Что такое мышьяк и где он применяется
Мышьяк, он же на латыни Arsenicum — элемент химической таблицы Менделеева, полуметалл. Несмотря на то, что это сильный яд для человеческого организма, мышьяк обладает и полезными свойствами, что делает его незаменимым в разных сферах:
- сельское хозяйство (пестициды),
- дератизация и дезинсекция (элемент входит в состав многих средств от вредителей),
- производство полупроводников и электроники,
- стекольная промышленность,
- металлургия (для придания прочности сплавам и повышения их антикоррозийной устойчивости),
- деревообработка (для пропитки деревянных изделий),
- кожевенная и меховая промышленность (в качестве антисептика для изделий),
- медицина (в частности, стоматология).
В природе Arsenicum в определенных количествах присутствует в месторождениях руд, горных и земных пластах, откуда с дождями может вымываться в близлежащие водоемы. А при использовании такой воды отравление весьма вероятно. Но это не единственная ситуация, при которой мышьяк может вызвать отравление.
Что это такое? Описание элемента и его физических свойств
Элемент таблицы Менделеева имеет официальное название (Arsenicum) или арсеник, что означает желтый аурипигмент, а русское название, скорее всего связано с тем, что его соединения применяются для уничтожения мышей и грызунов. В таблице Менделеева химический элемент располагается под порядковым номером 33 и обозначается — As.
Содержание статьи
- Что это такое? Описание элемента и его физических свойств
- Роль мышьяка для организма человека
- Источники поступления химического элемента в организм
- Признаки нехватки мышьяка в организме и признаки избытка
- Симптомы отравления
Мышьяк условно относят к химическим элементам группы полуметаллов, но многие ученые считают, что это все же скорее неметалл. Одной из особенностей, отличающих данный элемент от подобных ему – чрезвычайная плотность, что существенно влияет на физические и химические свойства. Его атом имеет 3 холостых электрона и валентность 3, что определяет химические свойства.
Полуметаллу свойственен стальной цвет, с зеленоватым отливом, но он может быть и желтоватым, некоторые разновидности бывают черными, правда в чистом виде он встречается редко, являясь сопутствующим компонентом в свинцовых, медных или серебряных рудах.
Наибольшие месторождения, на которых добывают этот элемент, расположены в Грузии, Средней Азии, Казахстане, Великобритании, США, Канаде и других странах Европы и Азии, в некоторых регионах России.
Несмотря на высокий уровень токсичности, арсеник обладает многими важными качествами, используемыми как в медицине, так и в промышленности. В чистом виде As применяется в процессе синтеза полупроводников. Еще один важный метод использования, при изготовлении красок: в создании краски как для живописи, так и для кожевенного производства применяют сульфиды этого вещества. В химической промышленности используется мышьяковая кислота, образуемая в результате окисления исходного материала.
Интересные исторические данные
В 19 столетии с Штатах и некоторых странах Европы прокатился слух о чудотворном косметическом лекарстве под названием Арсеник, все дамы были уверены, что оно придает коже бледность благородную, а глазам живой блеск.
Дозировки приема лекарства были строго регламентированы, начинались с маленьких доз и постепенно повышались….
А еще описаны моменты использования этого вещества, как средство для похудения. Его мизерными дозами добавляли в таблетки для снижения веса. К чему это приводило в итоге, история умалчивает.
В интернете мне попалось фото вырезки из газеты Нью-Йорка, в которой дается рецепт вкусных вафель с мышьяком.
Пути и способы отравления
Путей интоксикации всего 3: при вдыхании, попадании внутрь и на кожу. Произойти это может по-разному:
- при попытках убийства или суицида, несчастных случаях на производствах,
- при проживании на зараженных мышьяком территориях,
- вдыхание отравленного воздуха,
- после употребления морепродуктов из зараженных вод,
- от использования пестицидов, консервантов (пищевых), гербицидов и средств против насекомых, грызунов и грибка,
- после употребления сырой воды,
- при непосредственном контакте с полуметаллом на производстве,
- нарушение техники безопасности при работе с мышьяком.
Иными словами, столкнуться с мышьяком можно практически повсюду. Но произойдет отравление у человека или нет — будет зависеть от концентрации яда, попавшего в организм.
Источники поступления химического элемента в организм
Подобно другим химическим элементам полуметалл попадает в организм преимущественно через питьевую воду и продукты питания. В развитых странах содержание этого элемента в воде соответствует норме, в бедных государствах существует проблема недостаточного контроля состава воды, вследствие чего, местные жители массово становятся жертвами последствий отравления.
Наиболее богатые мышьяком продукты – виноградное вино и соки, рыба и морепродукты, немало его в рисе, зерновых культурах и хлебе, чечевице, а также некоторых овощах (прежде всего моркови), ягодах, растениях.
Так лечебное комнатное растение денежное дерево или толстянка содержит в своем составе этот химический элемент. Читайте более подробно, пройдя по ссылке.
Часть соединений попадает в организм с медицинскими препаратами, фруктами и овощами, содержащими гербициды и пестициды.
Мышьяк в стоматологии — опасно ли это
Еще не так давно с помощью мышьяковистой пасты успешно умерщвляли зубной нерв, помещая ее в полость вскрытого больного зуба. Предполагалось, что за 2 последующих дня яд сведет чувствительность к нулю, нерв будет удален, а зуб залечен.
Казалось бы, все очень просто. Но и тут есть свои нюансы: носить в полости рта мышьяк можно не дольше 2 дней. После этого времени визит к стоматологу нужно нанести повторно для удаления пасты. Из-за этого часто возникает вопрос: а можно ли отравиться, нося во рту мышьяковистую пасту?
Как ни странно, но многие люди, боясь еще раз почувствовать боль, ходят с мышьяком во рту большее количество дней, чем положено, чтобы наверняка «добить» нерв. Итог здесь может быть один: яд начинает разрушительно действовать на зуб и мягкие ткани, что приводит к воспалениям и скорому разрушению самого зуба.
Вопреки существующему мифу, что пломба с мышьяком способна отравить организм, хочется сказать, что это вовсе не та доза яда, которая действительно могла бы привести к интоксикации. С мышьяком, лечение зубов не приведет к отравлению, даже если:
Прочтите также: Отравление у человека плесенью
- зубная пломба с мышьяком выпала и была случайно проглочена,
- пациент — ребенок,
- произошла передержка мышьяковистой пломбы во рту.
Минимальное количество мышьяка в составе лечебной пасты неспособно отравить целый организм. Но поскольку это может навредить зубу, использовать это вещество в стоматологии стали редко. В основном, если только у пациента аллергия на современные местные анестетики.
И хотя отравление мышьяком при лечении зубов невозможно, стоматологи и сами все чаще отказываются применять изживший себя метод умерщвления нерва ради сохранения зуба и его мягких тканей. На смену этому пришли сильные анестезирующие средства, способные снизить неприятные ощущения до нуля, что позволяет безболезненно лечить зуб и сохранить его надолго.
Как человек может отравиться мышьяком
Интоксикация мышьяком происходит при несоблюдении техники безопасности или нарушении правил хранения, когда полуметалл принимают за что-то другое. До сих пор происходят попытки самоубийства и убийства с помощью этого яда. Как правило, следователям не доставляет трудности раскрыть преступление – ученые давно изобрели тестовую пробу для быстрого выявления мышьяка в крови и волосах.
Помимо намеренного причинения вреда себе или окружающим, существует вероятность отравления в следующих случаях:
- Сжигание мусора и отходов промышленных производств.
- При горении большого количества угля.
- В процессе утилизации химикатов.
- При вымывании соединений мышьяка грунтовыми водами из мест залегания руды.
- Использование гербицидов, фунгицидов и стимуляторов роста растений.
Рыба и моллюски способны накапливать в тканях мышьяк из воды. Не следует употреблять те дары моря, которые выловлены в заливах неподалеку от больших производственных комплексов.
Применение соединений мышьяка для уничтожения зубного нерва сейчас можно встретить крайне редко. Опасный полуметалл надежно скрывает временная пломба, препятствуя его проникновению в организм. Для предотвращения отравления следует соблюдать рекомендации стоматолога во время лечения и не откладывать назначенный визит к врачу.
Интоксикация мышьяком иногда диагностируются у сотрудников предприятий, использующих полуметалл на различных этапах технологических процессов:
- для улучшения качества получаемых металлов;
- при производстве проводников и полупроводников;
- для изготовления фейерверков;
- при получении боевых отравляющих веществ;
- для изготовления красок и окраски кожаных изделий.
В некоторых странах микроскопические дозы мышьяка используются при лечении заболеваний, одним из симптомов которых является малокровие. Доказана эффективность полуметалла при терапии хрупкости костей. Причем наращивание костной массы происходит уже после остановки роста человека.
Воздействие на организм
Итак, отравиться данным полуметаллом при лечении зубов невозможно. Однако при попадании яда в организм другими способами и в больших количествах здоровью наносится серьезный вред.
Смертельная доза мышьяка для взрослого человека может равняться 0,1 – 0,2 г яда. Ребенку же иногда достаточно ничтожно малой дозы 0,05 г.
Под воздействием мышьяка (после его быстрого всасывания в кровь) поражаются все органы и их системы. Особенно страдают печень, сердце, легкие и почки, и происходит это всего за сутки. Через 2 недели вещество обнаруживается уже и в костях, ногтях, волосах и на коже. При этом:
- нарушаются биохимические процессы,
- поражается нервная система,
- сбивается кислородный обмен в клетках,
- вещество быстро связывается с гемоглобином и пр.
Выведение яда из организма при отравлении мышьяком происходит с калом и мочой, причем с мочой гораздо быстрее. Остатки полученной дозы сохраняются в тканях и органах, продолжая оказывать губительное действие.
«Военный мышьяк».
После начала применения в ходе Первой мировой войны хлора и других отравляющих газов, химики разных стран начали разрабатывать еще более смертоносное химическое оружие. Большое внимание они, конечно, уделили мышьяку. В 1918 американский химик У.Дж.Льюис в поисках новых компонентов для химического оружия провел реакцию ацетилена с хлоридом мышьяка в присутствии хлорида алюминия. В результате у него образовалась темно-бурая жидкость с запахом герани, которая содержала в виде основного компонента b-хлорвинилдихлорарсин: AsCl3 + C2H2 ® ClCH=CHAsCl2, а также b,b’-дихлордивинилдихлорарсин (ClCH=CH)2AsCl2 и b,b’,b»-трихлортривиниларсин (ClCH=CH)3As. Эта приятно пахнущая смесь, названная по имени химика люизитом, обладала ужасным кожно-нарывным, общеядовитым и раздражающим действием. Уже в концентрации 0,3 мг/м3 пары люизита вызывают раздражение верхних дыхательных путей, а при увеличении концентрации – поражение глаз, кожи и смерть. При попадании на кожу капелек люизита он быстро впитывается в нее, нарушая ход многих биохимических процессов и вызывая тяжелейшее поражение организма, особенно сосудистой системы. Это обстоятельство в свое время дало повод американцам назвать люизит «росой смерти».
Вскоре были синтезированы и другие мышьяковые отравляющие вещества. В их числе была группа веществ раздражающего действия, ее типичные представители – дифенилхлорарсин (С6Н5)2АsСl, дифенилцианарсин (C6H5)2AsCN, адамсит:
Вещества этой группы избирательно действуют на нервные окончания слизистых оболочек – главным образом оболочек верхних дыхательных путей. Это вызывает рефлекторную реакцию организма освободиться от раздражителя, чихая или кашляя. В отличие от слезоточивых отравляющих веществ, эти вещества даже при легком отравлении действуют и после того, как пораженный выбрался из отравленной атмосферы. В течение нескольких часов человека сотрясает мучительный кашель, появляется боль в груди и в голове, начинают непроизвольно течь слезы. Возникает рвота, одышка, чувство страха; все это доводит до совершенного изнурения. И вдобавок эти вещества вызывают общее отравление организма.
К счастью, люизит и другие мышьяковые отравляющие вещества не успели применить в войне, но во всех странах, в том числе и в СССР, люизит накопили в огромных количествах – десятки тысяч тонн. Обезвредить его безопасным способом непросто. Один из способов – окисление до малотоксичных мышьяковых кислот:
ClCH=CHAsCl2 + H2O2 ® CHAs(O)(OH)2 + 2HCl;
другой путь – хлорирование с образованием AsCl3, который находит применение в промышленности (см. МЫШЬЯК).
Симптомы
Признаки отравления мышьяком в острой форме довольно характерны. Такая специфичность помогает вовремя определить проблему:
- повышение температуры,
- жажда, обезвоживание,
- рвота с тошнотой,
- резкие боли разной интенсивности в желудке,
- снижение диуреза,
- слабость,
- жидкий стул, внешне напоминающий отвар риса,
- онемение рук и ног,
- привкус металла во рту,
- судороги,
- частичная потеря зрения,
- характерный запах чеснока изо рта отравившегося,
- сердечные сбои, тахикардия, снижение АД.
Прочтите также: Отравление у человека водкой
Эти симптомы отравления мышьяком указывают на острую форму. Но при постоянных контактах с этим ядом (например, при работе на производстве, где используется Arsenicum), интоксикация приобретает форму хроническую.
Хроническое отравление мышьяком не будет заметно сразу, но в итоге оно выльется в очень серьезные проблемы из-за растущего количества яда, накапливающегося в организме постепенно:
- верхние слои кожи разрастаются, становятся похожими на коросту (гиперкератоз),
- на ногтевых пластинах рук и ног появляются белесые полоски,
- отшелушивается и отслаивается кожа даже на тех участках тела, которые всегда были защищены от контактов с ядом,
- появляются красные пятна на голове, груди, в подмышках и на мошонке,
- развиваются энцефалопатия и нейропатия,
- конвульсии,
- разрушение эритроцитов — гемолиз,
- токсический гепатит,
- ожоги гортани, язвы пищевода, кровотечение в области ЖКТ,
- почечная недостаточность с кровью в потемневшей из-за гемолиза моче,
- кома.
Если острому отравлению мышьяком сопутствуют симптомы, развивающиеся через полчаса после принятия дозы яда, то при хронической форме заметить признаки интоксикации можно только спустя 0,5 – 2 месяца.
Первая помощь при отравлении
При остром отравлении мышьяком первую помощь следует начинать оказывать незамедлительно, первым ее этапом должен быть вызов бригады скорой помощи.
При ингаляционной форме отравления пострадавшего следует вынести из зоны аварии и обеспечить приток свежего воздуха.
В случае попадания мышьяка внутрь проводят промывание желудка 2% взвесью сернокислой магнезии или теплой водой. Выполнять эту процедуру следует несколько раз, чтобы вывести из желудка максимально возможное количество токсического вещества. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии или отравление мышьяком случилось у ребенка раннего возраста, то промывать желудок допустимо только при помощи желудочного зонда, эта процедура должна выполняться исключительно медицинскими работниками.
Как помочь пострадавшему
Несмотря на то, что при легкой форме отравления стационарное лечение не требуется, определить степень серьезности проблемы может только врач. Поэтому, прежде всего, нужно вызвать бригаду скорой, а за время ее пути самостоятельно помочь пострадавшему:
- обеспечить свежий воздух,
- дать выпить 1 стакан или 1 литр подкисленной воды (с 1 л. уксуса или 3-мя г лимонной кислоты) для очистки желудка,
- если в доме есть сероводородная вода — дать ее раствор (100 мл) для нейтрализации яда и превращения его в безопасное вещество — мышьяк сернистый,
- дать сорбенты (любые, кроме бесполезного в этой ситуации активированного угля),
- при обезвоживании отпаивать пострадавшего понемногу, но часто,
- если ядовитое вещество попало на кожу — смыть его мыльной водой.
Вряд ли в любом доме найдутся препараты на каждый случай жизни, а тем более антидоты против мышьяка. Поэтому все остальные действия проведут медики.
Лечение в стационаре
Если отравление определено как тяжелое, больного перевезут в отделение. Там под врачебным контролем ему будет проведено нужное лечение:
Прочтите также: Отравление у человека медью
- Антидоты. Введение противоядия — необходимый момент в лечении отравлений. При острой интоксикации мышьяком в этой роли выступит Унитиол как основной антидот. Он нейтрализует яд, превращая его в безопасное соединение, и выводит из организма вместе с мочой. Вводится внутривенно (инъекция или капельница) или внутримышечно. При хронической форме в качестве противоядия применяется D-пеницилламин — внутрь по грамму 4 раза в день.
- Кислород. Ингаляции с ним показаны при отравлении парами мышьяка.
- Атропин + морфин. Вводятся инъекционно при сохранении болей в желудке.
- Гемодиализ, переливание крови, повышение диуреза. Проводятся выборочно в зависимости от того, насколько сильно пострадали почки.
- Новокаин + глюкоза при наличии крови в моче.
- Хлористый кальций (или физраствор + глюкоза + адреналин) для поддержания АД и сохранения объема жидкости в организме.
Лечение после сильного отравления может длиться до 2 лет. Поэтому после стационарного курса необходимо придерживаться реабилитационных норм: не нарушать питьевой режим, принимать ванны со щелочами, соблюдать предписанную диету, продолжать витаминотерапию.
Последствия
Тяжелые отравления зачастую отражаются на организме довольно серьезно, оставляя после себя дополнительные проблемы со здоровьем. После сильного (или длительного) отравляющего воздействия мышьяка (даже после проведенного качественного лечения) могут проявиться:
- полиневрит,
- снижение иммунитета с последующим проявлением имеющихся хронических заболеваний,
- недостаточности печени, легких, почек, сердца,
- боли головы после воздействия на ЦНС (в основном ощущаемые в области затылка, лба и висков).
Особенно тяжелы результаты последствий отравления у детей: у них происходят нарушения речи, слуха и координации движений.
Мышьяк — сильный канцероген, способный после отравления вызвать рак простаты, легких, почек, мочевого пузыря или печени.
Профилактика
Поскольку мышьяк — яд, способный спровоцировать не только инвалидность, но и смерть человека, соблюдение профилактических мер крайне важно.
Чтобы обезопасить себя и окружающих от пагубного воздействия мышьяка, достаточно придерживаться простых правил:
- на производстве соблюдать все необходимые меры безопасности (защитная форма, аккуратность и т. д.),
- не уклоняться от прохождения медкомиссий,
- не пить сырую воду,
- не покупать продукты с рук у незнакомых людей,
- не хранить вещества с содержанием мышьяка в доме.
Но если, все же, избежать отравления по каким-то причинам не удалось, главное — помнить о необходимости немедленного вызова врача. Своими силами ни определить тяжесть интоксикации, ни полностью вывести яд из организма здесь не получится.
Правила безопасности
Покупая рис, следует помнить, что в нём могут оставаться следы ядовитого вещества. Поэтому купленный рис на развес должен быть тщательно промыт и высушен. Еще один способ обезопасить свой организм от воздействия вредных примесей – это увеличение воды при варке риса, в соотношении 1:6. Эффективным, хотя и нетрадиционным, способом может быть приготовление риса с использованием кофеварки. Эта идея появилась у американских ученых. Устройство позволяет выпаривать рис, тем самым уничтожая ядовитые компоненты.
Чтобы избежать возможного отравления мышьяком рис, следует варить в большом количестве воды
Учитывая вредоносность мышьяка, присутствующего в рисе, стоит сократить его ежедневное потребление и частично заменить другими продуктами. Специалисты по питанию рекомендуют амарант, ячмень, пасту из цельной пшеницы. Очевидно, что не следует навязчиво избавляться от запасов риса, так как поедание продукта в небольших количествах вовсе не повредит организму. Стоит лишь соблюдать умеренность и сохранять здравый смысл. Берегите себя и будьте всегда здоровы!