Арсен

Тази статия е за химичния елемент. За селото във Воденско, Гърция вижте Арсен (дем Въртокоп).

---

33 Германий ← Арсен → Селен P ↑ As ↓ Sb Периодична система
Външен вид
метално сив
Общи данни
Име, символ, №	Арсен, As, 33
Химическа серия	Металоид
Група, период, блок	15, 4, p
Свойства на атома
Атомна маса	74,92160 u
Атомен радиус (calc)	119 (119) pm
Ковалентен радиус	119±4 pm
Радиус на ван дер Ваалс	185 pm
Електронна конфигурация	[As] 4s2 3d10 4p3
e- на енергийно ниво	2, 8, 18, 5
Оксидационни с-ния (оксид)	5, 3, 2, 1, -3 (слаб киселинен оксид)
Кристална структура	тригонална
Физични свойства
Агрегатно състояние	Твърдо вещество
Плътност	5 727 kg/m³
Температура на топене	887 K (615 °C)
Температура на кипене	K ( °C)
Моларен обем	12,95 m³/mol
Специф. топлина на топене	369,9 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение	34,76 kJ/mol
Скорост на звука	m/s при K
Други
Електроотрицателност	2,18 (скала на Полинг)
Специф. топлинен капацитет	24,64 (25 oC) J/(kg·K)
Специф. ел. съпротивление	333 (25 oC) Ω.mm²/m
Топлопроводимост	50,2 (300 K) W/(m·K)
Йонизационен потенциал	1-ви: 947 2-ри: 1798 3-ти: 2735 kJ/mol

Арсенът е химичен елемент от периодичната система на елементите с атомен номер 33 и символ As. Елементът е известен отровен металоид и има три алотропни форми: жълта, черна и сива. Арсенът и съединенията му са били използвани като пестициди, хербициди и инсектициди, както и в различни сплави. Например хромираният меден арсенид е забранен в САЩ за употреба от 2003. При поглъщане в малки дози ежедневно води до хронична арсенова интоксикация, които могат да доведат до Алцхаймер, диабет или в крайна сметка със смърт. Характерен е „балсамиращия“ ефект на арсеновата интоксикация запазващ в идеално състояние трупа на починалия в продължение на години. Арсенът все още се употребява в стоматологията, като е разреден, защото е силно отровен дори в минимални количества.

Арсенът като токсикант в околната среда

Отнасянето му към металите е условно. Съединенията съдържащи арсен се различават много по своята токсичност. Елементарният арсен не е токсичен, нито пък в състава на минералите. Токсичността се проявява в разтвор, където As⁺³ и неговите съединения са много по токсични от тези на As⁺⁵. Съединенията на As са типични биоциди и това е една от причините да се използват като пестициди.

Арсенът в почвата

Незамърсените почви в България съдържат средно около 7 мг/кг почва. Напояването на оризищата от яз. Тополница или замърсяване по въздуха на почвите край Пирдоп и Златица са довели до високи равнища на As, даже 200 – 250 мг/кг, докато допустимата норма е 25 мг/кг. На места, замърсяването е от употребата на As-пестициди в миналото. Арсенът може да замърсява почвите и чрез торенето със суперфосфат.

Арсенът във въздуха

As е рядка атмосферна съставка, освен в райони на металодобивни предприятия, топлоцентрали и подобни, където достига до 1 мкг/ м³. Отделя се главно като As₂O₃. Арсенът в градския въздух е около 0,02 мкг/м³, докато съдържанието му в цигарите се определя на 10 мкг/кг.

Арсенът във водите

Видовете води се отличават с различни концентрации: As в пресните води е от 0,15 до 0,45 мкг/л; в морската вода е в граници от 2 до 5 мкг/л, докато в океанските варира силно от 0,09 до 25 мкг/л. В минералните води се срещат далеч по- високи концентрации, от порядъка на 20-45 мкг/л. Тези концентрации са разтворни и са много малка част от общия As в диспергираните вещества и седименти. Фитопланктонът и зоопланктонът акумулират As във високи стойности до 2400 мг/кг сухо тегло. Натрупването на As в рибите варира около 1 – 2 мг/ кг свежо тегло.

Арсенът в растенията

Постъпването на As в растенията през почвата зависи от редица нейни свойства – киселинност, механичен състав, хумус, оксиди и хидроксиди на желязото, съдържание на арсен и фосфати. Биологията на самото растение е също важен фактор на усвояване. Върху незамърсени почви растенията натрупват по-малко от 0,5 мг As/ кг свежо тегло. Върху замърсени с As почви (50 мг/кг), оризът, чувствителна на As култура, е намалил продуктивността си с 10% като е натрупал в зърно, слама и корени, съответно 0,6, 25 и 260 мгAs/кг сухо вещество. Върху рудни полета растителността често придобива устойчивост към арсенова токсичност. Фитотоксичността се проявява най-силно върху протеиновите (SH− ) сулфихидрилни групи на кореновите мембрани. Началните симптоми се изразяват в загуба на тургор (увяхване), забавено развитие на надземната част, а по-късно и развитие на листно оцветяване от розово до светло жълто и пълна некроза.

Арсенът в животните

За домашните животни, леталната доза на Na₃AsO₃( арсенит) е 1 – 25 мг As/ кг живо тегло. Има обаче и такива, които издържат на 50 мг/ кг за неорганични форми и даже 100 мг/кг за органични. Най-общо, непреживните животни са по-чувствителни на арсенова интоксикация отколкото преживните животни.

Арсенът в човека

Арсенът попада в човека чрез дишането, през кожата и храносмилателния тракт. По-нататък преминава в кръвта, като 95-99% от него се натрупва в еритроцитите във вид на трайни съединения с белтъка на хемоглобина. Така, той се транспортира и до другите органи – черен дроб, бял дроб, бъбреци, далак и стени на храносмилателен тракт. Част от As макар и по-бавно достига до костите, косите, ноктите и кожата, където остава трайно. Организмът освобождава чрез урината около 70% от погълнатия As. Средното дневно поглъщане на As от човека е 20 мкг, докато фаталната най-ниска се оценява на 70-180 мг. Най токсични са AsH₃ и AsCl₃. Хронично отравянето с As се проявява различно: кожно заболяване, стомашно-чревни смущения, анемия и различни карциноми. В малки количества As е биологично полезен – необходим, а в по-големи е вреден – токсичен. Леталната доза арсеник (As₂O₃) e 7 пъти по-ниска от тази на змийската отрова –700 мг!

Външни препратки

• Arsenic @Medscape