{переработать|дата=2012-12-25}} | |||
=== | === Токсичность === | ||
{{NFPA 704 | |||
|опасность для здоровья = 4 | |||
|огнеопасность = 0 | |||
|реакционноспособность = 0 | |||
{{ | |||
| | |||
| | |||
| | |||
}} | }} | ||
{{clear}} | |||
=== | === Токсикология === | ||
Мышьяк и многие его соединения '''[[яд]]овиты и [[канцероген]]ны'''<ref name="БМЭ-3изд-ТОМ-16">{{БМЭ3|статья=Мышьяк|автор={{автор|Книжников, Виктор Александрович|Книжников В. А.}}; {{автор|Бочкарёв, Валерий Викторович|Бочкарев В. В.}} (рад.), {{автор|Зимина, Лариса Николаевна|Зимина Л. Н.}} (пат. ан.), {{автор|Марченко, Елена Николаевна|Марченко E. Н.}} (гиг.), {{автор|Рубцов, Александр Федосеевич|Рубцов А. Ф.}} (суд.), {{автор|Серебряков, Леонид Александрович|Серебряков Л. А.}} (фарм.)|том=16|страницы=90—94|ref=Книжников и др.}}</ref>. Неорганические соединения мышьяка относятся к [[Список канцерогенов от МАИР. Категория 1|1 категории]] канцерогенов по МАИР, [[арсенобетаин]] и другие [[Органические вещества|органические соединения]], не метаболизируемые в организме человека — к 3 группе.<ref>{{Cite web |url=https://monographs.iarc.fr/wp-content/uploads/2018/09/ClassificationsAlphaOrder.pdf |title=Agents Classified by the IARC Monographs |access-date=2019-03-09 |archive-date=2019-02-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190225194830/https://monographs.iarc.fr/wp-content/uploads/2018/09/ClassificationsAlphaOrder.pdf |url-status=live }}</ref> Смертельная доза мышьяка для человека составляет 50-170 мг (1,4 мг/кг массы тела){{Нет АИ|7|04|2018}}. При остром отравлении мышьяком наблюдаются [[рвота]], боли в животе, [[диарея|понос]], угнетение [[центральная нервная система|центральной нервной системы]]. Сходство симптомов отравления мышьяком с симптомами [[холера|холеры]] длительное время позволяло маскировать использование соединений мышьяка (чаще всего, триоксида мышьяка, т. н. «белого мышьяка») в качестве смертельного яда. Во Франции порошок триоксида мышьяка за высокую эффективность получил обиходное название «наследственный порошок» ({{lang-fr|poudre de succession}}). Существует предположение, что соединениями мышьяка был отравлен [[Наполеон I Бонапарт|Наполеон]] на острове Святой Елены. В [[1832 год]]у появилась надёжная качественная реакция на мышьяк — [[проба Марша]], значительно повысившая эффективность диагностирования отравлений. | |||
Помощь и противоядия при отравлении мышьяком: приём водных растворов [[тиосульфат натрия|тиосульфата натрия Na<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]], промывание желудка, приём молока и творога; специфическое противоядие — [[унитиол]]. [[Предельно допустимая концентрация|ПДК]] в воздухе для мышьяка составляет 0,5 мг/м³. | |||
Работают с мышьяком в герметичных боксах, используя защитную спецодежду. Из-за высокой токсичности соединения мышьяка использовались как отравляющие вещества в [[Первая мировая война|Первую мировую войну]]. | |||
В 2016 году широкую огласку получила техногенная [[экологическая катастрофа]] на юге Индии — из-за чрезмерного отбора воды из водоносных горизонтов мышьяк стал поступать в питьевую воду. Это вызвало токсическое и онкологическое поражение у десятков тысяч людей. | |||
Считалось, что при длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет. Этот факт установлен как для людей, так и для животных. Известны случаи, когда привычные потребители мышьяка принимали сразу дозы, в несколько раз превышающие смертельную, и оставались здоровыми. Опыты на животных показали своеобразие этой привычки. Оказалось, что животное, привыкшее к мышьяку при его употреблении, быстро погибает, если значительно меньшая доза вводится в кровь или под кожу. Однако такое «привыкание» носит очень ограниченный характер, в отношении т. н. «острой токсичности», и не защищает от новообразований. Тем не менее, в настоящее время исследуется влияние микродоз мышьяксодержащих препаратов в качестве противоракового средства. | |||
Как органические, так и неорганические соединения мышьяка токсичны для живых организмов в высоких концентрациях. Тем не менее, в '''малых дозах''' некоторые соединения мышьяка способствуют обмену веществ, укреплению костей, оказывают положительное влияние на [[Кроветворение|кроветворную]] функцию и [[Иммунная система|иммунную систему]], увеличивают усвоение азота и фосфора из пищи. С растениями, наиболее заметный эффект мышьяка — замедление обмена веществ, что снижает урожайность, но мышьяк также стимулирует [[Фиксация азота|фиксацию азота]].{{sfn|Копылов, Каминский|2004|страницы=289—291}}{{sfn|Чертко и др.|2012|страницы=123}} | |||
{{ | |||
{{ | Отмечалось, что для растущего организма у человека и животных микродозы мышьяка способствуют росту костей в длину и толщину, а в отдельных случаях рост костей под воздействием микродоз мышьяка отмечался и в период окончания роста<ref>Фармакология проф. Николаева. 1943 г. 1-е издание</ref>{{Уточнить ссылку на источник|comment=В каталогах РГБ, РНБ и ЦНМБ по указанным данным источник не находится.}}. | ||
Некоторые авторы рассматривают мышьяк, как жизненно важный [[микроэлемент]] и причисляют его к ультрамикроэлементам — микроэлементам, необходимым в особо малых концентрациях (подобно [[селен]]у, [[Ванадий|ванадию]], [[хром]]у и [[Никель|никелю]]). Необходимая суточная доза для человека составляет 10-15 мкг.{{sfn|Копылов, Каминский|2004|страницы=289—291}} | |||
{{ | |||
=== | По российским гигиеническим нормативам максимально разовая ПДК неорганических соединений мышьяка (в пересчёте на чистый мышьяк) составляет 0,04 мг/м<sup>3</sup>, среднесменная — 0,01 мг/м<sup>3</sup><ref name="ГН-2-2-5-3532-18">{{Книга|ссылка=https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=9967|автор=''(Роспотребнадзор)''|заглавие=ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»|ответственный=утверждены [[Попова, Анна Юрьевна|А. Ю. Поповой]]|год=2018|часть=№ 1520, 1521 Мышьяк|язык=ru|место=Москва|страницы=107|страниц=170|серия=Санитарные правила|archive-date=2020-06-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20200612125827/https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=9967}}</ref>. | ||
==== | Имеются данные об [[Ототоксичность|ототоксичности]] мышьяка: выявлена связь нарушений слуха с повышенным содержанием мышьяка в организме детей, живущих в загрязнённой мышьяком местности. Исследования на животных показали токсическое действие [[Арсенат натрия|арсената натрия]] и арсацетина на [[кортиев орган]] и сосудистую полоску внутреннего уха<ref name="Campo-2009">{{Книга|ссылка=https://library.by/portalus/modules/medecine/readme.php?subaction=showfull&id=1702135988&archive=&start_from=&ucat=&|автор=Пьер Кампо, Кэти Маген, Стефан Габриэль, Анжела Мёллер, Эберхард Нис, Мария Долорес Соле Гомес и Эско Топпила|заглавие=Ухудшение слуха при воздействии промышленного шума и химикатов. Обзор|ответственный=Эусебио Риал Гонсалес и Джоанна Коск-Биенко (ред)|год=2009|оригинал=Combined exposure to Noise and Ototoxic Substance|язык=en|место=Люксембург|издательство=Европейское агентство по безопасности и гигиене труда|страниц=63|isbn=978-92-9191-276-612|doi=10.2802/16028|access-date=2023-12-09|archive-date=2023-12-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20231209181723/https://library.by/portalus/modules/medecine/readme.php?subaction=showfull&id=1702135988&archive=&start_from=&ucat=&|url-status=live}} {{Книга|ссылка=https://osha.europa.eu/en/publications/combined-exposure-noise-and-ototoxic-substances|автор=P. Campo, K. Maguin, S. Gabriel, A. Möller, E. Nies, M. Dolores, S. Gómez, E. Toppila|заглавие=Combined Exposure to Noise and Ototoxic Substances|ответственный=E.R. González, J. Kosk-Bienko|год=2009|язык=en|место=Luxembourg|издательство=European Agency for Safety and Health|allpages=62|серия=Literature reviews|isbn=978-92-9191-276-6|doi=10.2802/16028|часть=4.2.2. Compounds with “fair evidence” of ototoxicity (suspected ototoxic substances) - Metals and metalloids|pages=21—22}}</ref>. | ||
==== | === В традиционной медицине === | ||
В западных странах мышьяк был известен преимущественно как сильный яд, в то же время в традиционной китайской медицине он почти на протяжении двух тысяч лет использовался для лечения [[сифилис]]а и [[псориаз]]а{{Нет АИ|13|10|2017}}. | |||
Мышьяк в малых дозах [[канцероген]]ен, его использование в качестве лекарства, «улучшающего кровь» (так называемый «белый мышьяк», например, «Таблетки Бло с мышьяком», и др.) продолжалось до середины 1950-х гг., и внесло свой весомый вклад в развитие [[злокачественные опухоли|онкологических заболеваний]]{{Нет АИ|17|08|2019}}. | |||
Соединение мышьяка [[сальварсан]] (также известен как «препарат 606» и арсфенамин) — исторически первое эффективное и в то же время относительно безвредное [[Этиотропная терапия|этиотропное]] лекарство от [[сифилис]]а, созданное химиком [[Пауль Эрлих|Паулем Эрлихом]]<ref>[[Крюи, Поль де|Поль де Крайф (де Крюи)]]. Охотники за микробами. Издательство: Астрель, Полиграфиздат, 2012. ISBN 978-5-271-35518-9, ISBN 978-5-4215-3274-3</ref>. К настоящему времени сальварсан вышел из употребления и заменён другими, гораздо более эффективными и безопасными средствами. | |||
==== | === В судебной медицине === | ||
[[Проба Марша|Метод обнаружения мышьяка]] в теле человека, трупах и продуктах питания при подозрениях на отравления был разработан в начале XIX в. английским химиком [[Марш, Джеймс (химик)|Джеймсом Маршем]]{{sfn|Макдермид|2016|с=8|name=}}. | |||
=== | === Жизнь на основе мышьяка === | ||
{{ | {{main|Жизнь на основе мышьяка}} | ||
| | Известны экстремофильные бактерии, которые способны выживать при высоких концентрациях арсената в окружающей среде. Было высказано предположение, что в случае штамма [[GFAJ-1]] [[Альтернативная биохимия|мышьяк замещает фосфор]] в биохимических реакциях, в частности, входит в состав ДНК<ref name="pmid21127214">{{статья | ||
| | |заглавие=A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus | ||
| | |издание=Science | ||
| | |pmid=21127214 | ||
| | |doi=10.1126/science.1197258 | ||
| | |ссылка=http://www.sciencemag.org/content/early/2010/12/01/science.1197258.abstract | ||
| | |язык=en | ||
}} | |тип=journal | ||
|автор=Wolfe-Simon F., Blum J.S., Kulp T.R., et al. | |||
=== | |месяц=12 | ||
|год=2010 | |||
|archive-date=2012-01-10 | |||
=== | |archive-url=https://web.archive.org/web/20120110180545/http://www.sciencemag.org/content/early/2010/12/01/science.1197258.abstract | ||
}}</ref><ref name="Wolfe-Simon">{{cite web | |||
|url = http://www.nature.com/news/2010/101202/full/news.2010.645.html | |||
|title = Arsenic-eating microbe may redefine chemistry of life | |||
|publisher = naturenews | |||
|access-date = 2011-01-26 | |||
|lang = en | |||
|archive-url = https://web.archive.org/web/20120212155007/http://www.nature.com:80/news/2010/101202/full/news.2010.645.html | |||
|archive-date = 2012-02-12 | |||
|url-status = live | |||
}}</ref><ref>{{cite web | |||
|url = http://www.membrana.ru/particle/905 | |||
|title = Астробиологическое открытие ведёт насыщенную ядом жизнь | |||
|publisher = membrana | |||
|access-date = 2011-01-26 | |||
|lang = ru | |||
|url-status = dead | |||
|archive-date = 2012-01-28 | |||
|archive-url = https://web.archive.org/web/20120128014114/http://www.membrana.ru/particle/905 | |||
}}</ref>, однако это предположение не подтвердилось<ref>{{статья | |||
|doi=10.1126/science.1219861 | |||
|issn=0036-8075, 1095-9203 | |||
|том=337 | |||
|номер=6093 | |||
|страницы=470—473 | |||
|заглавие=Absence of Detectable Arsenate in DNA from Arsenate-Grown GFAJ-1 Cells | |||
|издание=Science | |||
|access-date=2012-12-25 | |||
|ссылка=http://www.sciencemag.org/content/337/6093/470 | |||
|язык=en | |||
|тип=journal | |||
|автор=Reaves, Marshall Louis; Sunita Sinha, Joshua D. Rabinowitz, Leonid Kruglyak, Rosemary J. Redfield | |||
|число=27 | |||
|месяц=7 | |||
|год=2012 | |||
|archive-date=2013-01-13 | |||
|archive-url=https://web.archive.org/web/20130113065213/http://www.sciencemag.org/content/337/6093/470 | |||
}}</ref>. | |||
=== | == Загрязнения мышьяком == | ||
* | На территории [[Российская Федерация|Российской Федерации]] в городе [[Скопин]]е [[Рязанская область|Рязанской области]] вследствие многолетней работы местного металлургического комбината СМК «Металлург» в могильниках предприятия было захоронено около полутора тысяч тонн пылеобразных отходов с высоким содержанием мышьяка<ref>{{Cite web |url=http://www.dslib.net/selxoz-melioracia/detoksikacija-zagrjaznennyh-myshjakom-pochv-prirodnymi-sorbentami-ih-smesjami-i.html |title=Детоксикация загрязненных мышьяком почв природными сорбентами, их смесями и модификациями|access-date=2016-02-03 |archive-date=2018-02-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180226152806/http://www.dslib.net/selxoz-melioracia/detoksikacija-zagrjaznennyh-myshjakom-pochv-prirodnymi-sorbentami-ih-smesjami-i.html |url-status=live }}</ref>. Мышьяк является характерным сопутствующим элементом многих месторождений [[Золото|золота]], что приводит к дополнительным экологическим проблемам в золотодобывающих странах, таких как, например, [[Румыния]]<ref>{{Книга |ref=Петровская |автор={{автор|Петровская, Нина Васильевна|Петровская Н. В}} |заглавие=Самородное золото : Общая характеристика, типоморфизм, вопросы генезиса |год=1973 |язык=ru |место=М. |издательство=Наука |всего страниц=347}}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.warandpeace.ru/ru/news/view/60561/ |title=Добыча золота как яд для окружающей среды — ВОЙНА и МИР|access-date=2016-02-03 |archive-date=2016-02-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160203200149/http://www.warandpeace.ru/ru/news/view/60561/ |url-status=live }}</ref>. | ||
<!-- | |||
{{несвязно}}{{дохлые ссылки}} | |||
Известно также о загрязнении отходами военного производства, содержащими мышьяк, в городе [[Свирск]] на берегу [[Братское водохранилище|Братского водохранилища]]<ref>[http://www.aldana.ru/news.php?id=16207 В Свирске коровы дают молоко с мышьяком]</ref><ref>[http://news.babr.ru/?IDE=83352 Экологическая обстановка в Иркутской области]</ref>. | |||
--> | |||
== См. также == | |||
* [[Арсин]] | |||
* [[Арсенид галлия]] | |||
* [[Полупроводник]]и | |||
* [[Люизит]] | |||
* [[Оксид мышьяка(III)|Оксид мышьяка]] | |||
* [[Мышьяковистая кислота]] | |||
* [[Изотопы мышьяка]] | |||
* [[Сильнодействующие ядовитые вещества]] | |||
== Примечания == | |||
{{примечания|2}} | |||
{{ | |||
= {{- | == Литература == | ||
* {{книга |автор={{автор|Копылов, Николай Иванович|Копылов Н. И.}}, {{автор|Каминский, Юрий Дмитриевич|Каминский Ю. Д}} |заглавие=Мышьяк |место=Новосибирск |издательство=Сиб. унив. изд-во |всего страниц=365 |год=2004 |язык=ru |ref=Копылов, Каминский}} | |||
* {{БРЭ|статья=Мышьяк|id=2241159|год=2023|автор={{автор|Бердоносов, Сергей Серафимович|Бердоносов С. С.}}|ref=Бердоносов}} | |||
* {{cite web|lang=ru|url=https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/MISHYAK.html|title=Мышьяк|author=[[Леенсон, Илья Абрамович|Леенсон Илья]]|publisher=Энциклопедия «Кругосвет»|archive-url=|archive-date=|ref=Леенсон: мышьяк}} | |||
* {{cite web|lang=ru|url=https://www.krugosvet.ru/enc/meditsina/myshyak-i-zdorove-cheloveka|title=Мышьяк и здоровье человека|author=[[Леенсон, Илья Абрамович|Леенсон Илья]]|publisher=Энциклопедия «Кругосвет»|archive-url=|archive-date=|ref=Леенсон: мышьяк и здоровье}} | |||
* {{Книга |ref=Популярная библиотека химических элементов |заглавие=Популярная библиотека химических элементов |ответственный=Сост. {{автор|Станцо, Владимир Витальевич|В. В. Станцо}}, {{автор|Черненко, Михаил Борисович|М. Б. Черненко}} |год=1983 |часть=Мышьяк |язык=ru |место=М. |издательство=Наука |страниц=575 |том как есть=Кн. 1. Водород - палладий}} | |||
* {{книга |автор={{автор|Гамаюрова, Валентина Семеновна|Гамаюрова В. С}} |заглавие=Мышьяк в экологии и биологии |место=М. |издательство=Наука |год=1993 |язык=ru |ref=Гамаюрова |страниц=207 |isbn=5-02-001946-1}} | |||
* {{книга |автор={{автор|Макдермид, Вэл|Макдермид В}} |заглавие=Анатомия преступления: Что могут рассказать насекомые, отпечатки пальцев и ДНК |оригинал=Val Mcdermid: “Forensics: The Anatomy of Crime” |язык=ru |место=М. |издательство=Альпина Нон-фикшн |ответственный=пер. с англ. Глеб Ястребов |год=2016 |всего страниц=344 |isbn=978-5-91671-591-0 |ref=Макдермид}} | |||
* {{книга |автор={{автор|Чертко, Николай Константинович|Чертко Н. К.}}, {{автор|Таранчук, Анна Валентиновна|Таранчук А. В.}}, {{автор|Чертко, Эдуард Николаевич|Чертко Э. Н.}}, {{автор|Будько, Дмитрий Александрович|Будько Д. А}} |часть=Гл. 5 Химические элементы p-блока |язык=ru |заглавие=Биологическая функция химических элементов |место=Минск |издательство=Четыре четверти |всего страниц=167 |год=2012 |ref=Чертко и др.}} | |||
* {{книга |автор={{автор|Гринвуд, Норман Нил|Гринвуд Н. Н.}}, {{автор|Эрншо, Алан|Эрншо А}} |часть=Гл. 13 Сурьма, мышьяк, висмут |оригинал=Chemistry of the Elements |язык=ru |заглавие=Химия Элементов (в 2 томах). |ссылка=https://archive.org/details/Himiya-elementov-1-tom-2008/page/606/mode/2up |ответственный=пер. с англ. {{автор|Михайлов, Владимир Андреевич|В. А. Михайлова}} и др. |год=2008 |место=М. |издательство=Бином. Лаборатория знаний |том=1 |страницы=511—556 |всего страниц=607 |серия=Лучший зарубежный учебник |isbn=978-5-94774-373-9 |ref=Гринвуд, Эрншо}} | |||
* {{Статья |ссылка=https://www.hij.ru/read/issues/2011/february/322/ |ref=Стрельникова |автор={{автор|Стрельникова, Елена Николаевна|Стрельникова Е}} |заглавие=Мышь, мышьяк и Калле-сыщик |год=2011 |язык=ru |издание=Химия и жизнь |тип=журнал |номер=2}} | |||
== | == Ссылки == | ||
{{Родственные проекты | |||
|Портал =Химия | |||
|Викисловарь =Мышьяк | |||
|Викиучебник = | |||
|Викицитатник = | |||
|Викитека = | |||
|Викивиды = | |||
|Метавики = | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
}} | }} | ||
* {{cite web |title = Мышьяк |url = http://all-minerals.ru/myshyak/ |archive-url = https://web.archive.org/web/20120121012814/http://all-minerals.ru/myshyak/ |archive-date = 2012-01-21 |url-status = dead |lang = ru }} на all-minerals | |||
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/As/key.html Мышьяк на Webelements]{{ref|en}} | |||
* {{cite web|title=Геохимия мышьяка|url=http://geofac-spb.narod.ru/chim.htm|archive-url=https://web.archive.org/web/20071214122413/http://geofac-spb.narod.ru/chim.htm|archive-date=2007-12-14|url-status=dead}}{{Не АИ|комм=Анонимный самиздат}} | |||
{{внешние ссылки}} | |||
{{Периодическая система элементов}} | |||
{{ | |||
[[Категория:Мышьяк| ]] | |||
[[Категория:Химические элементы]] | |||
[[Категория:Пниктогены]] | |||
[[Категория:Полуметаллы]] | |||
[[Категория:Канцерогены]] | |||
[[Категория:Тератогены]] | |||
[[Категория:Соединения мышьяка]] | |||
Текущая версия от 03:11, 3 марта 2026
Шаблон:ПеренаправлениеШаблон:Карточка химического элемента Шаблон:Элемент периодической системы Мышья́к (химический символ — As, от лат. Arsenicum) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы, VA) четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 33.
Простое вещество мышья́к — это хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенком (в серой аллотропной модификации). Ядовит и является канцерогеном.
История
Мышьяк является одним из древнейших элементов, используемых человеком. Первым сплавом в истории человечества была смесь меди с мышьяком — так называемая мышьяковая бронза. Сульфиды мышьяка AsШаблон:SubSШаблон:Sub и AsШаблон:SubSШаблон:Sub — так называемые аурипигмент («арсеник») и реальгар — были знакомы римлянам и грекам. Эти вещества ядовиты.
Мышьяк является одним из элементов, встречающихся в природе в свободном виде. Его можно сравнительно легко выделить из соединений. Поэтому история не знает, кто впервые получил в свободном состоянии элементарный мышьяк. Многие приписывают роль первооткрывателя алхимику Альберту Великому. В трудах Парацельса также описано получение мышьяка в результате реакции арсеника с яичной скорлупой. Многие историки науки предполагают, что металлический мышьяк был получен значительно раньше, но он считался разновидностью самородной ртути. Это можно объяснить тем, что сульфид мышьяка был очень похож на ртутный минерал. Выделение из него было очень легким, как и при выделении ртути. Элементарный мышьяк был известен в Европе и в Азии ещё со средних веков. Китайцы получали его из руд. В отличие от европейцев, они могли диагностировать смерть от отравления мышьяком. Но этот метод анализа не дошёл до настоящих времён. Европейцы научились определять наступление смерти при отравлении мышьяком гораздо позже, это впервые сделал Джеймс Марш. Данная реакция используется и в настоящее время.
Мышьяк иногда встречается в оловянных рудах. В китайской литературе Средних веков описаны случаи смерти людей, которые выпивали воду или вино из оловянных сосудов, из-за наличия в них мышьяка. Сравнительно долго люди путали сам мышьяк и его оксид, принимая их за одно вещество. Это недоразумение было устранено Георгом Брандтом и Антуаном Лораном Лавуазье, которые и доказали, что это разные вещества, и что мышьяк — самостоятельный химический элемент. Оксид мышьяка долгое время использовался для уничтожения грызунов.
Этимология
Название мышьяка в русском языке происходит от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс<ref>Шаблон:Книга</ref>.
Греческое название Шаблон:Lang-grc2 происходит от персидского زرنيخ (zarnik) — «жёлтый аурипигмент». Народная этимология возводит к Шаблон:Lang-grc — мужской<ref>Шаблон:Книга</ref>.
Латинское название arsenicum является прямым заимствованием греческого Шаблон:Lang-grc2. В 1789 году А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов под названием arsenic<ref>Шаблон:Книга</ref>.
Нахождение в природе
Мышьяк — рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7Шаблон:E % по массе. В морской воде 0,003 мг/л<ref>J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.</ref>. Этот элемент иногда встречается в природе в самородном виде, минерал имеет вид металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс, состоящих из мелких зёрнышек.
Известно около 200 мышьяковосодержащих минералов. В небольших концентрациях часто сопутствует свинцовым, медным и серебряным рудам. Довольно распространены два природных минерала мышьяка в виде сульфидов (бинарных соединений с серой): оранжево-красный прозрачный реальгар AsS и лимонно-жёлтый аурипигмент As2S3. Минерал, имеющий промышленное значение для получения мышьяка — арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS или FeS2·FeAs2 (46 % As), также перерабатывают мышьяковистый колчедан — лёллингит (FeAs2) (72,8 % As), скородит FeAsO4 (27—36 % As). Большая часть мышьяка добывается попутно при переработке мышьяковосодержащих золотых, свинцово-цинковых, медноколчеданных и других руд.
Месторождения
Изотопы
Шаблон:Main Известны 33 изотопа и, по крайней мере, 10 возбуждённых состояний ядерных изомеров. Из этих изотопов стабилен только 75As, и природный мышьяк состоит только из этого изотопа. Наиболее долгоживущий радиоактивный изотоп 73As имеет период полураспада 80,3 дня.
Химические свойства
В сухом воздухе мышьяк устойчив. Во влажном воздухе поверхность мышьяка окисляется, покрываясь постепенно чернеющим тускло-золотистым налётом.
При нагревании на воздухе мышьяк возгоняется и окисляется до токсичного оксида мышьяка (III), с запахом чеснока:
<math>\mathsf{ 4 As\ +\ 3 O_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ As_4 O_6 \uparrow }</math>
При температуре выше 250°С реакция сопровождается фосфоресценцией.
При сжигании в избытке кислорода мышьяк ярко горит с образованием оксида мышьяка (V):
<math>\mathsf{ 4 As\ +\ 5 O_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ As_4 O_{10} \ }</math>
Реакция со фтором протекает до образования газообразного пентафторида мышьяка:
<math>\mathsf{ 2As\ +\ 5 F_2 \ \xrightarrow{}\ 2As F_5 \uparrow}</math>
С другими галогенами преимущественно образуются соединения мышьяка (III):
<math>\mathsf{ 2As\ +\ 3 Hal_2 \ \xrightarrow{}\ As Hal_3 \ } \ \ Hal = Cl; Br; I</math>
Мышьяк плохо реагирует с водой, растворами щелочей, кислотами-неокислителями. Однако реагирует с разбавленной и концентрированной азотной кислотой, образуя мышьяковистую и мышьяковую кислоты соответственно, а также с расплавом щелочи, образуя ортоарсенит натрия и водород.
При восстановлении соединений мышьяка образуется газ арсин<ref>Общая химия: учебное пособие/Н. Л. Глинка. — Изд. стер. — М.: КНОРУС, 2012. — 752 с. — ISBN 978-5-406-02149-1</ref>.
Получение
Открытие способа получения металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают средневековому алхимику Альберту Великому, жившему в XIII в. Однако гораздо ранее греческие и арабские алхимики умели получать мышьяк в свободном виде, нагревая «белый мышьяк» (триоксид мышьяка) с различными органическими веществами.
Существует множество способов получения мышьяка: сублимацией природного мышьяка, способом термического разложения мышьякового колчедана, восстановлением мышьяковистого ангидрида и др.
В настоящее время для получения металлического мышьяка чаще всего нагревают арсенопирит в муфельных печах без доступа воздуха. При этом освобождается мышьяк, пары которого конденсируются и превращаются в твёрдый мышьяк в железных трубках, идущих от печей, и в особых керамических приёмниках. Остаток в печах потом нагревают при доступе воздуха, и тогда мышьяк окисляется в As2O3. Металлический мышьяк получается в довольно незначительных количествах, и главная часть мышьякосодержащих руд перерабатывается в белый мышьяк, то есть в триоксид мышьяка — мышьяковистый ангидрид As2О3.
Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углём (углеродом)<ref>Неорганическая химия: В 3т. /под ред. Шаблон:Автор. Т. 2 : Химия непереходных элементов : учебник для студ. учреждений высш проф. образования/ Шаблон:Автор, Шаблон:Автор, Шаблон:Автор, Шаблон:Автор — 2-е изд.,перераб. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 368 с.</ref>:
- <math>\mathsf{ 2As_2 S_3\ +\ 9O_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ 6SO_2 \uparrow +\ 2As_2O_3 \ }</math>
- <math>\mathsf{ As_2 O_3\ +\ 3C \ \xrightarrow{t^oC}\ 2As \ +\ 3CO \uparrow }</math>
Применение
Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби, так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца существенно возрастаютШаблон:Уточнить.
Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда полезных и важных полупроводниковых материалов — арсенидов (например, арсенида галлия) и других полупроводниковых материалов с кристаллической решёткой типа цинковой обманки.
Сульфидные соединения мышьяка — аурипигмент и реальгар — используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи.Шаблон:Уточнить
В пиротехнике реальгар употребляется для получения «греческого» огня или «индийского» (бенгальского) огня, возникающего при горении смеси реальгара с серой и селитрой (при горении образует ярко-белое пламя).Шаблон:Уточнить
Некоторые элементоорганические соединения мышьяка являются боевыми отравляющими веществами, например, люизит.
В начале XX века некоторые производные какодила, например, сальварсан, применяли для лечения сифилиса, со временем эти препараты были вытеснены из медицинского применения для лечения сифилиса другими, менее токсичными и более эффективными фармацевтическими препаратами, не содержащими мышьяк.
Некоторые соединения мышьяка в очень малых дозах применялись в качестве препаратов для борьбы с малокровием и рядом других заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд систем организма, в частности, на красный костный мозг и ЦНС. Ввиду появления сравнимых и превосходящих по эффекту препаратов, растворимые соединения мышьяка практически вышли из медицинской практики с середины-конца 80-х годов XX века. Из неорганических соединений мышьяка мышьяковистый ангидрид может применяться в медицине для приготовления пилюль и в зубоврачебной практике в виде пасты как некротизирующее лекарственное средство. Этот препарат в обиходе и жаргонно называли «мышьяк» и применяли в стоматологии для локального омертвления зубного нерва (см. пульпит). В настоящее время (2015 г.) препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной анестезией.
Биологическая роль и физиологическое действие
Токсичность
Токсикология
Мышьяк и многие его соединения ядовиты и канцерогенны<ref name="БМЭ-3изд-ТОМ-16">Шаблон:БМЭ3</ref>. Неорганические соединения мышьяка относятся к 1 категории канцерогенов по МАИР, арсенобетаин и другие органические соединения, не метаболизируемые в организме человека — к 3 группе.<ref>Шаблон:Cite web</ref> Смертельная доза мышьяка для человека составляет 50-170 мг (1,4 мг/кг массы тела)Шаблон:Нет АИ. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы. Сходство симптомов отравления мышьяком с симптомами холеры длительное время позволяло маскировать использование соединений мышьяка (чаще всего, триоксида мышьяка, т. н. «белого мышьяка») в качестве смертельного яда. Во Франции порошок триоксида мышьяка за высокую эффективность получил обиходное название «наследственный порошок» (фр. poudre de succession). Существует предположение, что соединениями мышьяка был отравлен Наполеон на острове Святой Елены. В 1832 году появилась надёжная качественная реакция на мышьяк — проба Марша, значительно повысившая эффективность диагностирования отравлений.
Помощь и противоядия при отравлении мышьяком: приём водных растворов тиосульфата натрия Na2S2O3, промывание желудка, приём молока и творога; специфическое противоядие — унитиол. ПДК в воздухе для мышьяка составляет 0,5 мг/м³.
Работают с мышьяком в герметичных боксах, используя защитную спецодежду. Из-за высокой токсичности соединения мышьяка использовались как отравляющие вещества в Первую мировую войну.
В 2016 году широкую огласку получила техногенная экологическая катастрофа на юге Индии — из-за чрезмерного отбора воды из водоносных горизонтов мышьяк стал поступать в питьевую воду. Это вызвало токсическое и онкологическое поражение у десятков тысяч людей.
Считалось, что при длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет. Этот факт установлен как для людей, так и для животных. Известны случаи, когда привычные потребители мышьяка принимали сразу дозы, в несколько раз превышающие смертельную, и оставались здоровыми. Опыты на животных показали своеобразие этой привычки. Оказалось, что животное, привыкшее к мышьяку при его употреблении, быстро погибает, если значительно меньшая доза вводится в кровь или под кожу. Однако такое «привыкание» носит очень ограниченный характер, в отношении т. н. «острой токсичности», и не защищает от новообразований. Тем не менее, в настоящее время исследуется влияние микродоз мышьяксодержащих препаратов в качестве противоракового средства.
Как органические, так и неорганические соединения мышьяка токсичны для живых организмов в высоких концентрациях. Тем не менее, в малых дозах некоторые соединения мышьяка способствуют обмену веществ, укреплению костей, оказывают положительное влияние на кроветворную функцию и иммунную систему, увеличивают усвоение азота и фосфора из пищи. С растениями, наиболее заметный эффект мышьяка — замедление обмена веществ, что снижает урожайность, но мышьяк также стимулирует фиксацию азота.Шаблон:SfnШаблон:Sfn
Отмечалось, что для растущего организма у человека и животных микродозы мышьяка способствуют росту костей в длину и толщину, а в отдельных случаях рост костей под воздействием микродоз мышьяка отмечался и в период окончания роста<ref>Фармакология проф. Николаева. 1943 г. 1-е издание</ref>Шаблон:Уточнить ссылку на источник.
Некоторые авторы рассматривают мышьяк, как жизненно важный микроэлемент и причисляют его к ультрамикроэлементам — микроэлементам, необходимым в особо малых концентрациях (подобно селену, ванадию, хрому и никелю). Необходимая суточная доза для человека составляет 10-15 мкг.Шаблон:Sfn
По российским гигиеническим нормативам максимально разовая ПДК неорганических соединений мышьяка (в пересчёте на чистый мышьяк) составляет 0,04 мг/м3, среднесменная — 0,01 мг/м3<ref name="ГН-2-2-5-3532-18">Шаблон:Книга</ref>.
Имеются данные об ототоксичности мышьяка: выявлена связь нарушений слуха с повышенным содержанием мышьяка в организме детей, живущих в загрязнённой мышьяком местности. Исследования на животных показали токсическое действие арсената натрия и арсацетина на кортиев орган и сосудистую полоску внутреннего уха<ref name="Campo-2009">Шаблон:Книга Шаблон:Книга</ref>.
В традиционной медицине
В западных странах мышьяк был известен преимущественно как сильный яд, в то же время в традиционной китайской медицине он почти на протяжении двух тысяч лет использовался для лечения сифилиса и псориазаШаблон:Нет АИ.
Мышьяк в малых дозах канцерогенен, его использование в качестве лекарства, «улучшающего кровь» (так называемый «белый мышьяк», например, «Таблетки Бло с мышьяком», и др.) продолжалось до середины 1950-х гг., и внесло свой весомый вклад в развитие онкологических заболеванийШаблон:Нет АИ.
Соединение мышьяка сальварсан (также известен как «препарат 606» и арсфенамин) — исторически первое эффективное и в то же время относительно безвредное этиотропное лекарство от сифилиса, созданное химиком Паулем Эрлихом<ref>Поль де Крайф (де Крюи). Охотники за микробами. Издательство: Астрель, Полиграфиздат, 2012. ISBN 978-5-271-35518-9, ISBN 978-5-4215-3274-3</ref>. К настоящему времени сальварсан вышел из употребления и заменён другими, гораздо более эффективными и безопасными средствами.
В судебной медицине
Метод обнаружения мышьяка в теле человека, трупах и продуктах питания при подозрениях на отравления был разработан в начале XIX в. английским химиком Джеймсом МаршемШаблон:Sfn.
Жизнь на основе мышьяка
Шаблон:Main Известны экстремофильные бактерии, которые способны выживать при высоких концентрациях арсената в окружающей среде. Было высказано предположение, что в случае штамма GFAJ-1 мышьяк замещает фосфор в биохимических реакциях, в частности, входит в состав ДНК<ref name="pmid21127214">Шаблон:Статья</ref><ref name="Wolfe-Simon">Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>, однако это предположение не подтвердилось<ref>Шаблон:Статья</ref>.
Загрязнения мышьяком
На территории Российской Федерации в городе Скопине Рязанской области вследствие многолетней работы местного металлургического комбината СМК «Металлург» в могильниках предприятия было захоронено около полутора тысяч тонн пылеобразных отходов с высоким содержанием мышьяка<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Мышьяк является характерным сопутствующим элементом многих месторождений золота, что приводит к дополнительным экологическим проблемам в золотодобывающих странах, таких как, например, Румыния<ref>Шаблон:Книга</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>.
См. также
- Арсин
- Арсенид галлия
- Полупроводники
- Люизит
- Оксид мышьяка
- Мышьяковистая кислота
- Изотопы мышьяка
- Сильнодействующие ядовитые вещества
Примечания
Литература
- Шаблон:Книга
- Шаблон:БРЭ
- Шаблон:Cite web
- Шаблон:Cite web
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Статья
Ссылки
Шаблон:Внешние ссылки Шаблон:Навигационная обёртка
| {{#if:|Щелочные металлы|Щелочные металлы}} | {{#if:|Щёлочноземельные металлы|Щёлочноземельные металлы}} | {{#if:|Лантаноиды|Лантаноиды}} | {{#if:|Актиноиды|Актиноиды}} | {{#if:|Переходные металлы|Переходные металлы}} |
| {{#if:|Постпереходные металлы|Постпереходные металлы}} | {{#if:|Полуметаллы|Полуметаллы}} | {{#if:|Неметаллы| Неметаллы}} | {{#if:|Галогены|Галогены}} | {{#if:|Благородные газы|Благородные газы}} |