Арсен (As) — напівметалічний хімічний елемент з атомним номером 33, простою речовиною якого є миш'як. За звичайних умов найстійкіший металічний або сірий арсен — сірі кристали, крихкі. Реагує з киснем. Сплавляється з деякими металами, утворюючи арсеніди. Сполуки арсену дуже отруйні.
Застаріла назва: миш'як (мишак, аршеник, аршинник).
Загальна інформація
Арсен має декілька алотропних модифікацій. За звичайних умов найстійкіший так званий металевий, або сірий, арсен — сіро-стальна крихка кристалічна маса, яка при свіжому зламі має металічний блиск, на повітрі швидко блякне, оскільки покривається тонкою плівкою As2O3. Кристалічна ґратка сірого арсену ромбоедрична, шарувата. Густина As — 5,72 г/см3 (при 20 °С), питомий електричний опір 35·10−8Ом/см, твердість за Брінеллем 147 кгс/мм². Арсен діамагнітний. При конденсації пари арсену на поверхні, що охолоджується рідким повітрям, утворюється жовтий арсен — прозорі, м'які як віск кристали, густиною 1,97 г/см−5, схожі за властивостями на білий фосфор. Під дією світла або при слабкому нагріванні він переходить у сірий арсен. Відомі також склоподібно-аморфні модифікації: чорний арсен і бурий арсен, які при нагріванні вище за 270°С перетворюються на сірий арсен.
Назва Arsenikon (від грец. Αρσενικόν — «сильний», «мужній», зустрічається вже в Аристотеля) служила для позначення сполук арсену (за їх сильною дією на організм). Російська назва (рос. мышьяк), як вважають, походить від слова «миша» (через застосування препаратів арсену для винищування мишей і щурів). Отримання арсену у вільному стані приписують Альберту Великому (близько 1250 p.). У 1789 році А. Лавуазьє включив арсен до списку хімічних елементів.
Історія
Перший контакт людини з арсеном відбувся ще у 3 тис. до нашої ери. У волоссі знайденої мумії (Отці — нім. Ötzi) в альпійському льодовику виявлено значний вміст арсену. З цього можна зробити висновок, що він працював на виробництві міді, руди якої часто забруднені арсеном.
У середні віки арсен відомий у вигляді аурипігменту (As2S3) та реальгару (As4S4) які були описані ще в часи Арістотеля. З ІІІ століття нашої ери (Ляйденський папірус) відомі ці сполуки у використанні для забарвлення срібла в золотий, а міді в білий кольори. Алхіміки у середньовічній роботі «Фізика і містика» припускали спорідненість сірки і ртуті. Арсен (ІІІ)-сульфід використовувався як фарба для малювання, засіб для усування волосся на тілі а також проти легеневих хвороб.
В середні віки також було знайдено в димі плавильних печей. Альбетрус Маґнус описав вперше добування арсену відновленням його вугіллям у 1250 році. Його вважають відкривачем арсену. Парацельс у XVI столітті ввів елемент до переліку лікувальних засобів.
Походження назви
Латинська назва arsenicum походить грец. αρσενικόν, що виводиться, за однією з версій, від перс. زرنيخ, царнік («золотистий»), за іншою — αρσενικόν утворене від ἀρσενικός («сильний», «потужний»). Символ «As» запропонований у 1814 році Йонсом Якобом Берцеліусом. Назва миш'як пов'язана з вживанням його сполук для знищення мишей та пацюків.
Отримання
Відомо понад 120 мінералів, що містять Арсен. Найпоширеніші: реальгар, аурипігмент, арсенопірит — основні руди арсену знаходяться в гідротермальних жилах разом з арсенистими і стибіїстими мінералами Ni, Co, Ag, Pb. Порівняно рідкісний.
Відкриття способу отримання так званого металевого арсену («сірого миш'яку») приписують знаменитому середньовічному алхіміку Альберту Великому, що жив у XIII ст. Однак набагато раніше грецькі та арабські алхіміки вміли отримувати арсен у вільному вигляді, нагріваючи «білий арсен» (те, що це триоксид арсену, а не проста речовина, було виявлено лише в 1789 р. А. Л. Лавуазьє, який і присвоїв елементу назву «арсенікум») з різними органічними речовинами. Існує безліч способів одержання арсену: сублімацією природного арсену, способом термічного розкладання арсенового колчедану, відновленням арсеновмісного ангідриду та ін. Сьогодні для отримання металевого арсену найчастіше нагрівають арсенопірит у муфельних печах без доступу повітря. При цьому вивільняється арсен, пари якого конденсуються і перетворюються на твердий арсен в залізних трубках, що виступають з печей, і знаходяться в особливих керамічних приймачах. Залишок в печах потім нагрівають при доступі повітря, і тоді арсен перетворюється на As2O3. Металевий арсен виробляють в досить незначних кількостях, і головна частина арсенвмісних руд переробляють на білий арсен, тобто в триоксид арсену — арсенистий ангідрид As2О3. Ще добувають арсен нагріванням без доступу повітря з арсенопіриту:
- FeAsS(тв) → FeS(тв)+As(г)
- Арсенопірит розкладається при нагріванні на сульфід заліза і елементарний арсен (з сублімацією As на холодному місті).
Арсен для напівпровідників добувають відновленням воднем із дистильованого AsCl3.
- 2AsCl3 + 3H2 → 6HCl + 2As
- Арсенхлорид реагує з воднем утворюючи хлороводень та елементарний арсен.
Застосування
Застосовують арсен для виготовлення деяких сплавів, особливо чистий — у напівпровідниковій техніці; сполуки його використовують як інсектициди, деякі — у медицині.
Миш’як природним чином присутній на високому рівні в підземних водах ряду країн (Аргентина, Бангладеш, Чилі, Китай, Індія, Мексика та Сполучені Штати Америки). Миш’як є високотоксичним у своїй неорганічній формі. Забруднена вода, яка використовується для пиття, приготування їжі та зрошення харчових культур, становить найбільшу загрозу здоров’ю населення з боку миш'яку.
Тривале потрапляння миш'яку з питної води та їжі може спричинити рак та ураження шкіри. Це також було пов'язано із серцево-судинними захворюваннями та діабетом. У внутрішньоутробному та ранньому дитячому віці вплив був пов'язаний з негативним впливом на когнітивний розвиток та збільшенням смертності у молодих людей.
Найважливішою дією в постраждалих громадах є запобігання подальшому впливу миш'яку шляхом забезпечення безпечного водопостачання.
У XIX—XX століттях арсен застосовувався в лікуванні сифілісу (роботи Пауля Уленгута і Пауля Ерліха), в стоматології.
Життя на основі арсену
У 2010 р. в озері Моно в штаті Каліфорнія, вперше на Землі дослідники виявили бактерію, яку назвали GFAJ-1, що здатна жити й розмножуватися в середовищі, що містить великі концентрації арсену, токсичного для більшості інших організмів.
Отруєння арсеном
При надходженні в організм в надмірних кількостях арсен призводить до мутацій ДНК людини.
Смертельна доза при прийомі всередину 0,05—0,2 г.
Симптоми: блювання, металевий присмак у роті, сильний біль у животі, блювотні маси зеленого кольору, рідкий кал, різке зневоднення організму, судоми, втрата свідомості.
Невідкладна допомога: промивання шлунку, клізми, унітиол (5 мл 5 % розчину) в/в 8 разів на добу; в/в крапельно тетацин-кальцій (30 мл 10 % розчину) у 500 мл 5 % розчину глюкози; вітаміни С, В1, В6, В12. В/в хлорид кальцію (10 мл 10 % розчину); під шкіру ізотонічний розчин хлориду натрію та 5 % розчин глюкози до 3 л/добу. При болю у животі — атропін (1 мл 0,1 % розчину). Серцево-судинні засоби.
Про отруєння миш'яком в історії та мистецтві див.: [1] [ 18 серпня 2013 у Wayback Machine.].
Див. також
Щодо отруєння арсеном
- (Наполеон Бонапарт)
- Джордж Віт
- [en]
- Ван Шичжень
- Казарський Олександр Іванович
- [ru]
- Климент XIV
- Павло (Лебідь)
- Цзайтянь
Примітки
- . www.who.int (англ.). Архів оригіналу за 11 квітня 2020. Процитовано 8 березня 2020.
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. —
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- U.S. Geological Survey, 2020, Mineral commodity summaries 2020: U.S. Geological Survey, 200 p. [ 7 серпня 2020 у Wayback Machine.], https://doi.org/10.3133/mcs2020.
Посилання
- АРСЕН [ 10 березня 2016 у Wayback Machine.] Фармацевтична енциклопедія
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Arsen As napivmetalichnij himichnij element z atomnim nomerom 33 prostoyu rechovinoyu yakogo ye mish yak Za zvichajnih umov najstijkishij metalichnij abo sirij arsen siri kristali krihki Reaguye z kisnem Splavlyayetsya z deyakimi metalami utvoryuyuchi arsenidi Spoluki arsenu duzhe otrujni Arsen As Atomnij nomer 33Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini krihkij napivmetal stalevogo koloruVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 74 92159 a o m g mol Radius atoma 139 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 946 2 9 81 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Ar 3d10 4s2 4p3Himichni vlastivostiKovalentnij radius 120 pmRadius iona 5e 46 3e 222 pmElektronegativnist za Polingom 2 18Elektrodnij potencial 0Stupeni okisnennya 5 3 3Termodinamichni vlastivostiGustina 5 73 grey arsenic g sm Molyarna teployemnist 0 328 Dzh K mol Teploprovidnist 50 2 Vt m K Temperatura plavlennya 1090 KTeplota plavlennya n a kDzh molTemperatura kipinnya 876 KTeplota viparovuvannya 32 4 kDzh molMolyarnij ob yem 13 1 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki trigonalnaPeriod gratki 4 130 AVidnoshennya s a 2 805Temperatura Debaya 285 00 KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Arsen u VikishovishiU Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Arsen znachennya Zastarila nazva mish yak mishak arshenik arshinnik Zagalna informaciyaArsen maye dekilka alotropnih modifikacij Za zvichajnih umov najstijkishij tak zvanij metalevij abo sirij arsen siro stalna krihka kristalichna masa yaka pri svizhomu zlami maye metalichnij blisk na povitri shvidko blyakne oskilki pokrivayetsya tonkoyu plivkoyu As2O3 Kristalichna gratka sirogo arsenu romboedrichna sharuvata Gustina As 5 72 g sm3 pri 20 S pitomij elektrichnij opir 35 10 8Om sm tverdist za Brinellem 147 kgs mm Arsen diamagnitnij Pri kondensaciyi pari arsenu na poverhni sho oholodzhuyetsya ridkim povitryam utvoryuyetsya zhovtij arsen prozori m yaki yak visk kristali gustinoyu 1 97 g sm 5 shozhi za vlastivostyami na bilij fosfor Pid diyeyu svitla abo pri slabkomu nagrivanni vin perehodit u sirij arsen Vidomi takozh sklopodibno amorfni modifikaciyi chornij arsen i burij arsen yaki pri nagrivanni vishe za 270 S peretvoryuyutsya na sirij arsen Nazva Arsenikon vid grec Arsenikon silnij muzhnij zustrichayetsya vzhe v Aristotelya sluzhila dlya poznachennya spoluk arsenu za yih silnoyu diyeyu na organizm Rosijska nazva ros myshyak yak vvazhayut pohodit vid slova misha cherez zastosuvannya preparativ arsenu dlya vinishuvannya mishej i shuriv Otrimannya arsenu u vilnomu stani pripisuyut Albertu Velikomu blizko 1250 p U 1789 roci A Lavuazye vklyuchiv arsen do spisku himichnih elementiv IstoriyaPershij kontakt lyudini z arsenom vidbuvsya she u 3 tis do nashoyi eri U volossi znajdenoyi mumiyi Otci nim Otzi v alpijskomu lodoviku viyavleno znachnij vmist arsenu Z cogo mozhna zrobiti visnovok sho vin pracyuvav na virobnictvi midi rudi yakoyi chasto zabrudneni arsenom Alhimichnij simvol Arsenu U seredni viki arsen vidomij u viglyadi auripigmentu As2S3 ta realgaru As4S4 yaki buli opisani she v chasi Aristotelya Z III stolittya nashoyi eri Lyajdenskij papirus vidomi ci spoluki u vikoristanni dlya zabarvlennya sribla v zolotij a midi v bilij kolori Alhimiki u serednovichnij roboti Fizika i mistika pripuskali sporidnenist sirki i rtuti Arsen III sulfid vikoristovuvavsya yak farba dlya malyuvannya zasib dlya usuvannya volossya na tili a takozh proti legenevih hvorob V seredni viki takozh bulo znajdeno v dimi plavilnih pechej Albetrus Magnus opisav vpershe dobuvannya arsenu vidnovlennyam jogo vugillyam u 1250 roci Jogo vvazhayut vidkrivachem arsenu Paracels u XVI stolitti vviv element do pereliku likuvalnih zasobiv Pohodzhennya nazviLatinska nazva arsenicum pohodit grec arsenikon sho vivoditsya za odniyeyu z versij vid pers زرنيخ carnik zolotistij za inshoyu arsenikon utvorene vid ἀrsenikos silnij potuzhnij Simvol As zaproponovanij u 1814 roci Jonsom Yakobom Berceliusom Nazva mish yak pov yazana z vzhivannyam jogo spoluk dlya znishennya mishej ta pacyukiv OtrimannyaArsen Vidomo ponad 120 mineraliv sho mistyat Arsen Najposhirenishi realgar auripigment arsenopirit osnovni rudi arsenu znahodyatsya v gidrotermalnih zhilah razom z arsenistimi i stibiyistimi mineralami Ni Co Ag Pb Porivnyano ridkisnij Vidkrittya sposobu otrimannya tak zvanogo metalevogo arsenu sirogo mish yaku pripisuyut znamenitomu serednovichnomu alhimiku Albertu Velikomu sho zhiv u XIII st Odnak nabagato ranishe grecki ta arabski alhimiki vmili otrimuvati arsen u vilnomu viglyadi nagrivayuchi bilij arsen te sho ce trioksid arsenu a ne prosta rechovina bulo viyavleno lishe v 1789 r A L Lavuazye yakij i prisvoyiv elementu nazvu arsenikum z riznimi organichnimi rechovinami Isnuye bezlich sposobiv oderzhannya arsenu sublimaciyeyu prirodnogo arsenu sposobom termichnogo rozkladannya arsenovogo kolchedanu vidnovlennyam arsenovmisnogo angidridu ta in Sogodni dlya otrimannya metalevogo arsenu najchastishe nagrivayut arsenopirit u mufelnih pechah bez dostupu povitrya Pri comu vivilnyayetsya arsen pari yakogo kondensuyutsya i peretvoryuyutsya na tverdij arsen v zaliznih trubkah sho vistupayut z pechej i znahodyatsya v osoblivih keramichnih prijmachah Zalishok v pechah potim nagrivayut pri dostupi povitrya i todi arsen peretvoryuyetsya na As2O3 Metalevij arsen viroblyayut v dosit neznachnih kilkostyah i golovna chastina arsenvmisnih rud pereroblyayut na bilij arsen tobto v trioksid arsenu arsenistij angidrid As2O3 She dobuvayut arsen nagrivannyam bez dostupu povitrya z arsenopiritu FeAsS tv FeS tv As g Arsenopirit rozkladayetsya pri nagrivanni na sulfid zaliza i elementarnij arsen z sublimaciyeyu As na holodnomu misti Arsen dlya napivprovidnikiv dobuvayut vidnovlennyam vodnem iz distilovanogo AsCl3 2AsCl3 3H2 6HCl 2As Arsenhlorid reaguye z vodnem utvoryuyuchi hlorovoden ta elementarnij arsen ZastosuvannyaZastosovuyut arsen dlya vigotovlennya deyakih splaviv osoblivo chistij u napivprovidnikovij tehnici spoluki jogo vikoristovuyut yak insekticidi deyaki u medicini Mish yak prirodnim chinom prisutnij na visokomu rivni v pidzemnih vodah ryadu krayin Argentina Bangladesh Chili Kitaj Indiya Meksika ta Spolucheni Shtati Ameriki Mish yak ye visokotoksichnim u svoyij neorganichnij formi Zabrudnena voda yaka vikoristovuyetsya dlya pittya prigotuvannya yizhi ta zroshennya harchovih kultur stanovit najbilshu zagrozu zdorov yu naselennya z boku mish yaku Trivale potraplyannya mish yaku z pitnoyi vodi ta yizhi mozhe sprichiniti rak ta urazhennya shkiri Ce takozh bulo pov yazano iz sercevo sudinnimi zahvoryuvannyami ta diabetom U vnutrishnoutrobnomu ta rannomu dityachomu vici vpliv buv pov yazanij z negativnim vplivom na kognitivnij rozvitok ta zbilshennyam smertnosti u molodih lyudej Najvazhlivishoyu diyeyu v postrazhdalih gromadah ye zapobigannya podalshomu vplivu mish yaku shlyahom zabezpechennya bezpechnogo vodopostachannya U XIX XX stolittyah arsen zastosovuvavsya v likuvanni sifilisu roboti Paulya Ulenguta i Paulya Erliha v stomatologiyi Zhittya na osnovi arsenuGolovna kategoriya U 2010 r v ozeri Mono v shtati Kaliforniya vpershe na Zemli doslidniki viyavili bakteriyu yaku nazvali GFAJ 1 sho zdatna zhiti j rozmnozhuvatisya v seredovishi sho mistit veliki koncentraciyi arsenu toksichnogo dlya bilshosti inshih organizmiv Otruyennya arsenomPri nadhodzhenni v organizm v nadmirnih kilkostyah arsen prizvodit do mutacij DNK lyudini Smertelna doza pri prijomi vseredinu 0 05 0 2 g Simptomi blyuvannya metalevij prismak u roti silnij bil u zhivoti blyuvotni masi zelenogo koloru ridkij kal rizke znevodnennya organizmu sudomi vtrata svidomosti Nevidkladna dopomoga promivannya shlunku klizmi unitiol 5 ml 5 rozchinu v v 8 raziv na dobu v v krapelno tetacin kalcij 30 ml 10 rozchinu u 500 ml 5 rozchinu glyukozi vitamini S V1 V6 V12 V v hlorid kalciyu 10 ml 10 rozchinu pid shkiru izotonichnij rozchin hloridu natriyu ta 5 rozchin glyukozi do 3 l dobu Pri bolyu u zhivoti atropin 1 ml 0 1 rozchinu Sercevo sudinni zasobi Pro otruyennya mish yakom v istoriyi ta mistectvi div 1 18 serpnya 2013 u Wayback Machine Div takozhArsenovi rudi Arsenidi prirodniShodo otruyennya arsenom Napoleon Bonapart Dzhordzh Vit en Van Shichzhen Kazarskij Oleksandr Ivanovich ru Kliment XIV Pavlo Lebid CzajtyanPrimitki www who int angl Arhiv originalu za 11 kvitnya 2020 Procitovano 8 bereznya 2020 LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 U S Geological Survey 2020 Mineral commodity summaries 2020 U S Geological Survey 200 p 7 serpnya 2020 u Wayback Machine https doi org 10 3133 mcs2020 PosilannyaARSEN 10 bereznya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya