Применение мышьяка
Чрезвычайно токсичный газообразный мышьяк (AsH3) занимает важное место в производстве микрочипов. Ацетат арсенита меди, используемый для борьбы с вредителями в виноградарстве, сейчас запрещен во многих странах. Другие соединения мышьяка служат консервантами для древесины, используются в обработке стекла, химической промышленности или вместе с галлием и индием в полупроводниковой технологии.
Голландские художники использовали мышьяк в качестве желтого пигмента. Соединения мышьяка также использовались для химического оружия во время Первой мировой войны. Во время войны во Вьетнаме диметиларьяновая кислота использовалась для уничтожения посевов риса.
Мышьяк также использовался в лечебных целях. В 19 веке водный раствор арсенита калия (раствор Фаулера) использовался, в частности, для лечения хронической бронхиальной астмы, а в начале 20 века другие соединения мышьяка применялись для лечения сифилиса.
Влияние мышьяка на здоровье
Мышьяк — один из самых токсичных элементов. Неорганические соединения мышьяка встречаются в природе в небольших количествах и могут попадать в организм с пищей, водой и воздухом. Поглощение мышьяка также может происходить при контакте кожи с мышьякосодержащей почвой или водой.
Общее количество мышьяка в организме человека 0,5-15 мг. 60-90% многих соединений мышьяка усваиваются человеком. Также возможно привыкнуть к определенному количеству мышьяка. Вскоре после всасывания мышьяк может быть обнаружен в печени, почках, селезенке, легких и пищеварительном тракте. То, что не выводится с мочой, может быть обнаружено в коже, волосах, ногтях, костях и зубах. Длительное воздействие мышьяка на тело может привести к повреждению практически всех органов, может измениться пигментация кожи, произойти выпадение волос и нарушение роста ногтей.
Рыба и морские животные часто могут содержать большие количества, поскольку они поглощают мышьяк из воды. К счастью, это довольно безвредная органическая форма мышьяка.
Потребление мышьяком может стать довольно проблем для тех людей, которые обращаются с ним на рабочем месте, пьют значительное количество вина, живут в комнатах с обработанной мышьяком древесиной или рядом с пахотными землями, которые были обработаны пестицидами, содержащими мышьяк.
Воздействие неорганического мышьяка может иметь различные последствия для здоровья — например, раздражение желудка и кишечника, снижение выработки красных и белых кровяных телец, изменения кожных покровов и раздражение легких. Также считается, что употребление значительных количеств неорганического мышьяка увеличивает вероятность развития рака. Кроме того, могут возникнуть бесплодие, выкидыши, кожные заболевания, снижение иммунитета, сердечные заболевания и повреждение головного мозга.
Острая токсичность неорганических соединений мышьяка обычно намного выше, чем у органических. Токсический эффект возникает из-за связывания серосодержащих ферментов и их блокирования. Симптомами острого отравления мышьяком являются тошнота, рвота, диарея, цианоз, нерегулярное сердцебиение, спутанность сознания и галлюцинации. С другой стороны, хроническое отравление мышьяком имеет довольно неспецифические симптомы, которые могут включать сонливость, депрессию, нарушения сна и головные боли.
Воздействие мышьяка на окружающую среду
Мышьяк естественным образом встречается в почве и минералах в небольших концентрациях и может попадать в воздух и воду в результате ветровой эрозии и выщелачивания.
Мышьяк трудно превратить в водорастворимое или летучее вещество. Это означает, что обычно в определенном месте не накапливаются его большие концентрации. Но именно здесь человеческая деятельность вызывает изменение к худшему. Мышьяк, который улетучивается, например, при добыче или выплавке руды, обычно гораздо более подвижен и поэтому легче распространяется.
Источниками мышьяка являются, в частности, медная промышленность, производство свинца и цинка, сельское хозяйство.
Растения довольно легко усваивают мышьяк, поэтому его часто можно найти в больших количествах в пище. Концентрации опасного неорганического мышьяка, который можно найти во многих поверхностных водах, накапливаются в организмах водных организмов и могут вызывать изменения генетического материала.
Мышьяк и вода
Мышьяк составляет около 2-4 частей на миллиард в морской воде и только 0,5-2 частей на миллиард в речной воде. Половина этого количества связана с твердыми частицами в речных отложениях. Пресноводные и морские водоросли содержат мышьяка от 1 до 250 ppm, пресноводные макрофиты от 2 до 1450 ppm, морские моллюски от 1 до 70 ppm, морские ракообразные от 0,5 до 69 ppm и рыба от 0,2 до 320 ppm (все значения относятся к сухому веществу). У некоторых морских организмов, таких как водоросли и креветки, мышьяк присутствует в форме мышьяковоорганических соединений.
Как и в каких соединениях мышьяк реагирует с водой?
Элементарный мышьяк не реагирует с водой при нормальных условиях в отсутствие воздуха. Хотя он не вступает в реакцию с сухим воздухом, на влажном воздухе он начинает тускнеть.
В природных водах мышьяк участвует во многих реакциях окисления и восстановления, в реакциях ионного обмена, осаждения и адсорбции. Например, адсорбция мышьяка на взвешенных частицах и соосаждение с гидроксидами алюминия или железа означает, что большая часть мышьяка из воды попадает в осадок.
Растворимость мышьяка и / или его соединений в воде
Элементарный мышьяк является относительно плохо растворимым в воде веществом, тогда как его соединения могут быть хорошо растворимыми. Примеры растворимости в воде различных соединений мышьяка являются мышьяк (III) гидрид, имеющий растворимость 700 мг / л и сульфид мышьяка (III) с 0,5 мг / л.
Как мышьяк может попасть в воду?
Соединения мышьяка — одно из наиболее распространенных веществ в земной коре, могут выделяться во время горных работ и распространяться в окружающей среде. Например, в грунтовых водах также можно найти мышьяк, который растворяется при выветривании горных пород и почвы. Концентрация мышьяка в грунтовых водах может быть высокой, особенно в районах с геотермальной активностью. В водных экосистемах в основном присутствуют неорганические соединения мышьяка, которые образуются из арсенолита (As2O3), орпимента (As2S3), мышьякового гравия (AsFeS) и реальгара (As4S4).
В грибах, которые растут вблизи бывших плавильных комбинатов, в сухом веществе обнаружены концентрации до 50 мг / кг мышьяка. Металлический мышьяк перерабатывается в сплавы с другими металлами, такими как свинец или медь, для повышения их твердости.
