Базы данных
База данных свойств веществ (поиск)
В природе существует в виде соединений. В поверхностных водах обычно содержится 10 мкг/л мышьяка в виде соединений.
В почве он накапливается в пахотном слое, мигрируя на глубину до 60 см в течение одного вегетационного периода, и сохраняется до 3 лет. Кумулятивная, миграционная способность почвы зависит от ее типа, содержания органических веществ, химического (катионного) состава. Чернозем поглощает мышьяка больше, чем подзолистые почвы. В почве мышьяк реагирует с гидроксидами железа, оксидом алюминия, гидроортофосфатом кальция, образуя малорастворимые соединения. Наряду с этим возможно также образование арсина или соединений с повышенной растворимостью. Растворимый мышьяк из почвы поступает в растения через корневую систему.
Антропогенные источники поступления в окружающую среду. Добыча и переработка мышьяксодержащих руд и минералов; пирометаллургия и получение серной кислоты, суперфосфата; сжигание каменного угля, нефти, торфа, сланцев; синтез и использование мышьяк-содержащих ядохимикатов, препаратов, антисептиков и реагентов играют существенную роль в загрязнении мышьяк объектов природы, атмосферы и воздуха рабочей зоны.
В атмосферном воздухе в окрестностях индустриальных районов обнаруживали 0,125-69 мкг/м3 мышьяка Колебания обусловлены расстоянием от источника выделения, направлением ветра, мощностью предприятия и др.
Соединения мышьяка, попадающие в атмосферу с выбросами, оседают на поверхности почвы, водоемов и на растениях. Постоянный выпуск сточных вод, содержащих мышьяк, приводит к загрязнению водоемов. Концентрация мышьяк в воде ниже спуска сточных вод мышьяковых и медных заводов достигает 0,6-6 мг/л, в то время как выше спуска она не превышает фоновых значений. Большое количество мышьяка найдено в донных отложениях водоемов, откуда он может при определенных условиях мигрировать в жидкую фазу. В стоках кожевенных заводов уровень мышьяк достигает 300 мг/л, азотнотуковых комбинатов 0,8 мг/л, свинцово-цинковых предприятий 0,15-0,22 мг/л, рудообогатительных фабрик 0,8 мг/л, молибдено-вольфрамовых заводов 0,9 мг/л, никелевых заводов 1,4 мг/л, свинцовых комбинатов 0,06 мг/л, гидрометаллургических цехов оловозавода 634 мг/л, горнообогатительных комбинатов 0,5 мг/л, обогатительных фабрик 400 мг/л.
Загрязнение водной среды мышьяк возможно также при длительном контакте природных вод с отвалами на основе неутилизируемых твердых мышьяк-содержащих отходов. Отходы, складируемые на открытых площадках без спецзахоронення или замуровываемые в глиняные траншеи и котлованы, равно как сбрасываемые в прудки-отстойники, представляют собой мощные источники загрязнения почвы, воды и воздуха мышьяк Содержание мышьяка в отвалах может достигать значительных величин.
Применение мышьяк-содержащих пестицидов в сельском хозяйстве приводит к загрязнению почвы мышьяком. В некоторых сельскохозяйственных районах в почве обнаруживали до 30 мг/кг этого элемента.
Содержание мышьяка в воздухе рабочей зоны предприятий варьирует в широких пределах. Так, в медеплавильном и медносерном производстве он обнаруживается от 7 до 6600 мкг/м3, в производстве швейнфуртской зелени - 39 мг/м3, на золотодобывающих рудниках - 0,001-0,028 мг/м3, на стекольном заводе - 10 мкг/м3, в производстве инсектицидов - 40 мкг/м3.
Основные расстройства, вызываемые мышьяком:
1. Нарушение тканевого дыхания и снижение энергетических ресурсов клетки в результате метаболического разобщения окислительного фосфорилирования. Этот эффект реализуется несколькими путями в зависимости от валентной формы мышьяка
2. Общий ацидоз, развивающийся вследствие угнетения окислительных процессов и накопления в тканях молочной, пировиноградиой кислоты и других кислых продуктов обмена.
3. Нарушение гемодинамики из-за паралича капилляров, увеличения порозности стенок кровеносных сосудов, расстройства сердечной деятельности, местного токсического действия на выделительные органы, что приводит к значительному обезвоживанию организма, потере солей.
4. Гемолиз и анемия, усиливающие гипоксию тканей, обусловленную не только расстройством реакций окислительного фосфорилирования, но и нарушением транспорта кислорода вследствие включения мышьяк в молекулу гемоглобина.
5. Дегенеративное и некротическое поражение тканей в местах их контакта с мышьяком.
6. Индуцирование бластомогенных процессов при экспозиции различных соединений мышьяка. Эпидемиологически давно уже показана связь между воздействием мышьяк и повышенной заболеваемостью человека раком кожи, респираторной, лимфатической и гематопоэтической систем, желудочно-кишечного тракта. В последнее время появились работы, подтверждающие канцерогенную опасность мышьяк в опытах на животных. Генез мышьяковых раков изучен недостаточно. Высказано предположение, что замещение фосфора мышьяком в ДНК приводит к нарушению хроматинного материала.
7. Эмбриотоксический, гонадотоксический и тератогенный эффекты обнаружены в экспериментах на живых организмах. Описаны случаи анэнцефалии у хомячков; дефектов мозга, глаз, гидроцефалии у крыс и куриных зародышей; агенез почек и гонад, преждевременное закрытие нейропоры, уродства мочеполовой системы, случаи смерти от многочисленных морфологических аномалий у животных под влиянием мышьяк-содержащих соединений.
Человек. При поступлении аэрозолей через органы дыхания резко выраженное раздражение слизистых верхних дыхательных путей и глаз (резь в глазах, слезотечение, чихание, выделения, иногда кровянистые, из носа, кашель, кровохарканье), боль в груди, отеки лица и век, в тяжелых случаях - отек легких. Иногда присоединяется арсеникальный дерматит в виде папулезных высыпаний, локализующейся преимущественно в подмышечных впадинах, на внутренней поверхности бедер и на половых органах.
При поступлении через рот - металлический привкус, жжение и сухость во рту, зеве, затруднение и боли при глотании появляются через 30 мин или несколько часов.
Желудочно-кишечные расстройства выявляются при любом пути поступления мышьяка: колики в животе, сопровождающиеся профузным потом, тошнота, рвота, которая может стать неукротимой, диарея, стул в виде рисового отвара с примесью крови. Потеря жидкости приводит к резкому обезвоживанию организма и потере солей. Больные жалуются на нарастающую слабость, головную боль, головокружение. Падает температура тела и артериальное давление в результате сосудистого коллапса. Нередко имеет место периорбитальный отек, дизритмия сердца, нарушение зрения. Миокардиальная дисфункция бывает вплоть до шока. Могут появиться судороги скелетной мускулатуры, олигурия, протеинурия, гематурия, развиться коматозное состояние.
Через 8-15 дней от начала заболевания появляются резкие боли в конечностях, парестезии, парезы, с преимущественным поражением разгибателей, трофические расстройства. Паралитическая форма интоксикации выражается резкой слабостью, сонливостью, сильными головными болями, головокружениями, упадком сердечной деятельности, судорогами, коматозным состоянием. Смерть наступает от паралича дыхательного и сосудодвигательного центров. У выживших остается тяжелое диффузное поражение нервной системы в виде токсической энцефалопатии (нарушение речи, координации движений, эпилептиформные судороги, гиперкинезы по типу хореи, ослабление памяти, психозы), энцефаломиелополиневрита. Арсеникальные миелополиневриты характеризуются выраженным болевым синдромом, распространенностью, симметричностью развития параличей, амиотрофией, развитием вторичных контрактур, нарушением мышечно-суставной чувствительности.
Важным признаком для ранней диагностики является наличие мышьяка и его метаболитов в моче.
В виде простого вещества используется в основном в сплавах со свинцом и в меньшей степени с медью. Добавка небольшого количества мышьяка улучшает свойства сплава Pb/Sb для аккумуляторных батарей; содержание мышьяка до 0,75% улучшает прочность и литейные качества типографских сплавов; 0,5-2% мышьяка повышают сферичность свинцовых боеприпасов. Интерметаллические соединения с алюминием, галлием и индием служат полупроводниками.
Электронная конфигурация атома 1s22s22p63s23p63d104s24p3.
Плавится при 817 С и 3,6 МПа.
Устойчив в сухом воздухе, но во влажном окисляется с образованием тусклого золотисто-бронзового налета, который переходит в черное покрытие при дальнейшем воздействии влажной атмосферы. При нагревании на воздухе мышьяк возгоняется и окисляется до ядовитого оксида мышьяка(III) As4O6, с запахом чеснока; при температуре выше 250-300 С реакция сопровождается фосфоресценцией. В кислороде мышьяк горит с образованием оксида мышьяка(III) As4O6 и оксида мышьяка(V) As4O10. В атмосфере фтора мышьяк дает пентафторид мышьяка AsF5, с другими галогенами образуются тригалогениды. Мышьяк неохотно реагирует с водой, растворами щелочей, неокисляющими кислотами. Реагирует с с разбавленной азотной кислотой с образованием мышьяковистой кислоты H3AsO3. Реагирует с царской водкой. С горячей концентрированной азотной кислотой дает мышьяковую кислоту H3AsO4, а при действии горячей концентрированной серной кислоты образуется оксид As4O6. Взаимодействие мышьяка с расплавом гидроксида натрия приводит к выделению водорода и образованию ортоарсената натрия.