"Мышьим" ядом в древней Руси называли белый, легкий, похожий на муку, сладковатый на вкус порошок, с помощью которого уничтожали мышей, крыс и других мелких грызунов. От сочетания двух слов с течением времени произошло одно - мышьяк. Так русские химики называют элемент, ядовитые соединения которого задолго до его получения в чистом виде были известны древней Греции, Китаю и другим странам. За сильную, безотказную ядовитость для человека мышьяковистых соединений греки называли мышьяк "мужественным", "сильным". От такого значения греческих слов произошли латинское название и химический символ мышьяка - арсеникум (сильный).
В древности были известны сернистые соединения мышьяка золотисто-желтого (аурипигмент) и темно-красного (реальгар) цвета, употреблявшиеся как красящие и лекарственные средства. В I в. нашего летосчисления греческий врач Диоскорид описал получение белого мышьяка путем обжигания аурипигмента. В свободном виде мышьяк был получен в 1250 г. немецким алхимиком Альбертом Магнусом (Великим). Однако это утверждение предположительно, так как еще до Альберта Великого алхимики уже пользовались природными соединениями мышьяка.
Некоторые из алхимиков считали мышьяк одной из составных частей металлов. Поводом для такого взгляда послужил факт частого нахождения сернистых соединений мышьяка вместе с другими металлами, а также способность меди "облагораживаться" при взаимодействии с мышьяком с образованием соединения, окрашенного в светлый цвет. Очевидно, им был известен и самородный мышьяк.
Имеется несколько разновидностей мышьяка, из которых обычными и наиболее устойчивыми являются серая и металлическая. Последнее название дано мышьяку за металлический блеск и электропроводность (хотя и слабую). Однако в отличие от настоящих металлов мышьяк весьма хрупок. Температура его плавления выше температуры кипения, так что мышьяк при нагревании улетучивается, не плавясь. Заметное испарение мышьяка начинается при нагревании до 180°С. При дальнейшем нагревании (в отсутствие воздуха) мышьяк образует тяжелый газ, обладающий неприятным чесночным запахом.
В обычных условиях мышьяк - малоактивный элемент. При нагревании мышьяк становится реакционно деятельным, образуя соединения с серой, хлором и другими галогенами. С кислородом мышьяк образует мышьяковистый ангидрид, который за свои ядовитые свойства с давних пор получил широкую известность; это соединение является одним из самых старых ядов.
Ядовитые свойства соединений мышьяка создали ему мрачную славу излюбленного средства тайных убийц, начиная от ординарных уголовных преступников до императоров и королей. С помощью мышьяка тюремные служители нередко освобождались от "государственных" преступников; очень часто мышьяк играл, хотя и невидимую, но важную роль в интригах царедворцев; некоторым царям, королям и императорам мышьяк помогал устранять опасных претендентов на трон.
Широкое применение мышьяка для уничтожения тараканов, мышей и крыс создало ему повсеместную известность. Исключительная доступность (он продавался не только в аптеках, но и москательных лавках) и недоказуемость отравления мышьяком (не были известны реакции его обнаружения) часто вели к преступным отравлениям. Особенно часты были случаи отравлений в деревнях царской России. Различного рода "приворотные" и "отворотные" снадобья очень часто содержали в себе мышьяк. Известны случаи массового отравления людей - участников рождественских елок. При горении свечей, окрашенных в зеленый цвет швейнфуртской зеленью, содержащей мышьяковистую медь, образуется ядовитый мышьяковистый дым, вдыхание которого и ведет к отравлению.
После того как английский химик Марш разработал и ввел в 1836 г. в практику чувствительный способ обнаружения мышьяка, случаи умышленного отравления мышьяком встречаются все реже. Мышьяк оставлял слишком заметные следы, чтобы им можно было, как раньше, пользоваться без всякого риска. Мышьяк по способу Марша обнаруживается в количествах до тысячных долей миллиграмма. О степени чувствительности реакции Марша можно судить по следующему примеру: однажды мышьяк был обнаружен в земле кладбища, где 20 лет тому назад был захоронен труп человека, отравившегося соединением мышьяка.
Мышьяк - сильный яд для животных и микроорганизмов, однако для некоторых видов плесени соединения мышьяка являются материалом, обеспечивающим их жизнедеятельность. Эта плесень живет за счет кислорода, мышьяковистых соединений, переводя их в один из сильнейших ядов неорганической химии - мышьяковистый водород. Мышьяковистый водород - газ, обладающий неприятным чесночным запахом и сильнейшей ядовитостью. Жертвой мышьяковистого водорода стали многие химики. При работе с этим газом погиб, например, известный химик Гелен (1815).
Мышьяк относится к ядам, к которым при медленном и постепенном поступлении в организм вырабатывается иммунитет. 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.
Мышьяк в незначительных количествах встречается в животных организмах. Впервые присутствие мышьяка было обнаружено французским ученым Орфили в 1838 г. Функция мышьяка в организме не выяснена. Возможно, что он является стимулятором развития. В пользу этого говорят факты благотворного действия на организм малых доз мышьяка при некоторых заболеваниях (малокровии, потере аппетита, нервных, кожных и других).
Получив мрачную славу сильного яда, мышьяк, однако, заслужил репутацию блестящего лечебного средства. Крупнейшему немецкому бактериологу и биохимику Паулю Эрлиху совместно с японским ученым-химиком Хата удалось создать на основе мышьяковистого соединения препарат, победивший тяжелую и до этого считавшуюся неизлечимой болезнь - сифилис.
На протяжении многих веков человечество платило дань этой болезни. Некоторые народности, особенно стоявшие на низких ступенях культурного развития, вырождались и буквально вымирали от действия сифилитического яда, который вырабатывался простейшим микроорганизмом - возбудителем болезни.
И вот после шестисот пяти неудачных синтезов было получено шестьсот шестое мышьяковистое вещество, которое, будучи почти неядовитым для организма человека, убивало возбудителя сифилиса. По числу удачного синтеза это вещество стали называть "606", или сальварсан, что означало: "Да здравствует мышьяк!". Этим названием желали показать, что мышьяк, излюбленный яд тайных убийц, в руках науки превратился в благодатное лекарство, излечивающее от страшной болезни.
В настоящее время существует ряд препаратов, содержащих мышьяк для лечения не только сифилиса, но и других тяжелых болезней человека и животных (возвратного тифа, сонной болезни и др.). Соединения мышьяка употребляются в зубоврачебной практике для умерщвления нервов.
В первую мировую войну было "изобретено" большое количество различных отравляющих веществ, среди которых видное место заняли так называемые раздражающие 0В мышьяковой природы. В отличие от тайных убийц, действовавших анонимно, убийцы- "изобретатели" 0В стремились закрепить свои имена в названиях изобретаемых ими ядов. Таков, например, адамсит, носящий имя американского химика Адамса. Таков льюизит, названный по имени полковника американской армии Льюиса. Это 0В, к счастью, не нашло применения, оно было "изобретено" в конце войны и за свою страшную ядовитость знатоком ядов, генералом Фрайсом, было названо "росою смерти".
Мышьяковистые соединения широко используются в стекольном, фарфоровом и фаянсовом производствах, при выделке кож и мехов. В сельском хозяйстве соединения мышьяка используются для борьбы с многочисленными вредителями сельскохозяйственных культур.
Мышья́к — химический элемент с атомным номером 33 в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, обозначается символом As. Представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета.
Происхождение названия
Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. Греческое название ἀρσενικόν происходит от персидского زرنيخ (zarnik) — «жёлтый аурипигмент». Народная этимология возводит к др.-греч. ἀρσενικός — мужской.
В 1789 году А. Л. Лавуазье выделил металлический мышьяк из триоксида мышьяка («белого мышьяка»), обосновал, что это самостоятельное простое вещество, и присвоил элементу название «арсеникум».
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.
В настоящее время для получения металлического мышьяка чаще всего нагревают арсенопирит в муфельных печах без доступа воздуха. При этом освобождается мышьяк, пары которого конденсируются и превращаются в твердый мышьяк в железных трубках, идущих от печей, и в особых керамических приёмниках. Остаток в печах потом нагревают при доступе воздуха, и тогда мышьяк превращается в As2O3. Металлический мышьяк получается в довольно незначительных количествах, и главная часть мышьякосодержащих руд перерабатывается в белый мышьяк, то есть в триоксид мышьяка — мышьяковистый ангидрид As2О3.
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 возрастают.
Мышьяк особой чистоты (99,9999 %) используется для синтеза ряда ценных и важных полупроводниковых материалов — арсенидов и сложных алмазоподобных полупроводников.
Сульфидные соединения мышьяка — аурипигмент и реальгар — используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли промышленности в качестве средств для удаления волос с кожи.
В пиротехнике реальгар употребляется для получения «греческого», или «индийского», огня, возникающего при горении смеси реальгара с серой и селитрой (ярко-белое пламя).
Многие из мышьяковых соединений в очень малых дозах применяются в качестве лекарств для борьбы с малокровием и рядом тяжелых заболеваний, так как оказывают клинически значимое стимулирующее влияние на ряд 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 называли «мышьяк» и применялся в стоматологии при удалении нерва. В настоящее время препараты мышьяка применяются в зубоврачебной практике редко из-за токсичности. Разработаны и применяются другие методы безболезненной денервации зуба под местной анестезией.
Источник: Википедия
| 34. Селен - Selenium (Se) |
Греческое слово "селене" означает луна. Свое название селен получил потому, что, подобно Луне, сопровождающей Землю в ее бесконечном путешествии во Вселенной, он всегда сопровождает другой химический элемент, теллур, названный так в честь Земли: "теллус" - земля. Селен был открыт и назван в 1817 г. шведским химиком Берцелиусом.
...Бурили нефтяную скважину. С глубины около 1200 м из скважины стремительно вырвался фонтан воды. Бурные потоки воды устремились в ручей, из ручья - в глубокий овраг и далее - в небольшую речушку, на берегах которой росла сочная трава, служившая кормом для коров. Спустя некоторое время с коровами стало происходить что-то неладное. Деформировались рога, стала выпадать шерсть, появился насморк, копыта размягчились и превратились в бесформенные сбитые "култышки". Картину такого странного заболевания ветеринары наблюдали впервые и поэтому беспомощно разводили руками. На выручку пришли химики. Тщательное исследование травы и почвы, на которой она росла, показало наличие небольших количеств селена. Откуда же он попал в почву? Все пути вели к воде. Оказалось, что соединения селена были в воде речушки, куда, очевидно, он попал вместе с водой из буровой скважины. Возник и другой вопрос. Не он ли виновник несчастья, случившегося с коровами? Ответ был утвердительным. Да, он!
Селен - сильный яд, действующий в организме, подобно мышьяку. При селеновом отравлении появляется головная боль, затяжной насморк, сыпь, выпадают волосы, размягчаются ногти и пр. Одно из профессиональных заболеваний, которому подвержены химики, работающие с соединениями селена, получило специальное название - "селеновый насморк". При хроническом отравлении организма селеном возникает запах селеноводорода отвратительный и трудно переносимый.
В чистом виде селен - твердое, серое, с металлическим блеском вещество. Существует несколько модификаций селена. Селен устойчив при обычных условиях и по химическим свойствам похож на серу. Например, он энергично взаимодействует с фтором, хлором, при нагревании - с кислородом. В отличие от серы "металлическая" форма селена, хотя и слабо, но проводит электрический ток, причем электропроводность зависит от освещения. Этим свойством селена пользуются в электро- и радиотехнике. Большие количества селена расходуются на изготовление выпрямителей переменного тока. Селен используется при вулканизации каучука, в стекольной промышленности для обесцвечивания стекла, окрашенного солями железа. Требуется селен и в фотопромышленности, в физике и астрофизике для постройки точных приборов.
Природа сравнительно бедна селеном. В земной коре на долю атомов селена приходится не более одной стотысячной процента. Минералов, содержащих селен, в природе в значительных количествах почти не встречается. Минерал "селенит" с названием, созвучным селену, никакого отношения к нему не имеет. В селените нет селена. Селенит - это гипс, точнее- разновидность гипса, а гипс, как известно, состоит из кальция, серы, кислорода и воды.
Основным источником получения селена являются отходы сернокислотного производства и осадки, образующиеся при очистке меди электролизом.
Селе́н — химический элемент с атомным номером 34 в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, обозначается символом Se (лат. Selenium), хрупкий блестящий на изломе неметалл чёрного цвета (устойчивая аллотропная форма, неустойчивая форма — киноварно-красная).
История
Элемент открыт Й. Я. Берцелиусом в 1817.
Название происходит от греч. σελήνη — Луна. Элемент назван так в связи с тем, что в природе он является спутником химически сходного с ним теллура (названного в честь Земли).
Получение
Значительные количества селена получают из шлама медно-электролитных производств, в котором селен присутствует в виде селенида серебра. Применяют несколько способов получения: окислительный обжиг с возгонкой SeO2; нагревание шлама с концентрированной серной кислотой, окисление соединений селена до SeO2 с его последующей возгонкой; окислительное спекание с содой, конверсия полученной смеси соединений селена до соединений Se(IV) и их восстановление до элементарного селена действием SO2.
Физические свойства
Твёрдый селен имеет несколько аллотропных модификаций. Наиболее устойчивой модификацией является серый селен. Красный селен представляет собой менее устойчивую аморфную модификацию.
При нагревании серого селена он даёт серый же расплав, а при дальнейшем нагревании испаряется с образованием коричневых паров. При резком охлаждении паров селен конденсируется в виде красной аллотропной модификации.
Химические свойства
Селен — аналог серы и проявляет степени окисления −2 (H2Se), +4 (SeO2) и +6 (H2SeO4). Однако, в отличие от серы, соединения селена в степени окисления +6 — сильнейшие окислители, а соединения селена (-2) — гораздо более сильные восстановители, чем соответствующие соединения серы.
Простое вещество — селен гораздо менее активно химически, чем сера. Так, в отличие от серы, селен не способен гореть на воздухе самостоятельно. Окислить селен удаётся только при дополнительном нагревании, при котором он медленного горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SeO2. Со щелочными металлами селен реагирует (весьма бурно) только будучи расплавленным.
В отличие от SO2, SeO2 — не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Получить селенистую кислоту (SeO2 + H2O → H2SeO3) ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на неё сильным окислителем (например, HClO3), получают селеновую кислоту H2SeO4, почти такую же сильную, как серная.
Источник: Википедия
|
