• Мышья́к (7440-38-2.

�стория

Мышьяк является РѕРґРЅРёРј РёР· древнейших элементов, используемых человеком. Сульфиды мышьяка As₂S₃ Рё As₄S₄, так называемые аурипигмент («арсеник») Рё реальгар, были знакомы римлянам Рё грекам. Эти вещества были очень ядовиты. Мышьяк является РѕРґРЅРёРј РёР· элементов, встречающихся РІ РїСЂРёСЂРѕРґРµ РІ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРј РІРёРґРµ. Его можно сравнительно легко выделить РёР· соединений. Поэтому, кто впервые получил РІ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРј состоянии элементарный мышьяк, история РЅРµ знает. РњРЅРѕРіРёРµ приписывают роль первооткрывателя алхимику Альберту Великому. Р’ трудах Парацельса также описано получение мышьяка РІ результате реакции арсеника СЃ яичной скорлупой. РњРЅРѕРіРёРµ историки науки предполагают, что металлический мышьяк был получен значительно раньше, РЅРѕ РѕРЅ считался представителем самородной ртути. Это можно объяснить тем, что сульфид мышьяка был очень РїРѕС…РѕР¶ РЅР° ртутный минерал. Р� выделение РёР· него было очень легким, как Рё РїСЂРё выделении ртути. Элементарный мышьяк был известен РІ Европе Рё РІ РђР·РёРё ещё СЃРѕ средних веков. Китайцы получали его РёР· СЂСѓРґ. Мышьяк вЂ” ядовитое вещество. Европейцы РЅРµ могли диагностировать наступление смерти РёР·-Р·Р° отравления мышьяком, Р° РІРѕС‚ китайцы могли это делать. РќРѕ этот метод анализа РґРѕ настоящих времен РЅРµ дошел, так Рё остался загадкой. Европейцы научились определять наступление смерти РїСЂРё отравлении мышьяком, это впервые сделал Р”.Марше. Данная реакция используется Рё РІ настоящее время.

Мышьяк РёРЅРѕРіРґР° встречается РІ оловянных рудах. Р’ китайской литературе средних веков описаны случаи смерти людей, которые выпивали РІРѕРґСѓ или РІРёРЅРѕ РёР· оловянных СЃРѕСЃСѓРґРѕРІ, РёР·-Р·Р° наличия РІ нём мышьяка. Сравнительно долго люди путали сам мышьяк Рё его РѕРєСЃРёРґ, принимали Р·Р° РѕРґРЅРѕ вещество. Это недоразумение было устранено Р“.Брандтом Рё Рђ.Лавуазье, которые Рё доказали, что это разные вещества, Рё что мышьяк вЂ” самостоятельный химический элемент. РћРєСЃРёРґ мышьяка долгое время использовался для уничтожения грызунов. Отсюда Рё происхождение СЂСѓСЃСЃРєРѕРіРѕ названия элемента. РћРЅРѕ РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ слов «мышь» Рё «яд».

Этимология

Название мышьяка в русском языке происходит от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс^[4]. Греческое название ἀρσενικόν происходит от персидского زرنيخ (zarnik) — «жёлтый аурипигмент». Народная этимология возводит к др.-греч. ἀρσενικός — мужской^[5].

Латинское название arsenicum является прямым заимствованием греческого ἀρσενικόν. В 1789 году А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов под названием arsenic^[6].

Высказывалось предположение^{[кем?]} что слово «мышьяк» обязано своему происхождению органолептическим свойствам встречающихся РЅР° территории С‚. РЅ. «Страны РіРѕСЂРѕРґРѕРІВ» мышьяковых месторождений — блеклых мышьяковистых СЂСѓРґ, арсенопирита Рё РґСЂ., которые обычно имеют тускло-серый СЃ жирноватым блеском облик, напоминающий цвет мышиной шкурки, Р° РїСЂРё раскалывании или нагревании РЅР° углях издают запах, напоминающий запах мышиных экскрементов. РџСЂРё этом РІСЃРµ иноязычные названия мышьяка, ассоциированные СЃ мышами, рассматриваются как заимствования, восходящие Рє СЌРїРѕС…Рµ древнеарийского владычества (III—II тысячелетие РґРѕ РЅ. СЌ.)^{[7][неавторитетный РёСЃС‚очник? 432 РґРЅСЏ]}.

Нахождение в природе

Мышьяк вЂ” рассеянный элемент. Содержание РІ земной РєРѕСЂРµ 1,7В·10^в€’4% РїРѕ массе. Р’ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ 0,003 РјРі/Р»^[8]. Этот элемент РёРЅРѕРіРґР° встречается РІ РїСЂРёСЂРѕРґРµ РІ самородном РІРёРґРµ, минерал имеет РІРёРґ металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс, состоящих РёР· мелких зёрнышек.

Р�звестно около 200 мышьяковосодержащих минералов. Р’ небольших концентрациях часто сопутствует свинцовым, медным Рё серебряным рудах. Довольно распространены РґРІР° природных минерала мышьяка РІ РІРёРґРµ сульфидов (бинарных соединений СЃ серой): оранжево-красный прозрачный реальгар AsS Рё лимонно-жёлтый аурипигмент As₂S₃. Минерал, имеющий промышленное значение для получения мышьяка, вЂ” арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS или FeS₂•FeAs₂ (46 % As), также перерабатывают мышьяковистый колчедан вЂ” лёллингит (FeAs₂) (72,8 % As), СЃРєРѕСЂРѕРґРёС‚ FeAsO₄ (27 вЂ” 36 % As). Большая часть мышьяка добывается попутно РїСЂРё переработке мышьяковосодержащих золотых, свинцово-цинковых, медноколчеданных Рё РґСЂСѓРіРёС… СЂСѓРґ.

Месторождения

Главный промышленный минерал мышьяка вЂ” арсенопирит FeAsS. Крупные медно-мышьяковые месторождения есть РІ Грузии, Средней РђР·РёРё Рё Казахстане, РІ РЎРЁРђ, Швеции, Норвегии Рё РЇРїРѕРЅРёРё, мышьяково-кобальтовые вЂ” РІ Канаде, мышьяково-оловянные вЂ” РІ Боливии Рё Англии. РљСЂРѕРјРµ того, известны золото-мышьяковые месторождения РІ РЎРЁРђ Рё Франции. Р РѕСЃСЃРёСЏ располагает многочисленными месторождениями мышьяка РІ Якутии, РЅР° Урале, РІ РЎРёР±РёСЂРё, Забайкалье Рё РЅР° Чукотке^[9].

�зотопы

Р�звестны 33 изотопа Рё, РїРѕ крайней мере, 10 возбуждённых состояний ядерных изомеров. Р�Р· этих изотопов стабилен только ⁷⁵As Рё природный мышьяк состоит только РёР· этого изотопа. Наиболее долгоживущий радиоактивный изотоп ⁷³As имеет период полураспада 80,3 РґРЅСЏ.

Получение

Открытие СЃРїРѕСЃРѕР±Р° получения металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают средневековому алхимику Альберту Великому, жившему РІ XIII РІ. Однако гораздо ранее греческие Рё арабские алхимики умели получать мышьяк РІ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРј РІРёРґРµ, нагревая «белый мышьяк» (триоксид мышьяка) СЃ различными органическими веществами.

Существует множество способов получения мышьяка: сублимацией природного мышьяка, способом термического разложения мышьякового колчедана, восстановлением мышьяковистого ангидрида и др.

Р’ настоящее время для получения металлического мышьяка чаще всего нагревают арсенопирит РІ муфельных печах без доступа РІРѕР·РґСѓС…Р°. РџСЂРё этом освобождается мышьяк, пары которого конденсируются Рё превращаются РІ твердый мышьяк РІ железных трубках, идущих РѕС‚ печей, Рё РІ особых керамических приёмниках. Остаток РІ печах потом нагревают РїСЂРё доступе РІРѕР·РґСѓС…Р°, Рё тогда мышьяк превращается РІ As₂O₃. Металлический мышьяк получается РІ довольно незначительных количествах, Рё главная часть мышьякосодержащих СЂСѓРґ перерабатывается РІ белый мышьяк, то есть РІ триоксид мышьяка вЂ” мышьяковистый ангидрид As₂Рћ₃.

РћСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ СЃРїРѕСЃРѕР± получения вЂ” обжиг сульфидных СЂСѓРґ СЃ последующим восстановлением РѕРєСЃРёРґР° углем^[10]:

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 возрастают в разы^{[уточнить]}.

Мышьяк РѕСЃРѕР±РѕР№ чистоты (99,9999 %) используется для синтеза СЂСЏРґР° полезных Рё важных полупроводниковых материалов вЂ” арсенидов (например, арсенида галлия) Рё РґСЂСѓРіРёС… полупроводниковых материалов СЃ кристаллической решёткой типа цинковой обманки.

Сульфидные соединения мышьяка вЂ” аурипигмент Рё реальгар вЂ” используются РІ живописи РІ качестве красок Рё РІ кожевенной отрасли промышленности РІ качестве средств для удаления волос СЃ 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-го века некоторые производные какодила, например, сальварсан, применяли для лечения сифилиса, со временем эти препараты были вытеснены из медицинского применения для лечения сифилиса менее токсичными и более эффективными другими 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^{[каких?]}, так как оказывают клинически заметное стимулирующее влияние на ряд специфических функций организма, в частности, на кроветворение. �з 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

Мышьяк Рё РІСЃРµ его соединения ядовиты. РџСЂРё остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли РІ животе, РїРѕРЅРѕСЃ, угнетение центральной нервной системы. Сходство симптомов отравления мышьяком СЃ симптомами холеры длительное время позволяло маскировать использование соединений мышьяка (чаще всего, триоксида мышьяка, С‚. РЅ. «белого мышьяка») РІ качестве смертельного СЏРґР°. Р’Рѕ Франции порошок триоксида мышьяка Р·Р° высокую эффективность получил РѕР±РёС…РѕРґРЅРѕРµ название «наследственный порошок» (фр. poudre de succession). Существует предположение, что соединениями мышьяка был отравлен Наполеон РЅР° острове Святой Елены. Р’ 1832 РіРѕРґСѓ появилась надёжная качественная реакция РЅР° мышьяк вЂ” РїСЂРѕР±Р° Марша, значительно повысившая эффективность диагностирования отравлений.

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

Помощь Рё противоядия РїСЂРё отравлении мышьяком: приём водных растворов тиосульфата натрия Na₂S₂O₃, промывание желудка, приём молока Рё творога; специфическое противоядие вЂ” унитиол. ПДК РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ для мышьяка 0,5РјРі/РјВі.

Работают с мышьяком в герметичных боксах, используя защитную спецодежду. �з-за высокой токсичности соединения мышьяка использовались как отравляющие вещества в Первую мировую войну.

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. Теперь медики доказали, что мышьяк оказывает положительный эффект и в борьбе с лейкемией. Китайские ученые обнаружили, что мышьяк атакует белки, которые отвечают за рост раковых клеток.

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.

Для лечения сонной болезни традиционно используют органические соединения мышьяка.

Недавно широкую огласку получила техногенная экологическая катастрофа РЅР° СЋРіРµ Р�РЅРґРёРё вЂ” РёР·-Р·Р° чрезмерного отбора РІРѕРґС‹ РёР· водоносных горизонтов мышьяк стал поступать РІ питьевую РІРѕРґСѓ. Это вызвало токсическое Рё онкологическое поражение Сѓ десятков тысяч людей.

Считалось, что «микродозы мышьяка, вводимые с осторожностью в растущий организм, способствуют росту костей человека и животных в длину и толщину, в отдельных случаях рост костей может быть вызван микродозами мышьяка в период окончания роста»^[11].

Считалось также, что «При длительном потреблении небольших РґРѕР· мышьяка Сѓ организма вырабатывается иммунитет: Этот факт установлен как для людей, так Рё для животных. Р�звестны случаи, РєРѕРіРґР° привычные потребители мышьяка принимали сразу РґРѕР·С‹, РІ несколько раз превышающие смертельную, Рё оставались здоровыми. Опыты РЅР° животных показали своеобразие этой привычки. Оказалось, что животное, привыкшее Рє мышьяку РїСЂРё его употреблении, быстро погибает, если значительно меньшая РґРѕР·Р° вводится РІ РєСЂРѕРІСЊ или РїРѕРґ кожу.В» Однако такое «привыкание» РЅРѕСЃРёС‚ очень ограниченный характер, РІ отношении С‚. РЅ. «острой токсичности», Рё РЅРµ защищает РѕС‚ новообразований. Тем РЅРµ менее, РІ настоящее время исследуется влияние РјРёРєСЂРѕРґРѕР· мышьяксодержащих препаратов РІ качестве противоракового средства.

�звестны 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^[12][13][14], однако это предположение не подтвердилось^[15].

Загрязнения мышьяком

На территории Российской Федерации в г. Скопин 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. С учётом того, что пяти миллиграммов мышьяка достаточно, чтобы отравить человека, в могильниках находится более 200 миллиардов смертельных доз мышьяка^[16].

�звестно также о загрязнении отходами военного производства, содержащими мышьяк, в городе Свирск на берегу Братского водохранилища^[17][18].

Примечания