Содержание

Нужен мышьяк при лечении зубов или нет

Старожилы помнят времена, когда пульпит лечили исключительно путем наложения на нерв мышьяка. При этом врачи делали ровно две ошибки.

Первая:

Анестезия осуществлялась исключительно как дополнительная платная услуга (либо по большому блату), а потому наложение мышьяка сопровождалось чаще всего дикой болью. Для того чтобы мышьяк подействовал, нужно было вскрыть рог пульпы и положить мышьяк прямо на нерв.

Само собой, без анестезии это было очень и очень больно, но врач недовольно ворчал, что это «всего секундочку, можно и потерпеть, из-за одной минуты боли нет смысла делать укол».

Вторая:

Вторая ошибка прямо происходила из первой. Без анестезии мало кто давался тыкать бором в живой нерв. Боль была дикая и совершенно нестерпимая. Встречаются люди, которые могут такое терпеть, но это, наверное, один на тысячу, если не на сто тысяч.

В результате доктор не мог толком вскрыть рог пульпы и клал мышьяк просто в полость зуба на дентин.

Само собой, через дентин мышьяк не убивал нерв до конца, а только раздражал его, часто вызывая нестерпимую боль в течение нескольких часов, а то и дней. Врач в напутствие разрешал пациенту выковырять ватку с мышьяком, если боль будет совсем уж нестерпимой.

В таком зубе нерв мог вообще не умереть и пациент приходил на депульпирование с вполне живым зубом, который точно так же без анестезии пытались удалить. Опять пускали в ход силу убеждения, дескать, «не бойся, нерв же умер, зачем тебе анестезия на мертвом зубе?!» А он не умер!

Еще одним по сей день распространенным оправданием было «Я так лучше чувствую, когда до верхушки канала дохожу. Как пациент взлетит из кресла выше лампы на потолке, так, значит, я уже у верхушки!» Вот и тащили нерв наживую, оставляя психическую травму на долгие годы, а часто на всю жизнь.

Носить мышьяк можно было не более двух-трех дней. Часто бывало так, что боль потихоньку проходила (нерв ведь умирал), и пациенты забивали на это дело, не являясь на прием до тех пор, пока не начиналась боль уже от мышьяковистого периодонтита (зуб на удаление).

Иногда у врача не было свободного времени, и назначали даже через пять и более дней. За это время вполне могли развиться осложнения, и вчера еще живой зуб опять становился кандидатом на удаление.

В общем, лечение пульпита методом наложения мышьяка имело столько негативных моментов, что со временем это дело вообще ушло в прошлое. Мышьяк использовать в полости рта давно запретили, т.к. он весьма токсичен даже в тех дозах, которые использовались для убивания нерва.

Препарат был снят с производства, а вместо него появились разные безмышьяковистые аналоги мышьяка. С ними можно было ходить уже не день-два, а пару недель и даже больше. Они не давали столь неприятных осложнений.

Впоследствии выяснилось, что удалять нервы можно куда более качественно, надежно, с лучшими отдаленными результатами и вовсе без мышьяка. Ведь его использовали для того, чтобы не делать анестезию. А если сегодня анестезия уже доступна всем вокруг, то зачем нам нужен мышьяк и его аналоги?

Под нормальной анестезией пульпитный зуб чаще всего можно депульпировать за одно посещение. Чем меньше пациент ходит с открытой полостью зуба, тем лучше для него и для зуба. Меньше вероятности попадания дополнительной инфекции из полости рта в канал, меньше осложнений, меньше кист после лечения и т.д., и т.п.

Так что сегодня можно уже смело сказать, что лечение мышьяком ушло в прошлое. Безмышьяковистые пасты еще используют иногда, но сам мышьяк никогда. И это очень хорошо!

Электронике нужен мышьяк особой чистоты


Реализация проекта по производству высокочистых мышьякосодержащих соединений для электронной промышленности поручена холдингу «Росэлектроника», входящему в Ростех.

По итогам совещания c участием представителей Министерства промышленности и торговли России и корпорации Ростех, холдинг «Росэлектроника» назначен координатором разработки и реализации проекта по производству высокочистых мышьякосодержащих соединений для электронной промышленности.

«На данный момент российский рынок специальных материалов имеет незначительный объем и в ближайшей перспективе не достигнет уровня, необходимого для появления конкурентоспособного локального производителя. Между тем, для создания материалов современной электронной компонентной базы необходимо развивать производства особо чистых соединений, – отметил генеральный директор «Росэлектроники» Андрей Зверев. – При этом холдинг «Росэлектроника», имея успешный опыт в производстве мышьякосодержащих соединений, способен реализовать рассматриваемый проект».

Андрей Зверев пояснил, что в электронной промышленности мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза арсенидов (например, арсенида галлия) и других полупроводниковых материалов. В рамках холдинга «Росэлектроника» технология получения высокочистого мышьяка и его соединений для электронной промышленности освоена на Научно-производственном предприятии «Салют».

Производство соединений может быть размещено на Федеральном казенном предприятии «Горный», расположенном в поселке Горный Саратовской области. До конца февраля 2014 года рабочая группа специалистов «Росэлектроники» оценит состояние инфраструктуры этого предприятия, а также уровень его технологического оборудования по переработке продуктов гидролиза люизита, необходимого для реализации проекта.

«Росэлектроника» объединяет предприятия электронной отрасли, специализирующиеся на разработке и производстве электронно-компонентной базы,  изделий электронной техники, электронных материалов и оборудования для их изготовления, а также СВЧ-техники и полупроводниковых приборов.

Источник: пресс-релиз

 

События, связанные с этим
12 февраля 2014

Электронике нужен мышьяк особой чистоты

Эксперт: о высокочистом мышьяке в Горном можно забыть

Экс-руководитель саратовского института промышленной экологии (ГосНИИЭНП) Владимир Чупис считает, что получить высокочистый мышьяк из химических отходов на заводе в поселке Горный не получится.

У переработки продукта ликвидации химоружия нет четкой системы и продуманной концепции, а сам объект к организации на нем высокотехнологичного производства банально не готов.

— В 2008 – 2009 годах формально на тендерной основе был проведен выбор проекта превращения объекта «Горный» в новое производство, — отмечает ученый. – Мы ничего не знаем о его результатах, но по дальнейшему ходу событий можем предположить, что эта работа так и не состоялась. Создание подобных объектов помимо рыночной конъюнктуры требует предварительной разработки концепции конверсии

Напомним, в конце 2014 года Саратовский НИТЦ «Экохим» сумел получить на объекте в Горном рафинированный оксид мышьяка, вещество, используемое при производстве микроэлектроники. До этого проект переработки опасных отходов несколько лет вообще находился на мертвой точке.

Были произведены опытные партии нужного вещества и найдены потенциальные потребители, которые заинтересовались готовым продуктом. Но уже в феврале 2015 года оказалось, что финансирование проекта сокращено, а площадка для инвесторов не готова. На Горный и его запасы химических веществ при этом претендовали сразу два инвестора — «Экохим» и НИИ «Гипросинтез».

Глава минпрома Саратовской области Сергей Лисовский тогда заявил, что за 10 лет в Горном был решен вопрос только о ликвидации последствий хранения и уничтожения химоружия, а за переработку того, что получилось, никто не брался.

Владимир Чупис напомнил, что особо чистый мышьяк с начала 70-х годов выпускался в СССР в количестве не менее 12 тонн в год.

—  Все, что нужно было сделать — это пригласить специалистов и ознакомиться с существующей документацией. Но даже при этом условии вроде бы благородная затея обречена на неудачу. Сложно представить себе крупный завод с большим энергопо треблением, вырабатывающий из огромных запасов сырья всего одну – две тонны особо чистого мышьяка. Затраты на производство и содержание предприятия будут просто несоизмеримы с выходом продукции, — считает эксперт.

В то же время руоковдитель НИТЦ «Экохим» Владимир Мишин говорил нашему изданию о суперприбыльности продукта, о том, что он мог бы принести казне региона сверхдоходы.

 

что мы знаем о мышьяке в вине и пиве // Смотрим

Мы хорошо знаем, что алкоголь вреден для здоровья. Но потребление вина и пива, как выяснилось, может быть связано с дополнительной токсической нагрузкой.

Мы уже знаем, что риски, связанные с потреблением алкоголя (даже в умеренных количествах), не идут ни в какое сравнение с потенциальными бонусами для здоровья, которые он может предложить. Но, возможно, вы не знаете, что эти риски могут быть даже более серьезными, чем кажется. Мышьяк в пиве и вине? Не страшилка, а очень даже реальность. Ученые предупреждают, что процесс фильтрации, который нужен для устранения осадка в вине и пиве, может загрязнить напитки опасными тяжелыми металлами, в числе которых мышьяк, свинец и кадмий. Это происходит потому, что рассыпчатые осадочные породы, используемые в фильтрах на заводах, содержат все указанные вещества. Да, даже если «мышьяк и компания» попадают в алкоголь, они, очевидно, делают это в небольших количествах. Но токсическая нагрузка на организм все равно сохраняется. При длительном воздействии (читайте: регулярном потреблении напитков) мышьяк, например, увеличивает риски болезней сердца и некоторых типов рака, включая меланому, рак мочевого пузыря и рак легких. В то же время свинец может вызвать проблемы развития плода, если немного вина позволяет себе беременная женщина, а кадмий способен раздражать желудок, нарушать работу почек и провоцировать ломкость костей. Будем справедливы, мышьяк, свинец, кадмий и некоторые другие тяжелые металлы встречаются в воздухе, воде и почве, так что избежать их у нас в любом случае не получится. Другой вопрос, что вино и пиво могут создать в этом смысле дополнительные проблемы. Немного успокаивает лишь то, что из 40 видов алкогольных напитков, протестированных в ходе эксперимента, только два образца содержали уровни тяжелых металлов, превышающие норму безопасности. Резюмируя, если вы не планировали отказываться от алкоголя, то повода для паники — при условии разумного потребления — у вас, кажется, нет. Но если вы давно хотели исключить алкоголь из меню, то эти результаты могут стать еще одним стимулирующим фактором.

Мышьяк в обычных сигаретах и электронных

Про вредность и безвредность сигарет, кальянов, электронных сигарет уже написано сто тысяч статей. Моя даже попала в Топ ЖЖ. Что вреднее и почему, можно узнать из нее.

Сегодня хочу показать, как можно манипулировать фактам. Если почитать антисигаретные статьи, то там всегда в довесок к никотину еще добавляют кучу других вредных веществ. И это абсолютно верно, в сигаретах помимо никотина действительно еще куча всего вредного. В про-вейп статьях в том числе часто пишут подробный список, указывая, например, что в составе сигарет есть мышьяк (яд). Но, мышьяк содержится в огромном числе пищевых продуктов (зерновые, морепродукты, фрукты, овощи), которые мы употребляем каждый день, просто что в сигаретах, что в этих продуктах его содержание микроскопическое, поэтому мы и не умираем от помидоров. Самое интересное, что в глицерине и пропиленгликоле, основных компонентах жидкостей для электронных сигарет, мышьяк тоже есть.

Вот, например, информация с сайта одного из поставщиков пищевого пропиленгликоля:
http://albionchem.ru/catalog/4416/

А вот, например, информация про пищевой глицерин от другого поставщика:
http://www.idealiskraski.ru/index.php/himpr/glitserin-pishchevoj

Как видим, в обоих ингредиентах жидкостей для электронных сигарет есть мышьяк. Просто его содержание очень-очень маленькое. Тем не менее, про жидкости часто пишут, что вот в них типа мышьяка нет, а в сигаретах есть. Это ни в коем случае не оправдывает сигареты, они очень вредные и не надо их курить, просто пример того, как некоторые факты можно извратить или умолчать в свою пользу.

Еще, частенько любят приписать, что никотин типа не самое вредное, что есть в сигаретах, да и в табаке в целом. Это пишется в защиту жидкостей с никотином. Но на этот счет есть бесчисленное количество исследований, которые доказывают, что именно никотин – это самое вредное, что есть в сигаретах и именно он самый главный канцероген, поэтому не важно, что вы курите – обычные сигареты или электронные, самое вредное в них никотин. Если рассматривать общий вред, то безусловно сигареты вреднее жидкостей с никотином, просто не хотелось бы, чтобы, читая статьи на сайтах, посвященным вейпингу, у людей складывалось впечатление, что раз они теперь парят (с ударением на первый слог), а не курят, их занятие стало совсем безвредным. Ну и вся это информация именно о жидкостях с никотином, все исследования про безникотновые жидкости пока что говорят в пользу того, что они безвредны, но что наука дальше выяснит, мы пока не знаем.

Общественный рейтинг табаков для кальяна: Htreviews.org

Мои отзывы на 400+ табаков

Мой инстаграм:

Мой Ютюб:

Мой он-лайн магазин кальянов Шишахаб: Shishahub.ru

Мои офф-лайн магазины кальянов Алибаба: Alibaba-online.ru

Мои отчеты о посещении стран мира: Alexeyvaev.ru

✌️

нужен переход от обсуждения к практике — Аграрный эксперт

Андрей  Марцынкевич, заведующий испытательной референс-лабораторией ФГБУ «Национальный центр безопасности продукции водного промысла и аквакультуры»

16 марта 2021 года состоялось заседание межведомственной рабочей группы по подготовке научного обоснования раздельного определения органической и неорганической форм мышьяка в водных биологических ресурсах (ВБР). В совещании приняли участие специалисты подведомственного Россельхознадзору Национального центра безопасности продукции водного промысла и аквакультуры (ФГБУ НЦБРП).

Участники совещания обсудили вопросы проведения совместной научной работы для обоснованного разделения норматива «общий мышьяк» на органическую и неорганическую формы , а также объединения исследований по содержанию мышьяка в тресковых видах рыб.

В настоящее время в Российской Федерации измеряется только содержание общего мышьяка в рыбной продукции, в то время как во многих зарубежных странах, в том числе основных торговых партнерах РФ в отношении экспорта рыбы (КНР и Республика Корея), максимально допустимые уровни мышьяка в рыбной продукции измеряются в органической и неорганической формах. Одним из важных шагов для увеличения экспорта рыбной продукции является гармонизация законодательства, в том числе и в части нормирования показателей безопасности. В связи с этим считаем целесообразным, исходя из данных о соотношении общего и неорганического мышьяка, рассмотреть возможность введения нового показателя – «неорганический мышьяк».

Уровень мышьяка в окружающей среде нарастает с каждым годом, о чем свидетельствуют результаты лабораторных исследований рыбной продукции. В данном контексте необходимо признать существование проблемы нормирования содержания мышьяка и, как следствие, целесообразность разработки новых нормативных значений, по крайней мере по отдельным видам рыбной продукции.

Следует отметить, что как государственные структуры, так и участники рыбного рынка выступают за то, чтобы дискуссия перешла с академического уровня на практический и вопрос нормирования мышьяка рыбной продукции сдвинулся с мертвой точки, чтобы позволить уже сейчас рыбодобывающим и рыбоперерабатывающим предприятиям полноценно осуществлять свою деятельность и эффективно выполнять задачи, поставленные президентом России, по насыщению рыбой и морепродуктами внутреннего рынка и по увеличению выручки от экспорта рыбной продукции.

Мышьяк — Википедия Wiki Русский 2022

Мышья́к (химический символ — As, от лат. Arsenicum) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — пятой группы главной подгруппы, VA), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 33.

Мышьяк
← Германий | Селен →

Элементарный мышьяк

Название, символ, номерМышьяк / Arsenicum (As), 33
Группа, период, блок15 (устар. 5), 4,
p-элемент
Атомная масса
(молярная масса)
74,92160(2)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация[Ar] 3d10 4s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p3
Радиус атома139 пм
Ковалентный радиус120 пм
Радиус иона+5e: 46, −3e: 222 пм
Электроотрицательность2,18[2] (шкала Полинга)
Электродный потенциал0
Степени окисления-3, +3, +5
Энергия ионизации
(первый электрон)
 946,2 (9,81) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)5,73 (серый мышьяк) г/см³
Температура кипениясублим. 886 K
Тройная точка1090 К (817°C), 3700 кПа
Уд. теплота плавления(серый) 24,44 кДж/моль
Уд. теплота испарения32,4 кДж/моль
Молярная теплоёмкость25,05[3] Дж/(K·моль)
Молярный объём13,1 см³/моль
Структура решёткиТригональная
Параметры решёткиa=0,4123 нм, α=54,17°
Температура Дебая285 K
Теплопроводность(300 K) 50,2 Вт/(м·К)
Номер CAS7440-38-2

Простое вещество мышья́к — это хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенком (в серой аллотропной модификации). Ядовит и является канцерогеном.

История

Мышьяк является одним из древнейших элементов, используемых человеком. Сульфиды мышьяка As2S3 и As4S4, так называемые аурипигмент («арсеник») и реальгар, были знакомы римлянам и грекам. Эти вещества ядовиты.

Мышьяк является одним из элементов, встречающихся в природе в свободном виде. Его можно сравнительно легко выделить из соединений. Поэтому история не знает, кто впервые получил в свободном состоянии элементарный мышьяк. Многие приписывают роль первооткрывателя алхимику Альберту Великому. В трудах Парацельса также описано получение мышьяка в результате реакции арсеника с яичной скорлупой. Многие историки науки предполагают, что металлический мышьяк был получен значительно раньше, но он считался разновидностью самородной ртути. Это можно объяснить тем, что сульфид мышьяка был очень похож на ртутный минерал. Выделение из него было очень легким, как и при выделении ртути. Элементарный мышьяк был известен в Европе и в Азии ещё со средних веков. Китайцы получали его из руд. В отличие от европейцев, они могли диагностировать смерть от отравления мышьяком. Но этот метод анализа не дошёл до настоящих времён. Европейцы научились определять наступление смерти при отравлении мышьяком гораздо позже, это впервые сделал Джеймс Марш. Данная реакция используется и в настоящее время.

Мышьяк иногда встречается в оловянных рудах. В китайской литературе средних веков описаны случаи смерти людей, которые выпивали воду или вино из оловянных сосудов, из-за наличия в них мышьяка. Сравнительно долго люди путали сам мышьяк и его оксид, принимая их за одно вещество. Это недоразумение было устранено Георгом Брандтом и Антуаном Лораном Лавуазье, которые и доказали, что это разные вещества, и что мышьяк — самостоятельный химический элемент. Оксид мышьяка долгое время использовался для уничтожения грызунов. Отсюда и происхождение русского названия элемента. Оно происходит от слов «мышь» и «яд».[источник не указан 1495 дней]

Этимология

Название мышьяка в русском языке происходит от слова «мышь», в связи с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс[4]. Греческое название ἀρσενικόν происходит от персидского زرنيخ (zarnik) — «жёлтый аурипигмент». Народная этимология возводит к др.-греч. ἀρσενικός — мужской[5].

Латинское название arsenicum является прямым заимствованием греческого ἀρσενικόν. В 1789 году А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов под названием arsenic[6].

Нахождение в природе

Мышьяк — рассеянный элемент. Содержание в земной коре 1,7⋅10−4 % по массе. В морской воде 0,003 мг/л[7]. Этот элемент иногда встречается в природе в самородном виде, минерал имеет вид металлически блестящих серых скорлупок или плотных масс, состоящих из мелких зёрнышек.

Известно около 200 мышьяковосодержащих минералов. В небольших концентрациях часто сопутствует свинцовым, медным и серебряным рудам. Довольно распространены два природных минерала мышьяка в виде сульфидов (бинарных соединений с серой): оранжево-красный прозрачный реальгар AsS и лимонно-жёлтый аурипигмент As2S3. Минерал, имеющий промышленное значение для получения мышьяка — арсенопирит (мышьяковый колчедан) FeAsS или FeS2·FeAs2 (46 % As), также перерабатывают мышьяковистый колчедан — лёллингит (FeAs2) (72,8 % As), скородит FeAsO4 (27—36 % As). Большая часть мышьяка добывается попутно при переработке мышьяковосодержащих золотых, свинцово-цинковых, медноколчеданных и других руд.

Месторождения

Главный промышленный минерал мышьяка — арсенопирит FeAsS. Крупные медно-мышьяковые месторождения есть в Грузии, Средней Азии и Казахстане, в США, Швеции, Норвегии и Японии, мышьяково-кобальтовые — в Канаде, мышьяково-оловянные — в Боливии и Англии. Кроме того, известны золото-мышьяковые месторождения в США и Франции. Россия располагает многочисленными месторождениями мышьяка в Якутии, на Урале, в Сибири, Забайкалье и на Чукотке[8].

Изотопы

Известны 33 изотопа и, по крайней мере, 10 возбуждённых состояний ядерных изомеров. Из этих изотопов стабилен только 75As, и природный мышьяк состоит только из этого изотопа. Наиболее долгоживущий радиоактивный изотоп 73As имеет период полураспада 80,3 дня.

Химические свойства

При сильном нагреве мышьяк сгорает, образуя оксид мышьяка (III), который плохо растворяется в воде, но реагирует с ней, образуя гидроксид мышьяка (III) или мышьяковистую кислоту. Сильные окислители, такие, как хлор, переводят элемент в мышьяковую кислоту, соли которой очень похожи на соответствующие фосфаты. Прокаливая эту кислоту, можно получить оксид мышьяка (V). При восстановлении соединений мышьяка образуется газ арсин[9].

Получение

Открытие способа получения металлического мышьяка (серого мышьяка) приписывают средневековому алхимику Альберту Великому, жившему в XIII в. Однако гораздо ранее греческие и арабские алхимики умели получать мышьяк в свободном виде, нагревая «белый мышьяк» (триоксид мышьяка) с различными органическими веществами.

Существует множество способов получения мышьяка: сублимацией природного мышьяка, способом термического разложения мышьякового колчедана, восстановлением мышьяковистого ангидрида и др.{o}C}}\ 2As\ +\ 3CO\uparrow }}} 

Применение

Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби, так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца существенно возрастают[уточнить].

Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда полезных и важных полупроводниковых материалов — арсенидов (например, арсенида галлия) и других полупроводниковых материалов с кристаллической решёткой типа цинковой обманки.

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» огня или «индийского» (бенгальского) 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 тяжёлых заболеваний[каких?], 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 (см. пульпит). В настоящее время (2015 г.) препараты мышьяка редко применяются в зубоврачебной практике из-за их токсичности. Сейчас разработаны и применяются другие методы безболезненного омертвления нерва зуба под местной анестезией.

Биологическая роль и физиологическое действие

Токсичность

 

Токсикология

Мышьяк[11] и многие его соединения ядовиты и канцерогенны. Неорганические соединения мышьяка относятся к 1 категории канцерогенов по МАИР, арсенобетаин и другие органические соединения, не метаболизируемые в организме человека — к 3 группе.[12] Смертельная доза мышьяка для человека составляет 50-170 мг (1,4 мг/кг массы тела)[источник не указан 1459 дней]. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы. Сходство симптомов отравления мышьяком с симптомами холеры длительное время позволяло маскировать использование соединений мышьяка (чаще всего, триоксида мышьяка, т. н. «белого мышьяка») в качестве смертельного яда. Во Франции порошок триоксида мышьяка за высокую эффективность получил обиходное название «наследственный порошок» (фр. poudre de succession). Существует предположение, что соединениями мышьяка был отравлен Наполеон на острове Святой Елены. В 1832 году появилась надёжная качественная реакция на мышьяк — проба Марша, значительно повысившая эффективность диагностирования отравлений.

Помощь и противоядия при отравлении мышьяком: приём водных растворов тиосульфата натрия Na2S2O3, промывание желудка, приём молока и творога; специфическое противоядие — унитиол. ПДК в воздухе для мышьяка составляет 0,5 мг/м³.

Работают с мышьяком в герметичных боксах, используя защитную спецодежду. Из-за высокой токсичности соединения мышьяка использовались как отравляющие вещества в Первую мировую войну.

В 2016 году широкую огласку получила техногенная экологическая катастрофа на юге Индии — из-за чрезмерного отбора воды из водоносных горизонтов мышьяк стал поступать в питьевую воду. Это вызвало токсическое и онкологическое поражение у десятков тысяч людей.

Считалось, что при длительном потреблении небольших доз мышьяка у организма вырабатывается иммунитет. Этот факт установлен как для людей, так и для животных. Известны случаи, когда привычные потребители мышьяка принимали сразу дозы, в несколько раз превышающие смертельную, и оставались здоровыми. Опыты на животных показали своеобразие этой привычки. Оказалось, что животное, привыкшее к мышьяку при его употреблении, быстро погибает, если значительно меньшая доза вводится в кровь или под кожу. Однако такое «привыкание» носит очень ограниченный характер, в отношении т. н. «острой токсичности», и не защищает от новообразований. Тем не менее, в настоящее время исследуется влияние микродоз мышьяксодержащих препаратов в качестве противоракового средства.

Как органические, так и неорганические соединения мышьяка токсичны для живых организмов в высоких концентрациях. Тем не менее, в малых дозах некоторые соединения мышьяка способствуют обмену веществ, укреплению костей, оказывают положительное влияние на кроветворную функцию и иммунную систему, увеличивают усвоение азота и фосфора из пищи. С растениями, наиболее заметный эффект мышьяка — замедление обмена веществ, что снижает урожайность, но мышьяк также стимулирует фиксацию азота.[13][14]

Отмечалось, что для растущего организма у человека и животных микродозы мышьяка способствуют росту костей в длину и толщину, а в отдельных случаях рост костей под воздействием микродозам мышьяка отмечался и в период окончания роста[15].

Некоторые авторы рассматривают мышьяк, как жизненно важный микроэлемент и причисляют его к ультрамикроэлементам — микроэлементам, необходимым в особо малых концентрациях (подобно селену, ванадию, хрому и никелю). Необходимая суточная доза для человека составляет 10-15 мкг.[13]

В традиционной медицине

В западных странах мышьяк был известен преимущественно как сильный яд, в то же время в традиционной китайской медицине он почти на протяжении двух тысяч лет использовался для лечения сифилиса и псориаза[источник не указан 1635 дней].

Мышьяк в малых дозах канцерогенен, его использование в качестве лекарства, «улучшающего кровь» (так называемый «белый мышьяк», например, «Таблетки Бло с мышьяком», и др.) продолжалось до середины 1950-х гг., и внесло свой весомый вклад в развитие онкологических заболеваний[источник не указан 962 дня].

Соединение мышьяка сальварсан (также известен как «препарат 606» и арсфенамин) — исторически первое эффективное и в то же время относительно безвредное этиотропное лекарство от сифилиса, созданное химиком Паулем Эрлихом[16]. К настоящему времени сальварсан вышел из употребления и заменён другими, гораздо более эффективными и безопасными средствами.

В судебной медицине

Метод обнаружения мышьяка в теле человека, трупах и продуктах питания при подозрениях на отравления был разработан в начале XIX в. английским химиком Джеймсом Маршем[17].

Жизнь на основе мышьяка

Известны экстремофильные бактерии, которые способны выживать при высоких концентрациях арсената в окружающей среде. Было высказано предположение, что в случае штамма GFAJ-1 мышьяк замещает фосфор в биохимических реакциях, в частности, входит в состав ДНК[18][19][20], однако это предположение не подтвердилось[21].

Загрязнения мышьяком

На территории Российской Федерации в городе Скопине Рязанской области вследствие многолетней работы местного металлургического комбината СМК «Металлург» в могильниках предприятия было захоронено около полутора тысяч тонн пылеобразных отходов с высоким содержанием мышьяка.[22] Мышьяк является характерным сопутствующим элементом многих месторождений золота, что приводит к дополнительным экологическим проблемам в золотодобывающих странах, таких как, например, Румыния[23][24].

См. также

Примечания

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047—1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. ↑ Arsenic: electronegativities (англ.). WebElements. Дата обращения: 5 августа 2010.
  3. Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 157. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  4. ↑ Мышьяк // Большой Энциклопедический словарь (рус.). — 2000.
  5. Frisk H. Griechisches etymologisches Wörterbuch, Band I. — Heidelberg: Carl Winter’s Universitätsbuchhandlung. — 1960. — С. 152.
  6. Lavoisier, Antoine. Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d’après des découvertes modernes (фр.). — Paris: Cuchet, Libraire, 1789. — С. 192.
  7. ↑ J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.
  8. ↑ Мышьяк. Энциклопедия Кругосвет.
  9. ↑ Общая химия: учебное пособие/Н. Л. Глинка. — Изд. стер. — М.: КНОРУС, 2012. — 752 с. — ISBN 978-5-406-02149-1
  10. ↑ Неорганическая химия: В 3т. /под ред. Ю. Д. Третьякова. Т. 2 : Химия непереходных элементов : учебник для студ. учреждений высш проф. образования/ А. А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов — 2-е изд.,перераб. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 368 с.
  11. Книжников В.А., Бочкарев В.В., Зимина Л.Н., Марченко Е.Н., Рубцов А.Ф., Серебряков Л.А. Мышьяк // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б.В. Петровский. — 3 изд. — Москва : Советская энциклопедия, 1981. — Т. 16. Музеи — Нил. — 512 с. — 150 800 экз.
  12. ↑ Agents Classified by the IARC Monographs
  13. 1 2 Копылов, Каминский, 2004, с. 289—291.
  14. ↑ Чертко, 2012, с. 123.
  15. ↑ Фармакология проф. Николаева. 1943 г. 1-е издание
  16. ↑ Поль де Крайф (де Крюи). Охотники за микробами. Издательство: Астрель, Полиграфиздат, 2012. ISBN 978-5-271-35518-9, ISBN 978-5-4215-3274-3
  17. ↑ Макдермид, 2016, с. 8.
  18. Wolfe-Simon F., Blum J.S., Kulp T.R., et al. A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus (англ.) // Science : journal. — 2010. — December. — doi:10.1126/science.1197258. — PMID 21127214.
  19. ↑ Arsenic-eating microbe may redefine chemistry of life (англ.). naturenews. Дата обращения: 26 января 2011. Архивировано 24 февраля 2012 года.
  20. ↑ Астробиологическое открытие ведёт насыщенную ядом жизнь (рус.) (недоступная ссылка). membrana. Дата обращения: 26 января 2011. Архивировано 28 января 2012 года.
  21. Reaves, Marshall Louis; Sunita Sinha, Joshua D. Rabinowitz, Leonid Kruglyak, Rosemary J. Redfield. Absence of Detectable Arsenate in DNA from Arsenate-Grown GFAJ-1 Cells (англ.) // Science : journal. — 2012. — 27 July (vol. 337, no. 6093). — P. 470—473. — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.1219861.
  22. ↑ Детоксикация загрязненных мышьяком почв природными сорбентами, их смесями и модификациями
  23. ↑ Н. В.ПЕТРОВСКАЯ «САМОРОДНОЕ ЗОЛОТО. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ТИПОМОРФИЗМ , ВОПРОСЫ ГЕНЕЗИСА, ИЗДАТЕЛЬСТВО» НЩКЛ, МОСКВА, 1973
  24. ↑ Добыча золота как яд для окружающей среды — ВОЙНА и МИР

Литература

  • Н. И. Копылов, Ю. Д. Каминский. Мышьяк. — Новосибирск, 2004.
  • Мышьяк // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  • Мышьяк (неопр.). Энциклопедия «Кругосвет».
  • Мышьяк и здоровье человека (неопр.). Энциклопедия «Кругосвет».
  • В.С. Гамаюрова. Мышьяк в экологии и биологии. — М.: Наука, 1993.
  • Вэл Макдермид. Анатомия преступления: Что могут рассказать насекомые, отпечатки пальцев и ДНК = Val Mcdermid: “Forensics: The Anatomy of Crime”. — М.: Альпина Нон-фикшн, 2016. — 344 p. — ISBN 978-5-91671-591-0.
  • Николай Чертко, Эдуард Чертко, Дмитрий Будько, Анна Таранчук. Гл. 5 Химические элементы p-блока // Биологическая функция химических элементов. — Минск, 2012.

Ссылки

Информационный бюллетень по мышьяку | Национальная программа биомониторинга

Мышьяк, встречающийся в природе элемент, может соединяться как с неорганическими, так и с органическими веществами, образуя множество различных соединений. Неорганические соединения мышьяка находятся в почвах, отложениях и грунтовых водах. Эти соединения встречаются либо в природе, либо в результате добычи полезных ископаемых, выплавки руд, либо при использовании мышьяка в промышленных целях. Органические соединения мышьяка существуют в основном в рыбе и моллюсках.

В прошлом люди использовали неорганические формы мышьяка в пестицидах и пигментах для красок.Люди также использовали их в качестве консервантов для древесины и для лечения различных заболеваний. Сегодня законы ограничивают использование мышьяксодержащих пестицидов, консервантов для древесины и лекарств.

Как люди подвергаются воздействию мышьяка

Люди, скорее всего, подвергаются воздействию неорганического мышьяка через питьевую воду. Это особенно актуально в районах с источниками воды, которые естественным образом имеют более высокий уровень неорганического мышьяка. Люди также могут подвергаться воздействию неорганического мышьяка, употребляя в пищу такие продукты, как рис и некоторые фруктовые соки.Другие источники воздействия неорганического мышьяка включают контакт с загрязненной почвой или пылью или с древесиной, консервированной соединениями мышьяка.

Воздействие органических соединений мышьяка происходит, когда люди едят морепродукты. Эти формы мышьяка считаются нетоксичными или значительно менее токсичными, чем неорганический мышьяк.

Как мышьяк влияет на здоровье людей

Необычно большие дозы неорганического мышьяка могут вызывать симптомы, варьирующиеся от тошноты, рвоты и диареи до обезвоживания и шока.Длительное воздействие высоких уровней неорганического мышьяка в питьевой воде связано с определенными заболеваниями. Эти условия включают кожные заболевания, повышенный риск диабета, высокое кровяное давление и несколько видов рака. Неорганический мышьяк и соединения мышьяка считаются канцерогенными химическими веществами.

Исследования не выявили токсичности органического мышьяка в морепродуктах для человека.

Уровни мышьяка в населении США

В Четвертом национальном отчете о воздействии на человека химических веществ окружающей среды (Четвертый отчет) ученые CDC измерили общее содержание мышьяка и семь различных форм (или видов) мышьяка.Они измерили эти вещества в моче 2557 участников в возрасте от шести лет и старше, принимавших участие в Национальном обследовании здоровья и питания (NHANES) в 2003–2004 годах. Измеряя мышьяк в моче, ученые могут оценить количество мышьяка, попавшего в организм человека за последние два-три дня.

  • Организм превращает неорганический мышьяк в продукт распада (метаболит), называемый диметиларсиновой кислотой (ДМА). DMA также содержится в таких продуктах, как рыба, птица, фрукты и злаки.Результаты NHANES показали, что DMA и арсенобетаин являются основными компонентами общего уровня мышьяка в моче. Арсенобетаин — это нетоксичная неорганическая форма мышьяка, которая содержится в рыбе и морепродуктах.

Обнаружение измеримых количеств мышьяка в моче не означает, что эти уровни вызывают неблагоприятное воздействие на здоровье. Биомониторинговые исследования уровней мышьяка предоставляют врачам и должностным лицам общественного здравоохранения эталонные значения. Эти эталонные значения помогают экспертам определить, подвергались ли люди воздействию более высоких уровней мышьяка, чем среди населения в целом.Данные биомониторинга также могут помочь ученым планировать и проводить исследования воздействия и воздействия на здоровье.

Дополнительные ресурсы

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR)

Агентство по охране окружающей среды

Что такое мышьяк? — Мышьяк

Что такое мышьяк?

Мышьяк (As) — это элемент, что означает, что это химическое вещество, которое нельзя разложить на более простые химические вещества (поэтому это не соединение или молекула, состоящая из других элементов).

  • Элементы в одном и том же столбце обычно имеют схожие свойства, поэтому мышьяк имеет сходство с фосфором (P), который является частью молекул ДНК (см. клетки. Мышьяк может попасть в клеточную транспортную систему для P.
  • .
  • Мышьяк имеет атомный номер 33. Это означает, что у него 33 протона в ядре и 33 электрона, вращающихся вокруг ядра, когда оно не заряжено.
На рисунке показана модель молекулы ДНК.Оранжевые капли — это атомы фосфора, которые связывают нуклеотиды (отдельные молекулы ДНК) вместе в длинную цепь. В этой модели две цепи слипаются, образуя двойную спираль.

Молекулярная масса мышьяка равна 75, поэтому один моль атомов мышьяка имеет массу 75 грамм.

Мышьяк является металлоидом, что означает, что он имеет некоторые общие характеристики с металлами, а некоторые — с неметаллами.

  • Металлы являются хорошими проводниками электричества, но проводимость падает с повышением температуры.Неметаллы не проводят электричество. Элементы, которые не очень хорошо проводят электричество, но все же могут это делать, и которые лучше проводят электричество при более высоких температурах, находятся между этими группами и называются металлоидами. Так как эти соединения плохо проводят электричество, их еще называют полупроводниками. Полупроводники широко используются в электронной промышленности.
  • Биологические молекулы состоят в основном из неметаллов, таких как углерод (C), водород (H), кислород (O), азот (N), сера (S) и фосфор (P), хотя металлы необходимы во многих меньшие суммы.

В основном нас интересует мышьяк из-за его токсичности . Токсичные химические вещества предотвращают или влияют на процессы, необходимые для жизни. Они каким-то образом останавливают или изменяют функцию, необходимую для жизни животного, человека или растения. Мышьяк является очень сильным токсином.

  • Мощный означает, что он оказывает сильное воздействие даже в очень малых количествах, поэтому небольшое количество мышьяка может нанести большой ущерб.
  • Около 100 мг As достаточно, чтобы убить взрослого человека – это примерно 1/20 часть чайной ложки!

Мышьяк является природным соединением.Он содержится в земной коре (внешнем твердом слое, на котором мы живем) в концентрации около 2-5 частей на миллион. Это 20-й самый распространенный элемент на Земле.

  • Таким образом, на каждый миллион граммов земной коры приходится от 2 до 5 граммов As.
  • Иными словами, это как 2-5 гран соли на полстакана сахара или 2-5 капель лимонада на 13-галлонную бочку воды.

Мышьяк распределен неравномерно, поэтому в некоторых местах концентрация мышьяка намного выше, а в других ниже.Мышьяк часто связан с добываемыми минеральными рудами, такими как медь, золото и цинк. Концентрации мышьяка также высоки в горячих источниках и других геотермальных источниках.

  • На картинке слева изображена шахта, а на картинке справа — рядом с выходом из горячего источника. Оранжевый цвет у кромки воды — это место, где образовался осадок с высоким содержанием мышьяка

Несмотря на свою токсичность, мышьяк используется во многих целях, в том числе в медицине (верите или нет!), сельском хозяйстве, производстве стекла, в качестве консерванта древесины и в электронной промышленности.Это обсуждается далее в разделе «Откуда берется мышьяк».

Мышьяк может существовать в различных формах. Органические формы мышьяка связаны с органическим углеродом.

  • Биологические молекулы, такие как белки, ДНК и липиды, из которых состоит ваше тело, основаны на углероде.
  • Они называются органическими молекулами и включают все углеродсодержащие молекулы, за исключением двуокиси углерода (CO 2 ) или угольной кислоты (H 2 CO 3 ).Органический углерод показан зеленым цветом ниже.

Мышьяк может входить в состав органических соединений, таких как монометиларсоновая кислота (CH 3 AsO(OH) 2 ), арсенобетаин ((CH 3 ) 3 As + CH 2 COOH 2), (CH 3 ) 3 AS + CH 2 CH 2 CH 2 OH), и Paris Green (CU (CH 4 COO) 2 .3CU (ASO 2 ) 2 ).

Неорганические формы мышьяка включают многие твердые минералы, такие как аурипигмент (As 2 S 3 ) и арсенопирит (FeAsS).Существуют также растворимые неорганические формы, такие как мышьяковистая кислота (H 3 AsO 3 ) и мышьяковая кислота (H 3 AsO 4 ), которые представляют собой опасные соединения в питьевой воде. Мышьяковистая кислота имеет валентное состояние +3, что может быть записано как As(III), а мышьяковая кислота представляет собой As(V) с валентным состоянием +5.

Состояние валентности:

  • Валентное состояние описывает, сколько связей может образовать атом. Связи образуются между элементами, когда они обмениваются или обмениваются одним или несколькими электронами.Вы можете думать об общих валентных электронах в ковалентной связи как о клее, который скрепляет элементы в молекуле. Они показаны линиями на структурной диаграмме мышьяковистой кислоты. Предполагается наличие связей между атомами О и Н.
  • Теперь вернемся к валентности: кислород имеет валентность –2 (за исключением молекулярного кислорода O 2 , где его валентность равна 0). Это означает, что он может отдать два электрона для образования связей с другими элементами. As(III) имеет валентное состояние +3, что означает, что он имеет три места, доступных для образования связей путем обмена электронами с атомами, имеющими отрицательное валентное состояние.H имеет валентное состояние +1.
  • Если вы добавите валентности каждого атома в молекулярной формуле мышьяковистой кислоты, H 3 AsO 3 , вы увидите, что незаряженная молекула имеет общее валентное состояние 0 (3x(+1) для атомов водорода; 1x(+3) для атома мышьяка(III); 3x(-2) для атомов кислорода = 3+3-6=0). Если вы посмотрите на структуру молекулы, то увидите, что As образует связь с каждым атомом кислорода, и каждый атом кислорода также связывается с атомом водорода своим другим валентным электроном.
  • В мышьяковой кислоте мышьяк имеет валентность +5, поэтому в дополнение к трем связям, которые он образует с ОН-группами, он также образует двойную связь с оставшимся атомом кислорода в формуле. Итак, опять же, все атомы кислорода имеют два общих валентных электрона, каждый из атомов водорода принимает один валентный электрон от кислорода для образования связи, а мышьяк образует в общей сложности 5 связей, разделяя валентные электроны от атомов кислорода. Если вы сложите валентные состояния всех атомов в молекуле, вы снова должны получить 0.

Мышьяковая кислота и мышьяковистая кислота являются формами, которые обычно встречаются в воде, хотя они могут терять часть своих атомов H + в зависимости от pH.

  • pH — это шкала, по которой измеряется кислотность раствора. Ионы водорода (H + ) представляют собой кислотные группы, а pH — это шкала, которая показывает, сколько H + содержится в растворе.
  • Растворы с низким pH (менее 7, что является нейтральным) являются кислыми. Чем ниже опускаешься, тем кислее, тем выше концентрация ионов Н + в растворе.
  • Растворы с высоким pH являются щелочными. Они имеют очень низкую концентрацию ионов H + в растворе. Основные растворы также богаты ионами OH .
  • В воде, если умножить молярные концентрации H + и OH , они всегда равны 1×10 -14 . Это означает, что при высокой концентрации H + концентрация OH должна быть низкой, и наоборот.

Если мышьяковая кислота или любая другая кислота в этом отношении теряет протон (H + ), оставшаяся часть молекулы имеет отрицательный заряд.При близком к нейтральному рН, обычном для природных вод, мышьяковая кислота теряет один или два иона H + , придавая остальной части молекулы заряд –1 или –2 (H 2 AsO 4 или HAsO 4 2-).

  • Примечание: на этот раз, если вы сложите валентные состояния всех атомов, вы должны получить –1 для H 2 AsO 4 и –2 для HAsO 4 2- .

Мышьяковистая кислота остается в основном незаряженной до тех пор, пока pH не поднимется примерно до 9.Выше этого pH он начнет терять ионы H + .

Разница в заряде при нормальном рН окружающей среды означает, что две формы ведут себя по-разному в окружающей среде.

Отрицательно заряженные молекулы притягиваются к положительно заряженным участкам на поверхности частиц почвы или горных пород. Многие горные породы имеют на своей поверхности положительно заряженные участки связывания железа, алюминия и марганца. Отрицательно заряженные молекулы могут ассоциироваться с положительно заряженными участками поверхности, потому что противоположные заряды притягиваются друг к другу.Это означает, что отрицательно заряженные молекулы «застревают» на поверхности и не двигаются с водой . Они будут оставаться в почве до тех пор, пока на поверхности почвы есть свободные участки связывания. Как только все сайты будут заполнены или «насыщены», As(V) также станет мобильным. Незаряженные молекулы мышьяковистой кислоты свободно перемещаются в воде и более подвижны. Это означает, что незаряженная форма с большей вероятностью попадет в водопроводную воду.

Обратите внимание, что на частицах почвы также есть много отрицательно заряженных участков связывания, но они не повлияют на виды мышьяка, которые мы здесь обсуждаем. Мышьяк также реагирует с поверхностными центрами способами, не связанными с зарядом, но это самый простой способ представить себе реакцию .

Химия поверхности почв действительно интересна и сложна. Это влияет на качество воды и движение всех видов загрязняющих веществ в окружающей среде, но это обсуждение выходит за рамки этой веб-страницы.

Итак, вы видите важность понимания различных форм мышьяка. Различные формы будут по-разному перемещаться в окружающей среде.Но то, что мы видели до сих пор, — это только часть истории. Еще одним важным фактором является то, что некоторые формы мышьяка более токсичны, чем другие. Мы обсудим токсичность далее в разделе о воздействии на здоровье.

Мышьяк | ddoe

Информационный бюллетень Агентства по регистрации токсичных веществ и заболеваний содержит следующую информацию о мышьяке.

Резюме : Воздействие мышьяка в концентрациях, превышающих средние значения, происходит в основном на рабочем месте вблизи мест опасных отходов или в районах с высокими естественными уровнями.Мышьяк — сильный яд. На высоких уровнях может привести к смерти или болезни. Это химическое вещество было обнаружено по крайней мере на 781 из 1300 объектов из национального списка приоритетов, определенных Агентством по охране окружающей среды.

Что такое мышьяк?

Мышьяк встречается в природе в небольших количествах. В основном это соединения с кислородом, хлором и серой. Они называются неорганическими соединениями мышьяка. Мышьяк в растениях и животных соединяется с углеродом и водородом. Это называется органическим мышьяком.Органический мышьяк обычно менее вреден, чем неорганический мышьяк. Большинство соединений мышьяка не имеют ни запаха, ни особого вкуса.

Неорганические соединения мышьяка в основном используются для консервации древесины. Они также используются для изготовления инсектицидов и гербицидов. Вы можете проверить этикетки обработанной древесины и инсектицидов, чтобы узнать, содержат ли они мышьяк. Медные и свинцовые руды содержат небольшое количество мышьяка.

Что происходит с мышьяком, когда он попадает в окружающую среду?

  • Он не испаряется.
  • Большинство соединений мышьяка могут растворяться в воде.
  • Он попадает в воздух при сжигании загрязненных материалов.
  • Он оседает из воздуха на землю.
  • Он не разрушается, но может переходить из одной формы в другую.
  • Рыба и моллюски накапливают органический мышьяк в своих тканях, но большая часть мышьяка не токсична

Как я могу подвергнуться воздействию мышьяка?

  • Вдыхание опилок или горящего дыма от древесины, содержащей мышьяк.
  • Дышать воздухом на рабочем месте.
  • Проглатывание загрязненной воды, почвы или воздуха на свалках.
  • Проглатывание загрязненной воды, почвы или воздуха вблизи мест с естественным высоким содержанием мышьяка.

Как мышьяк может повлиять на мое здоровье?

Высокий уровень неорганического мышьяка в пище или воде может быть смертельным. Высокий уровень — 60 (60 частей на миллион). Мышьяк повреждает многие ткани, включая нервы, желудок, кишечник и кожу. Вдыхание высоких уровней может вызвать боль в горле и раздражение легких.

Более низкие уровни воздействия неорганического мышьяка могут вызвать:

  • Тошнота, рвота и диарея
  • Снижение образования красных и белых кровяных телец
  • Аномальный сердечный ритм
  • Повреждение кровеносных сосудов
  • Ощущение «мурашек» в руках и ногах

Длительное воздействие неорганического мышьяка может привести к потемнению кожи и появлению небольших «мозолей» или «бородавок» на ладонях, подошвах и туловище.Прямой контакт с кожей может вызвать покраснение и отек.

Насколько вероятно, что мышьяк вызывает рак?

Департамент здравоохранения и социальных служб (DHHS) установил, что мышьяк является известным канцерогеном. Вдыхание неорганического мышьяка увеличивает риск рака легких. Прием внутрь неорганического мышьяка увеличивает риск рака кожи и опухолей мочевого пузыря, почек, печени и легких.

Существует ли медицинский тест, который покажет, подвергался ли я воздействию мышьяка?

Тесты

могут измерить воздействие высоких уровней мышьяка.Эти тесты обычно не проводятся в кабинете врача. Мышьяк можно измерить в моче. Это самый надежный тест на воздействие мышьяка. Поскольку мышьяк остается в вашем организме только в течение короткого времени, вы должны пройти тест вскоре после воздействия.

Тесты на волосах или ногтях могут определить воздействие высоких уровней мышьяка за последние 6-12 месяцев. Эти тесты не очень полезны для низких уровней воздействия. Эти тесты не предсказывают, будут ли у вас какие-либо вредные последствия для здоровья.

Дало ли федеральное правительство рекомендации по защите здоровья человека?

Агентство по охране окружающей среды (EPA) устанавливает ограничения на количество мышьяка, которое может выделяться из промышленных источников. Он ограничил или отменил многие виды использования мышьяка в пестицидах и может ограничить еще больше. EPA установило предел содержания мышьяка в питьевой воде в размере 0,05 частей на миллион (ppm). EPA может еще больше снизить этот показатель.

Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) установило максимально допустимый предел воздействия переносимого по воздуху мышьяка на рабочем месте в размере 10 микрограммов на кубический метр.

Где я могу получить дополнительную информацию?

ATSDR может подсказать вам, где найти клиники гигиены труда и гигиены окружающей среды. Их специалисты могут распознавать, оценивать и лечить заболевания, возникающие в результате воздействия опасных веществ. Вы также можете обратиться в местный или государственный отдел охраны здоровья или качества окружающей среды, если у вас есть дополнительные вопросы или опасения. Для получения дополнительной информации обращайтесь: Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний, Отдел токсикологии, 1600 Clifton Road NE, Mailstop E-29, Atlanta, GA 30333, телефон (404) 639-6000.

Каталожные номера:

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ASTDR). 1993.
Токсикологический профиль мышьяка.
Атланта: Министерство здравоохранения и социальных служб США.

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ASTDR). 1993. Тематические исследования в области медицины окружающей среды: токсичность мышьяка. Атланта: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения.

Мышьяк – «яд королей» и «спаситель сифилиса»

Мышьяк – это вещество, которое на протяжении всей истории было хорошо известно как «целителям», так и «отравителям».Он повсеместно распространен в нашей среде и является мощным неврологическим и печеночным токсином, а также канцерогеном для легких, мочевого пузыря и кожи. [1] На протяжении всей истории он использовался как сильнодействующий яд, чтобы убивать королей и императоров и способствовать получению богатых наследств. Нерон использовал его, чтобы убить своего сводного брата Британика, чтобы тот мог стать императором Рима. [2, 3] Он также имеет место в истории медицины, особенно в лечении двух самых страшных болезней нашего времени: трипаносомоза или «сонной болезни» и сифилиса или «великой оспы».Новое терапевтическое открытие Пауля Эрлиха и Сахачиро Хата в 1909 году для лечения сифилиса, Сальварсан, было провозглашено «мышьяком, который спас». [4, 5] В 1918 году в армии США были разработаны два органических соединения мышьяка, люизит и адамсит, вещества, вызывающие нарыв и раздражение дыхательных путей, в качестве боевого химического оружия, но их не успели использовать на войне; оба до сих пор числятся CDC в качестве потенциальных агентов биотерроризма. [6, 7, 8] В начале 19-го века мышьяковые соединения были также разработаны для успешного лечения трипаносомоза, и в настоящее время триоксид мышьяка одобрен для лечения рефрактерного острого промиелоцитарного лейкоза.[9]

Мышьяк является металлоидным элементом и широко распространен в земной коре, обычно в сочетании с другими металлами, серой или кислородом. Распространенные мышьяковые руды включают арсенопирит (серый мышьяк, FeAsS), реальгар или сандарак (красный мышьяк, AsS), аурипигмент (желтый мышьяк, As 2 S 3 ) и арсенолит, продукт окисления сульфидов мышьяка (белый мышьяк, Как 2 O 3 ). Неорганические соединения мышьяка более токсичны, чем органические соединения, но органические соединения мышьяка превращаются в неорганические соединения при абсорбции в биологических системах.[1, 2, 4, 10]

Слово мышьяк происходит от персидского zarnikh и сирийского zarniqa , позже включенного в древнегреческий язык как arsenikon, , что означало «мужской» или «сильный» и относилось в первую очередь к аурипигменту или желтому мышьяку. Слово стало arsenicum на латыни и arsenic на старофранцузском языке, от которого произошел текущий английский термин. [4]

Яд королей и король ядов

Токсические свойства мышьяка были известны Гиппократу, который в 370 году до н. век до н.э.[10] Педаний Диоскорид, автор исторической фармакопеи De Materia Medica и греческий врач при дворе римского императора Нерона, описал мышьяк как яд, которым Нерон отравил своего сводного брата Тиберия Британика в 55 г. н.э. и закрепил за собой положение римского императора. [2, 3]

Отсутствие запаха и вкуса у неорганических соединений мышьяка, таких как триоксид мышьяка (белый мышьяк), сделало их идеальным ядом. Белый мышьяк легко получить путем нагревания мышьяковой руды, при этом образуется белый кристаллический порошок, который растворяется в воде и практически не обнаруживается в еде или питье, а некоторые говорят, что он даже улучшает вкус вина.[3] Отравление мышьяком было трудно обнаружить, так как симптомы первоначально имитировали пищевое отравление, но однократная доза могла вызвать сильную диарею и рвоту, паралич и смерть. Из-за своей силы, легкости, с которой его можно было получить, и осторожности, с которой его можно было применять, он был излюбленным ядом правящих классов для уничтожения своих соперников и противников и поэтому стал известен как «яд королей». и Король ядов». [4]

В Европе эпохи Возрождения искусство отравления вышло на первый план, и контракты на отравление вредного соседа стали социальной нормой.Отравитель назначал встречи и назначал цены, клиент называл жертву, заключался контракт, и отравитель получал деньги, когда работа была сделана. Семья профессиональных отравителей конца 15 века состояла из семьи Борджиа, папы Александра IV, его сына Чезаре и сводной сестры Чезаре Лукреции. Хорошо известной отравительницей середины 17 века была итальянка по имени Джулия Тоффана, которая производила косметику, содержащую мышьяк, Aqua Toffana , и давала испорченную косметику с соответствующими инструкциями о том, как наносить ее на предполагаемую жертву.Тоффана и ее дочь Джиролама были казнены в Риме в 1659 году за соучастие в отравлении нескольких сотен человек. [3, 11]

Многие другие занялись этим занятием в Европе позднего Возрождения, и было множество молодых, богатых, замужних женщин, которые внезапно становились молодыми, богатыми, подходящими вдовами. Во Франции 17 века белый мышьяк стал известен как poudre de Succession , «порошок наследства». [2] Начиная с 18 века частота отравлений пошла на убыль по мере разработки методов посмертного обнаружения, а в 1836 году Джеймс Марш, английский химик, разработал успешный химический тест на отравление мышьяком, позже модифицированный Йонсом Якобом Берцелиусом, шведским химиком. , известный как тест Марша-Берцелиуса.[3, 12]

В 19 веке женщины применяли порошок мышьяка для отбеливания лица, а также волос и кожи головы для уничтожения паразитов. Также считалось, что потребление мышьяка женщинами придает «красоту и свежесть» коже, вид pour rajeunisante . Прием раствора Фаулера, раствора арсенита калия, разработанного Томасом Фаулером в 1786 году для лечения различных хронических заболеваний, был популярен среди викторианских проституток, чтобы придать им румяные щеки, эффект из-за повреждения капилляров кожи.[13, 14] Мышьяк продолжал использоваться в косметике вплоть до начала двадцатого века, и это было частым источником случайных отравлений.

Мышьяк как химическое оружие – адамсит и люизит

Во время Первой мировой войны более 1,3 миллиона человек пострадали и 90 000 человек погибли в результате боевых действий с использованием химических газов, в частности хлора, фосгена, «белой звезды» (фосген и хлор) и горчичного газа. [15] В 1918 году Служба химического оружия армии США разработала люизит и адамзит для противодействия эффективному использованию газовых агентов Центральными державами против союзников в окопах Западной Европы.Люизит представляет собой C 2 H 2 AsCl 3 , дихлор(2-хлорвинил)арсин, также называемый агентом «L» и «M-1». Соединение было впервые синтезировано в 1904 году бельгийским химиком Юлиусом Артуром Ньюландом. В 1918 году Уинфорд Ли Льюис, солдат и химик Службы химического оружия армии США, усовершенствовал синтез соединения и его способность доставляться в качестве боевого газового оружия. [6, 8].

Люизит в первую очередь вызывает образование нарывов (или волдырей), но также является сильным раздражителем дыхательных путей и глаз, а также системным ядом при всасывании.Имеет запах душистой герани. При контакте с кожей и слизистыми сразу же образуются большие, болезненные, наполненные жидкостью волдыри. При вдыхании вызывает тяжелое воспаление дыхательных путей и некроз, приводящий к острому пневмониту. Он может всасываться через кожу и образует оксид М-1 (хлорвиниларсиноксид или оксид люизита), который вызывает системное отравление с диареей, тошнотой, рвотой и гипотензией («шок Льюизита»). Люизит может быть диспергирован в воздухе в виде аэрозоля или пара или в воде в виде жидкости.Эффекты ощущаются сразу после воздействия, и смерть может наступить при сильном или длительном воздействии. [6, 15]

Адамсит представляет собой C 12 H 9 AsClN, дифениламинхлорарсин или «DM», раздражающее дыхательные пути и глаза и вызывающее рвоту. Он не так силен, как люизит, и его эффекты, как правило, кратковременны, но могут быть смертельными в очень высоких концентрациях, например, в закрытых помещениях. [7]. Он был разработан в качестве боевого отравляющего вещества Роджером Адамсом, также химиком Службы химического оружия армии США, в 1918 году.Люизит и адамзит были произведены слишком поздно, чтобы их можно было использовать в Первой мировой войне, но они были складированы и испытаны в полевых условиях позже во время Второй мировой войны на западном фронте. Однако было обнаружено, что они не так эффективны при доставке, как другие агенты, вызывающие нарывы ​​и раздражающие дыхательные пути, и не использовались. [8]

В 1997 году Конвенция о химическом оружии (КХО) под надзором Организации по запрещению химического оружия была ратифицирована как международное соглашение о запрещении разработки, применения и накопления боевого химического оружия и о содействии уничтожение всех текущих запасов.[16] Во время и после Второй мировой войны многие страны хранили запасы химического оружия, особенно США и бывший Советский Союз, у которых были самые большие запасы. Стороны, подписавшие КХО, продолжают уничтожать свои запасы, и США, и Российская Федерация уничтожили большую часть своих химических боеприпасов, и по состоянию на январь 2012 года семь из девяти американских объектов по уничтожению химического оружия были закрыты или находились в стадии закрытия. Однако с течением времени оставшиеся боеприпасы продолжают изнашиваться с возрастающим риском взрыва или утечки химикатов, а также представляют потенциальную серьезную угрозу биотерроризма.[17, 18] Оставшиеся запасы люизита и адамзита по-прежнему вызывают международную озабоченность, и они по-прежнему перечислены CDC как потенциальные агенты биотерроризма. [6, 7]

Мышьяк в древней медицине и медицине эпохи Возрождения

Гиппократ использовал сульфиды мышьяка, реальгар и аурипигмент для лечения язв и абсцессов, а Диоскорид использовал аурипигмент в качестве средства для удаления волос. [1, 19] Использование мышьяка в традиционной китайской медицине восходит к 200 г. до н.э. и было описано в первой книге традиционной китайской медицины Shen Nong Ban Cao Jing .Распространенной концепцией в древней китайской медицине было использование яда против яда. Индийские аюрведические травяные лекарства часто содержали мышьяк, свинец и ртуть, и считалось, что минеральный эликсир, приготовленный из «сущности пяти планет», может дать вечную жизнь. [4, 20]

Парацельс был врачом, химиком и профессором медицины в Падуанском университете, Италия, в начале 16 века. Парацельс считал, что болезни приводят к «дисгармонии нормальных функций» и что они приходят «извне» или из окружающей среды, а не «изнутри» или из-за нарушения «гуморов», как считалось в то время.Он критиковал использование недоказанных средств, прошедших через столетия со времен Галена, и выступал за использование химически приготовленных настоек, бальзамов и эссенций. Он написал свою собственную фармакопею и ввел терапевтические эффекты таких элементов, как сера, мышьяк, свинец и ртуть, в частности последнего, при сифилисе, «великой оспе», которая уступала только чуме в качестве бича того времени. [12, 21, 22] Парацельс был первым, кто задокументировал точные указания по приготовлению металлического мышьяка в качестве терапевтического средства и сделал бальзам из белого мышьяка, который был излюбленным методом, используемым хирургами-парикмахерами для лечения ран, бубонов, карбункулов, сибирской язвы и других подобных язв.[3, 23]

«Минеральный ликер» Томаса Фаулера

В 1786 году Томас Фаулер, британский врач, опубликовал исследование эффективности своего раствора 1% арсенита калия, который он назвал «Liquor Mineralis», при «лихорадке, ремиттирующей лихорадке и периодических головных болях». В 1809 году «Liquor Mineralis», известный к тому времени как «раствор Фаулера», был принят в Лондонскую фармакопею и стал широко применяться как альтернатива хинину при «лихорадке» (малярии) и применялся при «сонной болезни» (трипаносомозе). .К 1880-м годам раствор Фаулера использовался для лечения множества других заболеваний, включая астму, экзему, псориаз, анемию, гипертонию, язву желудка, изжогу, ревматизм и туберкулез, а мышьяковистую пасту использовали для лечения рака кожи и молочной железы. Другие препараты мышьяка в то время включали раствор Донована (трийодид мышьяка и йодид ртути) и раствор де Валагина (трихлорид мышьяка), которые использовались для лечения сходных заболеваний. [2, 9, 19, 24] В 1878 году было обнаружено, что раствор Фаулера снижает количество лейкоцитов при хроническом миелогенном лейкозе и использовался в качестве основного лечения лейкемии до появления лучевой и химиотерапии в 20 веке.[1, 19]

Раствор Фаулера оставался средством для лечения многих состояний вплоть до 20-го века и указан вместе с триоксидом мышьяка и арсенатом натрия в издании 1914 года Справочника по полезным лекарствам Американской медицинской ассоциации как средство для лечения рака кожи, хронических воспалительных заболеваний кожи. , малярия, сифилис и протозойные заболевания. [25]

Мышьяк при лечении лейкемии

В 1878 году в Бостонской городской больнице было обнаружено, что раствор Фаулера снижает количество лейкоцитов у двух нормальных людей с более значительным снижением у человека с хроническим миелогенным лейкозом (ХМЛ) и впоследствии стал признанным средством лечения лейкемии.[9, 19] В 1931 году триоксид мышьяка был успешно использован для лечения ХМЛ, но он имел серьезные побочные эффекты, и его использование в качестве противолейкемического средства было вытеснено появлением лучевой терапии и цитотоксической химиотерапии. В 1960-х годах были разработаны ингибиторы сульфгидрила, которые включали оксофенарсин, но десять лет спустя были заменены другими противоопухолевыми препаратами. [19]

В 1990-х годах несколько исследований в Китае показали, что триоксид мышьяка эффективен при лечении de novo и рецидивирующего острого промиелоцитарного лейкоза (ОПЛ).В 2000 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило триоксид мышьяка для лечения ОПЛ. [9, 19] В 2001 году исследователи из Арканзасского университета медицинских наук продемонстрировали эффективность триоксида мышьяка при лечении множественной миеломы высокого риска на конечной стадии. [24] В настоящее время триоксид мышьяка одобрен для лечения рецидивирующего или рефрактерного ОФЛ, и продолжаются исследования по определению его эффективности при других гематологических формах рака.

Открытие причины сифилиса и «Волшебная пуля» Пауля Эрлиха

В феврале 1495 года король Франции Карл VIII со своей 50-тысячной армией, в основном состоящей из испанских наемников, вторгся в Неаполь у короля Альфонсо II и взял его.Цель короля Карла состояла в том, чтобы использовать Неаполь в качестве базы для начала кампании в крестовых походах. Во время празднования после этого среди солдат и жителей Неаполя разразилась эпидемия пугающей новой и ужасной болезни — это был сифилис, Grande verole , или «Великая оспа», позже ставшая известной как «Французская оспа». ‘. До начала прошлого века господствовала гипотеза о том, что Колумб принес болезнь с собой, когда он вернулся в Испанию из Нового Света в 1492 году, и она распространилась на испанских солдат, а затем на французов.Палеопатологические данные за последние несколько десятилетий показали, что сифилис мог существовать в Старом Свете несколько столетий назад, однако эти данные подверглись критике, и вопрос о происхождении сифилиса остается нерешенным. [26, 27]

В 1905 году Фриц Рихард Шаудин, немецкий зоолог, и Эрих Хоффманн, дерматолог, открыли Spirochaeta pallida (бактерии имели спиралевидную форму, похожи на спирохеты животных и были бледного цвета) как причину сифилиса.[5, 12, 28] Позже в том же году Шаудинн определил, что организм принадлежит к другому роду, чем Spirochaeta , и переименовал его в Treponema pallidum . [29, 30]

Пауль Эрлих был немецким врачом, который в 1890 году присоединился к Роберту Коху для работы над антитоксинами и антитоксинными сыворотками, особенно дифтерийным антитоксином, а также в области гистологической химии и окрашивания бактерий. В 1897 году он переехал во Франкфурт-на-Майне, Германия, в качестве санитарного врача. В 1899 году он стал директором Staatliches Institut für Experimentelle Therapie , где заинтересовался применением окрашивающих красителей и мышьяковых соединений в качестве антимикробных агентов.В 1905 году он также стал директором Georg-Speyer-Haus Chemotherapeutisches Institut , исследовательского фонда, построенного по соседству с Staatliches Institut. [5, 31]

Эрлих выдвинул гипотезу о том, что терапевтические химические вещества могут быть разработаны для воздействия на определенные микроорганизмы и уничтожения их без повреждения тканей тела хозяина, и что такое противомикробное действие зависит от химической структуры препарата. Он применил эту теорию вместе с Киёси Сигой, японским бактериологом, в экспериментах с бензопурпуриновыми красителями против трипаносомоза.Это, наряду с его работой с соединениями мышьяка, сделало Эрлиха основателем химической терапии, основанной на обоснованной теории, а не на эмпирическом признании. [5, 12]

В 1906 году Эрлих прочитал об открытии Шаудина и Хоффмана, сделанном в предыдущем году, и Хоффман предложил Эрлиху, учитывая сходство между спирохетами и трипаносомами, попробовать использовать соединения мышьяка против сифилиса. [5] Эрлих и его коллега Альфред Бертхайм, немецкий химик-органик, уже экспериментировали с арсеноксидом и арсенобензолом, производными аминофенилмышьяковой кислоты, Атоксилом, при лечении трипаносомоза у мышей.Эрлих и Бертхайм начали экспериментировать с Атоксилом и его производными для лечения инфекции Spirochaeta у кроликов в Институте Георг-Шпейер-Хаус. Ранние эксперименты Эрлиха не увенчались успехом, так как большинство мышьяков, с которыми он экспериментировал, были слишком токсичны. [5, 31]

В 1909 году Сахачиро Хата, японский бактериолог, который работал в Институте Роберта Коха в Берлине вместе с Шибасабуро Китасато, изучая бациллу чумы, присоединился к Эрлиху по предложению Китасато в Институте Эрлиха.Эрлих и Хата, наконец, добились успеха с 606-м соединением в своей серии экспериментов, диоксидиамино-арсенобензол-дигидрохлоридом, который они назвали лекарством «606» и который теперь известен как арсфенамин. В 1910 году Эрлих и Хата объявили о своем открытии на Конгрессе внутренних болезней в Висбадене. Это привело к тому, что немецкая химическая компания Hoechst изготовила его под названием Salvarsan, «мышьяк, спасающий жизни», и вскоре он стал широко известен как «волшебная пуля».[2, 5, 12, 25, 31, 32]

Позднее, в 1912 г., Эрлих разработал неоарсфенамин, нео-сальварсан или лекарство «914» , которое растворялось в воде и было легче вводить. Сальварсан и Нео-Сальварсан были внесены в Справочник полезных лекарств Американской медицинской ассоциации 1914 года как эффективное средство для лечения первичного сифилиса и спириллярных заболеваний, таких как возвратный тиф и стенокардия Винсента, а также для более поздних стадий сифилиса в сочетании с ртутью. [25]

Сальварсан и Нео-Сальварсан были провозглашены чудодейственными лекарствами  и спасением того времени.Эрлих был назван Виктором Робинсоном, американским фармакологом, а затем врачом, «спасителем расы» за его «волшебную пулю»:

.

«… как терапевтическое достижение производство сальварсана (606) и нео-сальварсана (914) никогда не было превзойдено». [33]

Альберт Людвиг Нейссер, немецкий врач, специализирующийся на дерматологии и венерологии, изначально скептически относился к эффективности арсфенамина в лечении сифилиса, но вскоре признал, что успех Эрлиха был правдой, и описал новый препарат Эрлиха:

«Арсенобензол, обозначенный как «606», каким бы ни было будущее, чтобы оправдать нынешний энтузиазм, в настоящее время на самом деле является более или менее невероятным достижением в лечении сифилиса и во многих отношениях превосходит старую ртуть — как бы ценна она ни была. продолжают быть — из-за его в высшей степени мощного и в высшей степени быстрого спирохетицидного свойства.[34]

Пол де Круиф, американский микробиолог, написал в своей книге 1926 года Охотники за микробами :

«Никакая сыворотка или вакцина современных охотников за микробами не может сравниться с благотворным действием волшебной пули, соединение шестьсот шесть». [35]

Эрлих и Хата подверглись критике со стороны некоторых слоев европейского общества в течение короткого периода времени. Многие считали, что сифилис был божественным наказанием за грех и аморальность и не заслуживал лечения, но преобладало одобрение научного и медицинского истеблишмента.[5] В 1908 г. Эрлиху была присуждена Нобелевская премия за работу в области иммунологии и противодифтерийной сыворотки; он разделил приз с русским биологом Эли Мечниковым. Эрлих умер в 1915 году в Бад-Хомберге, Германия, от инсульта. Хата вернулся в Японию, чтобы стать известным лабораторным бактериологом, который продолжил свою работу по использованию арсфенамина против сифилиса, лихорадки от крысиных укусов и других заболеваний.

К 1920-м годам стало очевидно, что для того, чтобы мышьяк был эффективен против сифилиса, его нужно было сочетать с малыми дозами либо висмута, либо ртути.В 1930 году было обнаружено, что арсфенамин метаболизируется в оксифенарсин, также известный как мафарсид, который был более стабильным соединением и продавался для лечения сифилиса под названием Мафарсен. Мышьяковые соединения, главным образом арсфенамин, неоарсфенамин, ацетарсон и мафарсид, в сочетании с висмутом или ртутью затем стали основой лечения сифилиса до появления пенициллина в 1943 г. [5, 24, 36, 37].

Мышьяк при трипаносомозе

В 1901 году Пауль Эрлих вместе с Киёси Сига начал эксперименты с бензопурпуриновыми красителями, красным нагана и его производными трипановым красным и трипановым синим, для лечения трипаносомоза или «сонной болезни».Эти эксперименты не увенчались успехом, но Эрлих в поисках других противомикробных соединений обратился к атоксилу, аминофениларсеновой кислоте, синтезированной французским химиком и биологом Пьером Жаком Антуаном Бешаном в 1859 году, и к другим органическим производным мышьяка, которые он и Альфред Бертхайм синтезировали в своих лабораториях. лаборатории в Институте Георга Шпейера-Хауса. [5, 38]

К 1905 году Атоксил использовался для лечения трипаносомоза, но его эффективность перевешивала его нейротоксичность, особенно вызывающая атрофию зрительного нерва и слепоту.Эрлих и Бертхайм начали исследовать менее токсичные производные атоксила. В работе Бертхайма были разработаны арсеноксиды, которые были эффективны против трипаносомоза, но все же были очень токсичными, и арсенобензолы, которые были не очень эффективны, но менее токсичны. В 1907 году Эрлих и Бертхайм обнаружили, что эффективен препарат «418», арсенофенилглицин, который они назвали спирасилом, поскольку он также эффективен против спирохетальной инфекции у мышей. Именно в этой конкретной серии Эрлих и Сахачиро Хата позже обнаружили, что диаминодиоксиарсенобензол, препарат «606», может лечить сифилис у кроликов.[5, 38]

В 1919 году Уолтер Джейкобс, американский химик, и Майкл Хайдельбергер, американский иммунолог, синтезировали трипарсамид, производное фенилглицинамидарсоната Атоксила. Трипарсамид продавался компанией May & Baker и оставался эффективным лекарством против трипаносомоза до 1960-х годов, его часто использовали с сурамином, нафтиламиновым красителем, первоначально синтезированным в 1917 году как «Байер 205», или германином, который позже продавался как сурамин. [37, 38]

В 1938 году Эрнест Фридхайм, швейцарский микробиолог, синтезировал меларсен, меламиновое производное атоксила, и трехвалентный аналог, оксид меларсена.Меларсен был эффективен против трипаносомоза, но также был очень токсичен, поэтому Фридхейм объединил препарат с антидотом мышьяка, британским антилюизитом (BAL), разработанным Великобританией для противодействия воздействию газа люизита, мышьякового боевого отравляющего вещества. Этот новый препарат продавался как Меларсопрол, или Мел В, и был представлен для лечения трипаносомоза в 1949 году. Сурамин и Меларсопрол до сих пор используются в качестве вариантов химиотерапии для Trypanosoma brucei rhodesiense . [38, 39]

Мышьяковые соединения использовались при некоторых других инфекционных заболеваниях, таких как малярия [2, 25, 40], а May & Baker продавали Стоварсол, ацетарсон натрия, для лечения туберкулеза [37], но их применение и эффективность на протяжении 20-го века были в первую очередь для лечения сифилиса и трипаносомоз.

Мышьяк заслужил место в истории как излюбленный яд, так и чудодейственное лекарство. Он сыграл важную роль в разработке химиотерапевтических средств известными врачами и учеными, такими как Томас Фаулер, Пауль Эрлих, Саахиро Хата и Альберт Нейссер, и стал первым противомикробным средством, эффективным против «великой оспы» — сифилиса. Мышьяк до сих пор используется в медицине для лечения некоторых подтипов лейкемии и трипаносомоза.

Что такое мышьяк? | WQP

Что такое мышьяк, как он попадает в питьевую воду и как он удаляется из источников питьевой воды

Что такое мышьяк?

Мышьяк — это химический элемент, который естественным образом содержится в земной коре.В своей органической форме мышьяк очень токсичен. Являясь широко распространенным загрязнителем, мышьяк содержится в воздухе, почве и подземных водах.

В этом руководстве рассматривается мышьяк в питьевой воде, его воздействие на здоровье и способы его удаления из общественных и колодезных источников воды.

СВЯЗАННЫЙ: Что такое обратный осмос и как он работает?

Как мышьяк влияет на здоровье людей?

Воздействие мышьяка связано с рядом последствий для здоровья, начиная от более легких симптомов тошноты и головокружения и заканчивая серьезными и опасными для жизни побочными эффектами.

Исследования показывают, что мышьяк обладает канцерогенным потенциалом и может вызывать рак легких, мочевого пузыря и кожи. Некоторые исследования также связывают мышьяк с раком почек, печени и простаты.

Было обнаружено, что проглатывание мышьяка вызывает тошноту, рвоту, онемение и покалывание в конечностях, диарею, кожную сыпь и мышечные спазмы, среди прочих проблем.

Длительное воздействие мышьяка может привести к необратимому повреждению сердца, печени и почек, изменениям кожи и уменьшению числа лейкоцитов и эритроцитов, что увеличивает риск инфекций.

Реклама  

Как мышьяк попадает в питьевую воду?

Поскольку мышьяк встречается в природе, он является относительно распространенным загрязнителем питьевой воды.

Мышьяк в основном попадает в питьевую воду через:

  • Естественно поступающие в подземный источник из месторождений мышьяка в горных породах земли;
  • Промышленное и сельскохозяйственное загрязнение, обычно от фабрик и ферм с плохой практикой обращения с отходами; или
  • Дожди и снег, переносящие мышьяк из воздуха в почву и грунтовые воды.

Мышьяк в системах общественного водоснабжения по сравнению с частными скважинами

У вас гораздо больше шансов найти мышьяк в больших количествах в частном колодце, чем в общественной системе водоснабжения. Это связано с тем, что общественные системы водоснабжения по закону обязаны отфильтровывать мышьяк, в то время как владелец колодца обязан проверять свою воду на наличие загрязнений и соответствующим образом фильтровать ее.

Каковы правила в отношении мышьяка в водопроводной воде?

Мышьяк в водопроводной воде, поскольку он представляет известный риск для здоровья, регулируется рядом руководящих органов.

Самым известным нормативным актом по мышьяку является максимальный уровень загрязнения (или MCL) Агентства по охране окружающей среды США. Согласно этому MCL, системы общественного водоснабжения должны законодательно ограничивать уровень мышьяка в питьевой воде до уровня менее 10 частей на миллиард (частей на миллиард).

Обратите внимание, что MCL Агентства по охране окружающей среды не распространяется на воду в бутылках, но Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США также установило ограничение в 10 частей на миллиард для любой негазированной или газированной воды в бутылках, продаваемой населению.

Содержание мышьяка в колодезной воде не регулируется.Владельцы частных колодцев должны периодически проверять свою воду на мышьяк и соответствующим образом фильтровать воду.

Реклама

Как мышьяк удаляется из источников питьевой воды?

Операторы систем общественного водоснабжения

Общественная питьевая вода проходит ряд этапов дезинфекции и фильтрации, прежде чем ее можно будет отправить в наши дома. Использование стандартного фильтра эффективно снижает содержание мышьяка, и все штаты должны убедиться, что методы фильтрации их систем водоснабжения достаточно эффективны для снижения содержания мышьяка до 10 частей на миллиард или ниже.

Наиболее эффективным средством удаления мышьяка является обратный осмос. Этот тип фильтра может удалить до 99,9% мышьяка в воде. Однако процесс обратного осмоса дорог и приводит к образованию отходов, а это означает, что он экономически нецелесообразен для большинства крупномасштабных систем очистки воды в общественных местах.

Можно удалить мышьяк из питьевой воды с помощью домашнего фильтра обратного осмоса, и это популярный вариант среди городских водопользователей, которые предпочитают пить как можно меньше мышьяка.

Владельцы частных скважин

Важно отметить, что простой кипячение воды не удалит мышьяк. Это приведет только к тому, что часть воды испарится, оставив большую концентрацию мышьяка на галлон.

Существует ряд систем фильтрации, специально предназначенных для удаления мышьяка. Это: 

  • Анионообменные смолы : В них используется процесс анионного (или ионного) обмена для улавливания мышьяка в слое среды.Среду необходимо будет периодически промывать, когда она пропитается мышьяком, и ее необходимо будет заменять каждые шесть-восемь лет.
  • Системы обратного осмоса : Они объединяют несколько стадий фильтрации, включая угольный фильтр и полупроницаемую мембрану. Полупроницаемая мембрана может удалять до 99,99% всех растворенных твердых веществ, включая мышьяк.
  • Дистилляция : Это процесс кипячения и конденсации воды для удаления почти всех ее примесей.Испаренная вода конденсируется и попадает в чистый графин, а примеси, которые не могут испариться при температуре кипения воды, включая мышьяк, остаются.
  • Фильтры из активированного оксида алюминия : В этих фильтрах используется наполнитель из активированного оксида алюминия для адсорбции ряда загрязнителей, включая мышьяк. Для удаления мышьяка обычно требуется перекись водорода или хлорный отбеливатель для преобразования мышьяка в адсорбируемую форму.

Системы удаления мышьяка из колодезной воды могут стоить от 1000 до 3000 долларов и более, в зависимости от сложности системы и удаляемых загрязнителей.

Общая информация о мышьяке

Мышьяк в больших количествах встречается в земной коре. Он присутствует в ряде минералов и встречается в следовых количествах в горных породах, почве, воде и воздухе.

Около трети атмосферного мышьяка является производным из природных источников, т.е. вулканы и оставшиеся две трети происходит за счет техногенных источников.

Высокий уровни или мышьяк могут быть обнаружены в питьевой воде, которая была собранные из глубоко пробуренных скважин или даже как природное явление, при котором грунтовые воды были загрязнены минералы, растворяющиеся в горных породах и почвах.Эта проблема более распространены в Южной Азии.

Основные промышленные процессы, вызывающие антропогенные мышьяковое загрязнение воздуха, почвы и воды в окружающей среде являются:

Использование пестицидов, содержащих мышьяк, также загрязнили большие территории. сельскохозяйственных угодий. использование мышьяка в качестве консерванта для древесины также привело к экологическим загрязнение.12 февраля 2002 года Агентство по охране окружающей среды США объявило добровольное решение деревообрабатывающей промышленности, обработанной под давлением поэтапный отказ от использования известного консерванта древесины на основе мышьяка в виде хромированного арсената меди (CCA) во всех продуктах, предназначенных для потребительский рынок. CCA, который был наиболее распространенным консервантом для древесины. в США содержит 22% чистого мышьяка.

В США от 31 декабря 2003 г. запрещается использование деревообработчиков или производителей. для сохранения древесины для жилых помещений с CCA.Нажмите здесь для получения дополнительной информации о CCA.

Мышьяк и его соединения также используются в инсектицидах, гербицидах, твердотельных легирующие агенты и различные сплавы.

Как влияет ли мышьяк на здоровье человека?

Воздействие высоких концентраций мышьяка может вызвать рак кожи, мочевого пузыря, почек и легких, болезни крови сосуды голеней и стоп.Сахарный диабет, высокое кровяное давление и нарушения репродуктивной функции также были связаны с воздействием мышьяка.

Интересные факты о мышьяке

Мышьяк наиболее известен как яд и пигмент, но он обладает многими другими интересными свойствами. Вот 10 фактов об элементе мышьяка:

  1. Символ мышьяка — As, а его атомный номер — 33. Это пример металлоида или полуметалла со свойствами как металлов, так и неметаллов. Он встречается в природе в виде единственного стабильного изотопа мышьяка-75.Синтезировано не менее 33 радиоизотопов. Его наиболее распространенные степени окисления -3 или +3 в соединениях. Мышьяк также легко образует связи со своими собственными атомами.
  2. Мышьяк встречается в природе в чистом кристаллическом виде, а также в некоторых минералах, обычно с серой или металлами. В чистом виде элемент имеет три распространенные аллотропы: серый, желтый и черный. Желтый мышьяк представляет собой воскообразное твердое вещество, которое превращается в серый мышьяк после воздействия света при комнатной температуре. Хрупкий серый мышьяк является наиболее стабильной формой элемента.
  3. Название элемента происходит от древнеперсидского слова зарних , что означает «желтый аурипигмент». Аурипигмент — трисульфид мышьяка, минерал, напоминающий золото. Греческое слово «арсеникос» означает «сильный».
  4. Мышьяк был известен древним людям и имел большое значение в алхимии. Чистый элемент был официально выделен в 1250 году немецким католическим доминиканским монахом Альбертом Великим (1200–1280). Ранее соединения мышьяка использовались в бронзе для увеличения ее твердости, в качестве красочных пигментов и в лекарствах.
  5. При нагревании мышьяк окисляется и выделяет запах, похожий на запах чеснока. Удар молотком по различным минералам, содержащим мышьяк, также может привести к появлению характерного запаха.
  6. При обычном давлении мышьяк, как и углекислый газ, не плавится, а прямо возгоняется в пар. Жидкий мышьяк образуется только под высоким давлением.
  7. Мышьяк уже давно используется как яд, но его легко обнаружить. Воздействие мышьяка в прошлом можно оценить, исследуя волосы.Анализы мочи или крови могут определить недавнее воздействие. Чистый элемент и все его соединения токсичны. Мышьяк повреждает многие органы, включая кожу, желудочно-кишечный тракт, иммунную систему, репродуктивную систему, нервную систему и выделительную систему. Неорганические соединения мышьяка считаются более токсичными, чем органический мышьяк. В то время как высокие дозы могут вызвать быструю смерть, воздействие низких доз также опасно, потому что мышьяк может вызывать генетические повреждения и рак. Мышьяк вызывает эпигенетические изменения, которые являются наследственными изменениями, происходящими без изменения ДНК.
  8. Хотя элемент токсичен, мышьяк широко используется. Это полупроводниковый легирующий агент. Он добавляет синий цвет пиротехническим дисплеям. Элемент добавлен для улучшения сферичности свинцовой дроби. Соединения мышьяка до сих пор встречаются в некоторых ядах, таких как инсектициды. Соединения часто используются для обработки древесины, чтобы предотвратить ее разрушение термитами, грибками и плесенью. Мышьяк используется для производства линолеума, стекла, пропускающего инфракрасное излучение, и в качестве средства для депиляции (химического удаления волос). Мышьяк добавляют в некоторые сплавы для улучшения их свойств.
  9. Несмотря на токсичность, мышьяк имеет несколько терапевтических применений. Этот элемент является важным микроэлементом для правильного питания кур, коз, грызунов и, возможно, людей. Его можно добавлять в корм для скота, чтобы помочь животным набрать вес. Он использовался в качестве средства для лечения сифилиса, лечения рака и средства для отбеливания кожи. Некоторые виды бактерий могут выполнять версию фотосинтеза, при которой для получения энергии используется мышьяк, а не кислород.
  10. Содержание элемента мышьяка в земной коре равно 1.8 частей на миллион по массе. Приблизительно треть мышьяка, обнаруженного в атмосфере, поступает из природных источников, таких как вулканы, но большая часть этого элемента поступает в результате деятельности человека, такой как плавка, добыча полезных ископаемых (особенно добыча меди) и выбросы на угольных электростанциях. Глубоководные скважины обычно загрязнены мышьяком.
.