Мышьяк и его характеристики

 
Мышьяк — минерал из класса самородных элементов, полуметалл, химическая формула As. Обычны примеси Sb, S, Fe, Ag, Ni; реже Bi и V. Содержание As в самородном мышьяке достигает 98%. Химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) четвёртого периода периодической системы; имеет атомный номер 33. Мышьяк (неочищенный мышьяк) представляет собой твердое вещество, извлекаемое из природных арсенопиритов. Он существует в двух основных формах: обыкновенный, так называемый «металлический» мышьяк, в виде блестящих кристаллов стального цвета, хрупких, не растворимых в воде и желтый мышьяк, кристаллический, довольно неустойчивый. Мышьяк используется в производстве дисульфида мышьяка, крупной дроби, твердой бронзы и различных других сплавов (олова, меди и т.п.)
 

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура мышьяка дитригонально-скаленоэдрическая симметрия. Сингония тригональная, в. с. L633L23PC. Кристаллы крайне редки, имеют ромбоэдрический или псевдокубический габитус.

Установлено несколько аллотропных модификаций мышьяка. В обычных условиях устойчив металлический, или серый мышьяк (альфа-мышьяк). Кристаллическая решетка серого мышьяка ромбоэдрическая, слоистая, с периодом а=4,123 А, угол а = 54° 10′. Плотность (при температуре 20° С) 5,72 г/см3; температурный коэфф. линейного расширения 3,36 • 10 град ; удельное электрическое сопротивление (температура 0° С) 35 • 10—6 ом • см; НВ = ж 147; коэфф. сжимаемости (при температуре 30° С) 4,5 х 10-6cm2/кг. Температура плавления альфа-мышьяка 816° С при давлении 36 атмосфер.

Под атм. давлением мышьяк возгоняется при температуре 615° С не плавясь. Теплота сублимации 102 кал/г. Пары мышьяка бесцветны, до т-ры 800° С состоят из молекул As4, от 800 до 1700° С — из смеси As4 и As2, выше температуры 1700° С — только из As2.

При быстрой конденсации паров мышьяк на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется желтый мышьяк— прозрачные мягкие кристаллы кубической системы с плотностью 1,97 г/см3.

Известны также другие метастабильные модификации мышьяка: бета-мышьяк — аморфная стеклообразная, гамма-мышьяк — желто-коричневая и дельта-мышьяк — коричневая аморфная с плотностями соответственно 4,73; 4,97 и 5,10 г/см3. Выше температуры 270° С эти модификации переходят в серый мышьяк.

СВОЙСТВА

Цвет на свежем изломе цинково-белый, оловянно-белый до светло-серого, быстро тускнеет за счет образования тёмно-серой побежалости; чёрный на выветрелой поверхности. Твёрдость по шкале Мооса 3 — 3,5. Плотность 5,63 — 5,8 г/см3. Хрупкий. Диагностируется по характерному запаху чеснока при ударе. Спайность совершенная по {0001} и менее совершенная по {0112}. Излом зернистый. Уд. вес 5,63-5,78. Черта серая, оловянно-белая. Блеск металлический, сильный (в свежем изломе), быстро тускнеет и становится матовым на окислившейся, почерневшей с течением времени поверхности. Является диамагнетиком.

МОРФОЛОГИЯ

Мышьяк обычно наблюдается в виде корок с натечной почковидной поверхностью, сталактитов, скорлуповатых образований, в изломе обнаруживающих кристаллически-зернистое строение. Самородный мышьяк довольно легко узнается по форме выделений, почерневшей поверхности, значительному удельному весу, сильному металлическому блеску в свежем изломе и совершенной спайности. Под паяльной трубкой улетучивается, не плавясь (при температуре около 360°), издавая характерный чесночный запах и образуя белый налет As2О3 на угле. В жидкое состояние переходит лишь при повышенном внешнем давлении. В закрытой трубке образует зеркало мышьяка. При резком ударе молотком издает чесночный запах.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

В литературе имеются указания на вторичное происхождение мышьяка в зонах выветривания месторождений мышьяковистых руд, что, вообще говоря, мало вероятно, если учесть, что в этих условиях он очень неустойчив и, быстро окисляясь, разлагается полностью. Черные корочки состоят из тонкой смеси мышьяка и арсенолита (As2О3). В конце концов образуется чистый арсенолит.

В земной коре концентрация мышьяка невелика и составляет 1,5 промилле. Он встречается в почве и минералах и может попасть в воздух, воду и грунт благодаря ветровой и водной эрозии.

Кроме того, элемент поступает в атмосферу из других источников. В результате извержения вулканов в воздух выделяется около 3 тыс. т мышьяка в год, микроорганизмы образуют 20 тыс.

т летучего метиларсина в год, а в результате сжигания ископаемого топлива за тот же период выделяется 80 тыс. т.

На территории СССР самородный мышьяк был встречен в нескольких месторождениях. Из них отметим Садонское гидротермальное свинцово-цинковое месторождение, где он неоднократно наблюдался в виде почковидных масс на кристаллическом кальците с галенитом и сфалеритом.

Крупные почкообразные скопления самородного мышьяка с концентрически-скорлуповатым строением были встречены на левом берегу р. Чикоя (Забайкалье). В парагенезисе с ним наблюдался лишь кальцит в виде оторочек на стенках тонких жил, секущих древние кристаллические сланцы. В виде обломков (рис.

В ряде месторождений Саксонии (Фрейберг, Шнееберг, Аннаберг и др.) самородный мышьяк наблюдался в ассоциации с мышьяковистыми соединениями кобальта, никеля, серебра, самородным висмутом и др. Все эти и другие находки этого минерала практического значения не имеют.

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 возрастают. 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. В пиротехнике реальгар употребляется для получения «греческого», или «индийского», огня, возникающего при горении смеси реальгара с серой и селитрой (при горении образует ярко-белое пламя).
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.

Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве препаратов для борьбы с малокровием и рядом других тяжелых заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд специфических функций организма, в частности, на кроветворение. 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. В настоящее время препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной анестезией.

Мышьяк (англ. Arsenic) — As

КЛАССИФИКАЦИЯ

Физические свойства

Оптические свойства

Кристаллографические свойства

Источник: http://mineralpro.ru/minerals/arsenic/

Мышьяк элемент. Свойства мышьяка. Применение мышьяка

Некоторые, умершие в Средние века от холеры, скончались не от нее. Симптомы болезни схожи с проявлениями отравления мышьяком.

Прознав это, средневековые дельцы стали предлагать триоксид элемента в качестве яда. Вещество белое. Смертельная доза – всего 60 граммов.

Их разбивали на порции, давая в течение нескольких недель. В итоге, никто не подозревал, что человек скончался не от холеры.

Вкус мышьяка не чувствуется в малых дозах, будучи, к примеру, в еде, или напитках. В современных реалиях, конечно, холеры нет.

Людям опасаться мышьяка не приходиться. Бояться, скорее, нужно мышам. Токсичное вещество – один из видов отравы для грызунов.

В их честь, кстати, элемент и назван. Слово «мышьяк» бытует лишь в русскоязычных странах. Официальное название вещества – арсеникум.

Обозначение в таблице Менделеева – As. Порядковый номер – 33. Исходя из него, можно предположить полный список свойств мышьяка. Но, не будем предполагать. Изучим вопрос наверняка.

Свойства мышьяка

Латинское название элемента переводится, как «сильный». Видимо, имеется в виду влияние вещества на организм.

При интоксикации начинается рвота, расстраивается пищеварение, крутит живот и частично блокируется работа нервной системы. Симптомы не из слабых.

Отравление наступает от любой из аллотропных форм вещества. Аллтропия – это существование различных по строению и свойствам проявлений одного и того же элемента. Мышьяк наиболее устойчив в металлической форме.

Ромбоэдрические кристаллы серо-стального цвета хрупки. Агрегаты имеют характерный металлический блеск, но от контакта с влажным воздухом, тускнеют.

Мышьяк – металл, чья плотность равна почти 6-ти граммам на кубический сантиметр. У остальных форм элемента показатель меньше.

На втором месте аморфный мышьяк. Характеристика элемента: — почти черный цвет.

Плотность такой формы равна 4,7 граммам на кубический сантиметр. Внешне материал напоминает стекло.

Поэтому, желтые мягкие, как воск, кристаллы хранят в темноте. Несмотря на окрас, агрегаты прозрачны.

Из ряда модификаций элемента видно, что металлом он является лишь наполовину. Очевидного ответа на вопрос: — «Мышьяк металл, или неметалл», нет.

Подтверждением служат химические реакции. 33-ий элемент является кислотообразующим. Однако, оказываясь в кислоте сам, не дает солей.

Металлы поступают иначе. В случае же мышьяка, соли не получаются даже при контакте с серной, одной из самых сильных кислот.

Солеобразные соединения «рождаются» в ходе реакций мышьяка с активными металлами.

Имеются в виду окислители. 33-е вещество взаимодействует только с ними. Если у партнера нет выраженных окислительных свойств, взаимодействие не состоится.

Это касается даже кислот и щелочей. То есть,  мышьяк – химический элемент довольно инертный. Как же тогда его добыть, если список реакций весьма ограничен?

Добыча мышьяка

Добывают мышьяк попутно другим металлам. Отделяют их, остается 33-е вещество.

В природе существуют соединения мышьяка с другими элементами. Из них-то и извлекают 33-ий металл.

Процесс выгодный, поскольку вкупе с мышьяком часто идут золото, никель, кобальт и серебро.

Их содержание, к примеру, в миспикеле достигает нескольких килограммов на тону руды. Ее, так же, называют мышьяковым колчеданом, или арсенопиритом.

Он встречается в зернистых массах, либо кубических кристаллах оловянного цвета. Иногда, присутствует желтый отлив.

Соединение мышьяка и металла феррум имеет «собрата», в котором вместо 33-го вещества стоит сера. Это обычный пирит золотистого цвета.

Агрегаты похожи на арсеноверсию, но служить рудой мышьяка не могут, хотя, золото в виде примеси тоже содержат.

Мышьяк в обычном пирите, кстати, тоже бывает, но, опять же, в качестве примеси.

• Количество элемента на тонну столь мало, но не имеет смысла даже побочная добыча.
• Если равномерно распределить мировые запасы мышьяка в земной коре, получится всего 5 граммов на тонну.
• Так что, элемент не из распространенных, по количеству сравним с оловом, молибденом, германием.
• Если же смотреть на металлы, с которыми мышьяк образует минералы, то это не только железо, но и медь с кобальтом и никелем.

Общее число минералов 33-го элемента достигает 200-от. Встречается и самородная форма вещества.

Ее наличие объясняется химической инертностью мышьяка. Формируясь рядом с элементами, с коими не предусмотрены реакции, герой статьи остается в гордом одиночестве.

При этом, зачастую, получаются игольчатые, или кубические агрегаты. Обычно, они срастаются между собой.

Применение мышьяка

Элемент мышьяк относится к двойственным не только проявляя свойства, как металла, так и не металла.

1. В России в 1733-ем году даже издали указ, запрещающий продажу и приобретение мышьяка.
2. В Азии же «отрава» уже 2000 лет используется медиками в лечении псориаза и сифилиса.
3. Врачи современного Китая доказали, что 33-ий элемент атакует белки, провоцирующие онкологию.

В 20-ом веке на сторону азиатов встали и некоторые европейские врачи. В 1906-ом году, к примеру, западные фармацевты изобрели препарат сальварсан.

Он стал первым в официальной медицине, применялся против ряда инфекционных болезней.

Правда, к препарату, как и любому постоянному приему мышьяка в малых дозах, вырабатывается иммунитет.

Эффективны 1-2 курса препарата. Если иммунитет сформировался, люди могут принять смертельную дозу элемента и остаться живыми.

Кроме медиков 33-им элементом заинтересовались металлурги, став добавлять в сплав для производства дроби.

Она делается на основе свинца, который входит в тяжелые металлы. Мышьяк увеличивает твердость свинца и позволяет его брызгам при отливке принимать сферическую форму. Она правильная, что повышает качество дроби.

Мышьяк можно найти и в термометрах, точнее их стекле. Оно зовется венским, замешивается с оксидом 33-го вещества.

Соединение служит осветлителем. Мышьяк применяли и стеклодувы древности, но, в качестве матирующей добавки.

Непрозрачным стекло становится при внушительной примеси токсичного элемента.

Соблюдая пропорции, многие стеклодувы заболевали и умирали раньше времени.

Художники и специалисты кожевенного производства пользуются сульфидами мышьяка.

Элемент главной подгруппы 5-ой группы таблицы Менделеева входит в состав некоторых красок. В кожевенной же промышленности арсеникум помогает удалять волосы с кож.

Цена мышьяка

Чистый мышьяк, чаще всего, предлагают в металлической форме. Цены устанавливают за килограмм, или тонну.

1000 граммов стоит около 70-ти рублей. Для металлургов предлагают готовые лигатуры, к примеру, мышьяк с медью.

В этом случае за кило берут уже 1500-1900 рублей. Килограммами продают и мышьяковистый ангидрит.

Его используют в качестве кожного лекарства. Средство некротическое, то есть омертвляет пораженный участок, убивая не только возбудителя болезни, но и сами клетки. Метод радикальный, зато, эффективный.

Источник: https://tvoi-uvelirr.ru/myshyak-element-svojstva-myshyaka-primenenie-myshyaka/

Мышьяк

Мышьяк (название произошло от слова мышь, использовали для травли мышей) – тридцать третий элемент периодической системы. Относится к полуметаллам. В соединение с кислотой он не образует солей, являясь кислотообразующим веществом. Может образовывать аллотропные модификации. Мышьяк имеет три известные на сегодняшний день структуры кристаллической решётки. Жёлтый мышьяк проявляет свойства типичного неметалла, аморфный – чёрный и самый устойчивый металлический, серый. В природе чаще всего встречается в виде соединений, реже – в свободном состоянии. Наиболее распространёнными являются соединения мышьяка с металлами (арсениды), такие как: мышьяковистое железо (арсенопирит, ядовитый колчедан), никелин (купферникель, назван так из-за своей схожести с медной рудой). Мышьяк является малоактивным элементом, нерастворим в воде, а его соединения относятся к слаборастворимым веществам. Окисление мышьяка происходит во время нагрева, при комнатной температуре эта реакция протекает очень медленно.

Все мышьяковые соединения являются очень сильными токсинами, которые оказывают негативное влияние не только на желудочно-кишечный тракт, но и на нервную систему. Истории известно много нашумевших случаев отравления мышьяком и его производными.

Соединения мышьяка использовались в качестве яда не только в средневековой Франции, они были известны ещё в древнем Риме, Греции. Популярность мышьяка как сильнодействующего яда объясняется тем, что обнаружить его в пище практически нереально, он не имеет ни запаха, ни вкуса. При нагревании, превращается в оксид мышьяка.

Диагностировать отравление мышьяком достаточно сложно, так как оно имеет схожие симптомы с различными заболеваниями. Чаще всего отравление мышьяком путают с холерою.

Где применяется мышьяк?

Несмотря на свою токсичность, производные мышьяка применяют не только для травли мышей и крыс. Поскольку чистый мышьяк обладает высокой электропроводимостью, то его используют как легирующую добавку, которая придаёт таким полупроводникам, как германий, кремний проводимость необходимого типа.

В цветной металлургии мышьяк применяется в качестве присадки, которая придаёт сплавам прочность, твёрдость и коррозионную стойкость в загазованной среде. В стекловарении его добавляют в небольших количествах для осветления стёкол, кроме того, он входит в состав знаменитого «венского стекла». Никелин используют для окраски стекла в зелёный цвет.

В кожевенном деле сульфатные соединения мышьяка используют при обработке шкур для удаления волосков. Мышьяк входит в состав лаков и красок. В деревообрабатывающий промышленности применяют мышьяк как антисептик. В пиротехнике из сульфидных соединений мышьяка изготавливают «греческий огонь», применяют в производстве спичек.

Мышьяк оказывает угнетающее действие на образование лейкоцитов, поэтому его используют при лечении некоторых форм лейкоза. Известно огромное количество медицинских препаратов, созданных на основе мышьяка, но в последнее время их постепенно заменяют менее токсичные лекарства.

Несмотря на свою токсичность, мышьяк является одним из самых необходимых элементов. При работе с его соединениями необходимо придерживаться правил техники безопасности, что поможет избежать нежелательных последствий.

Источник: http://www.alto-lab.ru/elements/myshyak/

Мышьяк

33	Мышьяк
3d104s24p3

Мышьяк (лат. Arsenicum, химический символ — As) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) четвёртого периода периодической системы; имеет атомный номер 33. Простое вещество представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенком (в серой аллотропной модификации). Яд и канцероген.

Мышьяк является одним из древнейших элементов, используемых человеком. Сульфиды мышьяка As2S3 и As4S4, 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. Отсюда и происхождение русского названия элемента.

Оно происходит от слов «мышь» и «яд».

Этимология

Название мышьяка в русском языке происходит от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. Греческое название ἀρσενικόν происходит от персидского زرنيخ (zarnik) — «жёлтый аурипигмент». Народная этимология возводит к др.-греч. ἀρσενικός — мужской.

Латинское название arsenicum является прямым заимствованием греческого ἀρσενικόν. В 1789 году А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов под названием arsenic.

Нахождение в природе

Мышьяк — рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7⋅10−4 % по массе. В морской воде 0,003 мг/л. 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.

Большая часть мышьяка добывается попутно при переработке мышьяковосодержащих золотых, свинцово-цинковых, медноколчеданных и других руд.

Главный промышленный минерал мышьяка — арсенопирит FeAsS.

Крупные медно-мышьяковые месторождения есть в Грузии, Средней Азии и Казахстане, в США, Швеции, Норвегии и Японии, мышьяково-кобальтовые — в Канаде, мышьяково-оловянные — в Боливии и Англии.

Кроме того, известны золото-мышьяковые месторождения в США и Франции. Россия располагает многочисленными месторождениями мышьяка в Якутии, на Урале, в Сибири, Забайкалье и на Чукотке.

Изотопы

Основная статья: Изотопы мышьяка

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.

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 As2O3.

Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углём (углеродом):

 2As2S3 + 9O2 →toC 6SO2↑ + 2As2O3 As2O3 + 3C →toC   2As + 3CO↑

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 возрастают.
• 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.
• 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).
• 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.

Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве препаратов для борьбы с малокровием и рядом других тяжёлых заболеваний, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд специфических функций организма, в частности, на кроветворение.

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 все его соединения ядовиты и канцерогенны. Неорганические соединения мышьяка относятся к 1 категории канцерогенов по МАИР, арсенобетаин и другие органические соединения, не метаболизируемые в организме человека — к 3 группе. Смертельная доза мышьяка для человека составляет 50-170 мг (1,4 мг/кг массы тела).

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.

На территориях, где в почве и воде избыток мышьяка, он накапливается в щитовидной железе у людей и вызывает эндемический зоб.

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 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.

Недавно 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.

Тем не менее, в малых дозах некоторые соединения мышьяка способствуют обмену веществ, укреплению костей, оказывают положительное влияние на кроветворную функцию и имунную 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.

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 микродозам мышьяка отмечался и в период окончания роста.

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.

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 псориаза.

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 заболеваний.

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. 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 Маршем.

Жизнь на основе мышьяка

Основная статья: 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 мышьяк замещает фосфор в биохимических реакциях, в частности, входит в состав ДНК, однако это предположение не подтвердилось.

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. Мышьяк является характерным сопутствующим элементом многих месторождений золота, что приводит к дополнительными экологическим проблемам в золотодобывающих странах, таких как, например, Румыния.

Источник: https://chem.ru/myshjak.html

Химические свойства мышьяка

   Мышьяк является  неметаллом, образует соединения, подобные по его химическим свойствам. Однако, наряду с неметаллическими свойствами, мышьяк проявляет и металлические. На воздухе при обычных условиях  мышьяк слегка окисляется с поверхности. Ни в воде, ни в органических растворителях мышьяк и его аналоги нерастворимы.

   Мышьяк химически активен. На воздухе при нормальной температуре даже компактный (плавленый) металлический мышьяк легко окисляется, при нагревании порошкообразный мышьяк воспламеняется и горит голубым пламенем с образованием оксида As2O3. Известен также термически менее устойчивый нелетучий оксид As2O5.

   Мышьяк относится к группе элементов окислителей-восстановителей. При действии сильных восстановителей он проявляет окислительные свойства. Так, при действии металлов и водорода в момент выделения он способен давать соответствующие металлические и водородистые соединения:

•       6Ca +As4 = 2Ca3As2
•    При действии сильных окислителей мышьяк переходит в трех- или пятивалентное состояние. Например, при накаливании на воздухе мышьяк, окисляясь кислородом, сгорает и образует белый дым – оксид мышьяка (III) As2O3:
•       As4 + 3O2 =2As2O3

   Устойчивые формы оксида мышьяка в газовой фазе – сесквиоксид (мышьяковистый ангидрид) As2O3 и его димер As4O6. До 300оС основная форма в газовой фазе – димер, выше этой температуры он заметно диссоциирован, а при температурах выше 1800оС газообразный оксид состоит практически из мономерных молекул As2O3.

   Газообразная смесь As4O6 и As2O3 образуется при горении As в кислороде, при окислительном обжиге сульфидных минералов As,  например арсенопирита, руд цветных металлов и полимерных руд.

   При конденсации пара As2O3 (As4O6) выше 310оС образуется стекловидная форма As2O3. При конденсации пара ниже 310оС образуется бесцветная поликристаллическая кубическая модификация арсенолит. Все формы As2O3 хорошо растворимы в кислотах и щелочах.

   Оксид As(V) (мышьяковый ангидрид) As2O5 – бесцветные кристаллы ромбической сингонии. При нагревании As2O5 диссоциирует на As4O6 (газ) и О2. Получают As2O5 обезвоживанием концентрированных растворов H3AsO4 с последующим прокаливанием образующихся гидратов.

   Известен оксид As2O4, получаемый спеканием As2O3 и As2O5 при 280оС в присутствии паров воды. Известен также газообразный монооксид AsO, образующийся при электрическом разряде в парах триоксида As при пониженном давлении.

1.    При растворении в воде As2O5 образует существующие только в растворе ортомышьяковистую H3AsO3, или As(OH)3, и метамышьяковистую HAsO2, или AsO(OH), кислоты, обладающие амфотерными, преимущественно кислыми, свойствами.
2.    По отношению к кислотам мышьяк ведет себя следующим образом:
3. —        с соляной кислотой мышьяк не реагирует, но в присутствии кислорода образуется трихлорид мышьяка AsCl3:
4. 4As +3O2 +12HCl = 4AsCl3 +6H2O
5. —         разбавленная азотная кислота при нагревании окисляет мышьяк до ортомышьяковистой кислоты H3AsO3, а концентрированная азотная кислота – до ортомышьякой кислоты H3AsO4:
6. 3As + 5HNO3 + 2H2O = 3H2AsO4 +5NO

   Ортомышьяковая кислота (мышьяковая кислота) H3AsO4*0.

5H2O – бесцветные кристаллы; температура плавления – 36оС (с разложением); растворима в воде (88% по массе при 20оС); гигроскопична; в водных растворах – трехосновная кислота;  при нагревании около 100оС теряет воду, превращаясь в пиромышьяковую кислоту H4As5O7, при более высоких температурах переходит в метамышьяковую кислоту HAsO3. Получают окислением As или As2O3 концентрированной HNO3. Она легкорастворимая в воде и по силе приблизительно равна фосфорной.

•    Окислительные свойства  мышьяковой кислоты заметно проявляются лишь в кислой среде. Мышьяковая кислота  способна окислить HI до I2 по обратимым реакциям:
•       H3AsO4 + 2HI = H3AsO3 + I2 + H2O
•    Ортомышьяковистая кислота (мышьяковистая кислота) H3AsO3 существует только в водном растворе; слабая кислота; получают растворением As2O3 в воде; промежуточный продукт при получении арсенитов (III) и других соединений.
• —        концентрированная серная кислота реагирует с мышьяком по следующему уравнению c образованием  ортомышьяковистой кислоты:
• 2As + 3H2SO4 = 2H3AsO3 +3SO2

—        растворы щелочей в отсутствие кислорода с мышьяком не реагируют. При кипячении мышьяка со щелочами он окисляется в соли мышьяковистой кислоты H3AsO3. При сплавлении со щелочами образуется арсин (мышьяковистый водород) AsH3 и арсенаты (III). Применяют AsH3

1. для легирования полупроводниковых материалов мышьяком, для получения As высокой чистоты.
2.    Известны неустойчивые высшие арсины: диарсин As2H4, разлагается уже при  -100оС; триарсин As3H5.
3.    Металлический мышьяк легко взаимодействует с галогенами, давая летучие галогениды AsHal3:
4.       As +3Cl2 = 2AsCl3
5.    AsCl3 – бесцветная маслянистая жидкость, дымящаяся на воздухе, при застывании образует кристаллы с перламутровым блеском.
6.    C F2 образует также и AsF5 — пентафторид – бесцветный газ, растворимый в воде и растворах щелочей (с небольшим количеством тепла), в диэтиловом эфире, этаноле и бензоле.
7.    Порошкообразный мышьяк самовоспламеняется в среде F2 и Cl2.
8.    С S, Se и Te мышьяк образует соответствующие халькогениды:

   сульфиды  — As2S5, As2S3 ( в природе – минерал аурипигмент), As4S4 (минерал реальгар) и As4S3 (минерал диморфит); селениды – As2Se3 и As4Se4; теллурид – As2Te3. Халькогениды мышьяка устойчивы на воздухе, не растворимы в воде, хорошо растворимы в растворах щелочей, при нагревании – в HNO3. Обладают полупроводниковыми свойствами, прозрачны в ИК области спектра.

   С большинством металлов дает металлические соединения – арсениды. Галлия арсенид и индия арсенид – важные полупроводниковые соединения.

   Известны многочисленные мышьякорганические соединения. Мышьякорганические соединения содержат связь As-C. Иногда к мышьякорганическим соединениям относят все органические соединения, содержащие As, например эфиры мышьяковистой кислоты (RO)3As и мышьяковой кислоты (RO)3AsO.

К ней относятся органоарсины RnAsH3-n, тетраорганодиарсины R2As-AsR2, циклические и линейные полиарганоарсины (RAs)n, а также органоарсонистые и диарганоарсинистые кислоты и их производные RnAsX3-n (X= OH, SH, Hal, OR’, NR2’ и др.).

Большинство мышьякорганических соединений – жидкости, полиорганоарсины и органические кислоты As – твердые вещества, CH3AsH2 и CF3AsH2 – газы. Эти соединения, как правило, растворимы в органических растворителях, ограничено растворимы в воде, в отсутствие кислорода и влаги сравнительно устойчивы. Некоторые тетраорганодиарсины на воздухе воспламеняются.

Источник: http://for-engineer.info/general/ximicheskie-svojstva-myshyaka.html

Мышьяк

Общие сведения и методы получения

Мышьяк (As) — элемент серого металлического цвета в компактном состоянии и серого в диспергированном. Известен с глубокой древно­сти.

Содержание в земной коре 5*10~4 % (по массе).

В природе находится в виде сульфидных руд, иногда в свободном состоянии. Основные минералы: орпимент AS2S3, реальгар AS2S4 и арсе-нопирит FeAsS. Сульфиды мышьяка встречаются вместе с сульфидами других металлов (железа, никеля, кобальта).

Сырой (необработанный) элементарный мышьяк получают восстанов­лением его оксида углеродом или обжигом сульфидов до оксидов с по­следующим их восстановлением. Получение ультрачистого мышьяка свя­зано главным образом с производством полупроводниковых арсепидов с большой подвижностью носителей. Принципиально ультрачистый мышь­як может быть получен следующими методами:

• — вакуумная возгонка;
• — возгонка в водороде при повышенных температурах;
• — дистилляция из раствора в свинце;
• — выращивание монокристаллов мышьяка методом Бриджмена;
• — восстановление оксида (III) мышьяка;
• — восстановление треххлористого мышьяка;
• — термическое разложение арсина (мышьяковистого водорода);
• — электроосаждение;
• — парозонная очистка;
• — зонная очистка арсенидов.
• При определении содержания микропримесей в ультрачистом мышья­ке используют нейтронный активационный анализ и эмиссионную спект­роскопию.

Большинство перечисленных методов очистки мышьяка связано с уда­лением серы и селена, являющихся донорами в арсенидах индия и гал­лия.

Неблагоприятный коэффициент распределения не позволяет удалить серу и селен зонной очисткой непосредственно из этих соединений.

Из перечисленных выше методов наиболее эффективны для удаления серы, селена и теллура три: дистилляция мышьяка из его раствора в свинце, выращивание монокристаллов мышьяка по методу Бриджмена и терми­ческое разложение чистого арсина.

Плавка и выращивание монокристаллов мышьяка из расплава про­водится в толстостенных кварцевых ампулах, способных выдерживать внутреннее давление не менее 100 атм. При выращивании монокристал­лов по методу Бриджмена запаянную под вакуумом трубу помещают в вертикальную печь с температурой 840 °С. Мышьяк плавится, и труба опускается вниз со скоростью 1 см/ч.

В чистом виде мышьяк не ядовит, но соединения его токсичны. Соедииения со степенью окисления +3 мышьяка действуют значительно

сильнее, чем соединения со степенью окисления +5. Мышьяковистый водород — сильный гемолитический яд, треххлористый мышьяк сильно раздражает слизистую оболочку. Еще более сильное раздражающее действие оказывают арсины. Некоторые из соединений мышьяка обще-ядовиты.

Одним из возможных путей отравления является вдыхание со­единений мышьяка в виде пыли или капелек из растворов.

Физические свойства

Атомные характеристики. Атомный номер 33, атомная масса 74,9216 а. е. м., атомный объем 12,98*10-6 м3/моль. Атомный радиус 0,148 нм, ионный радиус As5+ —0,047 им, As3+ —0,069 нм, As3″ —0,191 им. Электрон­ная конфигурация изолированного атома мышьяка: 4s2 4р3.

Кристаллическая структура ромбоэдрическая с периодом: а = = 0,4131 нм, а = 54°10'; координационное число 3; 3. Расстояние между атомами внутри одного слоя 0,251 нм, в соседних слоях 0,315 нм («.-мо­дификация). Энергия кристаллической решетки 254,2 мкДж/кмоль.

Известна ромбическая сиигония мышьяка с периодами: а=0,963 нм, 6 = 0,445 нм, с= 1,096 нм (В-модификация).

Потенциалы ионизации /(эВ): 9,81; 18,7; 28,3. Электроотрицатель­ность 2,0.

Химические свойства

Нормальный электродный потенциал реакции As+2H20 —3 e

Источник: https://ibrain.kz/himiya-svoystva-elementov/myshyak

Мышьяк Содержание работы: Общая характеристика мышьяка. Общая характеристика мышьяка. Происхождение. Происхождение. Получение. Получение. Признаки. Признаки. — презентация

1 Мышьяк

2 Содержание работы: Общая характеристика мышьяка. Общая характеристика мышьяка. Происхождение. Происхождение. Получение. Получение. Признаки. Признаки. Физические свойства. Физические свойства. Химические свойства. Химические свойства. Использование мышьяка в жизни. Использование мышьяка в жизни. Биологическая роль Биологическая роль Вывод. Вывод.

3 Общая характеристика мышьяка: Мышьяк — химический элемент с атомным номером 33 в периодической системе, обозначается символом As. Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс.

Греческое название arsenikon происходит от персидского zarnik «жёлтый аурипигмент». Мышьяк — химический элемент с атомным номером 33 в периодической системе, обозначается символом As. Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс.

Греческое название arsenikon происходит от персидского zarnik «жёлтый аурипигмент».

4 Происхождение мышьяка: Открытие способа получения металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают знаменитому средневековому алхимику Альберту Великому, жившему в XIII в.

Открытие способа получения металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают знаменитому средневековому алхимику Альберту Великому, жившему в XIII в.

5 Получение мышьяка: Получение мышьяка: Есть 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. Есть 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.

6 Признаки мышьяка: Мышьяк рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7·10-4% по массе. Это вещество может встречаться в самородном состоянии, имеет вид металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс.

Мышьяк рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7·10-4% по массе. Это вещество может встречаться в самородном состоянии, имеет вид металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс.

Мышьяк в свободном виде

7 Физические свойства: Физические свойства: Хрупкий полуметалл стального цвета. Хрупкий полуметалл стального цвета.

Атомная масса – 74,922 г/моль Атомная масса – 74,922 г/моль Радиус атома – 139 пм Радиус атома – 139 пм Структура решетки – тригональная. Структура решетки – тригональная.

8 Химические свойства: Мышьяк химически активен. При хранении на воздухе порошкообразный мышьяк воспламеняется. Мышьяк химически активен. При хранении на воздухе порошкообразный мышьяк воспламеняется. При нагревании мышьяка с водородом получается ядовитый газ арсин (AsH3). При нагревании мышьяка с водородом получается ядовитый газ арсин (AsH3).

При взаимодействии с серой, селеном и теллуром образуются халькогениды.( При взаимодействии с серой, селеном и теллуром образуются халькогениды.( Со щелочами мышьяк не реагирует. Он растворяется в воде. Со щелочами мышьяк не реагирует. Он растворяется в воде.

Степень окисления — +5,+3,-3 Степень окисления — +5,+3,-3 Электроотрицательность 2,18 Электроотрицательность 2,18

9 Использование в жизни человека: Использование в жизни человека: Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби. Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби. Мышьяк чистоты 99,9999 % используется для синтеза арсенидов и сложных алмазоподобных полупроводников.

Мышьяк чистоты 99,9999 % используется для синтеза арсенидов и сложных алмазоподобных полупроводников. Сульфидные соединения мышьяка используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи.

Сульфидные соединения мышьяка используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи. Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве лекарств для борьбы с малокровием и рядом тяжелых заболеваний.

Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве лекарств для борьбы с малокровием и рядом тяжелых заболеваний.

10 Биологическая роль: Биологическая роль: Мышьяк и все его соединения ядовиты. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы. Мышьяк и все его соединения ядовиты. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы.

Мышьяк использывают в качестве смертельного яда. Мышьяк использывают в качестве смертельного яда. Мышьяк в малых дозах канцерогенен, его использование в качестве лекарства, «улучшающего кровь» (так называемый «белый мышьяк») продолжалось до середины 1950-х гг., и внесло свой весомый вклад в развитие онкологических заболеваний.

Мышьяк в малых дозах канцерогенен, его использование в качестве лекарства, «улучшающего кровь» (так называемый «белый мышьяк») продолжалось до середины 1950-х гг., и внесло свой весомый вклад в развитие онкологических заболеваний. Считалось, что «микродозы мышьяка, вводимые с осторожностью в растущий организм, способствуют росту костей человека и животных в длину и толщину».

Считалось также, что «При длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет: Этот факт установлен как для людей, так и для животных. Считалось, что «микродозы мышьяка, вводимые с осторожностью в растущий организм, способствуют росту костей человека и животных в длину и толщину».

Считалось также, что «При длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет: Этот факт установлен как для людей, так и для животных.

11 Вывод: Вывод: Таким образом мышьяк играет роль как положительную, так и отрицательную, т.к. он негативно воздействует на природу и на здоровье человека. Но мышьяк также используется и в медицине. Таким образом мышьяк играет роль как положительную, так и отрицательную, т.к. он негативно воздействует на природу и на здоровье человека. Но мышьяк также используется и в медицине.

12 Над проектом работала: Над проектом работала: Юдина Саша, 9 «Б» класс. Юдина Саша, 9 «Б» класс. Вся информация взята с сайтов: Вся информация взята с сайтов:

Источник: http://www.myshared.ru/slide/88980/