экспресс - экспертиза

ЗА 1 ЧАС

+7 (495) 220-53-23

Главная » Основные виды исследований » Мышьяк (As) » 

     Что такое Мышьяк – As ?

     Мышья́к — химический элемент с атомным номером 33 в периодической системе, обозначается символом As. Представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета.

     Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. Так русские химики называют элемент, ядовитые соединения которого задолго до его получения в чистом виде были известны древней Греции, Китаю и другим странам. За сильную, безотказную ядовитость для человека мышьяковистых соединений греки называли мышьяк "мужественным", "сильным". От такого значения греческих слов произошли латинское название и химический символ мышьяка - арсеникум (сильный).

     Мышьяк - сильный яд для животных и микроорганизмов, а соединение его с кислородом приводит к образованию мышьяковистого водорода. Мышьяковистый водород - газ, обладающий неприятным чесночным запахом и сильнейшей токсичностью.

     Мышьяковистые соединения широко используются в стекольном, фарфоровом и фаянсовом производствах, при выделке кож и мехов. В сельском хозяйстве соединения мышьяка используются для борьбы с многочисленными вредителями сельскохозяйственных культур.

     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.

     Опасность и вред мышьяка для человека.

     Мышьяк и все его соединения ядовиты. Вызывает угнетение центральной нервной системы,  накапливается в щитовидной железе у людей и вызывает эндемический зоб, могут последовать угнетение костного мозга, энцефалопатия и невропатия с нарушением чувствительности, кровяное давление падает, пульс становится частым и слабым, дыхание нарушается.  Длительное воздействие невысоких доз мышьяка может привести к гиперкератозу ладоней и стоп, усилению пигментации кожи, выпадению волос. Обычными являются конъюнктивит и раздражение слизистых оболочек гортани и дыхательных путей. При сильном отравлении симптомы  развиваются значительно быстрее, при этом наблюдаются общая слабость, судороги, потеря сознания. Смерть наступает от остановки дыхания.

     Симптомы мышьяковистого отравления — металлический вкус во рту, рвота, сильные боли в животе, выдыхаемый воздух  приобретает сладкий металлический чесночный запах.

     Наиболее известное и общедоступное противоядие при отравлении мышьяком — молоко, точнее, главный белок молока казеин, образующий с мышьяком нерастворимое соединение, не всасывающееся в кровь. Но в любом случае при первых симптомах необходимо сразу же обратиться к врачу.   

     Мышьяк в природе.

     Уникален мышьяк тем, что он встречается повсюду – в минералах, горных породах, почве, воде, растениях и животных, недаром его называют «вездесущим». Мышьяк легко мигрирует, чему способствует достаточно высокая растворимость некоторых его соединений в воде. Во влажном климате мышьяк вымывается из почвы и уносится грунтовыми водами, переносится грозовыми тучами.

     В почвах содержание мышьяка составляет обычно от 0,1 до 40 мг/кг. Но в области залегания мышьяковых руд, а также в вулканических районах в почве может содержаться очень много мышьяка – до 8 г/кг. В таких местах гибнет растительность, а животные болеют. Это характерно для степей и пустынь, где мышьяк не вымывается из почвы. Обогащены по сравнению со средним содержанием и глинистые породы – в них содержится вчетверо больше мышьяка, чем в среднем. В нашей стране предельно допустимой концентрацией мышьяка в почве считается 2 мг/кг. Мышьяк может выноситься из почвы не только водой, но и ветром. В результате в воздухе сельских районов содержится в среднем 0,001 – 0,01 мкг/м3 мышьяка, в городах, где нет специфических загрязнений – до 0,03 мкг/м3, а вблизи источников загрязнения (заводы по выплавке цветных металлов, электростанции, работающие на угле с высоким содержание мышьяка, и др.) концентрация мышьяка в воздухе может превысить 1 мкг/м3. Интенсивность выпадения мышьяка в районах расположения промышленных центров может составлять 40 кг/км2 в год.

     Применение мышьяка.

     Мышьяк достаточно широко используется в человеческой деятельности. В количестве 3% мышьяк улучшает качество подшипниковых сплавов. Добавки мышьяка к свинцу заметно повышают его твердость, что используется при производстве свинцовых аккумуляторов и кабелей. Малые добавки мышьяка повышают коррозионную устойчивость и улучшают термические свойства меди и латуни.

     Мышьяк высокой степени очистки применяют в производстве полупроводниковых приборов, в которых его сплавляют с кремнием или с германием. Мышьяк используют и в качестве легирующей добавки, которая придает «классическим» полупроводникам  проводимость определенного типа.

     Мышьяк как ценную присадку используют и в цветной металлургии. Так, добавка к свинцу 0,2...1% As значительно повышает его твердость. Уже давно заметили, что если в расплавленный свинец добавить немного мышьяка, то при отливке дроби получаются шарики правильной сферической формы. Добавка 0,15...0,45% мышьяка в медь увеличивает ее прочность на разрыв, твердость и коррозионную стойкость при работе в загазованной среде. Кроме того, мышьяк увеличивает текучесть меди при литье, облегчает процесс волочения проволоки. Добавляют мышьяк в некоторые сорта бронз, латуней, баббитов, типографских сплавов.

     Применяют в стекловарении в качестве осветлителя стекла. Еще древним стеклоделам было известно, что белый мышьяк делает стекло «глухим», т.е. непрозрачным. Мышьяк и сейчас входит в рецептуры некоторых стекол, например, «венского» стекла для термометров.

     Соединения мышьяка применяют в качестве антисептика для предохранения от порчи и консервирования шкур, мехов и чучел, для пропитки древесины, как компонент необрастающих красок для днищ судов.

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

     Биологическая активность производных мышьяка заинтересовала ветеринаров, агрономов. В итоге появились мышьяксодержащие стимуляторы роста и продуктивности скота, противоглистные средства, лекарства для профилактики болезней молодняка на животноводческих фермах. Соединения мышьяка используются для борьбы с насекомыми, грызунами, а также с сорняками.

     Важные области применения соединений мышьяка – производство полупроводниковых материалов и микросхем, волоконной оптики, выращивание монокристаллов для лазеров, пленочная электроника.

     Ограниченное применение находит мышьяк и в медицине. Изотопы мышьяка применяются для диагностики различных заболеваний. Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве лекарств для борьбы с малокровием и рядом тяжелых заболеваний, так как оказывают клинически значимое стимулирующее влияние на ряд 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 называли «мышьяк» и применяли в стоматологии при удалении нерва . В настоящее время препараты мышьяка применяются в зубоврачебной практике достаточно редко из-за токсичности. Разработаны и применяются другие методы безболезненной денервации зуба под местной анестезией.

     Мышьяк в продуктах и человеке.

     Как ни парадоксально, мышьяк в малых органических дозах играет важную  роль в нашем организме, благотворно влияя на многие химические процессы.

     В организм человека соединения мышьяка поступают с питьевой и минеральной водой, виноградными винами и соками, морепродуктами, медицинскими препаратами, пестицидами и гербицидами. Полагают, что оптимальная интенсивность поступления мышьяка в организм составляет 50-100 мкг/день. Дефицит этого элемента в организме может развиться при его недостаточном поступлении (1 мкг/день и менее), а порог токсичности равен 20 мг. Мышьяк накапливается в основном в костях человека и в меньшем количестве в волосах.

     Мышьяк находится во всех продуктах растительного и животного происхождения, за исключением рафинированного сахара. Кроме того, количества мышьяка, который обычно присутствует в растениях, вполне достаточно для человека. Единственное, о чем следует предупредить, — не переедать, так как с обилием продуктов можно получить и нежелательное количество яда. В первую очередь это касается таких даров моря, как омары, креветки, криль, лангусты и т. п.

     Самым богатым источником мышьяка в пище можно считать съедобные моллюски, некоторые виды морских рыб.

     Всего в организме человека содержится около 15 мг мышьяка. Мышьяк относят к условно эссенциальным, иммунотоксичным элементам. Известно, что мышьяк взаимодействуют с тиоловыми группами белков, цистеином, глутатионом, липоевой кислотой. Мышьяк оказывает влияние на окислительные процессы в митохондриях и принимает участие во многих других важных биохимических процессах.

     Но! Не следует забывать, что мышьяк бывает разный. И он представляет реальную угрозу здоровью в виде неорганических соединений, которые могут находиться воздухе рабочей или жилой зоны. Неорганический мышьяк присутствует в выбросах промышленных предприятий и в случае превышения предельной концентрации в воздухе может вызвать серьезное отравление.