Сага о мышьяке
Получен мышьяк в 1250 году Альбертом Великим и с тех пор нередко служил по «прямому назначению» — для отравлений. В 1840 году во Франции в связи с отравлением мышьяком состоялась первая в истории криминалистики судебно-медицинская токсикологическая экспертиза.
Наиболее совершенным методом обнаружения мышьяка в то время считали метод английского врача Джеймса Марша. Аппарат Марша представлял собой подковообразную стеклянную трубку, один конец которой был открыт, а другой заканчивался остроконечным соплом с укреплённым в нем кусочком цинка. В открытый конец трубки заливали проверяемую жидкость (подозрительный раствор или содержимое желудка жертвы), обогащённую соляной или серной кислотой. При нагревании цинк взаимодействовал с кислотой и выделялся водород. Он, в свою очередь, реагировал с мышьяком или с любым его соединением, образуя газообразный мышьяковистый водород, улетучивающийся через сопло. Газ поджигали, а над пламенем держали холодное фарфоровое блюдце. На нем и оседал мышьяк в виде металлических бляшек-разумеется, если он был в газе. Способ позволял определить дозу в одну тысячную долю миллиграмма мышьяка.
Тогда же столкнулись с парадоксом: пробы иногда давали положительный ответ, когда мышьяка в растворе заведомо не было. Оказалось, что в цинке и серной кислоте, использовавшихся в реакциях, уже изначально содержалась некоторая примесь мышьяка. Его в природе куда больше, чем думали в те времена.
Примеси мышьяка встречаются во многих горных породах и даже в обычной почве. Его содержание в земной коре по массе составляет 5 10^4. Мышьяка на Земле в несколько раз больше, чем, скажем, вольфрама и молибдена.
За последние годы загрязнение окружающей среды соединениями мышьяка превратилось в проблему почти глобальную. В отходящих газах мышьяковых заводов содержится до 0,25 г/м3 мышьяковистого ангидрида, то есть в течение часа из трубы в воздух попадает до полутора килограмм яда. А предельно допустимой концентрацией мышьяка в воздухе считают величину 0,003 мг/м3. Заводы по производству мышьяка не самые опасные и не главные источники загрязнения природы соединениями этого элемента. Гораздо опаснее предприятия цветной металлургии (в донных осадках вблизи медеплавильных заводов огромные количества мышьяка — до 10 000 мг/кг), электростанции, сжигающие каменный уголь (до 1 500 мг/кг), и торф (до 340 мг/кт). Немало мышьяковистого ангидрида у коксовых печей (0,025 — 0,152 мг/м3). Природный мышьяковый фон в десятки, а то и в сотни раз ниже: в «обычном» воздухе содержится, как правило, до 4 нг/м3 тридцать третьего элемента.
Мышьяк — один из самых «несамостоятельных» элементов. Его попутно добывают вместе с сырьём для производства меди, свинца, золота, цинка, олова и других цветных металлов.
Металлический мышьяк применяют для получения сплавов цветных металлов с повышенной коррозионной стойкостью, прочностью. Более 6 000 органических и неорганических соединений мышьяка используют в производстве полупроводниковых материалов, микросхем, специальных стёкол, волоконной оптики, выращивании монокристаллов для лазеров, плёночной электронике.
Некоторые соединения мышьяка применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями — мышьяковистый ангидрид, мышьяковистый кальций, мышьяковистый натрий, парижскую зелень.
Добавляют мышьяк к краскам, чтобы не так быстро обрастали днища кораблей. Безуспешно пытались эти краски заменить чем-то менее токсичным.
Благодаря своей нерастворимости мышьяк в чистом виде отравления вызвать не может. Зато, окисляясь слюной, потом или иной телесной субстанцией, он превращается в яд. Почти любая живая ткань помогает мышьяку истребить самое себя, восстановив его до трёхвалентного соединения — в первую очередь мышьяковистого ангидрида. На коже и слизистых оболочках порошкообразный мышьяк, даже свободный от своей трёхокиси, вызывает экземы, язвы и нагноения. Токсичность соединений мышьяка связано с изменениями в капиллярах, нервной системе; с нарушениями обмена веществ.
Известны отравления людей в помещениях, стены которых были выкрашены краской, содержащей мышьяк. Некоторые соединения трёхвалентного мышьяка изначально синтезировали и применяли только в качестве отравляющих веществ. Это этилдихлорарсин, метилдихлорарсин, дифенилхлорарсин, адамсит, люизит. В мире их накоплено десятки тысяч тонн.
Наиболее совершенным методом обнаружения мышьяка в то время считали метод английского врача Джеймса Марша. Аппарат Марша представлял собой подковообразную стеклянную трубку, один конец которой был открыт, а другой заканчивался остроконечным соплом с укреплённым в нем кусочком цинка. В открытый конец трубки заливали проверяемую жидкость (подозрительный раствор или содержимое желудка жертвы), обогащённую соляной или серной кислотой. При нагревании цинк взаимодействовал с кислотой и выделялся водород. Он, в свою очередь, реагировал с мышьяком или с любым его соединением, образуя газообразный мышьяковистый водород, улетучивающийся через сопло. Газ поджигали, а над пламенем держали холодное фарфоровое блюдце. На нем и оседал мышьяк в виде металлических бляшек-разумеется, если он был в газе. Способ позволял определить дозу в одну тысячную долю миллиграмма мышьяка.
Тогда же столкнулись с парадоксом: пробы иногда давали положительный ответ, когда мышьяка в растворе заведомо не было. Оказалось, что в цинке и серной кислоте, использовавшихся в реакциях, уже изначально содержалась некоторая примесь мышьяка. Его в природе куда больше, чем думали в те времена.
Примеси мышьяка встречаются во многих горных породах и даже в обычной почве. Его содержание в земной коре по массе составляет 5 10^4. Мышьяка на Земле в несколько раз больше, чем, скажем, вольфрама и молибдена.
За последние годы загрязнение окружающей среды соединениями мышьяка превратилось в проблему почти глобальную. В отходящих газах мышьяковых заводов содержится до 0,25 г/м3 мышьяковистого ангидрида, то есть в течение часа из трубы в воздух попадает до полутора килограмм яда. А предельно допустимой концентрацией мышьяка в воздухе считают величину 0,003 мг/м3. Заводы по производству мышьяка не самые опасные и не главные источники загрязнения природы соединениями этого элемента. Гораздо опаснее предприятия цветной металлургии (в донных осадках вблизи медеплавильных заводов огромные количества мышьяка — до 10 000 мг/кг), электростанции, сжигающие каменный уголь (до 1 500 мг/кг), и торф (до 340 мг/кт). Немало мышьяковистого ангидрида у коксовых печей (0,025 — 0,152 мг/м3). Природный мышьяковый фон в десятки, а то и в сотни раз ниже: в «обычном» воздухе содержится, как правило, до 4 нг/м3 тридцать третьего элемента.
Мышьяк — один из самых «несамостоятельных» элементов. Его попутно добывают вместе с сырьём для производства меди, свинца, золота, цинка, олова и других цветных металлов.
Металлический мышьяк применяют для получения сплавов цветных металлов с повышенной коррозионной стойкостью, прочностью. Более 6 000 органических и неорганических соединений мышьяка используют в производстве полупроводниковых материалов, микросхем, специальных стёкол, волоконной оптики, выращивании монокристаллов для лазеров, плёночной электронике.
Некоторые соединения мышьяка применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями — мышьяковистый ангидрид, мышьяковистый кальций, мышьяковистый натрий, парижскую зелень.
Добавляют мышьяк к краскам, чтобы не так быстро обрастали днища кораблей. Безуспешно пытались эти краски заменить чем-то менее токсичным.
Благодаря своей нерастворимости мышьяк в чистом виде отравления вызвать не может. Зато, окисляясь слюной, потом или иной телесной субстанцией, он превращается в яд. Почти любая живая ткань помогает мышьяку истребить самое себя, восстановив его до трёхвалентного соединения — в первую очередь мышьяковистого ангидрида. На коже и слизистых оболочках порошкообразный мышьяк, даже свободный от своей трёхокиси, вызывает экземы, язвы и нагноения. Токсичность соединений мышьяка связано с изменениями в капиллярах, нервной системе; с нарушениями обмена веществ.
Известны отравления людей в помещениях, стены которых были выкрашены краской, содержащей мышьяк. Некоторые соединения трёхвалентного мышьяка изначально синтезировали и применяли только в качестве отравляющих веществ. Это этилдихлорарсин, метилдихлорарсин, дифенилхлорарсин, адамсит, люизит. В мире их накоплено десятки тысяч тонн.