В каких дозах мышьяк опасен для человека. Отравление мышьяком – симптомы и последствия

Спасибо

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Общие сведения

Уникальность мышьяка состоит в том, что его можно найти повсюду – в горных породах, минералах, воде, почве, в животных и растениях. Его даже называют вездесущим элементом. Мышьяк распределяется по разным географическим регионам Земли благодаря летучести его соединений и высокой их растворимости в воде. Если климат региона влажный, то элемент вымывается из земли и затем уносится грунтовыми водами. В поверхностных водах и в глубинах рек содержится от 3 мкг/л до 10 мкг/л вещества, а в морской и океанской воде – гораздо меньше, около 1 мкг/л.

Мышьяк встречается в организме взрослого человека в количестве примерно 15 мг. Большая часть его содержится в печени , лёгких , тонком кишечнике и эпителии. Всасывание вещества происходит в желудке и кишечнике.
Антагонистами вещества являются фосфор, сера, селен, витамины E, C, а также некоторые аминокислоты. В свою очередь, вещество ухудшает всасывание организмом селена, цинка, витаминов A, E, C, фолиевой кислоты .
Секрет его пользы – в его количестве: в малой дозе он выполняет ряд полезных функций; а в больших является сильнейшим ядом.

Функции:

Улучшение усвоения фосфора и азота.
Стимулирование кроветворения.
Ослабление окислительных процессов.
Взаимодействие с белками, липоевой кислотой, цистеином.

Суточная потребность в данном веществе невелика – от 30 до 100 мкг.

Мышьяк как химический элемент

Мышьяк причислен к химическим элементам V группы периодической таблицы и относится к семейству азота. В природных условиях это вещество представлено единственным стабильным нуклидом. Искусственным путём получено более десятка радиоактивных изотопов мышьяка, обладающих широким диапазоном значений периода полураспада - от пары минут до пары месяцев. Образование термина связано с его применением для истребления грызунов – мышей и крыс. Латинское название Arsenicum (As) образовалось от греческого слова «арсен », что значит: мощный, сильный .

Исторические сведения

Мышьяк в чистом виде был открыт во время алхимических экспериментов в Средние века. А его соединения были известны людям издавна, их использовали для производства лекарств и красок. На сегодняшний день особенно многогранно мышьяк используется в металлургии.

Один из периодов развития человечества историки назвали бронзовым. В это время люди перешли от каменного оружия к усовершенствованному бронзовому оружию. Бронза является соединением (сплавом ) олова с медью. Как считают историки, первая бронза была отлита в долине Тигра и Евфрата, примерно в 30 вв. до н.э. В зависимости от процентного состава входящих в сплав составляющих, бронза, отлитая у разных кузнецов, могла обладать разными свойствами. Учёные выяснили, что наилучшая бронза с ценными свойствами – это сплав меди, который содержит до 3% олова и до 7% мышьяковистых веществ. Такая бронза легко отливалась и лучше ковалась. Вероятно, при выплавке перепутали медную руду с продуктами выветривания медно-мышьяковых сульфидных минералов, которые имели похожий вид. Древние мастера оценили хорошие свойства сплава и далее уже целенаправленно искали залежи мышьяковых минералов. Чтобы их найти, использовали специфическое свойство этих минералов при нагревании давать чесночный запах. Но со временем выплавка бронзы с содержанием мышьяковистых соединений прекратилась. Вероятнее всего, это случилось из-за того, что при обжиге мышьяксодержащих вещества очень часто возникали отравления .

Конечно, в далёком прошлом данный элемент был известен только в виде его минералов. В Древнем Китае знали твёрдый минерал под названием реальгар, который, как известно сейчас, является сульфидом состава As4S4. Слово «реальгар » в переводе с арабского означает «рудниковая пыль ». Этот минерал использовали для осуществления резьбы по камню, но у него был один существенный недостаток: на свету или при нагревании реальгар «портился», поскольку под влиянием термической реакции превращался в совершенно другое вещество As2S3.

Учёный и философ Аристотель в 4 в. до н.э. дал своё название этому минералу – «сандарак ». Спустя три столетия римский учёный и писатель Плиний Старший вместе с врачом и ботаником Диоскоридом описали другой минерал под названием аурипигмент . Латинское название минерала переводится «золотая краска ». Этот минерал использовался в качестве желтого красителя.

В средние века алхимики выделяли три формы вещества: жёлтый мышьяк (являющийся сульфидом As2S3 ), красный (сульфид As4S4 ) и белый (оксид As2O3 ). Белый образуется при возгонке некоторых примесей мышьяка во время обжига медных руд, которые содержат этот элемент. Он конденсировался из газовой фазы, и в виде белого налёта оседал, после чего его и собирали.

В 13 веке алхимики при нагреве жёлтого мышьяка и мыла получили металлоподобное вещество, которое, возможно, являлось первым образцом чистого вещества, полученного искусственным путём. Но полученное вещество нарушало представления алхимиков о мистической «связи» семи известных им металлов с семью астрономическими объектами - планетами; именно поэтому алхимики называли полученное вещество «незаконнорожденным металлом». Они заметили за ним одно интересное свойство – вещество могло придать меди белый цвет.

Мышьяк был совершенно точно идентифицирован как самостоятельное вещество в начале 17 века, когда аптекарь Иоганн Шредер при восстановлении древесным углём оксида, получил его в чистом виде. Несколько лет спустя французский врач и химик Никола Лемери сумел получить это вещество, нагревая его оксид в смеси с поташом и мылом. В следующем веке его уже хорошо знали и называли необычным «полуметаллом».

Шведский учёный Шееле получил опытным путём мышьяковистый газообразный водород и мышьяковую кислоту. В тоже время А.Л. Лавуазье признал это вещество самостоятельным химическим элементом.

Нахождение в природных условиях

Элемент часто встречается в природных условиях в соединениях с медью, кобальтом, никелем, железом. В земной коре его не так много – около 5 грамм на тонну, это примерно столько же, сколько олова, молибдена, германия, вольфрама и брома.

Состав минералов, которые образует данный химический элемент (на сегодняшний день их более 200 ), обусловлен «полуметаллическими» свойствами элемента. Он может находиться как в отрицательной, так и в положительной степени окисления и поэтому легко соединяется со многими другими элементами; при положительном окислении мышьяк играет роль металла (к примеру, в сульфидах ), при отрицательном – неметалла (в арсенидах ). Мышьяксодержащие минералы имеют сложный состав. Сам элемент может заменять собой в кристаллической решетке атомы сурьмы, серы, а также атомы металлов.

Многие соединения металлов и мышьяка, если судить по их составу, скорее относятся к интерметаллическим соединениям, нежели к арсенидам; часть из них отличается переменным содержанием основного элемента. В арсенидах может одновременно присутствовать сразу несколько металлов, и атомы этих металлов при близком радиусе ионов могут в произвольных соотношениях замещать друг друга в кристаллической решетке. Все минералы, причисляемые к арсенидам, имеют металлический блеск. Они непрозрачны, тяжелы, их твердость невелика.

Примером естественных арсенидов (их насчитывается примерно 25 ) могут служить такие минералы как скуттерудит, саффлорит, раммельсбергит, никельскуттерудит, никелин, лёллингит, сперрилит, маухерит, альгодонит, лангисит, клиносаффлорит. Эти арсениды обладают высокой плотностью и относятся к группе «сверхтяжёлых» минералов.

Самый распространённый минерал – арсенопирит (или, как его ещё называют, мышьяковый колчедан ). Интересным для химиков кажется строение тех минералов, в которых одновременно с серой присутствует мышьяк, и в которых он играет роль металла, поскольку группируется вместе с иными металлами. Это минералы арсеносульванит, жиродит, арсеногаухекорнит, фрейбергит, голдфилдит, теннантит, аргентотеннантит. Строение этих минералов очень сложное.

Такие природные сульфиды как реальгар, аурипигмент, диморфит, гетчеллит, обладают положительной степенью окисления As (лат. обозначение мышьяка ). Эти минералы выглядят как небольшие вкрапления, хотя изредка в некоторых местностях добывались кристаллы большого размера и веса.

Интересен тот факт, что природные соли мышьяковой кислоты, называющиеся арсенатами, выглядят очень по-разному. Эритрит имеет кобальтовую окраску, скородит, аннабергит и симплезит – зелёную. А гёрнесит, кёттигит, рузвельтит – совершенно бесцветные.

В центральном округе Швеции встречаются карьеры, в которых добывают железомарганцевую руду. В этих карьерах были найдены и описаны более пятидесяти образцов минералов, которые являются арсенатами. Часть этих арсенатов нигде больше не встречалась. Как полагают специалисты, эти минералы образовались при невысоких температурах как результат взаимодействия мышьяковой кислоты с другими веществами. Арсенаты являются продуктами окисления некоторых сульфидных руд. Обычно они не имеют никакой ценности, кроме эстетической. Такие минералы являются украшениями минералогических коллекций.

Названия минералам были даны разным образом: одни из них были названы в честь учёных, видных деятелей политики; другие были поименованы в соответствии с названием местности, в которой они были найдены; третьи были названы греческими терминами, обозначавшими их основные свойства (например, цвет ); четвертые были названы аббревиатурами, обозначавшими начальные буквы наименований других элементов.

К примеру, интересно образование старинного названия такого минерала как никелин. Раньше его называли купферникелем. Немецкие горняки, трудившиеся над разработкой меди пять - шесть столетий назад, суеверно боялись злого горного духа, которого называли Никелем. Немецкое слово «купфер » обозначало «медь ». Купферникелем они называли «чёртову», или «фальшивую» медь. Эта руда была очень похожа на медную, но медь из неё получить не удавалось. Зато она нашла своё применение в стекловарении. С её помощью окрашивали стёкла в зелёный цвет. Впоследствии из этой руды выделили новый металл, и назвали его никелем.

Чистый мышьяк достаточно инертен по своим химическим свойствам, и его можно обнаружить в самородном состоянии. Он выглядит, как сросшиеся иголочки или кубики. Такой самородок легко растереть в порошок. Он содержит до 15% примесей (кобальт, железо, никель, серебро и другие металлы ).

В почве содержание As составляет, как правило, от 0,1 мг/кг до 40 мг/кг. В тех местностях, где залегает мышьяковая руда, и в районе вулканов, почва может содержать очень большое количество As – до 8 г/кг. Именно такой показатель встречается в некоторых районах Новой Зеландии и Швейцарии. В таких районах гибнет флора, а животные болеют. Такая же ситуация характерна для пустынь и степей, где мышьяк из почвы не вымывается. По сравнению со средним содержанием, обогащёнными считаются и глинистые породы, поскольку в них содержится вчетверо больше мышьяковистых веществ.

Если чистое вещество превращается в результате биометилирования в летучее мышьякорганическое соединение, то его выносит из почвы не только вода, но и ветер. Биометилирование – это присоединение метильной группы, при котором образуется связь C–As. Этот процесс осуществляется при участии вещества метилкобаламин - это метилированное производное витамина B12. Биометилирование As происходит как в морской воде, так и в пресной. Это приводит к образованию таких мышьякорганических соединений как метиларсоновая и диметиларсиновая кислоты.

В тех районах, где нет специфического загрязнения, мышьячная концентрация составляет 0,01 мкг/м3, а в промышленных районах, где расположены электростанции и заводы, концентрация достигает уровня 1 мкг/м3. В районах, где находятся промышленные центры, выпадение мышьяка интенсивное и составляет до 40 кг/кв. км в год.

Летучие соединения мышьяка, когда не были ещё полностью изучены их свойства, принесли людям немало бед. Массовые отравления даже в 19 веке встречались нередко. Но причин отравления врачи не знали. А отравляющее вещество содержалось в зелёной краске для обоев и в штукатурке. Высокая влажность приводила к образованию плесени. Под действием этих двух факторов образовывались летучие мышьякорганические вещества.

Имеется предположение, что процесс образования летучих мышьякорганических производных мог стать причиной замедленного отравления императора Наполеона , которое его и привело к смерти. Это предположение базируется на том факте, что спустя 150 лет после смерти, в его волосах были найдены остатки мышьяка.

Мышьяковистые вещества в умеренных количествах содержатся в составе некоторых минеральных вод . Общепринятые нормативы устанавливают, что в лечебных минеральных водах концентрация мышьяка должна составлять не более 70 мкг/л. В принципе, даже если концентрация вещества будет выше, то к отравлению это может привести только при постоянном длительном употреблении.

Мышьяк может находиться в природных водах в различных соединениях и формах. Трёхвалентный мышьяк, например, во много раз токсичнее, чем пятивалентный.

Некоторые из морских водорослей могут накапливать мышьяк в такой концентрации, что являются опасными для людей. Такие водоросли вполне могут расти и даже размножаться в кислотной мышьяковистой среде. В некоторых странах их используют в качестве дератизационных средств (против крыс ).

Химические свойства

Иногда мышьяк называют металлом, но на самом деле – это скорее неметалл. Он не образует солей в соединении с кислотами, но сам по себе он является кислотообразующим веществом. Поэтому ещё его называют полуметаллом. Как и фосфор, мышьяк может существовать в разных аллотропных формах.

Одна из таких форм – серый мышьяк, достаточно хрупкое вещество. Его излом имеет яркий металлический блеск (поэтому второе его название - «металлический мышьяк» ). Электропроводность этого полуметалла по сравнению с медью 17 раз меньше, но при этом в 3,6 раза больше, чем у ртути. Чем выше температура, тем меньше электропроводность. Это типичное свойство металлов характерно и для данного полуметалла.

Если мышьяковые пары в течение короткого времени охладить до температуры –196 градусов (это температура жидкого азота ), то получится мягкое прозрачное вещество жёлтого цвета, по виду напоминающее жёлтый фосфор. Плотность этого вещества намного ниже, чем у металлического мышьяка. Жёлтый мышьяк и мышьяковые пары состоят из молекул, которые имеют форму тетраэдра (т.е. форма пирамиды с четырьмя основаниями ). Такую же форму имеют молекулы фосфора.

Под действием ультрафиолета, а также при нагревании, жёлтый мышьяк моментально переходит в серый; при этой реакции выделяется тепло. Если пары конденсируются в инертной атмосфере, то образуется еще одна форма данного элемента – аморфная. Если осаждать на стекле пары мышьяка, то образуется зеркальная плёнка.

Строение электронной внешней оболочки у данного элемента такое же, как у фосфора и азота. Мышьяк, как и фосфор, может образовывать три ковалентные связи.

Если воздух сухой, то As имеет устойчивую форму. От влажного воздуха он тускнеет и сверху покрывается чёрным оксидом. При воспламенении мышьяковые пары легко сгорают голубым пламенем.

As в чистом виде достаточно инертен; щелочи, вода и различные кислоты, которые не обладают окислительными свойствами, на него никак не воздействуют. Если взять разбавленную азотную кислоту, то она окислит чистый As до ортомышьяковистой кислоты, а если взять концентрированную, то она окислит до ортомышьяковой кислоты.

As реагирует с серой и галогенами. В реакциях с серой происходит образование сульфидов разного состава.

Мышьяк как яд

Все мышьячные соединения являются ядовитыми.

Острое отравление этими веществами проявляется болью в животе , поносом , рвотой , угнетением ЦНС. Симптоматика интоксикации данным веществом очень похожа на симптоматику холеры . Поэтому в судебной практике ранее нередко встречались случаи использования мышьяка в качестве яда. Наиболее успешно используемое с криминальной целью ядовитое соединение – триоксид мышьяка.

На тех территориях, где в воде и почве наблюдается переизбыток вещества, происходит его накопление в щитовидных железах у людей. Вследствие этого у них образуется эндемический зоб .

Отравление мышьяком

Симптоматика мышьяковистого отравления проявляется металлическим вкусом во рту, рвотой, сильными болями в животе. Позже могут наступить судороги или паралич . Отравление может привести к смерти. Наиболее общедоступное и известное противоядие при интоксикации мышьяком – это молоко. Основной белок молока – казеин. Он образует с мышьяком нерастворимое соединение, которое не всасывается в кровь.

Отравление происходит:
1. При вдыхании мышьяковистых соединений в виде пыли (чаще всего – в неблагоприятных производственных условиях ).
2. При употреблении отравленной воды и пищи.
3. При применении некоторых лекарственных средств. Избыток вещества депонируется в костном мозге, лёгких, почках , коже , кишечном тракте. Существует большое количество доказательств того, что неорганические соединения мышьяка являются канцерогенными. Из-за длительного употребления отравленной мышьяком воды или медикаментов, может развиться низкодифференцированный рак кожи (рак Боуэна ) или гемангиоэндотелиома печени.

При остром отравлении в качестве первой помощи требуется сделать промывание желудка. В стационарных условиях проводят гемодиализ для очистки почек. Для использования при остром и при хроническом отравлении применяют Унитиол – универсальный антидот. Дополнительно используют вещества-антагонисты: сера, селен, цинк, фосфор; и в обязательном порядке вводят комплекс витаминов и аминокислот.

Симптоматика передозировки и дефицита

Возможные признаки дефицита мышьяка проявляются снижением концентрации в крови триглицеридов , повышением фертильности, ухудшением развития и роста организма.

Мышьяк является весьма ядовитым веществом, единовременная доза в 50 мг может повлечь за собой летальный исход. Передозировка проявляется раздражительностью, аллергией , головной болью , дерматитом , экземой , конъюнктивитом , угнетением дыхательной функции и нервной системы, нарушением работы печени. Передозировка веществом увеличивает риск развития онкозаболеваний.

Источником элемента считаются: растительные и животные продукты, морепродукты, зерно, злаки, табак, вино, и даже питьевая вода.

О попадании в наш рацион данного микроэлемента беспокоиться не стоит – он есть практически во всех продуктах животного и растительного происхождения, его нет разве что в составе рафинированного сахара. С едой он поступает к нам в достаточном количестве. Продукты, особо богатые ним, такие как креветки, омары, лангусты – во избежание передозировки следует есть в умеренных количествах, чтобы не получить вовнутрь чрезмерное количество яда.

В человеческий организм соединения мышьяка могут попасть с минеральной водой, морепродуктами, соками, виноградными винами, медицинскими препаратами, гербицидами и пестицидами. Кумулируется это вещество преимущественно в ретикуло-эндотелиальной системе, а также в лёгких, коже, почках. Недостаточным суточным поступлением вещества в организм считается 1 мкг/день. Порог токсичности составляет примерно 20 мг.

Большое количество элемента содержится в рыбьем жире и, как ни странно, в винах. В нормальной питьевой воде содержание вещество невысокое и не опасное для здоровья – примерно 10 мкг/л. Некоторые регионы мира (Мексика, Тайвань, Индия, Бангладеш ) печально известны тем, что в питьевой воде этих стран содержится повышенное количества мышьяка (1 мг/л ), и поэтому там иногда происходят массовые отравления граждан.

Мышьяк препятствует потери организмом фосфора. Витамин D является регулирующим фактором в протекании фосфорно-кальциевого обмена, а мышьяк, в свою очередь, регулирует фосфорный обмен.

Известно также, что некоторые из форм аллергии развиваются из-за дефицита в организме мышьяка.

Микроэлемент применяется для повышения аппетита при анемии . При отравлении селеном мышьяк является отличным противоядием. Экспериментальные исследования на мышах показали, что точно рассчитанные дозы вещества помогают снизить заболеваемость раком.

При увеличении концентрации элемента в почве или продуктах питания, наступает интоксикация . Выраженная интоксикация может привести к таким серьёзным болезням как рак гортани или белокровие. Более того, число летальных исходов тоже увеличится.

Известно, что 80% вещества, поступившего в организм с пищей, направляется в желудочно-кишечный тракт и оттуда попадает в кровь, а оставшиеся 20% попадают к нам через кожу и лёгкие.

Через сутки после поступления в организм, из него выводится более 30% вещества вместе с мочой и около 4% – вместе с фекалиями. По классификации, мышьяк относят к иммунотоксичным, условно эссенциальным, элементам. Доказано, что вещество принимает участие практически во всех важных биохимических процессах.

Мышьяк в стоматологии

Это вещество нередко применяют для лечения такого стоматологического заболевания как кариес . Кариес начинается с того, что известковые соли зубной эмали начинают разрушаться, и ослабевший зуб атакуют болезнетворные микроорганизмы. Поражая мягкую внутреннюю часть зуба, микробы образуют кариозную полость.
Если на данном этапе заболевания вычистить кариозную полость и заполнить пломбировочным материалом, то зуб останется «живым». А если пустить процесс на самотёк, то кариозная полость доходит до ткани, которая содержит кровеносные, нервные и лимфатические сосуды. Она называется пульпа.

Развивается воспаление пульпы, после чего единственным средством предотвращения дальнейшего распространения заболевания станет удаление нерва. Вот для проведения этой манипуляции мышьяк и нужен.

Стоматологическим инструментом обнажается пульпа, на неё кладут крупинку пасты, содержащей мышьяковистую кислоту, и она практическим мгновенно диффундирует в пульпу. Спустя сутки зуб мертвеет. Теперь пульпу можно удалить совершенно безболезненно, и заполнить корневые каналы и пульповую камеру специальной антисептической пастой, и запломбировать зуб.

Мышьяк в лечении лейкоза

Мышьяк довольно успешно применяется для лечения легкой формы лейкоза , а также в период первичного обострения, при котором еще не наблюдается резкое увеличение селезёнки и лимфоузлов. Он снижает или даже подавляет патологическое образование лейкоцитов , стимулирует красное кроветворение и выделение эритроцитов на периферию.

Получение мышьяка

Его получают в качестве побочного продукта переработки свинцовых, медных, кобальтовых и цинковых руд, а также при добывании золота. Некоторые из полиметаллических руд содержат в себе до 12% мышьяка. Если их нагреть до 650 – 700 градусов, то при отсутствии воздуха происходит возгонка. Если нагреть на воздухе, то образуется «белый мышьяк», являющийся летучим оксидом. Его подвергают конденсации и нагревают с углём, при этой реакции происходит восстановление мышьяка. Получение этого элемента является вредным производством.

Раньше, до развития экологии как науки, «белый мышьяк» в больших количествах выпускали в атмосферу, и впоследствии он оседал на деревья и растениях. Допустимая концентрация в воздухе составляет 0,003 мг/м3, в то время как возле промышленных объектов концентрация доходит до 200 мг/м3. Как ни странно, но окружающую среду сильнее загрязняют не те заводы, которые производят мышьяк, а электростанции и предприятия цветной металлургии. Донные осадки вблизи медеплавильных заводов содержат в себе большое количество элемента – до 10 г/кг.

Другой парадокс состоит в том, что это вещество добывается в большем количестве, чем оно требуется. Это редкое явление в области добывания металлов. Излишки его приходится утилизировать в больших металлических контейнерах, пряча их в отработанных старых шахтах.

Ценным промышленным минералом является арсенопирит. Большие медно-мышьяковые залежи встречаются в Средней Азии, Грузии, США, Японии, Норвегии, Швеции; золотомышьяковые – в США, Франции; мышьяково-кобальтовые – в Новой Зеландии, Канаде; мышьяково-оловянные – в Англии и Боливии.

Определение мышьяка

Качественная реакция на мышьяк состоит в осаждении жёлтых сульфидов из солянокислых растворов. Следы определяют методом Гутцейта или реакцией Марша: бумажные полоски, пропитанные HgCl2, меняют цвет на тёмный в присутствии арсина, восстанавливающего сулему до ртути.

В последние полвека были разработаны разнообразные чувствительные методики анализа (спектрометрия ), благодаря которым можно выявить даже малое количество мышьяка. Если же вещества в воде совсем немного, то предварительно выполняют концентрирование образцов.

Некоторые соединения анализируют селективным гидридным методом. Этот метод заключается в проведении селективного восстановления анализируемого вещества в летучее вещество арсин. Летучие арсины вымораживают в ёмкости, охлаждённой жидким азотом. Затем, медленно подогревая содержимое ёмкости, можно добиться того, что разные арсины испаряются раздельно друг от друга.

Промышленное применение

Около 98% всего добываемого мышьяка не используется в чистом виде. А вот его соединения получили популярность и применяются в разных отраслях промышленности. Ежегодно добывают и используют сотни тонн вещества. Его добавляют в состав подшипниковых сплавов для улучшения качества, используют при создании кабелей и свинцовых аккумуляторов для повышения твёрдости, применяют в сплавах с германием или кремнием при производстве полупроводниковых приборов. Мышьяк применяется как легирующая добавка, которая придает проводимость определенного типа «классическим» полупроводникам.

Мышьяк является ценным материалом в цветной металлургии. При добавлении к свинцу в количестве 1%, повышается твёрдость сплава. Если в расплавлённый свинец добавить немного мышьяка, то в процессе отливки дроби выходят шарики сферической правильной формы. Добавка в медь усиливает её прочность, коррозионную стойкость и твёрдость. Благодаря этой добавке, текучесть меди увеличивается, что облегчает процесс волочения проволоки.

Добавляют As в некоторые сорта латуней, бронз, типографских сплавов, баббитов. Но всё же металлурги стараются исключить из производственного процесса эту добавку, поскольку она очень вредна для человека. Более того, она вредна и для металлов, поскольку присутствие мышьяка в больших количествах ухудшает свойства многих сплавов и металлов.

Оксиды используют в стекловарении как осветлители стекла. Еще древние стеклодувы знали, что белый мышьяк способствует непрозрачности стекла. Однако малые добавки его, наоборот, осветляют стекло. Мышьяк и поныне входит в рецептуру изготовления некоторых стекол, к примеру, «венского» стекла, используемого для создания термометров.

Мышьяковистые соединения используют в качестве антисептического средства для предохранения от порчи, а также для консервирования мехов, шкур, чучел; для создания необрастающих красок для водного транспорта; для пропитки древесины.

Биологическая активность некоторых производных As заинтересовала агрономов, работников санэпидслужбы, ветеринаров. В итоге были созданы мышьяксодержащие препараты, которые являлись стимуляторами продуктивности и роста; лекарственные средства для профилактики болезней скота; противоглистные средства.

Землевладельцы в древнем Китае обрабатывали оксидом мышьяка посевы риса , чтобы сберечь их от грибковых заболеваний и крыс, и таким образом обезопасить урожай. Сейчас же, из-за ядовитости мышьяксодержащих веществ, их применение в сельском хозяйстве ограничено.

Важнейшие области использования мышьяксодержащих веществ – производство микросхем, полупроводниковых материалов и волоконной оптики, плёночной электроники, а также выращивание для лазеров специальных монокристаллов. В этих случаях, как правило, применяют газообразный арсин. Арсениды индия и галлия применяют при изготовлении диодов, транзисторов, лазеров.

В тканях и органах элемент в основном обнаруживается в белковой фракции, гораздо меньше его – в кислоторастворимой фракции и только незначительная его часть находится в липидной фракции. Он является участником окислительно-восстановительных реакций, без него невозможен окислительный распад сложных углеводов. Он участвует в брожении и гликолизе. Соединения этого вещества применяются в биохимии как специфические ферментные ингибиторы, которые нужны для изучения метаболических реакций. Он необходим человеческому организму в качестве микроэлемента.

Отравление мышьяком случается не только намеренно при попытке убийства или самоубийства, но и из-за небрежности, по неосторожности или незнанию. Запомните, что отравление этим ядом не лечится в домашних условиях - пострадавшему нужно ввести антидот и провести комплексную терапию под наблюдением профессионалов.

Общая информация

Интоксикация мышьяком - не редкость, потому что тридцать третий элемент таблицы Менделеева более распространен, чем кажется: токсин повсеместно встречается в природе, используется на производствах и в сельском хозяйстве. Контакт с токсином возможен в таких ситуациях:

на производстве металлов, стекла, электроники, фейерверков, отравляющих газов, в кожевенной промышленности;
некоторые краски и консерванты могут содержать включения мышьяка;
при использовании фунгицидов, гербицидов, пестицидов, ядов от грызунов с мышьяком в составе;
при сгорании большого количества угля, мусора, отходов производства, утилизации химикатов;
грунтовые воды могут вымывать мышьяк из залегающей руды;
морепродукты способны абсорбировать яд из окружающей среды;
при применении антигрибковых средств для обработки дерева от гниения.

В чистом виде мышьяк - мелкий белый порошок. Растворенный в воде, не имеет вкуса и запаха, поэтому при хранении на кухне токсин часто принимают за муку. Легко отравиться, обрабатывая почву и растения химическими препаратами без специальной защиты кожи и органов дыхания. На опасном производстве нужно соблюдать правила работы с отравляющими веществами. К сожалению, люди часто несерьезно относятся к собственной безопасности, за что и расплачиваются здоровьем. Доза для взрослого человека, способная привести к летальному исходу, - от 0,05 до 0,2 мг.

Как влияет мышьяк на организм человека

Отравление может быть острым (если человек принял значительную дозу яда одномоментно) и хроническим (регулярное поступление мышьяка в организм небольшими дозами). Можно отравиться ядом тремя путями:

пероральным - съесть или выпить;
ингаляционным - токсин попадает в легкие вместе с вдыхаемым воздухом;
абсорбированным - впитывается через кожу из окружающей среды.

Токсичное вещество быстро всасывается в кровь, проникает в эритроциты и разносится по телу, разрушая нервную систему, органы ЖКТ, сердечно-сосудистую и выделительную системы. Если мышьяк был принят перорально, скорость воздействия яда зависит от степени наполненности желудка: принятая ранее пища тормозит процесс интоксикации, и первые симптомы проявляются лишь через несколько часов. После вдыхания токсина реакция возникает практически мгновенно.

90 % мышьяка выводится почками, остальные 10 % покидают организм с калом. Этот элемент не пропускает рентгеновские лучи, поэтому в случае проглатывания яда установить диагноз поможет рентгенограмма брюшной полости. Мышьяк надолго задерживается в организме: спустя две недели яд выявляют в ногтях и волосах, а зубы и кости содержат токсин месяцами.

Учеными доказана канцерогенность этого яда, поэтому хроническое отравление организма мышьяком грозит обернуться раком легких, кожи, желудка и т. п. Интоксикация в дальнейшем может привести к инвалидности (если сильнее всего были поражены нервные окончания конечностей), хронической недостаточности почек, печени, легких. В сложных, запущенных случаях не исключен летальный исход.

Когда пора бить тревогу

Время проявления первых симптомов отравления зависит от того, каким путем попал мышьяк в организм и в каком количестве. В среднем первые клинические проявления интоксикации отмечаются уже спустя полчаса после попадания токсина в организм. Первые симптомы отравления мышьяком:

слабость и общее недомогание;
сухость кожи и слизистых;
тошнота и рвота;
головная боль;
рези в желудке и диарея;
резко повышается ЧСС;
сильная жажда;
запах чеснока изо рта;
гипотония;
снижение частоты мочеиспускания.

Если не оказать человеку медицинской помощи при первых клинических проявлениях отравления, ситуация очень быстро усугубляется - начинается необратимое поражение внутренних органов и систем организма. Вторую стадию интоксикации характеризуют такие признаки отравления мышьяком:

аритмия;
судороги конечностей;
спазм гортани;
отек легких и дыхательная недостаточность;
пожелтение кожи и склер глаз в результате печеночной недостаточности;
безумие, затем - кома;
внутренние кровотечения из-за изъявления слизистой желудочно-кишечного тракта;
моча приобретает красный цвет в результате разрушения мышьяком почечных канальцев.

Симптомы хронического отравления мышьяком проявляются спустя 0,5–2 месяца с начала регулярного поступления яда в организм. Соединения токсина оказывают разрушающее воздействие на нервную систему. Развивается энцефалопатия и нейропатия, у человека начинают сильно болеть руки и ноги, кожа теряет чувствительность, иногда наблюдается тремор. Поражение ядом сердечной мышцы приводит к перикардиту и миокардиту. На фоне общей интоксикации внутренних органов развивается гепатит, патологии дыхательной системы. Мышьяк снижает активность эритроцитов, а после и вовсе разрушает клетки крови, вызывая анемию.

Кроме проблем внутри организма, наблюдаются и внешние изменения при отравлении мышьяком. Верхние слои эпидермиса уплотняются, начинают шелушиться. Отмечается гиперпигментация на веках, шее, висках, подмышками и в области мошонки. На ногтях появляются белые поперечные линии. Возможно увеличение лимфоузлов, сильно выпадают волосы.

Как вывести мышьяк из организма

При остром отравлении мышьяком у человека нужно немедленно вызывать «Скорую помощь». Если потерпевший потерял сознание, только действия квалифицированных медицинских работников способны спасти ему жизнь. До приезда врачей нужно обязательно оказать человеку первую помощь, но помните: ошибочные действия могут сильно усугубить ситуацию!

Человека, надышавшегося парами отравляющего вещества, нужно вынести на свежий воздух. С кожных покровов яд достаточно просто смыть мыльной водой. При пероральном отравлении следует промыть желудок раствором марганцовки либо 2 % взвесью сернокислой магнезии.

Если отравился ребенок или взрослый человек потерял сознание, промывание желудка делать нельзя! Рекомендуется часто поить потерпевшего. Слабительные препараты противопоказаны, а сорбенты, в частности активированный уголь, малоэффективны.

При отравлении мышьяком лечение в стационаре назначает врач-токсиколог или инфекционист. Пациенту вводят антидот Унитиол в количестве 2–3 мг/кг каждые 6 часов в течение первых суток после интоксикации, затем - каждые 12–24 часа еще десять дней. Выполняют коррекцию функций сердечно-сосудистой системы, проводят кислородную терапию. Для улучшения обменных процессов назначают витамины группы B и аскорбиновую кислоту. При ингаляционном отравлении стараются снять местное воспаление органов дыхания, назначают дитиоловый антидот. Проводится симптоматическое лечение для улучшения общего состояния пациента.

Хроническое отравление лечится с помощью противоядия D-пеницилламина. При выраженной почечной недостаточности осуществляют гемодиализ и обменное переливание крови.

Чтобы поднять давление и уменьшить концентрацию токсина в организме, вводят физраствор. При активном разрушении эритроцитов и повышении уровня гемоглобина в крови назначают глюкозо-новокаиновую смесь.

Можно ли отравиться в кресле у стоматолога

Раньше органические соединения мышьяка повсеместно использовались для лечения псориаза, сифилиса, эпилепсии, амебиаза. Широко известно применение этого яда в стоматологии. При пульпите в зуб закладывают мышьяковую пасту, которая убивает нерв, чтобы затем его можно было безболезненно удалить. Сейчас такой метод лечения зубов почти не практикуется, разве что в некоторых государственных больницах, однако людей все равно волнует, возможно ли отравление мышьяком при лечении зубов.

Временная пломба достаточно плотно закрывает мышьяковую пасту, и состав не может попасть в ротовую полость. Однако ходить с такой пломбой дольше двух дней нельзя, в противном случае возможны осложнения. Конечно, отравления от такой микроскопической дозы яда не случится, но пострадает ротовая полость: возможны отек и воспаление мягких тканей, металлический привкус во рту, некроз кости, что в перспективе приведет к потере зуба.

Профилактика интоксикации

Мышьяк - это опасный яд, отравление которым может привести к непоправимым последствиям. Людям стоит придерживаться мер предосторожности для профилактики отравления. По возможности выбирайте для работы менее токсичные средства, при обработке древесины составом с мышьяком проследите за герметизацией рабочего помещения и качественной вентиляцией, пейте чистую бутилированную воду, храните опасные средства в недоступном для детей месте. Обратите внимание, что максимальная концентрация соединений мышьяка в закрытом пространстве - 0,0003 мг/л.

Соблюдайте меры личной гигиены при работе на вредном производстве: используйте чистую спецодежду и респиратор, принимайте душ после окончания смены, используйте ватные тампоны для защиты слуховых проходов и ноздрей. В обязательном порядке проходите профилактические осмотры у отоларинголога раз в квартал.

Cодержание статьи: classList.toggle()">развернуть

Мышьяк известен еще с древности, римляне и греки использовали его как яд, а в восточной медицине применяли для лечения сифилиса. Латинское название – Arsenicum, что означает – мужской, потому что древние алхимики считали его «мужским» элементом.

Он широко распространен в природе в соединении с металлами в составе колчедана, различных руд и минералов, содержится в загрязненной воде, воздухе, в морепродуктах. Используются соединения мышьяка в металлургии, кожевенной, лакокрасочной, стекольной промышленности, электронике, сельском хозяйстве, медицине.

Действие мышьяка на организм человека

Мышьяк является полуметаллом, очень активен, способен вступать в различные химические соединения. В чистом виде напоминает металл серо-серебристого цвета, очень хрупкий, легко крошится, плавится при нагревании, меняет при этом окраску и дает пары с чесночным запахом.

Из-за высочайшей активности и огромного числа химических соединений мышьяка, определить его содержание по внешним признакам довольно трудно, а в чистом виде не встречается.

В основе действия мышьяка на организм лежит взаимодействие его с рядом микроэлементов – фосфором, серой селеном и другими веществами. Связывание с металлом приводит к их недостатку в организме, и сами эти соединения являются токсичными. В итоге страдают все органы и системы:

Как можно отравиться мышьяком?

В связи с широкой распространенностью этого металла в природе, окружающей среде, на различных производствах существует множество путей отравления этим ядом:

Вдыхание паров отравляющего вещества;
Употребление в пищу продуктов, обработанных гербицидами;
Употребление неочищенной воды;
Чрезмерное употребление морепродуктов (креветок, устриц, мидий) ;
Нарушение техники безопасности при работе со сплавами, красками и другими ядовитыми веществами;
Превышение дозы медицинских препаратов, содержащих мышьяк (новарсенол, аминарсон, миарсенол и другие);
Умышленное отравление при попытке убийства или с суицидной целью.

В организм мышьяк может попасть 3-мя путями : через легкие при вдыхании паров, через пищеварительный тракт, через кожные и слизистые покровы.

Самым опасным является вдыхание содержащихся в воздухе арсина (мышьяковистого водорода), даже небольшие концентрации в воздухе – до 0,05 мг/л вызывает отравление, а если она составляет около 5 мг/л – наступает мгновенная смерть.

Часто задают вопросы, можно ли отравиться временной пломбой, которую кладет стоматолог, чтобы «убить» нерв? Отравление маловероятно, потому что кладется мизерная доза отравляющего вещества, и через 2 суток пломба убирается. Если она находится в зубе более длительное время, то разрушается не только нерв, но и сам зуб, могут развиться явления стоматита.

Современные стоматологические кабинеты отказываются от применения мышьяка, заменяя его новыми, более безопасными средствами.

Симптомы отравления

Отравление мышьяком может быть острым — при однократном попадании в организм большой дозы, и хроническим, при длительном попадании небольших доз.

Симптомы отравления мышьяком у человека в острой форме:

Хроническая интоксикация характерна для лиц, работа которых связана с металлом. В первый месяц при отравлении мышьяком у такого человека появляются признаки общего недомогания, тошнота, плохой аппетит, частые расстройства желудка. Спустя 1-1,5 месяца возникают участки воспаления и пигментации в различных областях тела, утолщение наружного слоя кожи с шелушением и отслойкой роговых пластинок. Ногти истончаются, приобретают исчерченность поперечными белыми полосами. В участках ороговения нередко развивается рак кожи.

Первая помощь и лечение

При остром отравлении мышьяком пострадавшему нужно немедленно вызвать скорую помощь и приступить к оказанию первой помощи.

Оказание первой помощи зависит от тяжести состояния:

В стационаре больному вводится антидот мышьяка – раствор унитиола внутривенно, проводится инфузионная терапия, ингаляции кислородом, вводятся бронхолитики, сердечные препараты, мочегонные средства в сочетании с обильным введением жидкости. Если выражена почечная недостаточность, проводят гемодиализ (подключают к аппарату искусственной почки).

При хроническом отравлении вводят препарат дистамин (D-пеницилламин) , содержащий незаменимые аминокислоты, способные восстанавливать поврежденные мышьяком ткани, применяют наружные средства для лечения кожных проявлений.

Последствия и осложнения, возможна ли смерть

Тяжелые отравления мышьяком всегда оставляют свой след в организме, даже после профессионального и длительного лечения. Высока вероятность развития последствий:

Нарушение работы внутренних органов (сердца, легких, печени, почек, селезенки, кроветворной системы);
Поражение нервной системы – энцефалопатия, которая проявляется сильными головными болями, полиневрит, нарушение когнитивных функций мозга (память, внимание, восприятие, речь, ориентация);
Нарушение кроветворения, развитие лейкемии ;
Развитие рака кожи и слизистых оболочек, легких.

Эти расстройства в организме часто приводят к инвалидности, а иногда и к смерти.

Смертельная доза мышьяка для взрослого человека составляет от 60 дор 200 мг, в зависимости от типа его химического соединения, массы тела пострадавшего, состояния его здоровья. При неоказании помощи смерть от мышьяка может наступить в первые часы после попадания вещества в организм.

Хроническое длительное отравление также может привести к смерти из-за прогрессирующего ухудшения различных функций организма, человек как бы постепенно «тает», теряет силы, слабеет. Именно так в средневековье применяли это вещество для умерщвления неугодных людей, супругов, подмешивая ежедневно небольшую дозу в пищу.

Что будет если проглотить мышьяк из зуба?

Существует миф, что если проглотить выпавшую временную пломбу с мышьяком, то можно отравиться. Этого опасаться не стоит, потому что доза в этом случае ничтожно мала, и она не способна вызвать отравление, проглотил ли ее взрослый или ребенок.

Если все же отравление случилось, то можно выпить любой из сорбентов – активированный уголь, фосфалюгель, полисорб, регидрон, очистить кишечник с помощью слабительного средства или клизмы. Также нужно увеличить количество жидкости в сутки, пить минеральную воду, зеленый и травяной чай с лимоном, кислые соки. Ни в коем случае нельзя употреблять спиртные напитки.

Все эти мероприятия можно проделать дома, не обращаясь к врачу, для перестраховки. Гораздо опаснее не проглотить пломбу, а оставлять ее на длительное время, полагая, что чем дольше она в зубе, тем менее болезненным будет последующее лечение. Это – заблуждение. Нерв разрушается в течение 2 суток, а впоследствии и ткани зуба, ячейки, десна, может развиться токсический стоматит.

Мышьяк – токсичный и смертельно опасный элемент. Избежать попадания его в организм можно, соблюдая правила гигиены и здорового питания, техники безопасности на производстве. Если отравление случилось, необходимо немедленно обратиться в «неотложку» и принять меры по оказанию доврачебной помощи.

Содержание статьи

МЫШЬЯК И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА. Мышьяк – химический элемент V группы периодической таблицы, относится к семейству азота. Мышьяк, вероятно, можно отнести к одному из самых противоречивых химических элементов. Действительно, с одной стороны, это страшный яд: достаточно человеку проглотить ничтожную щепотку его оксида или один раз вдохнуть газообразный мышьяковистый водород, чтобы смертельно отравиться. С другой – некоторые соединения мышьяка не более ядовиты, чем поваренная соль . Сравнительно инертен и чистый мышьяк. Более того, соединения мышьяка применяются в медицине как лекарственные средства. Мышьяком в течение многих веков были отравлены десятки коронованных особ и сотни постылых мужей, и мышьяком же укрепляли здоровье. Ничтожные следы мышьяка в питьевой воде – бедствие для десятков миллионов жителей многих стран, и в то же время мышьяк в значительных количествах содержится в некоторых лечебно-столовых минеральных водах. Соединения мышьяка вызывают рак , и они же используются в онкологии как противоопухолевые препараты.

Подобное противопоставление можно продолжить. Так что же мышьяк для человека – друг или враг? Здесь уместно вспомнить изречение знаменитого средневекового врача Теофраста Бомбаста фон Гоггенгейма (Парацельса): «Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным».

Вероятно, в истории человечества не было химического элемента со столь зловещей репутацией. Мышьяк традиционно ассоциируется с отравой:

У кого нет ножа,
У того есть мышьяк!
В.Хлебников

В прошлом «популярность» этого яда заключалась в его коварности: у него не было запаха и вкуса, а смерть легко объяснялась различными болезнями, особенно если жертву отравляли постепенно:

Ты к ней на чай сходи и сыпь ей в чай мышьяк.
Побольше дозу дай, а начинай с дозинки .
Б.Ахмадулина

Многие столетия мышьяк считался «королем ядов». Было у него еще одно красноречивое название: «порошок для наследников». Не гнушались использовать мышьяк (вернее, его соединения) и для устранения политических противников. Правители некоторых государств (например, в Венеции) держали тайные службы специалистов-отравителей. Особенно широко «применяли» мышьяк в средневековой Франции и Италии. Среди прочих этим ядом был отравлен папа Климент XIV. История сохранила имя некоей Тофаны из Сицилии, страшная профессия которой вынудила ее в конце 17 в. бежать из Палермо в Неаполь. Тофана продавала женщинам, желавшим ускорить смерть своих мужей, бутылочки с жидкостью без запаха, вкуса и цвета. Небольшого количества ее было достаточно, чтобы умертвить человека; смерть наступала медленно и безболезненно. Просто человек постепенно утрачивал силы и аппетит, его постоянно мучила жажда. Жертвы Тофаны исчислялись сотнями. Aqua Tophana – вода Тофаны, по мнению специалистов, представляла собой не что иное, как водный раствор мышьяковой кислоты с добавкой трав.

Мрачной славе мышьяка во многом способствовали и писатели: число жертв этого элемента во всех литературных произведениях, возможно, превышает число фактически погубленных. Агата Кристи , например, в своих бесчисленных детективах травила героев, как правило, мышьяком. Знали об этом яде и далеко от Европы. Полагают, что впервые упомянул о мышьяке как о яде основатель арабской алхимии Джабир ибн Хайян (Гебер), живший в 8–9 вв. В китайской классической литературе, как и в европейской, описаны случаи знаменитых убийств посредством мышьяка.

Действие мышьяка на человека.

В средние века, в конце династии Мин, в Китае была опубликована книга по ремеслам; в ней говорилось, что рабочие, занятые приготовлением мышьяковых пестицидов, не выдерживают более двух лет: у них вылезают волосы, проявляются другие признаки отравления. В современных медицинских справочниках можно прочитать, что мышьяк вызывает при отравлении «общетоксическое (нефротоксическое, гепатотоксическое, энтеротоксическое, нейротоксическое) действие». При остром отравлении, когда в организм попадают сразу десятки или сотни миллиграммов яда, картина напоминает заболевание холерой: сильные боли по всему пищеварительному каналу, рвота и понос, синюшная окраска кожи лица, судороги, нитевидный пульс, затруднение дыхания. Такое отравление часто заканчивается смертью в результате острой сердечно-сосудистой недостаточности. Летальной для 50% людей считается доза от 60 до 200 мг, в зависимости от возраста, пола, массы, состояния здоровья, а также химического состава яда. Смерть наступает в среднем через 10 часов.

Самое ядовитое производное мышьяка – газообразный мышьяковистый водород (арсин) AsH3, один из сильнейших неорганических ядов. При содержании в воздухе всего 0,05 мг/л смертельная доза попадает в организм за полчаса, а концентрация 5 мг/л убивает мгновенно. Активированный уголь сорбирует арсин слабо, поэтому против него обычный противогаз не защитник. В виде простого вещества мышьяк значительно менее опасен ввиду его малой химической активности.

Соединения As(III) в 25–60 раз токсичнее, чем As(V), т.к. они способны связываться с тиольными (сульфгидрильными) группами – SH цистеина и метионина в составе белков-ферментов, блокируя их работу. Газообразный арсин, попадая в кровь через легкие, разрушает эритроциты и повреждает почки; при этом моча становится черной. Смерть может наступить при попадании в легкие всего нескольких миллиграммов арсина.

Иначе проявляется хроническое отравление малыми дозами. Человек постепенно слабеет, страдает от анемии, поносов или запоров; у него наблюдается сероватый цвет лица, исхудание, потеря сил, шелушение кожи и образование язв, кровоточивость десен; постепенно атрофируются мышцы ног и рук, кожа пигментируется и шелушится, в ней возможны злокачественные изменения, а на ногтях появляются характерные полосы. При легких отравлениях наблюдаются потеря аппетита, неприятный вкус во рту, слабость, озноб, ослабление пульса, нарушения сна.

Мышьяк в питьевой воде.

Во второй половине 20-го столетия оказалось, что мышьяком травятся, не подозревая этого, миллионы людей. И получают они отраву не от завистников или нетерпеливых наследников, а из собственного колодца! Мышьяк в питьевой воде стал настоящей экологической проблемой.

Ученые установили, что пагубное воздействие могут оказывать и очень малые дозы мышьяка, если их попадание в организм, например, с пищей или с водой, происходит в течение длительного времени. В 1942 службой здравоохранения США была установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) мышьяка в питьевой воде, равная 50 мкг (0,05 мг) в одном литре. Такой же стандарт был принят и Всемирной организаций здравоохранения в 1963. Однако эпидемиологические исследования показали, что даже при такой малой концентрации заметно повышается риск онкологических заболеваний, поэтому в 2002 в США была принята более жесткая норма: не более 10 мкг/л.

Какие же были доводы в пользу такой нормы? В середине 20 в. на Тайване забили тревогу: оказалось, что питьевая вода из глубоких скважин (артезианских колодцев) юго-восточного побережья содержит много мышьяка. Употребление в этих местах «мышьяковой воды» связали с частым в этом регионе так называемым синдромом «черных ног». При этой болезни у человека на конечностях, особенно на ступнях, появляются белые пятна, которые потом становятся коричневыми и, в конце концов, черными. Кожа на этом месте становится грубой, она трескается и покрывается язвами. Если болезнь заходит далеко, то для спасения жизни приходится прибегать к ампутации. Частота этого заболевания начала быстро увеличиваться в 50-е годы, что совпало с бумом бурения артезианских колодцев в сельских районах Тайваня. Как показал анализы, вода в таких колодцах содержала от 100 до 1800 мкг/л мышьяка, т.е. в ряде случаев было 180-кратное превышение новой «американской нормы». Были приняты срочные меры по снабжению населения очищенной водой, и с 1956 число жертв этой страшной болезни начало снижаться.

В 1977 обследование 40 тысяч жителей тех же районов Тайваня преподнесло новый неприятный сюрприз: заболеваемость раком кожи оказалась прямо пропорциональной содержанию мышьяка в колодезной воде. При этом синдром «черных ног» был зафиксирован в 379 случаях, а рака кожи – в 438. Цифры были чудовищны: на тысячу человек приходилось 10,6 случаев рака кожи (причем у мужчин второе чаще, чем у женщин). Четкая корреляция между заболеваемостью и содержанием мышьяка в питьевой воде была обнаружена и в других странах, в том числе в Китае, Индии, Бангладеш, Вьетнаме, США. При этом в воде преобладали неорганические соединения мышьяка, среди которых больше было более опасного трехвалентного. Наиболее высокая концентрация (14 000 мкг/л) была зафиксирована в ряде источников в Бангладеш, где ПДК была превышена в 280 раз. Выпивая всего литр такой воды, человек получает высшую (допустимую лишь в лечебных целях) дозу мышьяка – и так десятилетиями...

Естественно, встал вопрос о том, как очистить воду от мышьяка. Задача эта непростая, если учесть огромные объемы потребляемой воды и ничтожные концентрации в ней мышьяка. Самый простой способ – окислить As(III) до As(V) и снизить, таким образом, токсичность в десятки раз. Очень быстро окисление идет под действием хлора, озона или диоксида марганца. Затем образовавшийся As(V) можно удалить методом коагуляции и соосаждения, который обычно применяется на водопроводных станциях для очистки питьевой воды. Для этого подходят, например, соли алюминия и железа(III). При их добавлении к воде с обычной жесткостью идет реакция

Fe 2 (SO 4) 3 + 3Ca(HCO 3) 2 ® 2Fe(OH) 3 + 3CaSO 4 + 6CO 2 .

Осадок гидроксида металла и захватывает с собой мышьяк. Таким образом, принципиальных затруднений, кроме соответствующих затрат, для очистки воды от мышьяка нет.

Мышьяк в медицине.

Мышьяк, как и многие другие микроэлементы, вероятно, необходим для нормального функционирования организма, хотя окончательно его роль не выяснена. Известно, однако, что полное отсутствие мышьяка в рационе мышей, крыс, овец и свиней снижает репродуктивность, вес новорожденных и скорость прироста массы. В организм человека мышьяк попадает в микродозах со многими продуктами питания. Так, в морепродуктах его содержится в среднем около 5 мг/кг, в мясе и зерновых – 0,5 мг/кг, а вот в овощах и фруктах мышьяка почти нет.

Присутствуя в организме в очень малых количествах, мышьяк благотворно влияет на процессы кроветворения, обмен веществ, скорость роста тканей, толщину костей; предполагают, что микродозы мышьяка повышают устойчивость организма к действию вредных микробов. Лекарственное действие соединений мышьяка заметили давно. В Древнем Китае эликсиром «трех желтых субстанций» – смесью порошков природных минералов – аурипигмента, реальгара (As 4 S 4) и серы лечили душевные расстройства. «Отец медицины» Гиппократ рекомендовал пасту из сульфида мышьяка для лечения язв. В средневековье мышьяковистые лекарства широко применялись для лечения ангин и возвратного тифа. В 16 в. Парацельс рекомендовал для лечения «огнепостоянный мышьяк», представляющий собой арсенат калия.

В начале 13 в. Томас Фаулер, работавший в больнице английского города Стаффорда, ввел в медицинскую практику раствор, который вскоре получил широкое распространение под названием «фаулерова раствора». Это был 1%-ный водно-спиртовой раствор арсенита калия, полученный растворением As 2 O 3 в K 2 CO 3 , с добавкой лаванды (чтобы его не спутали с водой). Его применяли для лечения эпилепсии и астмы, псориаза и экземы, сифилиса и ревматизма, заболеваний нервной системы и даже белокровия (лейкемии). Своего пика лечение мышьяком достигло в 18–19 вв. Но постепенно стала очевидной и его опасность, и применение мышьяка пошло на убыль. Исключение, пожалуй, составил лишь знаменитый «препарат 606» – сальварсан.

Это лекарство было синтезировано в Германии, что неслучайно. Первую декаду 20 в. можно считать золотым веком немецкой медицинской науки, намного опередившей тогда другие страны. Множество молодых врачей со всего мира стекались в Германию для стажировки. Одним из самых ярких лидеров немецкой медицинской и биохимической школы был Пауль Эрлих . Еще в студенческие годы он, изучив случаи свинцового отравления, пришел к выводу о том, что некоторые химические вещества избирательно действуют на определенные ткани человека. Этой теории он придерживался и в дальнейшей своей работе; по его меткому выражению, для каждой болезни следует искать «магическую пулю», которая бы поражала возбудителей, оставаясь сравнительно безвредной для организма.

Эрлих впервые предложил искать новые биологически активные вещества методом скрининга (см . также ХИМИЯ ЛЕКАРСТВ). Так, в поиске эффективного лекарства от сифилиса он синтезировал 605 веществ, не давшие никакого результата. И лишь следующий мышьяксодержащий «препарат 606», полученный в 1909 и названный впоследствии сальварсаном, обладал нужными свойствами – он оказался летальным для микроорганизмов, вызывающих сифилис и ряд других сходных заболеваний. Вместе со своим японским коллегой Сахатиро Хата Эрлих изучил воздействие сальварсана на больных сифилисом. Уже первые опыты, проведенные весной 1910, показали исключительную эффективность этого средства. Его единственная инъекция могла излечить и некоторые тропические болезни, родственные сифилису.

Химики, конечно, тоже заинтересовались этим соединением. До этого ни один медицинский препарат не был так тщательно исследован, как сальварсан. Вначале ему была приписана структура дигидрохлорида 3,3"-диамино-4,4"-дигидроксиарсенобензола с двойной связью:

Правильную формулу установил лишь в 1950-х отечественный химик М.Я.Крафт. Оказалось, что сальварсан имеет полимерное строение, в котором атомы мышьяка связаны друг с другом в цепочку:

Величина Х в зависимости от способа получения может колебаться от 8 до 40.

Как это бывает, не обошлось и без хулителей. Эрлих был даже вынужден судиться с самым злобным из них, и тот был приговорен к тюремному заключению. В то же время Эрлих получил признание, как в своей стране, так и за рубежом: Пруссия пожаловала ему титул «его превосходительства тайного советника», он был избран почетным доктором университетов в Оксфорде, Чикаго, Афинах, стал почетным гражданином Франкфурта-на-Майне, в котором находится институт его имени; в 1908 ему было присвоено звание Нобелевского лауреата по физиологии и медицине.

Мышьяк давно и с успехом используется врачами для эффективного лечения некоторых форм лейкемии – ракового заболевания белых кровяных телец. Однако, длительное применение мышьяка нередко становилось результатом развития других форм раковых заболеваний, включая рак предстательной железы, легких, почек, желчного пузыря и носоглотки. Оказалось, что мышьяк препятствует дупликации гена, который, в свою очередь, подавляет активность одного из ключевых ферментов – теломеразы. В результате возникают различные генетические нарушения. Эти нарушения, с одной стороны становятся возможной причиной ракового перерождения здоровых клеток, а с другой – приводят к отмиранию клеток, уже пораженных раком. Дальнейшие изучения механизма воздействия мышьяка на клетки помогут разработать более совершенные методы лечения раковых заболеваний.

Ключевые слова: адамсит, арсин, криминалистика, люизит, отравляющие вещества, питьевая вода, противоядия, реакция Марша, сальварсан, токсикология, сифилис, Эрлих, яды.

Илья Леенсон

Литература:

Немодрук А.А. Аналитическая химия мышьяка . М., Наука, 1976
Гамагорова В.С. Мышьяк в экологии и биологии . М., Наука, 1993

Мышьяк представляет собой ядовитое вещество, которое может существенно навредить здоровью человека. Во избежание этого, нужно больше узнать про отравление мышьяком: симптомы, признаки, лечение, оказание первой помощи, действие на организм и многое другое.

Подробнее о химикате

Мышьяк – элемент из периодической таблицы Менделеева, обозначаемый, как As (Arsenicum, арсен). Он принадлежит к группе полуметаллов, встречается в природе в органическом и неорганическом виде, хорошо, быстро растворяется в воде, не имеет вкуса, запаха. Его употребление часто приводит к смерти.

Однако это вещество издавна используется и в лечебных целях тоже, в качестве лекарственного средства. В современном мире же в основном лишь в стоматологии, для лечения зубов, а также при лейкемии и возникновении раковых опухолей.

Свойства

В земной каре содержание мышьяка совсем небольшое. На поверхности земли, в атмосфере он появляется в большом количестве после извержения вулкана. Он входит в состав многих минералов (около 180), которые существуют в природе. Но чаще всего этот элемент можно встретить в соединении с серой.

Арсен также используется в быту в виде серого мышьяка, представляющего собой хрупкий кристалл различной окраски: серо-стальной, бурой, желтой либо черной. При нагревании он меняет цвет на серый, а на открытом воздухе покрывается пленкой и тускнеет.

Сферы применения

Мышьяк используется в различных областях и целях:

В быту – для борьбы с грызунами.
Стоматологии – для лечения зубов.
Электронной промышленности – для изготовления полупроводниковых приборов, при сплавлении с кремнием позволяет повысить проводимость.
Цветной металлургии – для придания прочности некоторым металлам: свинцу, меди и другим.
Агрономии – для ликвидации вредителей, сорняков.
Стекловарении.
Судостороении – для пропитки древесины.
В производстве охотничьей дроби.
Отделке шкур – в качестве антисептика.
Санэпидемслужбах.
Ветеринарии.
Подшипниковых сплавах, чтобы улучшить их термические свойства, повысить устойчивость к коррозиям, твердость.

Причины интоксикации

Причинами интоксикации могут быть:

Попытка суицида.
Несчастный случай на производстве.
Употребление воды или других продуктов, содержащих в себе этот яд.
Несоблюдение требований и норм техники безопасности.
Убийство.

Действие на человека

Отравление мышьяком может произойти несколькими способами:

при вдыхании – через легкие;
при попадании в пищеварительный тракт через рот;
через кожные покровы.

Сразу после попадания в организм арсен начинает активно проникать в кровь, эритроциты, за сутки разносясь во все органы: сердце, почки, печень, легкие, селезенку, оказывая на них самое негативное действие. Спустя некоторое время у человека наблюдается сбой в работе пищеварительной и нервной системы.

При отравлении мышьяком нарушаются важные биохимические процессы, значительно ухудшается клеточное дыхание. Интоксикация наступает после употребления всего 0,05-0,2 грамм этого яда и может привести даже к летальному исходу. При этом в органическом виде в органы он проникает медленнее, нежели в неорганическом.

В зависимости от количества и периодичности употребления, вдыхания, контактирования с веществом, отравление мышьяком может быть острое либо хроническое. В первом случае, это разовое воздействие яда в достаточно большой дозировке. Хроническая интоксикация, в свою очередь, характеризуется постепенным, медленным накоплением арсена в разных тканях и органах в маленьких количествах.

Для выведения его из организма требуется очень много времени. И если из внутренних органов он полностью выводится уже через две недели – с мочой – 90% и калом – 10% (через почки и кишечник), то в костях, зубах, ногтях, волосах он может сохраняться гораздо дольше.

Симптомы

Острое отравление мышьяком имеет следующие симптомы:

Расстройство ЖКТ в виде диареи, тошноты, рвоты, болей в животе.
Головная боль.
Обезвоживание организма, постоянная жажда.
Неприятный привкус в ротовой полости.
Повышение температуры.
Снижение давления.
Слабость.
Судороги.
Почечная недостаточность.
Потемнение мочи, вследствие разрушения эритроцитов.
Нарушение сердцебиения.
Боли в мышцах.
Одышка, насморк, хрипота, конъюнктивит, отек легких.
Желтуха.
Кома.

Таким образом, от воздействия яда страдает весь организм.

Хроническая интоксикация сопровождается следующими симптомами:

слабостью;
кровоточивостью десен;
появлением на ступнях и ладонях бородавок и мозолей;
гиперпигментацией, покраснением в височной области, подмышечных впадинах, вокруг сосков, мошонки, на шее, веках;
перикардит, миокардит;
анемией;
шелушением кожи;
выпадением волос;
повреждением зубов;
снижением гемоглобина;
гепатитом;
ларингитом;
трахеитом;
бронхитом.

В данном случае признаки отравления мышьяком проявляются не сразу, а лишь через 2–8 недель после попадания в организм. Поэтому не всегда можно сходу определить, что именно он стал причиной недомогания, ухудшения здоровья. Со временем хроническая интоксикация арсеном может привести к раку легких или кожи.

Отравление в стоматологическом кабинете

Из-за применения ядовитого вещества стоматологами, многие пациенты, приходя в клинику либо государственное медицинское учреждение, беспокоятся, возможно ли отравление мышьяком при лечении зубов, и насколько велик риск.

Но волноваться и паниковать в подобных ситуациях не стоит. Мышьяк, используемый в кабинете стоматолога, чтобы убить нерв в больном зубе, сильно разбавлен и не наносит серьезного вреда организму взрослого человека. Хотя и передерживать средство более двух дней тоже не рекомендуется, но не по причине возможной интоксикации, а потому что, мышьяк оказывает негативное, разрушающее действие на структуру зуба.

К счастью, современные клиники отказываются от подобного лечения, заменяя отравляющий продукт нетоксичными препаратами, более безопасными для пациентов всех возрастов. Мышьякосодержащие соединения встречаются разве что в некоторых государственных медицинских учреждениях.

Первая помощь

Отравление мышьяком требует оказания незамедлительной, экстренной помощи пострадавшему. Она зависит от состояния больного, того, каким образом токсин попал в организм. Но единственное, что необходимо сделать в любом случае – вызвать неотложку, чтобы врачи оценили, насколько все серьезно.

После вызова кареты скорой помощи нужно заняться больным:

Вызвать у него рвоту, чтобы удалить из желудка токсин, не успевший всосаться в организм. Это может быть просто вода либо вода с растворенной в ней солью.
После испражнения желудка, дать пострадавшему стакан воды с добавленными в нее чайной ложкой уксуса и тремя граммами лимонной кислоты.
Постоянно давать человеку пить воду или теплое молоко, во избежание обезвоживания и для борьбы с интоксикацией.
При попадании через кожные покровы, эти места обрабатываются влажными салфетками или тканью, либо с помощью теплой воды, мыла и мочалки.

Если больной без сознания, его необходимо уложить набок, чтобы он не захлебнулся рвотными массами и получал больший приток воздуха. В случае отсутствия признаков жизни, ему требуется сделать сердечно-легочную реанимацию.

Некоторые дают пострадавшим активированный уголь в качестве антидота. Но эффект от его использования незначительный из-за слабого связывания яда. Хорошее противоядие, эффективно связывающее мышьяк – Унитиол. Он вводится пациентам внутримышечно либо внутривенно с помощью капельницы. Но это могут сделать только врачи.

Сорбенты и слабительные также крайне нежелательны.

Лечение

Тяжелое, серьезное отравление мышьяком требует обязательной госпитализации больного и проведения различных лечебных процедур для его восстановления. Пациенту могут быть прописаны:

Кислородные ингаляции, если интоксикация произошла в результате вдыхания паров.
Глюкозо-новокаиновые смеси, в случае обнаружения гемоглобина в моче и выявления гемолиза.
Инфузионная терапия, характеризующаяся введением внутривенно физраствора, гидрокарбоната натрия, адреналина, раствора глюкозы и других медикаментов и растворов, чтобы привести в норму артериальное давление, поддержать необходимый объем крови.
Препарат Эуфиллин, если затруднено дыхание.
Лекарства для поддержания работы сердечно-сосудистой системы.
Медикаменты, чтобы лечить почечную недостаточность.
Морфин и атропин, чтобы уменьшить боль в животе.
D-пеницилламин, если выявлена хроническая интоксикация.

Назначаемые лечебные мероприятия напрямую зависят от того, каким образом яд оказался в организме, в какой дозировке, насколько он опасен для человека и прочих факторов.

Видео: отравление мышьяком – как предупредить опасность?

Последствия

Отравление этим токсином может иметь самые разные последствия. В первую очередь это зависит от формы интоксикации и своевременности ее выявления. Острую форму обнаружить гораздо легче и проще, так как она проявляется незамедлительно и сопровождается ярко выраженными симптомами, а значит, лечение будет проведено вовремя и позволит полностью восстановить организм.

Хроническое отравление же выявить труднее. Оно медленно, практически незаметно воздействует на органы, постепенно ухудшая их работу, негативно влияя на пищеварение, аппетит, общее самочувствие. Однако в таких случаях лечение тоже, как правило, эффективно.