Ինչ է մկնդեղը: Սահմանում, բանաձև, հատկություններ: Մենդելեևի տարրերի պարբերական աղյուսակը՝ մկնդեղ Տարրի դիրքը պարբերական աղյուսակում մկնդեղ

Արսենը (անունը գալիս է մուկ բառից, որն օգտագործվում է մկներին խայծի համար) պարբերական համակարգի երեսուներորդ տարրն է։ Վերաբերում է կիսամետաղներին։ Թթվի հետ միանալիս այն աղեր չի առաջացնում՝ լինելով թթու առաջացնող նյութ։ Կարող է առաջացնել ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներ: Արսենն ունի երեք ներկայումս հայտնի բյուրեղային ցանցային կառուցվածք: Դեղին մկնդեղը ցուցադրում է բնորոշ ոչ մետաղական, ամորֆ մկնդեղի հատկությունները սև է, իսկ ամենակայուն մետաղական մկնդեղը մոխրագույն է: Բնության մեջ այն առավել հաճախ հանդիպում է միացությունների տեսքով, ավելի քիչ՝ ազատ վիճակում։ Առավել տարածված են մկնդեղի միացությունները մետաղների հետ (արսենիդներ), ինչպիսիք են մկնդեղի երկաթը (արսենոպիրիտ, թունավոր պիրիտ), նիկելը (կուպֆերնիկել, որն այդպես է կոչվել պղնձի հանքաքարի նմանության պատճառով): Մկնդեղը ցածր ակտիվ տարր է, ջրի մեջ չլուծվող, և նրա միացությունները դասակարգվում են որպես թեթևակի լուծվող նյութեր: Մկնդեղի օքսիդացումը տեղի է ունենում տաքացման ժամանակ, սենյակային ջերմաստիճանում այս ռեակցիան շատ դանդաղ է ընթանում:

Արսենի բոլոր միացությունները շատ ուժեղ թունավոր նյութեր են, որոնք բացասաբար են ազդում ոչ միայն աղեստամոքսային տրակտի, այլև նյարդային համակարգի վրա: Պատմությունը գիտի մկնդեղով և նրա ածանցյալներով թունավորման բազմաթիվ աղմկահարույց դեպքեր։ Արսենի միացությունները որպես թույն օգտագործվել են ոչ միայն միջնադարյան Ֆրանսիայում, դրանք հայտնի են եղել անգամ Հին Հռոմում և Հունաստանում։ Մկնդեղի` որպես հզոր թույնի հանրաճանաչությունը բացատրվում է նրանով, որ սննդի մեջ այն հայտնաբերելը գրեթե անհնար է, այն չունի ոչ հոտ, ոչ համ: Տաքացնելիս այն վերածվում է մկնդեղի օքսիդի։ Մկնդեղի թունավորման ախտորոշումը բավականին դժվար է, քանի որ այն ունի տարբեր հիվանդությունների ախտանշաններ։ Ամենից հաճախ մկնդեղի թունավորումը շփոթում են խոլերայի հետ:

Որտե՞ղ է օգտագործվում մկնդեղը:

Չնայած իրենց թունավորությանը, մկնդեղի ածանցյալները օգտագործվում են ոչ միայն մկների և առնետների խայծի համար: Քանի որ մաքուր մկնդեղն ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն, այն օգտագործվում է որպես դոպանտ, որը անհրաժեշտ տեսակի հաղորդունակություն է հաղորդում կիսահաղորդիչներին, ինչպիսիք են գերմանիումը և սիլիցիումը: Գունավոր մետալուրգիայում մկնդեղն օգտագործվում է որպես հավելում, որը գազային միջավայրում տալիս է համաձուլվածքների ուժ, կարծրություն և կոռոզիոն դիմադրություն։ Ապակեգործության մեջ այն փոքր քանակությամբ ավելացվում է ապակին պայծառացնելու համար, բացի այդ, այն հայտնի «Վիեննայի ապակու» մի մասն է: Նիկելինը օգտագործվում է ապակին կանաչ գույնի համար: Կաշի արդյունաբերության մեջ մկնդեղի սուլֆատային միացություններն օգտագործվում են կաշվի մշակման ժամանակ՝ մազերը հեռացնելու համար: Արսենը լաքերի և ներկերի մի մասն է: Փայտամշակման արդյունաբերության մեջ մկնդեղն օգտագործվում է որպես հակասեպտիկ: Պիրոտեխնիկայում «հունական կրակը» պատրաստվում է մկնդեղի սուլֆիդային միացություններից և օգտագործվում է լուցկիների արտադրության մեջ: Արսենի որոշ միացություններ օգտագործվում են որպես քիմիական պատերազմի նյութեր: Մկնդեղի թունավոր հատկությունները օգտագործվում են ատամնաբուժական պրակտիկայում՝ ատամների պուլպը սպանելու համար: Բժշկության մեջ մկնդեղի պատրաստուկներն օգտագործվում են որպես դեղամիջոց, որը բարձրացնում է մարմնի ընդհանուր տոնուսը, խթանում է արյան կարմիր բջիջների քանակի ավելացումը։ Արսենը արգելակող ազդեցություն ունի լեյկոցիտների ձևավորման վրա, ուստի այն օգտագործվում է լեյկոզների որոշ ձևերի բուժման համար: Հայտնի են հսկայական քանակությամբ բժշկական պատրաստուկներ, որոնք հիմնված են մկնդեղի վրա, սակայն վերջերս դրանք աստիճանաբար փոխարինվել են ոչ այնքան թունավոր դեղամիջոցներով։

Չնայած իր թունավորությանը, մկնդեղը ամենակարևոր տարրերից մեկն է: Նրա միացումների հետ աշխատելիս պետք է պահպանել անվտանգության կանոնները, ինչը կօգնի խուսափել անցանկալի հետևանքներից։

Արսենը ազոտային խմբի քիմիական տարր է (պարբերական աղյուսակի 15-րդ խումբ): Սա մոխրագույն, մետաղական, փխրուն նյութ է (α-մկնդեղ)՝ ռոմբոեդրալ բյուրեղային ցանցով: Երբ տաքացվում է մինչև 600°C, As sublimates. Երբ գոլորշին սառչում է, հայտնվում է նոր փոփոխություն՝ դեղին մկնդեղ: 270°C-ից բարձր As-ի բոլոր ձևերը վերածվում են սև մկնդեղի:

Հայտնաբերման պատմություն

Թե ինչ էր մկնդեղը, հայտնի էր դեռ շատ առաջ, երբ այն ճանաչվեց որպես քիմիական տարր: 4-րդ դարում։ մ.թ.ա ե. Արիստոտելը նշել է սանդարակ կոչվող նյութը, որն այժմ համարվում է ռեալգար կամ մկնդեղի սուլֆիդ։ Իսկ 1-ին դարում մ.թ. ե. գրողներ Պլինիոս Ավագը և Պեդանիոս Դիոսկորիդեսը նկարագրել են զարդը` ներկանյութը, ինչպես 2 S 3: 11-րդ դարում n. ե. «Արսենի» երեք տեսակ կար՝ սպիտակ (As 4 O 6), դեղին (As 2 S 3) և կարմիր (As 4 S 4): Տարրն ինքնին, հավանաբար, առաջին անգամ մեկուսացվել է 13-րդ դարում Ալբերտուս Մագնուսի կողմից, ով նշել է մետաղի նման նյութի տեսքը, երբ մկնդեղը՝ As 2 S 3-ի մեկ այլ անվանումը, օճառով տաքացրել են: Բայց վստահություն չկա, որ այս բնագետը մաքուր մկնդեղ է ստացել: Մաքուր մեկուսացման առաջին իսկական վկայությունը թվագրվում է 1649 թվականին: Գերմանացի դեղագործ Յոհան Շրյոդերը մկնդեղը պատրաստել է ածխի առկայության դեպքում տաքացնելով դրա օքսիդը։ Ավելի ուշ ֆրանսիացի բժիշկ և քիմիկոս Նիկոլա Լեմերին նկատեց այս քիմիական տարրի ձևավորումը՝ տաքացնելով դրա օքսիդի, օճառի և պոտաշի խառնուրդը։ 18-րդ դարի սկզբին մկնդեղն արդեն հայտնի էր որպես եզակի կիսամետաղ։

Տարածվածություն

Երկրակեղևում մկնդեղի կոնցենտրացիան ցածր է և կազմում է 1,5 պրոմիլ: Այն հայտնաբերված է հողում և հանքանյութերում և կարող է արտանետվել օդ, ջուր և հող՝ քամու և ջրային էրոզիայի միջոցով: Բացի այդ, տարերքը մթնոլորտ է ներթափանցում այլ աղբյուրներից: Հրաբխային ժայթքման արդյունքում օդ է արտանետվում տարեկան մոտ 3 հազար տոննա մկնդեղ, միկրոօրգանիզմներն արտադրում են տարեկան 20 հազար տոննա ցնդող մեթիլարսին, իսկ հանածո վառելիքի այրման արդյունքում՝ 80 հազար տոննա: նույն ժամանակահատվածում:

Չնայած այն հանգամանքին, որ Ասը մահացու թույն է, այն որոշ կենդանիների և, հնարավոր է, մարդկանց սննդակարգի կարևոր բաղադրիչ է, թեև պահանջվող չափաբաժինը չի գերազանցում 0,01 մգ/օրը։

Արսենը չափազանց դժվար է վերածվել ջրում լուծվող կամ ցնդող վիճակի: Այն, որ այն բավականին շարժական է, նշանակում է, որ նյութի մեծ կոնցենտրացիաները չեն կարող հայտնվել մեկ տեղում։ Սա մի կողմից լավ բան է, բայց մյուս կողմից տարածման հեշտությունն է պատճառը, որ մկնդեղի աղտոտումը դառնում է ավելի մեծ խնդիր: Մարդու գործունեության շնորհիվ, հիմնականում հանքարդյունաբերության և ձուլման միջոցով, սովորաբար անշարժ քիմիական տարրը գաղթում է և այժմ այն ​​կարող է հայտնաբերվել բնական կոնցենտրացիայից տարբեր վայրերում:

Երկրակեղևում մկնդեղի քանակը կազմում է մոտ 5 գ մեկ տոննայի դիմաց։ Տիեզերքում նրա կոնցենտրացիան գնահատվում է 4 ատոմ սիլիցիումի միլիոն ատոմի համար։ Այս տարրը տարածված է. Դրա փոքր քանակությունը առկա է հայրենի նահանգում։ Որպես կանոն, 90-98% մաքրությամբ մկնդեղի գոյացությունները հանդիպում են մետաղների հետ միասին, ինչպիսիք են անտիմոնը և արծաթը։ Դրա մեծ մասը, սակայն, ներառված է ավելի քան 150 տարբեր միներալների մեջ՝ սուլֆիդներ, արսենիդներ, սուլֆոարսենիդներ և արսենիտներ: Արսենոպիրիտ FeAsS-ը As պարունակող ամենատարածված միներալներից է: Մկնդեղի այլ սովորական միացություններ են ռեալգար As 4 S 4, orpiment As 2 S 3, lellingite FeAs 2 և enargite Cu 3 AsS 4 հանքանյութերը: Տարածված է նաև մկնդեղի օքսիդը: Այս նյութի մեծ մասը պղնձի, կապարի, կոբալտի և ոսկու հանքաքարերի ձուլման կողմնակի արտադրանք է։

Բնության մեջ կա մկնդեղի միայն մեկ կայուն իզոտոպ՝ 75 Աս. Արհեստական ​​ռադիոակտիվ իզոտոպներից առանձնանում է 76, ինչպես 26,4 ժամ կիսամյակի դեպքում, բժշկական ախտորոշման մեջ օգտագործվում են մկնդեղ-72, -74 և -76:

Արդյունաբերական արտադրություն և կիրառություն

Մետաղական մկնդեղը ստացվում է արսենոպիրիտը տաքացնելով մինչև 650-700 °C առանց օդի հասանելիության: Եթե ​​արսենոպիրիտը և այլ մետաղական հանքաքարերը տաքացվում են թթվածնով, ապա As-ը հեշտությամբ միանում է դրա հետ՝ ձևավորելով հեշտությամբ սուբլիմացվող As 4 O 6, որը նաև հայտնի է որպես «սպիտակ մկնդեղ»: Օքսիդի գոլորշին հավաքվում և խտացվում է, իսկ հետո մաքրվում կրկնակի սուբլիմացիայի միջոցով: Աս-ի մեծ մասը արտադրվում է այդպիսով ստացված սպիտակ մկնդեղի ածխածնի հետ վերացման արդյունքում:

Արսենի մետաղի համաշխարհային սպառումը համեմատաբար փոքր է՝ տարեկան ընդամենը մի քանի հարյուր տոննա: Սպառվողի մեծ մասը գալիս է Շվեդիայից։ Այն օգտագործվում է մետալուրգիայում՝ շնորհիվ իր մետալոիդ հատկությունների։ Մոտ 1% մկնդեղ օգտագործվում է կապարի կրակոցի արտադրության մեջ, քանի որ այն բարելավում է հալված կաթիլի կլորությունը: Կապարի հիմքով կրող համաձուլվածքների հատկությունները բարելավվում են ինչպես ջերմային, այնպես էլ մեխանիկական առումով, երբ դրանք պարունակում են մոտ 3% մկնդեղ: Այս քիմիական տարրի փոքր քանակությունների առկայությունը կապարի համաձուլվածքներում կարծրացնում է դրանք մարտկոցներում և մալուխային զրահներում օգտագործելու համար: Մկնդեղի փոքր կեղտերը մեծացնում են պղնձի և արույրի կոռոզիոն դիմադրությունը և ջերմային հատկությունները: Իր մաքուր տեսքով քիմիական տարրային As-ն օգտագործվում է բրոնզե ծածկույթի և պիրոտեխնիկայի համար: Բարձր մաքրված մկնդեղը կիրառություն ունի կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայի մեջ, որտեղ այն օգտագործվում է սիլիցիումի և գերմանիումի հետ, ինչպես նաև գալիումի արսենիդի (GaAs) տեսքով դիոդներում, լազերներում և տրանզիստորներում:

Որպես կապեր

Քանի որ մկնդեղի վալենտությունը 3 և 5 է, և այն ունի օքսիդացման մի շարք -3-ից մինչև +5, տարրը կարող է ձևավորել տարբեր տեսակի միացություններ: Առևտրային առումով նրա կարևորագույն ձևերն են As 4 O 6 և As 2 O 5: Արսենի օքսիդը, որը սովորաբար հայտնի է որպես սպիտակ մկնդեղ, պղնձի, կապարի և որոշ այլ մետաղների, ինչպես նաև արսենոպիրիտի և սուլֆիդային հանքաքարերի թրծման կողմնակի արտադրանք է: Այն մեկնարկային նյութ է այլ միացությունների մեծ մասի համար: Օգտագործվում է նաև թունաքիմիկատներում, որպես գունազերծող նյութ ապակու արտադրության մեջ և որպես կաշվի կոնսերվանտ։ Արսենի պենտօքսիդը ձևավորվում է, երբ սպիտակ մկնդեսը ենթարկվում է օքսիդացնող նյութի (օրինակ՝ ազոտական ​​թթվի): Այն միջատասպանների, թունաքիմիկատների և մետաղական սոսինձների հիմնական բաղադրիչն է:

Արսինը (AsH 3), անգույն թունավոր գազ, որը կազմված է մկնդեղից և ջրածնից, մեկ այլ հայտնի նյութ է։ Նյութը, որը նաև կոչվում է մկնդեղի ջրածին, ստացվում է մետաղների արսենիդների հիդրոլիզից և թթվային լուծույթներում մկնդեղի միացություններից մետաղների վերացման արդյունքում։ Այն գտել է կիրառություն որպես կիսահաղորդիչների մեջ դոպանտ և որպես քիմիական պատերազմի նյութ: Գյուղատնտեսության մեջ մեծ նշանակություն ունեն մկնդեղի թթուն (H 3 AsO 4), կապարի արսենատը (PbHAsO 4) և կալցիումի արսենատը [Ca 3 (AsO 4) 2], որոնք օգտագործվում են հողի մանրէազերծման և վնասատուների դեմ պայքարի համար։

Արսենը քիմիական տարր է, որը կազմում է բազմաթիվ օրգանական միացություններ: Cacodyne (CH 3) 2 As−As (CH 3) 2, օրինակ, օգտագործվում է լայնորեն օգտագործվող չորացուցիչ (չորացնող միջոց) կակոդիլաթթվի պատրաստման համար։ Տարրերի բարդ օրգանական միացություններն օգտագործվում են որոշ հիվանդությունների բուժման ժամանակ, օրինակ՝ միկրոօրգանիզմների կողմից առաջացած ամեոբային դիզենտերիա։

Ֆիզիկական հատկություններ

Ի՞նչ է մկնդեղն իր ֆիզիկական հատկություններով: Իր ամենակայուն վիճակում այն ​​փխրուն, պողպատամոխրագույն պինդ է, ցածր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությամբ: Թեև As-ի որոշ ձևեր մետաղական են, այն որպես ոչ մետաղ դասակարգելը մկնդեղի ավելի ճշգրիտ բնութագրումն է: Կան մկնդեղի այլ ձևեր, բայց դրանք այնքան էլ լավ չեն ուսումնասիրված, հատկապես դեղին մետաստաբիլ ձևը, որը բաղկացած է As 4 մոլեկուլներից, ինչպես սպիտակ ֆոսֆոր P4-ը: Մկնդեղը վեհանում է 613 °C ջերմաստիճանում և գոլորշու տեսքով գոյություն ունի որպես 4 մոլեկուլ, որոնք չեն տարանջատվում մինչև մոտ 800 °C ջերմաստիճանը։ Ամբողջական տարանջատումը As 2 մոլեկուլների մեջ տեղի է ունենում 1700 °C ջերմաստիճանում:

Ատոմային կառուցվածքը և կապեր ստեղծելու ունակությունը

Մկնդեղի էլեկտրոնային բանաձևը - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 - նման է ազոտին և ֆոսֆորին, քանի որ արտաքին թաղանթում հինգ էլեկտրոն կա, բայց նրանցից տարբերվում է նախավերջում 18 էլեկտրոն ունենալով: կեղև՝ երկու կամ ութի փոխարեն: Միջուկին 10 դրական լիցքեր ավելացնելը հինգ 3d օրբիտալները լրացնելիս հաճախ առաջացնում է էլեկտրոնային ամպի ընդհանուր նվազում և տարրերի էլեկտրաբացասականության բարձրացում։ Պարբերական աղյուսակում մկնդեղը կարելի է համեմատել այլ խմբերի հետ, որոնք հստակորեն ցույց են տալիս այս օրինաչափությունը: Օրինակ, ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ ցինկն ավելի էլեկտրաբացասական է, քան մագնեզիումը, իսկ գալիումը, քան ալյումինը: Այնուամենայնիվ, հետագա խմբերում այս տարբերությունը նվազում է, և շատերը համաձայն չեն, որ գերմանիումը ավելի էլեկտրաբացասական է, քան սիլիցիումը, չնայած քիմիական ապացույցների առատությանը: Նմանատիպ անցումը 8-ից 18-տարր ունեցող թաղանթից ֆոսֆորից մկնդեղի կարող է մեծացնել էլեկտրաբացասականությունը, սակայն դա մնում է հակասական:

As-ի և P-ի արտաքին թաղանթի նմանությունը հուշում է, որ դրանք կարող են ձևավորել 3 մեկ ատոմում՝ լրացուցիչ չկապված էլեկտրոնային զույգի առկայության դեպքում։ Հետևաբար, օքսիդացման վիճակը պետք է լինի +3 կամ -3՝ կախված հարաբերական փոխադարձ էլեկտրաբացասականությունից: Մկնդեղի կառուցվածքը ենթադրում է նաև արտաքին d-ուղեծրի օգտագործման հնարավորությունը օկտետն ընդարձակելու համար, ինչը թույլ է տալիս տարրին ձևավորել 5 կապ։ Այն իրականացվում է միայն ֆտորի հետ փոխազդելու ժամանակ։ As ատոմում բարդ միացությունների առաջացման համար ազատ էլեկտրոնային զույգի առկայությունը (էլեկտրոնների նվիրատվության միջոցով) շատ ավելի քիչ է արտահայտված, քան ֆոսֆորի և ազոտի մեջ։

Չոր օդում մկնդեղը կայուն է, բայց խոնավ օդում վերածվում է սև օքսիդի։ Նրա գոլորշիները հեշտությամբ այրվում են՝ ձևավորելով As 2 O 3: Ի՞նչ է ազատ մկնդեղը: Այն գործնականում չի ազդում ջրի, ալկալիների և չօքսիդացող թթուների վրա, բայց օքսիդացված է ազոտական ​​թթվով մինչև +5 աստիճան: Հալոգենները և ծծումբը փոխազդում են մկնդեղի հետ, և շատ մետաղներ ձևավորում են արսենիդներ։

Անալիտիկ քիմիա

Մկնդեղ նյութը կարող է որակապես հայտնաբերվել դեղին երանգի տեսքով, որը նստում է աղաթթվի 25% լուծույթի ազդեցության տակ։ As-ի հետքերը սովորաբար որոշվում են՝ այն վերածելով արսինի, որը կարելի է հայտնաբերել Marsh թեստի միջոցով: Արսինը ջերմային կերպով քայքայվում է՝ ձևավորելով մկնդեղի սև հայելի նեղ խողովակի ներսում: Գուցեյթի մեթոդի համաձայն՝ արսինով ներծծված նմուշը մթնում է սնդիկի արտազատման պատճառով։

Արսենի թունաբանական բնութագրերը

Տարրի և նրա ածանցյալների թունավորությունը շատ տարբեր է, սկսած ծայրահեղ թունավոր արսինից և նրա օրգանական ածանցյալներից մինչև պարզապես As, որը համեմատաբար իներտ է: Թե ինչ է մկնդեղը, վկայում է նրա օրգանական միացությունների օգտագործումը որպես քիմիական պատերազմի նյութեր (լյուիզիտ), վեզիկանտ և տերևազերծող (Agent Blue-ը հիմնված է 5% կակոդիլաթթվի և նրա նատրիումի աղի 26% ջրային խառնուրդի վրա):

Ընդհանուր առմամբ, այս քիմիական տարրի ածանցյալները գրգռում են մաշկը և առաջացնում դերմատիտ: Առաջարկվում է նաև պաշտպանություն մկնդեղի պարունակող փոշու ներշնչումից, սակայն թունավորումների մեծ մասը տեղի է ունենում կուլ տալու միջոցով: As-ի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան փոշու մեջ ութժամյա աշխատանքային օրվա ընթացքում 0,5 մգ/մ3 է: Արսինի համար դոզան կրճատվում է մինչև 0,05 ppm: Ի լրումն այս քիմիական տարրի միացությունների՝ որպես թունաքիմիկատների և թունաքիմիկատների օգտագործման, դեղագիտության մեջ մկնդեղի օգտագործումը հնարավորություն տվեց ձեռք բերել սալվարսան՝ սիֆիլիսի դեմ առաջին հաջող դեղամիջոցը:

Առողջության հետևանքները

Արսենը ամենաթունավոր տարրերից մեկն է։ Այս քիմիական նյութի անօրգանական միացությունները բնականաբար հանդիպում են փոքր քանակությամբ: Մարդիկ կարող են ենթարկվել մկնդեղի ազդեցությանը սննդի, ջրի և օդի միջոցով: Շփումը կարող է առաջանալ նաև աղտոտված հողի կամ ջրի հետ մաշկի շփման արդյունքում:

Մարդիկ, ովքեր աշխատում են դրա հետ, ապրում են դրա հետ մշակված փայտից կառուցված տներում և գյուղատնտեսական հողերում, որտեղ նախկինում թունաքիմիկատներ են օգտագործվել, նույնպես ենթակա են ազդեցության:

Անօրգանական մկնդեղը կարող է մարդկանց առողջության վրա մի շարք հետևանքներ առաջացնել, ինչպիսիք են ստամոքսի և աղիների գրգռումը, կարմիր և սպիտակ արյան բջիջների արտադրության նվազումը, մաշկի փոփոխությունները և թոքերի գրգռումը: Ենթադրվում է, որ այս նյութի զգալի քանակությամբ ընդունումը կարող է մեծացնել քաղցկեղի, հատկապես մաշկի, թոքերի, լյարդի և ավշային համակարգի քաղցկեղի զարգացման հավանականությունը:

Անօրգանական մկնդեղի շատ բարձր կոնցենտրացիաները կանանց մոտ առաջացնում են անպտղություն և վիժումներ, դերմատիտ, մարմնի դիմադրողականության նվազում վարակների նկատմամբ, սրտի հետ կապված խնդիրներ և ուղեղի վնաս: Բացի այդ, այս քիմիական տարրը կարող է վնասել ԴՆԹ-ն:

Սպիտակ մկնդեղի մահացու չափաբաժինը 100 մգ է։

Տարրի օրգանական միացությունները չեն առաջացնում քաղցկեղ կամ վնասում գենետիկ կոդը, սակայն բարձր չափաբաժինները կարող են վնասել մարդու առողջությանը, օրինակ՝ առաջացնել նյարդային խանգարումներ կամ որովայնի ցավ։

Հատկություններ Որպես

Արսենի հիմնական քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները հետևյալն են.

• Ատոմային թիվը 33 է։
• Ատոմային քաշը՝ 74,9216։
• Մոխրագույն ձևի հալման կետը 814 °C է 36 մթնոլորտ ճնշման դեպքում։
• Մոխրագույն ձևի խտությունը 5,73 գ/սմ 3 է 14 °C-ում։
• Դեղին ձևի խտությունը 2,03 գ/սմ 3 է 18 °C-ում։
• Արսենի էլեկտրոնային բանաձեւն է՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3:
• Օքսիդացման վիճակներ - -3, +3, +5:
• Արսենի վալենտությունը 3,5 է։

Արսենը պարբերական համակարգի 4-րդ շրջանի 5-րդ խմբի քիմիական տարր է՝ 33 ատոմային համարով: Այն պողպատի գույնի փխրուն կիսամետաղ է՝ կանաչավուն երանգով: Այսօր մենք ավելի մանրամասն կանդրադառնանք, թե ինչ է մկնդեղը և կծանոթանանք այս տարրի հիմնական հատկություններին:

ընդհանուր բնութագրերը

Մկնդեղի յուրահատկությունը կայանում է նրանում, որ այն հանդիպում է բառացիորեն ամենուր՝ ժայռերում, ջրերում, հանքանյութերում, հողում, բուսական և կենդանական աշխարհի մեջ: Հետեւաբար, այն հաճախ կոչվում է ոչ պակաս, քան ամենուրեք տարրը: Արսենն անարգել տարածվում է Երկիր մոլորակի բոլոր աշխարհագրական շրջաններում։ Դրա պատճառը նրա միացությունների անկայունությունն ու լուծելիությունն է։

Տարրի անվանումը կապված է կրծողների ոչնչացման համար դրա օգտագործման հետ։ Լատինական Arsenicum բառը (պարբերական աղյուսակում մկնդեղի բանաձևը As է) ծագել է հունարեն Arsen-ից, որը նշանակում է «ուժեղ» կամ «հզոր»։

Միջին չափահաս մարդու մարմինը պարունակում է այս տարրի մոտ 15 մգ: Այն հիմնականում կենտրոնացած է բարակ աղիքում, լյարդում, թոքերում և էպիթելում։ Նյութի ներծծումն իրականացվում է ստամոքսի և աղիների կողմից։ Արսենի հակառակորդներն են ծծումբը, ֆոսֆորը, սելենը, որոշ ամինաթթուներ, ինչպես նաև E և C վիտամիններ: Տարրն ինքնին խանգարում է ցինկի, սելենի, ինչպես նաև A, C, B9 և E վիտամինների կլանմանը:

Ինչպես շատ այլ նյութեր, մկնդեղը կարող է լինել և՛ թույն, և՛ դեղամիջոց, ամեն ինչ կախված է դեղաչափից։

Նման տարրի օգտակար գործառույթների թվում, ինչպիսին է մկնդեսը, հետևյալն են.

1. Ազոտի և ֆոսֆորի կլանման խթանում.
2. Արյունաստեղծության բարելավում.
3. Փոխազդեցություն ցիստեինի, սպիտակուցների և լիպոաթթվի հետ:
4. Օքսիդատիվ պրոցեսների թուլացում.

Մեծահասակների համար մկնդեղի օրական պահանջը 30-ից 100 մկգ է։

Պատմական անդրադարձ

Մարդկային զարգացման փուլերից մեկը կոչվում է «բրոնզ», քանի որ այս ժամանակաշրջանում մարդիկ քարե զենքերը փոխարինել են բրոնզեով։ Այս մետաղը անագի և պղնձի համաձուլվածք է։ Մի անգամ բրոնզը հալեցնելիս արհեստավորները պղնձի հանքաքարի փոխարեն պատահաբար օգտագործել են պղնձի մկնդեղի սուլֆիդային հանքանյութի եղանակային մթերքները։ Ստացված համաձուլվածքը հեշտ էր ձուլվում և գերազանց դարբնոց: Այդ օրերին ոչ ոք դեռ չգիտեր, թե ինչ է մկնդեղը, բայց դրա օգտակար հանածոների հանքավայրերը դիտավորյալ փնտրում էին բարձրորակ բրոնզ արտադրելու համար։ Ժամանակի ընթացքում այս տեխնոլոգիան լքվեց, ըստ երևույթին, այն պատճառով, որ դրա կիրառմամբ հաճախ թունավորումներ են տեղի ունենում:

Հին Չինաստանում նրանք օգտագործում էին պինդ հանքանյութ, որը կոչվում էր ռեալգար (As 4 S 4): Օգտագործվել է քարի փորագրության համար։ Քանի որ ջերմաստիճանի և լույսի ազդեցության տակ ռեալգարը վերածվեց մեկ այլ նյութի՝ որպես 2 S 3, այն նույնպես շուտով լքվեց:

1-ին դարում հռոմեացի գիտնական Պլինիոս Ավագը բուսաբան և բժիշկ Դիոսկորիդեսի հետ միասին նկարագրել է մկնդեղի հանքանյութը, որը կոչվում է orpiment: Նրա անունը լատիներենից թարգմանվում է որպես «ոսկե ներկ»: Նյութը օգտագործվել է որպես դեղին ներկ:

Միջնադարում ալքիմիկոսները դասակարգում էին տարրի երեք ձևեր՝ դեղին (As 2 S 3 sulfide), կարմիր (As 4 S 4 sulfide) և սպիտակ (As 2 O 3 օքսիդ): 13-րդ դարում դեղին մկնդեղը օճառով տաքացնելով, ալքիմիկոսները մետաղի նման նյութ ստացան։ Ամենայն հավանականությամբ, դա արհեստականորեն ստացված մաքուր տարրի առաջին օրինակն էր։

Թե ինչ է մկնդեղն իր մաքուր տեսքով, հայտնաբերվել է 17-րդ դարի սկզբին։ Դա տեղի է ունեցել այն ժամանակ, երբ Յոհան Շրյոդերը, ածուխով նվազեցնելով օքսիդը, մեկուսացրել է այս տարրը։ Մի քանի տարի անց ֆրանսիացի քիմիկոս Նիկոլա Լեմերիին հաջողվեց ստանալ նյութը՝ տաքացնելով դրա օքսիդը օճառի և պոտաշի հետ խառնուրդի մեջ։ Հաջորդ դարում մկնդեղն արդեն հայտնի էր իր կիսամետաղական կարգավիճակով:

Քիմիական հատկություններ

Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում մկնդեղի քիմիական տարրը գտնվում է հինգերորդ խմբում և պատկանում է ազոտի ընտանիքին։ Բնական պայմաններում այն ​​միակ կայուն նուկլիդն է։ Արհեստական ​​ճանապարհով արտադրվում են նյութի ավելի քան տաս ռադիոակտիվ իզոտոպներ։ Նրանց կես կյանքի տիրույթը բավականին լայն է՝ 2-3 րոպեից մինչև մի քանի ամիս:

Թեև մկնդեղը երբեմն կոչվում է մետաղ, այն ավելի հավանական է, որ այն լինի ոչ մետաղ: Թթուների հետ համադրությամբ այն աղեր չի առաջացնում, այլ ինքնին թթու առաջացնող նյութ է։ Ահա թե ինչու տարրը նույնացվում է որպես կիսամետաղ:

Արսենը, ինչպես ֆոսֆորը, կարելի է գտնել տարբեր ալոտրոպային կոնֆիգուրացիաներով: Դրանցից մեկը՝ մոխրագույն մկնդեղը, փխրուն նյութ է, որը կոտրվելիս ունի մետաղական փայլ։ Այս կիսամետալի էլեկտրական հաղորդունակությունը 17 անգամ ավելի ցածր է, քան պղնձինը, բայց 3,6 անգամ ավելի, քան սնդիկը: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ այն նվազում է, ինչը բնորոշ է տիպիկ մետաղներին։

Մկնդեղի գոլորշին արագ սառեցնելով մինչև հեղուկ ազոտի ջերմաստիճանը (-196 °C), կարելի է ստանալ դեղին ֆոսֆորի նմանվող փափուկ դեղնավուն նյութ։ Երբ տաքանում է և ենթարկվում ուլտրամանուշակագույն լույսի, դեղին մկնդեղն ակնթարթորեն մոխրագույն է դառնում: Ռեակցիան ուղեկցվում է ջերմության արտազատմամբ։ Երբ գոլորշիները խտանում են իներտ մթնոլորտում, առաջանում է նյութի մեկ այլ ձև՝ ամորֆ։ Եթե ​​մկնդեղի գոլորշի նստեցվում է, ապա ապակու վրա հայտնվում է հայելային թաղանթ:

Այս նյութի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթն ունի նույն կառուցվածքը, ինչ ֆոսֆորն ու ազոտը։ Ինչպես ֆոսֆորը, այնպես էլ մկնդեղը ձևավորում է երեք կովալենտային կապ։ Չոր օդում այն ​​ունի կայուն ձև, իսկ խոնավության բարձրացման հետ այն դառնում է ձանձրալի և ծածկվում սև օքսիդի թաղանթով։ Երբ գոլորշին բռնկվում է, նյութերը այրվում են կապույտ բոցով։

Քանի որ մկնդեղն իներտ է, դրա վրա չեն ազդում ջուրը, ալկալիները և թթուները, որոնք չունեն օքսիդացնող հատկություն։ Երբ նյութը շփվում է նոսր ազոտաթթվի հետ, առաջանում է օրթոարսենաթթու, իսկ խտացված թթվի հետ՝ օրթոարսենաթթու։ Արսենը նույնպես արձագանքում է ծծմբի հետ՝ առաջացնելով տարբեր բաղադրության սուլֆիդներ։

Բնության մեջ լինելը

Բնական պայմաններում այնպիսի քիմիական տարր, ինչպիսին մկնդեղն է, հաճախ հանդիպում է պղնձի, նիկելի, կոբալտի և երկաթի միացություններում:

Հանքանյութերի բաղադրությունը, որը ձևավորում է նյութը, պայմանավորված է նրա կիսամետաղական հատկություններով: Մինչ օրս հայտնի է այս տարրի ավելի քան 200 միներալ։ Քանի որ մկնդեղը կարող է գոյություն ունենալ բացասական և դրական օքսիդացման վիճակում, այն հեշտությամբ փոխազդում է բազմաթիվ այլ նյութերի հետ: Արսենի դրական օքսիդացման ժամանակ այն գործում է որպես մետաղ (սուլֆիդներում), իսկ բացասական օքսիդացման ժամանակ՝ որպես ոչ մետաղ (արսենիդներում)։ Այս տարր պարունակող հանքանյութերը բավականին բարդ բաղադրություն ունեն։ Բյուրեղային ցանցում կիսամետաղը կարող է փոխարինել ծծմբի, անտիմոնի և մետաղների ատոմներին:

Կոմպոզիցիոն տեսակետից, մկնդեղով շատ մետաղական միացություններ ավելի հավանական է, որ պատկանում են ոչ թե արսենիդներին, այլ միջմետաղական միացություններին։ Նրանցից ոմանք առանձնանում են հիմնական տարրի փոփոխական բովանդակությամբ։ Արսենիդները կարող են միաժամանակ պարունակել մի քանի մետաղներ, որոնց ատոմները կարող են փոխարինել միմյանց մոտ իոնային շառավղով։ Բոլոր միներալները, որոնք դասակարգվում են որպես արսենիդներ, ունեն մետաղական փայլ, անթափանց են, ծանր և դիմացկուն: Բնական արսենիդներից (ընդհանուր առմամբ մոտ 25-ն է) կարելի է նշել հետևյալ միներալները՝ սկուտերուդիտ, ռամելսբրեգիտ, նիկելին, լելինգրիտ, կլինոսաֆլորիտ և այլն։

Քիմիական տեսակետից հետաքրքիր են այն հանքանյութերը, որոնցում մկնդեղի առկայությունն է ծծմբի հետ միաժամանակ և խաղում է մետաղի դեր։ Նրանք ունեն շատ բարդ կառուցվածք։

Արսենաթթվի բնական աղերը (արսենատները) կարող են ունենալ տարբեր գույներ՝ էրիթրիտոլ - կոբալտ; պարզիտը, անաբերգիտը և սկորիդը կանաչ են, իսկ ռուզվելտիտը, կետիգիտը և գերնեսիտը անգույն են:

Իր քիմիական հատկություններով մկնդեղը բավականին իներտ է, ուստի այն կարելի է գտնել իր հարազատ վիճակում՝ ձուլված խորանարդների և ասեղների տեսքով։ Կտորի մեջ կեղտերի պարունակությունը չի գերազանցում 15%-ը։

Հողում մկնդեղի պարունակությունը տատանվում է 0,1-40 մգ/կգ-ի սահմաններում։ Հրաբխների տարածքներում և այն վայրերում, որտեղ առաջանում է մկնդեղի հանքաքար, այս ցուցանիշը կարող է հասնել մինչև 8 գ/կգ: Նման վայրերում բույսերը մահանում են, կենդանիները հիվանդանում են։ Նմանատիպ խնդիր բնորոշ է տափաստաններին և անապատներին, որտեղ տարրը չի լվացվում հողից։ Կավե ապարները համարվում են հարստացված, քանի որ դրանք պարունակում են չորս անգամ ավելի շատ մկնդեղ, քան սովորական ապարները։

Երբ բիոմեթիլացման գործընթացով մաքուր նյութը վերածվում է ցնդող միացության, այն կարող է հողից դուրս բերել ոչ միայն ջրի, այլև քամու միջոցով։ Նորմալ տարածքներում մկնդեղի կոնցենտրացիան օդում միջինում կազմում է 0,01 մկգ/մ3: Արդյունաբերական տարածքներում, որտեղ գործում են գործարաններ և էլեկտրակայաններ, այս ցուցանիշը կարող է հասնել 1 մկգ/մ3:

Հանքային ջուրը կարող է պարունակել չափավոր քանակությամբ մկնդեղի նյութեր: Բժշկական հանքային ջրերում, ընդհանուր ընդունված ստանդարտների համաձայն, մկնդեղի կոնցենտրացիան չպետք է գերազանցի 70 մկգ/լ: Այստեղ հարկ է նշել, որ նույնիսկ ավելի բարձր տեմպերի դեպքում թունավորումը կարող է առաջանալ միայն նման ջրի կանոնավոր սպառման դեպքում:

Բնական ջրերում տարրը կարելի է գտնել տարբեր ձևերով և միացություններով։ Եռավալենտ մկնդեղը, օրինակ, շատ ավելի թունավոր է, քան հնգավալենտ մկնդեղը:

Արսենի ձեռքբերում

Տարրը ստացվում է որպես կապարի, ցինկի, պղնձի և կոբալտի հանքաքարերի վերամշակման, ինչպես նաև ոսկու արդյունահանման ժամանակ կողմնակի արտադրանք։ Որոշ բազմամետաղային հանքաքարերում մկնդեղի պարունակությունը կարող է հասնել մինչև 12%: Երբ դրանք տաքացվում են մինչև 700 °C, տեղի է ունենում սուբլիմացիա՝ նյութի անցում պինդ վիճակից գազային վիճակի՝ շրջանցելով հեղուկ վիճակը։ Այս գործընթացի առաջացման կարևոր պայմանը օդի բացակայությունն է: Երբ մկնդեղի հանքերը տաքացվում են օդում, ձևավորվում է ցնդող օքսիդ, որը կոչվում է «սպիտակ մկնդեղ»։ Այն ածխի հետ խտացման ենթարկելով՝ վերականգնվում է մաքուր մկնդեղը։

Տարր ստանալու բանաձևը հետևյալն է.

• 2As 2 S 3 +9O 2 =6SO 2 +2As 2 O 3;
• Որպես 2 O 3 +3C=2As+3CO:

Արսենի արդյունահանումը վտանգավոր արդյունաբերություն է: Պարադոքսալ է այն փաստը, որ այս տարրով շրջակա միջավայրի ամենամեծ աղտոտումը տեղի է ունենում ոչ թե այն արտադրող ձեռնարկությունների, այլ էլեկտրակայանների և գունավոր մետալուրգիայի գործարանների մոտ։

Մյուս պարադոքսն այն է, որ մետաղական մկնդեղի արտադրության ծավալը գերազանցում է դրա անհրաժեշտությունը։ Սա շատ հազվադեպ երեւույթ է մետաղի արդյունահանման ոլորտում: Ավելորդ մկնդեղը պետք է հեռացվի՝ մետաղական տարաները թաղելով հին հանքերում:

Արսենի հանքաքարի ամենամեծ հանքավայրերը կենտրոնացված են հետևյալ երկրներում.

1. Պղինձ-մկնդեղ - ԱՄՆ, Վրաստան, Ճապոնիա, Շվեդիա, Նորվեգիա և Կենտրոնական Ասիայի երկրներ:
2. Ոսկի-մկնդեղ - Ֆրանսիա և ԱՄՆ։
3. Արսեն-կոբալտ - Կանադա և Նոր Զելանդիա:
4. Արսեն-թին - Անգլիա և Բոլիվիա:

Սահմանում

Արսենի լաբորատոր որոշումն իրականացվում է աղաթթվի լուծույթներից դեղին սուլֆիդների նստեցմամբ։ Տարրի հետքերը որոշվում են Գուտցեյթի մեթոդով կամ Մարշի ռեակցիայով։ Վերջին կես դարի ընթացքում ստեղծվել են բոլոր տեսակի զգայուն վերլուծության տեխնիկան, որը կարող է հայտնաբերել այս նյութի նույնիսկ շատ փոքր քանակությամբ:

Արսենի որոշ միացություններ վերլուծվում են սելեկտիվ հիբրիդային մեթոդով: Այն ենթադրում է փորձարկվող նյութի վերածում ցնդող տարրի արսինի մեջ, որն այնուհետև սառեցնում են հեղուկ ազոտով սառեցված տարայի մեջ: Հետագայում, երբ տարայի պարունակությունը դանդաղորեն տաքացվում է, տարբեր արսինները սկսում են գոլորշիանալ միմյանցից առանձին:

Արդյունաբերական օգտագործում

Արդյունահանված մկնդեղի գրեթե 98%-ը չի օգտագործվում իր մաքուր տեսքով: Նրա միացությունները լայնորեն կիրառվում են տարբեր արդյունաբերություններում։ Տարեկան արդյունահանվում և վերամշակվում է հարյուրավոր տոննա մկնդեղ։ Այն ավելացվում է կրող համաձուլվածքներին՝ դրանց որակը բարելավելու համար, օգտագործվում է մալուխների և կապարի մարտկոցների կարծրությունը բարձրացնելու համար, ինչպես նաև օգտագործվում է կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ՝ գերմանիումի կամ սիլիցիումի հետ միասին: Եվ սրանք ընդամենը ամենահավակնոտ ոլորտներն են։

Որպես դոպանտ՝ մկնդեղը հաղորդում է հաղորդունակություն որոշ «դասական» կիսահաղորդիչների: Կապարի ավելացումը զգալիորեն մեծացնում է մետաղի ամրությունը, իսկ պղնձին` հեղուկությունը, կարծրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը: Մկնդեղը երբեմն ավելացվում է նաև բրոնզի, արույրի, բաբիթների և տեսակի համաձուլվածքների որոշ տեսակների: Այնուամենայնիվ, մետալուրգները հաճախ փորձում են խուսափել այս նյութի օգտագործումից, քանի որ այն վտանգավոր է առողջության համար։ Որոշ մետաղների համար մեծ քանակությամբ մկնդեղը նույնպես վնասակար է, քանի որ դրանք քայքայում են սկզբնական նյութի հատկությունները:

Արսենի օքսիդը օգտագործել է ապակու պատրաստման մեջ՝ որպես ապակու պայծառացուցիչ: Այս ուղղությամբ այն օգտագործվել է հնագույն ապակի փչողների կողմից։ Արսենի միացությունները ուժեղ հակասեպտիկ են, ուստի դրանք օգտագործվում են մորթիները, փափուկ կենդանիների և կաշիները պահպանելու, ինչպես նաև ջրի տեղափոխման համար հակակեղտոտող ներկեր ստեղծելու և փայտի ներծծման համար:

Որոշ մկնդեղի ածանցյալների կենսագործունեության շնորհիվ նյութն օգտագործվում է բույսերի աճի խթանիչների, ինչպես նաև դեղամիջոցների, այդ թվում՝ անասունների համար հակահելմինտների արտադրության մեջ։ Այս տարր պարունակող արտադրանքն օգտագործվում է մոլախոտերի, կրծողների և միջատների դեմ պայքարելու համար: Նախկինում, երբ մարդիկ չէին մտածում այն ​​մասին, թե արդյոք մկնդեղը կարող է օգտագործվել սննդամթերքի արտադրության համար, տարերքն ավելի լայն կիրառություն ուներ գյուղատնտեսության մեջ։ Այնուամենայնիվ, այն բանից հետո, երբ հայտնաբերվեցին դրա թունավոր հատկությունները, պետք էր փոխարինող գտնել:

Այս տարրի կիրառման կարևոր ոլորտներն են՝ միկրոսխեմաների, օպտիկամանրաթելերի, կիսահաղորդիչների, ֆիլմերի էլեկտրոնիկայի արտադրությունը, ինչպես նաև լազերների համար միկրոբյուրեղների աճը։ Այդ նպատակների համար օգտագործվում են գազային արսիններ։ Իսկ լազերների, դիոդների և տրանզիստորների արտադրությունն ամբողջական չէ առանց գալիումի և ինդիումի արսենիդների։

Դեղ

Մարդու հյուսվածքներում և օրգաններում տարրը ներկայացված է հիմնականում սպիտակուցային ֆրակցիայում, իսկ ավելի քիչ՝ թթվային լուծվող ֆրակցիայում։ Այն մասնակցում է խմորման, գլիկոլիզի և ռեդոքս ռեակցիաներին, ինչպես նաև ապահովում է բարդ ածխաջրերի քայքայումը։ Կենսաքիմիայում այս նյութի միացություններն օգտագործվում են որպես հատուկ ֆերմենտային ինհիբիտորներ, որոնք անհրաժեշտ են նյութափոխանակության ռեակցիաների ուսումնասիրության համար։ Արսենն անհրաժեշտ է մարդու օրգանիզմին՝ որպես հետքի տարր։

Բժշկության մեջ տարրի օգտագործումը պակաս ծավալուն է, քան արտադրության մեջ։ Դրա միկրոսկոպիկ չափաբաժինները օգտագործվում են բոլոր տեսակի հիվանդությունների և պաթոլոգիաների ախտորոշման, ինչպես նաև ատամնաբուժական հիվանդությունների բուժման համար։

Ստոմատոլոգիայում մկնդեղն օգտագործվում է միջուկը հեռացնելու համար։ Արսենային թթու պարունակող մածուկի փոքր չափաբաժինը ապահովում է ատամի մահը բառացիորեն մեկ օրվա ընթացքում։ Իր գործողության շնորհիվ միջուկի հեռացումն անցավ է և անխոչընդոտ։

Արսենը լայնորեն օգտագործվում է նաև լեյկեմիայի մեղմ ձևերի բուժման մեջ։ Այն թույլ է տալիս նվազեցնել կամ նույնիսկ ճնշել լեյկոցիտների պաթոլոգիական ձևավորումը, ինչպես նաև խթանել կարմիր արյունաստեղծությունը և արյան կարմիր բջիջների արտազատումը:

Արսենը նման է թույնի

Այս տարրի բոլոր միացությունները թունավոր են։ Սուր մկնդեղի թունավորումը հանգեցնում է որովայնի ցավի, փորլուծության, սրտխառնոցի և կենտրոնական նյարդային համակարգի դեպրեսիայի: Այս նյութով թունավորման ախտանիշները նման են խոլերայի ախտանիշներին։ Հետևաբար, դատական ​​պրակտիկայում հաճախ են հանդիպում մկնդեղի միտումնավոր թունավորման ավելի վաղ դեպքեր: Հանցավոր նպատակներով տարերքն առավել հաճախ օգտագործվում էր եռօքսիդի տեսքով։

Թունավորման ախտանիշները

Սկզբում մկնդեղի թունավորումը դրսևորվում է որպես մետաղական համ բերանում, փսխում և որովայնի ցավ։ Եթե ​​միջոցներ չձեռնարկվեն, կարող են առաջանալ ցնցումներ և նույնիսկ կաթված: Վատագույն դեպքում թունավորումը կարող է մահացու լինել։

Թունավորման պատճառը կարող է լինել.

1. Արսենի միացություններ պարունակող փոշու ինհալացիա. Հանդիպում է, որպես կանոն, մկնդեղի արտադրության գործարաններում, որտեղ աշխատանքի անվտանգության կանոնները չեն պահպանվում։
2. Թունավորված սննդի կամ ջրի օգտագործումը.
3. Որոշակի դեղամիջոցների օգտագործումը.

Առաջին օգնություն

Մկնդեղի թունավորման համար առավել մատչելի և հայտնի հակաթույնը կաթն է: Նրա պարունակած կազեին սպիտակուցը թունավոր նյութի հետ առաջացնում է չլուծվող միացություններ, որոնք չեն կարող ներծծվել արյան մեջ։

Սուր թունավորման դեպքում տուժածին արագ օգնելու համար անհրաժեշտ է ստամոքսի լվացում։ Հիվանդանոցային պայմաններում իրականացվում է նաև հեմոդիալիզ՝ ուղղված երիկամների մաքրմանը։ Դեղորայքի շարքում օգտագործվում է ունիվերսալ հակաթույն՝ Unithiol: Բացի այդ, կարող են օգտագործվել հակառակորդ նյութեր՝ սելեն, ցինկ, ծծումբ և ֆոսֆոր: Հետագայում հիվանդից պահանջվում է ամինաթթուների և վիտամինների համալիր նշանակել:

Արսենի անբավարարություն

Պատասխանելով «Ի՞նչ է մկնդեղը» հարցին, հարկ է նշել, որ այն փոքր քանակությամբ անհրաժեշտ է մարդու օրգանիզմին։ Տարրը համարվում է իմունոտոքսիկ, պայմանականորեն էական։ Այն մասնակցում է մարդու օրգանիզմի գրեթե բոլոր կարևորագույն կենսաքիմիական գործընթացներին։ Այս նյութի պակասը կարող է մատնանշվել հետևյալ նշաններով՝ արյան մեջ տրիգլիցերիդների կոնցենտրացիայի նվազում, օրգանիզմի զարգացման և աճի վատթարացում։

Որպես կանոն, առողջական լուրջ խնդիրների բացակայության դեպքում պետք չէ անհանգստանալ սննդակարգում մկնդեղի պակասի մասին, քանի որ տարրը հանդիպում է բուսական և կենդանական ծագման գրեթե բոլոր մթերքներում։ Այս նյութով հատկապես հարուստ են ծովամթերքը, ձավարեղենը, խաղողի գինին, հյութերը, խմելու ջուրը։ 24 ժամվա ընթացքում սպառված մկնդեղի 34%-ը դուրս է գալիս օրգանիզմից։

Անեմիայի դեպքում նյութն ընդունում են ախորժակը բարձրացնելու համար, իսկ սելենիումով թունավորվելու դեպքում այն ​​գործում է որպես արդյունավետ հակաթույն։

Արսենի միացությունները (անգլերեն և ֆրանսերեն Arsenic, գերմանական Arsen) հայտնի են շատ վաղուց։ III - II հազարամյակներում մ.թ.ա. ե. արդեն գիտեր, թե ինչպես արտադրել պղնձի համաձուլվածքներ 4-5% մկնդեղով: Արիստոտելի աշակերտ Թեոֆրաստը (մ.թ.ա. IV-III դդ.), բնության մեջ հայտնաբերված կարմիր մկնդեղի սուլֆիդը անվանել է ռեալգար; Պլինիոսը դեղին մկնդեղի սուլֆիդն անվանում է As 2 S 3 orpiment (Auripigmentum)՝ ոսկեգույն, իսկ ավելի ուշ այն ստացել է orpiment անվանումը։ Հին հունարեն arsenicon բառը, ինչպես նաև սանդարակը վերաբերում են հիմնականում ծծմբային միացություններին։ 1-ին դարում Դիոսկորիդը նկարագրել է օրպիմենտի այրումը և ստացված արտադրանքը` սպիտակ մկնդեղը (As 2 O 3): Քիմիայի զարգացման ալքիմիական շրջանում անհերքելի էր համարվում, որ մկնդեղը (Արսենիկը) ունի ծծմբային բնույթ, և քանի որ ծծումբը (Ծծումբը) հարգվում էր որպես «մետաղների հայր», արսենիին վերագրվում էին արական հատկություններ։ Անհայտ է, թե կոնկրետ երբ է առաջին անգամ ձեռք բերվել մկնդեղի մետաղը։ Այս հայտնագործությունը սովորաբար վերագրվում է Ալբերտ Մեծին (13-րդ դար): Ալքիմիկոսները պղնձի գունավորումը մկնդեղի ավելացումով սպիտակ արծաթագույն գույնին համարեցին որպես պղնձի վերածում արծաթի և նման «փոխակերպումը» վերագրեցին մկնդեղի հզոր ուժին: Միջնադարում և նոր ժամանակների առաջին դարերում հայտնի են դարձել մկնդեղի թունավոր հատկությունները։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ Dioscorides-ը (Iv.) ասթմայով հիվանդներին խորհուրդ է տվել ներշնչել ռեալգարը խեժով տաքացնելու արդյունքում ստացված արտադրանքի գոլորշիները: Paracelsus-ն արդեն լայնորեն օգտագործում էր սպիտակ մկնդեղի և այլ մկնդեղի միացություններ բուժման համար: 15-17-րդ դարերի քիմիկոսներ և հանքագործներ։ գիտեր մկնդեղի սուբլիմացման և հատուկ հոտով և թունավոր հատկություններով գոլորշիային արտադրանք առաջացնելու ունակության մասին:Վասիլի Վալենտինը նշում է այն, ինչը լավ հայտնի էր 16-րդ դարի մետալուրգներին: պայթուցիկ վառարանի ծուխը (Huttenrauch) և դրա հատուկ հոտը: Մկնդեղի հունարեն (և լատիներեն) անվանումը, որը վերաբերում է մկնդեղի սուլֆիդներին, առաջացել է հունական արականից: Այս անվան ծագման այլ բացատրություններ կան, օրինակ արաբական arsa paki-ից, որը նշանակում է «մարմնի խորքը թափանցող դժբախտ թույն». Արաբներն այս անունը հավանաբար փոխառել են հույներից։ Ռուսական մկնդեղի անվանումը հայտնի է վաղուց։ Գրականության մեջ այն հայտնվել է Լոմոնոսովի ժամանակներից, ով մկնդեղը համարում էր կիսամետաղ։ Այս անվան հետ մեկտեղ 18-րդ դ. գործածվել է մկնդեղ բառը, իսկ մկնդեղը կոչվել է As 2 O 3։ Զախարովը (1810 թ.) առաջարկեց մկնդեղի անունը, բայց այն չբռնեց։ Մկնդեղ բառը հավանաբար փոխառել են ռուս արհեստավորները թյուրքական ժողովուրդներից։ Ադրբեջաներեն, ուզբեկերեն, պարսկերեն և արևելյան այլ լեզուներով մկնդեղը կոչվում էր մարգումուշ (մար - սպանել, մուշ - մուկ); Ռուսական մկնդեղ, հավանաբար մկան թույնի կամ մկան թույնի կոռուպցիա:

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Արսեն- Պարբերական աղյուսակի երեսուներորդ տարրը: Նշանակում - Ինչպես լատիներեն «arsenicum»: Գտնվում է չորրորդ շրջանում, VA խումբ. Վերաբերում է կիսամետաղներին։ Միջուկային լիցքը 33 է։

Արսենը բնության մեջ հանդիպում է հիմնականում մետաղների կամ ծծմբի միացություններում և միայն հազվադեպ է ազատ վիճակում: Երկրակեղևում մկնդեղի պարունակությունը կազմում է 0,0005%:

Արսենը սովորաբար ստացվում է մկնդեղի պիրիտ FeAsS-ից:

Արսենի ատոմային և մոլեկուլային զանգված

Նյութի հարաբերական մոլեկուլային քաշը(M r) մի թիվ է, որը ցույց է տալիս, թե տվյալ մոլեկուլի զանգվածը քանի անգամ է մեծ ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ից, և տարրի հարաբերական ատոմային զանգված(A r) - քանի՞ անգամ է քիմիական տարրի ատոմների միջին զանգվածը մեծ ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ից:

Քանի որ ազատ վիճակում մկնդեղը գոյություն ունի մոնատոմային As մոլեկուլների տեսքով, նրա ատոմային և մոլեկուլային զանգվածների արժեքները համընկնում են: Դրանք հավասար են 74,9216-ի։

Մկնդեղի ալոտրոպիա և ալոտրոպային փոփոխություններ

Ինչպես ֆոսֆորը, այնպես էլ մկնդեղը գոյություն ունի մի քանի ալոտրոպ ձևերով: Գոլորշու արագ սառեցմամբ (որը բաղկացած է As 4 մոլեկուլներից) ձևավորվում է ոչ մետաղական ֆրակցիա՝ դեղին մկնդեղ (խտությունը 2,0 գ/սմ 3), սպիտակ ֆոսֆորի նկատմամբ իզոմորֆ և, ինչպես դրա նման, լուծվող ածխածնի դիսուլֆիդում։ Այս մոդիֆիկացիան ավելի քիչ կայուն է, քան սպիտակ ֆոսֆորը, և երբ ենթարկվում է լույսի կամ ցածր տաքացման, այն հեշտությամբ վերածվում է մետաղական մոդիֆիկացիայի՝ մոխրագույն մկնդեղի (նկ. 1): Այն ձևավորում է պողպատամոխրագույն փխրուն բյուրեղային զանգված՝ մետաղական փայլով, երբ նոր ճեղքվում է: Խտությունը 5,75 գ/սմ3 է։ Նորմալ ճնշման տակ տաքացնելիս այն սուբլիմացվում է։ Ունի մետաղական էլեկտրական հաղորդունակություն։

Բրինձ. 1. Մոխրագույն մկնդեղ: Արտաքին տեսք.

Արսենի իզոտոպներ

Հայտնի է, որ բնության մեջ մկնդեղը կարելի է գտնել միակ կայուն իզոտոպի տեսքով 75 As. Զանգվածային թիվը 75 է, ատոմի միջուկը պարունակում է երեսուներեք պրոտոն և քառասուներկու նեյտրոն։

Կան մոտ 33 արհեստական ​​անկայուն մկնդեղի իզոտոպներ, ինչպես նաև միջուկների տասը իզոմերային վիճակներ, որոնց թվում ամենաերկարակյաց իզոտոպը 73 As՝ 80,3 օր կիսամյակային կյանքով։

Արսենի իոններ

Արսենի ատոմի արտաքին էներգիայի մակարդակն ունի հինգ էլեկտրոն, որոնք վալենտային էլեկտրոններ են.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3:

Քիմիական փոխազդեցության արդյունքում մկնդեղը հրաժարվում է իր վալենտային էլեկտրոններից, այսինքն. նրանց դոնորն է և վերածվում է դրական լիցքավորված իոնի.

As 0 -3e → As 3+ ;

Որպես 0 -5e → Որպես 5+:

Արսենի մոլեկուլ և ատոմ

Ազատ վիճակում մկնդեղը գոյություն ունի մոնատոմային As մոլեկուլների տեսքով։ Ահա մի քանի հատկություններ, որոնք բնութագրում են մկնդեղի ատոմը և մոլեկուլը.

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1