Статьи
887 0

Мышьяк для чего используют

Мышьяк для чего используют

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. Некоторые соединения мышьяка используют в качестве боевых отравляющих веществ. Токсические свойства мышьяка используются в стоматологической практике для умерщвления пульпы зуба. В медицине, препараты мышьяка применяют в качестве лекарства, повышающего общий тонус организма, для стимуляции увеличения количества эритроцитов. 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.

Мышьяк

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

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/см 3; 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 -6 cm 2 /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 As4и 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/см 3. 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/см 3. Выше температуры 270° С эти модификации переходят в серый мышьяк.

Читать еще: Врач ортодонт это

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/см 3. Хрупкий. Диагностируется по характерному запаху чеснока при ударе. Спайность совершенная по <0001и 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

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Мышьяк встречается в гидротермальных месторождениях в виде метаколлоидных образований в пустотах, образуясь, очевидно, в последние моменты гидротермальной деятельности. В ассоциации с ним могут встречаться различные по составу мышьяковистые, сурьмянистые, реже сернистые соединения никеля, кобальта, серебра, свинца и др., а также нерудные минералы.

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. 76) мышьяк был найден также в районе ст. Джалинда, Амурской ж. д. и в других местах.

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

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

СТАЙЛАБ предлагает стандарты мышьяка, его форм и соединений для анализа его содержания в продуктах питания методами ИСП и ИСП-МС.

Стандарты мышьяксодержащих стимуляторов роста для анализа по ГОСТ 33616-2015

Мышьяк – это полуметалл. В неорганических соединениях наиболее распространен трехвалентный мышьяк, в органических же чаще встречается пятивалентный. Чаще всего мышьяк получают из арсенопирита. Кроме того, он содержится в качестве примеси во многих минералах и рудах, в том числе, в оловянных рудах. В средние века это порой приводило к отравлениям мышьяком из-за использования оловянной посуды. В античной Греции и Древнем Риме два соединения мышьяка – реальгар (AsS) и аурипигмент (As2S3) применяли в качестве красителей: оранжево-красного и лимонно-желтого. Их и другие соединения мышьяка, в том числе, мышьяковый зеленый использовали для окрашивания тканей в яркие цвета. Обои, одежда и элементы декора, например, искусственные цветы, изготовленные из этих тканей, содержали значительные количества мышьяка. Их использование приводило к отравлениям, хотя и в меньшей степени, чем изготовление.

Читать еще: Хлоргексидин для полости рта

В настоящее время мышьяк используют при изготовлении свинцовой дроби, поскольку сплав этих веществ прочнеесвинца. Его также применяют для синтеза некоторых полупроводников. Соединения мышьяка используют в пиротехнике, для изготовления красок и стекла, в кожевенной промышленности. Какодил и люизит, запах которого напоминает запах герани, применяли в Первой Мировой войне в качестве боевых отравляющих веществ. Люизит легко проникает через одежду, резину противогазов и латекс защитных перчаток. В настоящее время большая часть запасов люизита ликвидирована, а современные противогазы и защитные костюмы не пропускают его. Какодиловую кислоту до сих пор используют в качестве гербицида.

Мышьяк и его соединения долгое время применяли в медицине, как народной, так и официальной. В 1910-х годах соединение мышьяка арсфенамин, или сальварсан, использовали для лечения сифилиса. В 1912 году Пауль Эрлих, разработавший сальварсан, предложил заменить его менее токсичным неосальварсаном, или новарсенолом. Эти препараты исключили из Реестра лекарственных средств Российской Федерации только в 2001 году. В 50-х годах XX века малые дозы мышьяка применяли качестве общеукрепляющего средства и для лечения акне и анемии. Триоксид мышьяка (As2O3) иногда используют в стоматологии для умерщвления зубных нервов, однако эта практика постепенно замещается использованием местной анестезии.

Механизм токсичности мышьяка основан на его способности взаимодействовать с тиоловыми (-SH) группами ферментов и препятствовать их функционированию. Подобный же механизм действия имеют ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы. Мышьяк способен проникать в организм как при проглатывании, так и при вдыхании, а также при контакте с кожей. Симптомы острого отравления мышьяком напоминаютхолеру: боли в животе, водянистая диарея, рвота, головные боли, тахикардия, снижение артериального давления. Как это сходство, так и отсутствие у мышьяка вкуса, приводило ко множеству криминальных отравлений его соединениями. Появление эффективных методик анализа мышьяка затрудняет подобное его использование.

При тяжелых острых отравлениях мышьяком может развиться энцефалопатия – атрофия коры головного мозга. Возможно также развитие отека легких и дыхательной недостаточности. Мышьяк повреждает слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, а также вызывает гемолиз – разрушение эритроцитов и, в некоторых случаях, токсический гепатит. Кроме того, длительное воздействие высоких доз мышьяка, как показало использование сальварсана, может приводить к слепоте, глухоте, поражениям печени, аллергическим реакциям.

Хроническое отравление мышьяком происходит при длительном его употреблении в малых дозах, например, с водой, как это происходит в Бангладеше, или морепродуктами. Оно приводит к неврологическим нарушениям и к нарушениям работы сердца: миокардитам и перикардитам, к изъязвлениям кожи и кератозам. Постоянное воздействие невысоких доз мышьяка приводит к ишемической болезни сердца, повышенному риску инсультов, а также ассоциируется с развитием диабета. Это вещество также связывают с гиповитаминозомвитамина Аи сопутствующими состояниями. Мышьяк способен накапливаться в щитовидной железе, что приводит к ее разрастанию – «зобу». Кроме того, он и его неорганические соединения являются канцерогенами и, предположительно, генотоксичны.

Соединения мышьяка присутствуют в почве и грунтовых водах, в дыме и промышленных отходах, в различных изделиях. Со стоками он попадает в моря, и заметные количества мышьяка содержатся в морепродуктах, в том числе, в ракообразных. Это обусловлено способностью мышьяка к биоаккумуляции. Мышьяк является экотоксикантом. Как в воде, так и в почве соединения трехвалентного мышьяка обладают большей биологической доступностью и, следовательно, опасностью для окружающей среды.

В Российской Федерации и странах Таможенного Союза максимально допустимые концентрации свинца в пищевых продуктах и воде указаны в ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 033/2013 «О безопасности молочной продукции», «Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требованиях к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» и в других регламентах. Согласно им, содержание мышьяка в мясе, мясных продуктах и яйце не должно превышать 0,1 мг/кг, в субпродуктах животного происхождения и продуктах из них – 1 мг/кг, в молоке и молочных продуктах – 0,05 мг/кг. В странах Евросоюза содержание мышьяка в пищевых продуктах также регулируют законодательно. С актуальными нормами можно ознакомиться на сайтеcompact24.com.

Первым аналитическим методом определения мышьяка считается проба Марша. Химик Джеймс Марш опубликовал эту методику анализа мышьяка в 1836 году. Она основана на восстановлении соединений мышьяка до крайне токсичного арсина. Этот газ пропускают через горячую стеклянную трубку, в которой образуется мышьяковое зеркало. В настоящее время для анализа мышьяка используют колориметрические, спектрофотометрические, инверсионно-вольтамперметрические, атомно-абсорбционные методы. С 1 июля 2018 года вступает в силу ГОСТ 34141-2017 «Продукты пищевые, корма, продовольственное сырье. Определение мышьяка, кадмия, ртути и свинца методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой». Этот метод обладает очень высокой точностью и чувствительностью. Он позволяет определять мышьяк в концентрациях от 0,010 мг/кг.

Читать еще: Понос при прорезывании клыков у детей

Стандарты SPEX CertiPrep для анализа мышьяка методами ИСП и ИСП-МС изготавливаются в соответствии с ISO 17034:2016 (аккредитация A2LA). Система контроля качества соответствует ISO 9001:2015 (аккредитация DQS). Их стабильность и точность концентрации гарантируется производителем.

Современное лечение пульпита без применения мышьяка

Пациентка К. обратилась в клинику с жалобами на сильные боли в десне в области 47 зуба. Зуб лечился 3 дня назад в хозрасчётном отделении районной поликлиники по поводу хронического пульпита.

ФОТО 1:Видны девитализирующий материал в устье корневого канала и некротизированная десна между зубами на фоне воспалённых мягких тканей.

ФОТО 2:В день обращения к нам в клинику были обработаны и запломбированы каналы, проведена обработка десны, поставлена герметичная временная пломба (см. рентген).

ФОТО 3:Фото через 1 неделю: воспаление десны и мягких тканей ликвидировано.

ФOTO 4:через месяц, зуб полностью восстановлен керамической вкладкой.

Для справки:Методы лечения пульпита различаются способом обезболивания пульпы. Если применяются девитализирующие пасты (параформальдегид, паста с мышьяком и т.д.) для того чтобы “убить нерв”, то методы носят название девитальных. А если лечение проходит под анестезией и без применения препаратов, убивающих пульпу, то такие методы называю витальными.

Все знают, что мышьяк – это яд. Но его можно использовать в мирных целях. И старшее поколение наверняка помнит, что раньше мышьяк применялся стоматологами для того, чтобы «убить нерв». При этом с мышьяком в зубе ни в коем случае нельзя было «переходить» больше назначенного времени. А зачем он использовался?

Для лечения пульпита (воспаление «нерва») пульпу зуба необходимо удалить и запломбировать очищенные каналы зуба. Поскольку раньше анестетики были недостаточно «сильными», а инструменты для работы в каналах – недостаточно тонкими и гибкими, стоматолог использовал мышьяк, чтобы подстраховаться, чтобы нечему было болеть в зубе во время или после манипуляции.

И уже тогда возникли термины «мышьяковистый периодонтит» и «мышьяковистый пародонтит», а в учебниках для стоматологов появились страшные картинки, иллюстрирующие осложнения, вызванные применением мышьяка, такие как остеомиелит и медиастенит. В каждом стоматологическом кабинете даже имелся антидот – унитиол на случай передозировки препарата.

Казалось бы все в прошлом. Но случай, с которого я начала рассказ произошёл на днях. На фотографии(ФОТО 1)видна «убитая» десна.

С целью лечения хронического пульпита стоматолог районной поликлиники наложил пациентке на пульпу 47 зуба девитализирующее средство (одно из самых популярных в наше время), после чего установил временную пломбу. А на третий день пациентка пришла ко мне с жалобами на боли в десне. Материал для временной пломбы оказался недостаточно герметичным, и токсичный препарат «протёк» в десну, вызвав её некроз и воспаление окружающих тканей. Окончательные последствия станут понятны через некоторое время и будут зависеть от того, успел ли токсичный препарат подействовать на кость челюсти.

В настоящее время девитализирующие средства (дословно можно перевести как «лишающие жизни») вместо мышьяка содержат параформальдегид, токсическое действие которого «отравляет» пульпу и приводит к её гибели. Но если препарата окажется больше, чем требуется, то помимо пульпы будут отравлены и другие ткани, окружающие зуб. И как следствие – разовьётся токсический периодонтит.

В аннотации к такому препарату не указано какое именно количество вещества применять в том или ином случае. Производители туманно написали: «на усмотрение врача». Как врач, я понимаю, что каждый живой организм индивидуален, поэтому безопасное количество средства для одного пациента может оказаться токсичным для другого. Это зависит от многих факторов: стадии воспаления пульпы, объёма пульпарной ткани, формы канала и возраста пациента и т.д.

Высока вероятность ошибки при применении девитализирующих средств.

Но главное: зачем использовать потенциально опасную методику?

Ведь современный врач располагает широким арсеналом средств, инструментов и методов для безопасного лечения пульпита. Выбор анестетиков позволяет тем или иным способом достичь анестезии у любого пациента, никиль-титановые инструменты позволяют забраться в искривлённые каналы и под контролем микроскопа вычистить пульпу, а промывание каналов антисептиками растворяет оставшуюся живую ткань внутри канала и обезвреживает микроорганизмы.

Если стоматолог применяет современные методики, зачем ему возвращаться к девитализирующим средствам?!

Допускаю только один повод для применения девитализирующего препарата – нехватка времени врача или пациента для полноценной обработки каналов в тот визит. К счастью, это единичные случаи в практике.

Добавить комментарий