Arsen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Próbka arsenu. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozycja w układzie okresowym | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | As | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwisko | Arsen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liczba atomowa | 33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kropka | 4- ty okres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | Zablokuj p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rodzina elementów | Półmetal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroniczna Konfiguracja | [ Ar ] 3 d 10 4 s 2 4 p 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrony według poziomu energii | 2, 8, 18, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomowe właściwości pierwiastka | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | 74,921595 ± 0,000006 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień atomowy (obliczony) | 115 pm ( 114 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień kowalencyjny | 119 ± 16:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień Van der Waalsa | 185 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan utlenienia | ± 3, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroujemności ( Paulinga ) | 2.18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlenek | Słaby kwas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie jonizacji | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 9,7886 eV | 2 E : 18,5892 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 28,351 eV | 4 E : 50,13 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 62,63 eV | 6 e : 127,6 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Najbardziej stabilne izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proste właściwości fizyczne ciała | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Państwo zwykłe | Solidny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alotropowy w stanie standardowym | Arsen szary ( romboedryczny ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inne alotropy | Arsen żółty ( sześcienny skoncentrowany na ciele ), czarny arsen ( rombowy ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa objętościowa |
5,72 g · cm- 3 (szary); 1,97 g · cm -3 (żółty); 4,7 - 5,1 g · cm -3 (czarny) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kryształowy system | Rhomboedral | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Twardość | 3,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kolor | metaliczny szary | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punkt fuzji |
817 ° C ( 28 bar ), nie topi się przy normalnym ciśnieniu |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia | 613 ° C (sublimacja) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia termojądrowa | 369,9 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia parowania | 34,76 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objętość molowa | 12,95 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ciśnienie pary |
7,5 × 10 -3 mmHg ( 280 ° C ); 7,5 × 10 -2 mmHg ( 323 ° C ); |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogromne ciepło | 330 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodnictwo elektryczne | 3,45 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodność cieplna | 50 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Różnorodny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O ECHA | 100 028 316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O WE | 231-148-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Środki ostrożności | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() Niebezpieczeństwo H410, P261, P273, P311, P301 + P310, P501, H410 : Działa bardzo toksycznie na organizmy wodne, powodując długotrwałe skutki P261 : Unikać wdychania pyłu/dymu/gazu/mgły/par/rozpylonej cieczy. P273 : Unikać uwolnienia do środowiska. P311 : Skontaktować się z OŚRODKIEM ZATRUĆ lub lekarzem. P301 + P310 : W przypadku połknięcia: natychmiast skontaktować się z OŚRODKIEM ZATRUĆ lub lekarzem. P501 : Zawartość/pojemnik usuwać do... |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() D1A, D2A, D1A : Bardzo toksyczny materiał powodujący natychmiastowe poważne skutki D2A : Bardzo toksyczny materiał powodujący inne efekty toksyczne Ujawnienie na poziomie 0,1% zgodnie z wykazem ujawnień składników |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transport | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
60 : materiał toksyczny lub wykazujący niewielki stopień toksyczności Numer UN : 1558 : ARSENIC Klasa: 6.1 Etykieta: 6.1 : Substancje toksyczne Pakowanie: Grupa pakowania II : substancje umiarkowanie niebezpieczne; ![]()
60 : materiał toksyczny lub wykazujący niewielki stopień toksyczności Numer UN : 1562 : PYŁ ARSENOWY Klasa: 6.1 Etykieta: 6.1 : Substancje toksyczne Pakowanie: Grupa pakowania II : substancje umiarkowanie niebezpieczne; ![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Klasyfikacja IARC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa 1: Rakotwórcze dla ludzi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednostki SI i STP, chyba że zaznaczono inaczej. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Arsen jest pierwiastkiem o liczbie atomowej do 33, oznaczoną symbolem As. Ten pojedynczy korpus odpowiadający srebro jest krystaliczną substancją stałą.
Arsen (z grupy V (pniktogeny to: N , P , As, Sb , Bi i Mc )) ma właściwości pośrednie między metalami i niemetalami , takie jak antymon, któremu jest bliski. Jest powszechnie uważany za metaloid . Jest wysoce toksycznym pierwiastkiem i zanieczyszczeniem regulowanym od 2005 r. w Europie (dla dyrektywy z 2005 r .).
Grupa pniktogenów wykazuje rosnącą tendencję do tworzenia raczej stabilnych siarczków niż tlenków. Podobnie jony oparte na As, Sb i Bi są wytrącane przez siarkowodór w roztworze.
Arsen jest chemicznie bardzo podobny do fosforu , pierwiastka niemetalicznego, który go poprzedza w tej samej grupie. Mówi się, że jest to jego „chemiczny analog” . Ma również świetną analogię do cięższego półmetalicznego antymonu, który występuje po nim w grupie.
Ten znany od starożytności materiał jest również zaburzaczem endokrynologicznym.
Arszenik ma 33 znane izotopy o liczbach masowych od 60 do 92, a także co najmniej 10 izomerów jądrowych . Tylko jeden z tych izotopów, 75 As, jest stabilny, co sprawia, że arsen jest pierwiastkiem monoizotopowym . Ten izotop jest również jedynym występującym w przyrodzie, więc arsen jest również pierwiastkiem mononukleidowym . Jego masa atomowa wynosi 74,921 60 (2) u .
W najbardziej stabilny arsenu izotopów są 73 W, z okresem półtrwania 80 dni, a następnie przez 74 jako (17,7 dni) i 76 jako (1 dzień). 78 Podobnie jak okres półtrwania 90 minut, ale wszystkie inne izotopy mają okres półtrwania krótszy niż 1 godzina, a większość krótszy niż 1 minuta.
Polimorficzny arsen jednoskładnikowy występuje w stanie natywnym w co najmniej dwóch odmianach alotropowych, z których wszystkie są zdefiniowanymi gatunkami mineralnymi z kategorii pierwiastków natywnych , mianowicie arsen natywny i arsenolampryt . Duże masy rodzimego arsenu, powoli gromadzonego pod wpływem kwaśnych wód z infiltracji górniczych, znaleziono w starych kopalniach Sainte-Marie-aux-Mines.
W przyrodzie dość powszechnie występują arsenki i sulfoarsenki żelaza, niklu czy kobaltu, które świadczą o łatwym łączeniu pierwiastka arsenu z siarką i wieloma metalami. Arszenik często kojarzy się z antymonem, o czym świadczy stibarsen . W szczególności dość często kojarzy się z metalami szlachetnymi, takimi jak złoto i srebro.
Jest to niepokojący pierwiastek, który czasami występuje w złożach złota . Przez metalowców uważany jest za wroga. Kilka firm wydobywczych unika tego, ale najbardziej odważni i wytrwali są nagradzani . Wykorzystanie wysoko wykwalifikowanej siły roboczej może zrekompensować negatywny wkład tego elementu. Znajomość głębokiego wydobycia telluru wraz z geologami wysokiego szczebla to istotny atut firmy eksploatującej złoże.
Występuje również w różnych formach jonowych lub w rozpuszczalnych związkach złożonych, w wodach mineralnych, w ilościach śladowych lub czasami nie do pominięcia. W ten sposób wody Mont Dore zostały zakwalifikowane jako arszeniki.
Ilość clarke wynosi 5 g na tonę. Arszenik nie jest więc pierwiastkiem bardzo rzadkim. Jest obecna w wielu innych minerałów, zwłaszcza arsenides , arsenianów , niektóre sulfosalts ( alloclasite , kobaltyn , enargit , lautite , luzonite , pearceite , proustyt ...).
Jednak główną rudą jest związek mineralny mispickel , arsenopiryt żelaza, w którym można zastąpić siarkę i arsen. Ekstrakcja mispickel (FeAsi FeS 2) wydaje się stary: potrzebny był cylindryczny grzejnik retortowy z dodatkiem żeliwa. W górnym cylindrze unosił się pojedynczy lotny arsen.
Stały arsenek żelaza FeA , związany z błędem marynowanym + piryt FeS 2 związany z podgrzanym błędem marynowanym → Jako lotna para wychwycona, a następnie osadzona na zimnej powierzchni + gęstsza masa stała FeSDestylacja z węglem aktywnym umożliwiła oczyszczenie materiału arsenowego.
Nawiasem mówiąc, można wziąć pod uwagę realgar AsS („czerwony arszenik”) i orpiment As 2 S 3. („Żółty arsen”) jak inne minerały.
Jest to pierwiastek śladowy w bardzo małej dawce, ale silna toksyczna trucizna w wyższych dawkach.
Niewiele wiadomo na temat cyklu arsenowego, ale szacuje się, że bakterie lądowe produkują około 26 000 ton rocznie lotnego metylowanego arsenu, który trafia do oceanu. Ponadto 17 000 ton rocznie jest emitowanych przez wulkany i około 2000 ton rocznie z erozji wietrznej gleby. W osadach żeglarze łapią niektórych, którzy przez jakiś czas pozostają biodostępni. Przepływy te można porównać do produkcji w wyniku działalności człowieka, którą w latach 90. szacowano na około 30 000 ton rocznie na całym świecie.
Niewielka ilość arsenu jest obecna we wszystkich organizmach morskich. Z nie do końca zrozumiałych powodów bezkręgowce, a zwłaszcza małże (małże, ostrygi, przegrzebki, Jacques) są często zanieczyszczone ( ogólnie 10 do 30 ug · L -1 ) niż zwierzęta żyjące w ujściach rzek. Szczytowe zanieczyszczenie mórz można zaobserwować na przykład wokół miejsc zatopienia amunicji w Morzu Bałtyckim.
Wysokie poziomy (np. 2739 μg · L -1 w wieloszczecie Tharyx marioni obserwuje się na obszarach silnie zanieczyszczonych. U ryb powszechne są stężenia od 5 do 100 μg · L -1 , niższe u gatunków spożywających plankton ( bar , makrela , śledź ) (5 do 20 mcg · L -1 ) i więcej w górnej części sieci pokarmowej ( 130 i 230 ug · L -1 odpowiednio dla kongera i kolenia )
zawartość płaskich ryb ( gładzica , sola , flądra ) wahała się od 10 do 60 ug · L -1 we Francji w latach dziewięćdziesiątych .
Jest to prosty korpus metaloidalny, który ma trzy formy alotropowe : żółtą, czarną i szarą.
Żółta forma alotropowa As 4jest niemetaliczny i ma budowę czworościenną. Uzyskuje się go przez szybką kondensację par arsenu. Jest to odpowiednik P 4a zwłaszcza Sb 4.
Forma alotropowa, czasami określana jako półmetaliczna, Jak czarnajest bardziej stabilny. Jest to odpowiednik czarnego antymonu czarnego fosforu. Odbicie jest wyraźnie metaliczne, umiarkowanie przewodzi ciepło i elektryczność. Konkretnie, jest to proste ciało chemiczne, kruche ciało stałe o gęstości około 5,7 (czystość 5,725), w kolorze od żelaza do szarego metalicznego, obdarzone metalicznym połyskiem.
Arsen podgrzany do 300 °C zaczyna sublimować bez topienia. Sublimacja jest szybka i pełna w 613 ° C . Pary kondensują się na zimniejszych ścianach lub powierzchniach, stopniowo tworząc rombohedry . Niemiecki chemik Mitscherlich zmierzył jako gęstość pary 10,37 pod ciśnieniem pary nieobciążonej objętością molową, w zakresie od 564 °C do 860 °C .
Punkt topnienia można osiągnąć przy wyższym ciśnieniu otoczenia, rzędu 28 atmosfer w temperaturze 817 °C . Można go stopić przez ogrzewanie w rurze zamkniętej palnikiem, którego dolna część wyposażona jest w lufę pistoletu. Kształt ten zapobiega deformacji szkła pod wpływem rosnącej prężności par arsenu.
Arsen nierozpuszczalny w wodzie matowieje w powietrzu, pokrywa się czarnym pyłem. Kurz i zmienioną powierzchnię można czyścić wodą z chlorem .
Arsen ogrzewany w rozrzedzonym tlenie, czyli gazowy tlen pod niskim ciśnieniem cząstkowym, pod dzwonem, jest fosforyzujący. Jeśli wzrasta temperatura lub ciśnienie parcjalne tlenu, arsen pali się zielonkawym płomieniem.
Przewidywany na rozżarzonych węglach arsen ulatnia się z silnym zapachem czosnku. Para jest bardzo wrażliwa na utlenianie chemiczne i bardzo szybko na bezwodnik arsenowy As 2 O 3, a nawet kwas arsenowy w wilgotnym środowisku pojawia się w postaci osadów.
Arsen potraktowany kwasem azotowym daje kwas arsenowy, który występuje tylko w środowisku wodnym. Ta powolna reakcja utleniania jest czasami określana jako rozpuszczanie.
3 Jako krystaliczne ciało stałe + 5 HNO 3 wodny stężony mocny kwas + 2 H 2 O → 3 H 3 AsO 4 wodny kwas arsenowy + 5 NO gazTa reakcja z kwasem azotowym jest analogiczna do reakcji prostego ciała P.
Prosty korpus As łatwiej utlenić doprowadzając pierwiastek do najwyższego stopnia utlenienia w roztworze zasadowym niż w roztworze kwaśnym.
Rozpylony w postaci proszku do kolby wypełnionej gazowym chlorem, arsen pali się białym płomieniem i pozostawia osad AsCl 3. Reakcja zachodzi również łatwo z innymi halogenami. W ten sposób bromek AsBr 3 można wytwarzać bezpośrednio, jodki AsI 3i AsI 5, a nawet fluorki AsF 3i AsF 5.
Tlenek arsenu lub bezwodnik arsenu As 2 O 3jest amfoteryczny, podobnie jak tlenek antymonu, co dla chemików świadczy o półmetalicznym charakterze tego metaloidu. Występuje w trzech formach alotropowych. Jego morfologia może być amorficzna lub szklista, a nawet krystaliczna, sześcienna lub jednoskośna.
Trójtlenek arsenu , bezwodnik arsenawy lub „białe arsen” nieprawidłowo zwany arsenu o wzorze W 2 O 3, jest gwałtowną trucizną. Niemniej jednak jest wskazany i badany jako środek przeciwnowotworowy w niektórych białaczkach ; jej skutki uboczne obejmują zaburzenia płynów i elektrolitów, arytmię serca , a nawet zatrzymanie akcji serca, które może prowadzić do śmierci.
Stosowany jest do produkcji szkła lub kryształu, gdy nie został zastąpiony trójtlenkiem antymonu , również toksycznym, ale nie podlegającym dyrektywie Seveso .
Kwas arsenowy lub arsenian As 2 O 5 również istnieje.
Większość związków arsenu pochodzi w szczególności z kwasu arsenowego (H 3 AsO 4 ) oraz z trzech jonów (o niskiej kwasowości): jonu arsenianu dwuwodorowego (H 2 AsO 4 - ), jonu arsenianowego (HAsO 4 2- ), jonu arsenianowego (AsO 4 3- ).
Związki arsenu (organiczne lub nieorganiczne) są cząsteczkami używanymi głównie (lub wcześniej używanymi, ponieważ wiele z nich jest obecnie zabronionych) jako biocydy ( środek grzybobójczy , herbicyd , insektycyd , trutka na szczury ...) lub które były używane jako gaz bojowy w broni chemicznej opracowanej podczas I wojna światowa .
Podobnie jak tlenki, istnieją trzy popularne kombinacje z siarką: As 4 S 4, As 2 S 3oraz jako 2 S 5
Charakterystyki arsyna gazu kalcynowana 3może zbliżyć się do fosfiny . Arsen trihydride wodór lub arsenku arsyna o wzorze jakoH 3Jest substancją odparowującą do bezbarwnego, pachnącego czosnkiem , silnie toksycznego, który był używany jako trujący gaz , zwłaszcza podczas I wojny światowej . Arsine znika w roztworze alkalicznym. Arsyna jako wytrąca się arsenu może być uważana za dobry środek redukujący w podstawowym podłożu.
Testu Bagno , który składa się z nasypywania arsenu w mieszaninie z mocnym kwasem i proszku lub drobnych wiórów cynku, reakcja wytwarzania przepływu wodorku arsenu lub arsenu wodoru gazowego , składając się w lustrze arsenu w rozgrzanym powierzchni szkła lub porcelany dotyczy redukcji związku arsenu (lub antymonu). Ale lustro arsenowe łatwo rozpuszcza się w roztworze podchlorynu sodu , w przeciwieństwie do antymonu.
Pozostałe sole i związki nieorganiczne to najczęściej:
Są to w szczególności arsenobetaina i arsenocholina , występujące w szczególności w różnych roślinach i organizmach morskich. Są to również metabolity arsenu:
W dawkach zwykle występujących w przyrodzie są mniej toksyczne dla zwierząt stałocieplnych, niemniej jednak zawierają nierozkładalny arsen.
W medycynie zastąpiły sole arsenu, zbyt niebezpieczne dla ludzi i zwierząt domowych i często obecnie zakazane (z wyjątkami w niektórych krajach, takich jak Stany Zjednoczone, przez pewien czas, np. produkty do obróbki arsenu. drewno, arsenian ołowiu jako regulator wzrostu winogron lub arsenian wapnia do murawy golfowej, który został zatwierdzony przez EPA w Stanach Zjednoczonych po zakazie stosowania innych nieorganicznych arsenów). Znajdują się one w szczególności w niektórych herbicydach powszechnie stosowanych na polach golfowych w Ameryce Północnej lub do usuwania bawełny przed zbiorami.
Metaarsenin sodu został zakazany we Francji na winorośli jako pestycyd ( insektycyd wykorzystane przeciwko winorośli ćma Z jabłkóweczka robaki jabłek i gruszek, chrząszcze pcheł , na ćmy , w cochylis i eudemis następnie jako środek grzybobójczy ) tylko w dniu 8 listopada 2001 roku Ministerstwo Rolnictwa pod egidą Jeana Glavany'ego, aw 2004 r. przez Komisję Europejską . Wkrótce potem plantatorzy winorośli wspierani przez FNSEA zażądali ponownego zezwolenia na walkę z esca (znaną również jako choroba winorośli , początkowo przypisywana dwóm podstawczakom , ale uważana za zespół co najmniej 5 organizmów). Arsenały nieorganiczne zakazane w Europie lub Stanach Zjednoczonych mogą być nadal używane jako pestycydy w niektórych krajach i mają wiele innych zastosowań na całym świecie.
Jej nazwa pochodzi od syryjskiego ܠܐ ܙܐܦܢܝܐ (al) zarniqa , wywodzącego się od perskiego زرنيخ zarnikh oznaczającego „żółty”, a następnie „ orpiment ” (naturalny siarczek arsenu używany do malowania skóry mężczyzn na freskach w starożytnej Grecji ). Termin ten został przyjęty w języku greckim w formie arsenikon ( ἀρσενικόν ), co w popularnej etymologii odpowiada neutralnej formie greckiego arsenikos ( ἀρσενικός oznacza „który oswaja samca” ze względu na jego wysoką toksyczność). Sam termin grecki został przyjęty po łacinie w postaci arsenicum , co w języku francuskim oznacza arsen . Imię Arsène pochodzi od tego samego greckiego arsenału korzeniowego („mężczyzna”).
Przymiotnik arsenical w liczbie pojedynczej, arsenical w rodzaju żeńskim, arsenical w liczbie mnogiej określa ciało lub materię zawierającą arszenik.
We wczesnej epoce brązu brąz często składał się ze stopu na bazie miedzi i arsenu, dlatego archeolodzy czasami nazywają ten okres epoką brązu i arsenu: używany jako utwardzacz i dla zwiększenia połysku metalu, tego arsenu, w zależności od w przypadku jest naturalnym zanieczyszczeniem rudy miedzi lub został celowo dodany jako adiuwant. W Final Bronze ten brąz arsenowy został zastąpiony stopem miedzi i cyny, co umożliwia wytwarzanie bardziej odpornych i ciągliwych metali (wiek brązu i cyny).
W starożytności arszenik był nadal używany w metalurgii (hartowanie wielu metali), ale także w sztuce (pigmenty, malowanie) i medycynie w dwóch formach nieorganicznych w stanie naturalnym: siarczku triarsenu ( orpiment As 2 S 3 ) i kwadrysiarce arsenu ( realgar As 4 S 4 ). Hipokrates używa ich do V th century BC. AD w leczeniu owrzodzeń skóry. Od tego czasu w greckiej i chińskiej farmakopei stosuje się go w leczeniu kiły , raka , gruźlicy czy malarii .
W VIII XX wieku , arabska alchemik jabir ibn Hayyan jest prawdopodobnie pierwszym przygotować trójtlenek arsenu w oderwaniu od związek mineralny ten biały proszek bez smaku lub zapachu będzie to niemożliwe do wykrycia XX p wieku , ponieważ daje takie same objawy jako zatrucie pokarmowe, co nadaje mu tytuł „trucizny królów i króla trucizn” .
Albert Wielki jest uważany za pierwszego, który wyizolował arszenik w 1250 roku .
W XVII p wieku arsen będzie stosowany jako trucizny jako „proszek dziedziczenie” przez sieci składającej się głównie z szlachcianek w celu przyspieszenia pewne zapisy z krwią.
Parującą ciecz Cadet (związek jako 2 (CH 3 ) 4 O przygotowany w 1760 przez aptekarza Louis Claude Cadet de Gassicourt ) jest pierwszym związkiem metaloorganicznym , który jest syntetyzowany przez człowieka.
Zielony Scheele podstawie arsenian miedzi, wynalezione przez Carl Scheele w 1775 roku, jako pigment zielony zastępuje węglan miedzi . Farba pigmentowa barwi tapety, zabawki dla dzieci, a następnie jest zastępowana przez równie toksyczną zieleń Schweinfurt .
Przez Fowlera Arsenin potasu i odkrycie z siedzibą w 1786 roku przez Thomasa Fowlera jest stosowany jako lek i środek wzmacniający od ponad 150 lat.
W barwnikach stosuje się związki na bazie arsenu, tlenek arsenu pełni rolę pigmentów zaprawowych , realgarowych lub orpimentalnych, a ich toksyczność leży u źródła - co okazuje się fałszywe - zakazu zielonego koloru w teatrze .
Od 1740 r. znaleziono go w zaprawianiu nasion arsenem (takim jak zieleń paryska stosowana jako środek owadobójczy lub trutka na szczury), ale jego toksyczność doprowadziła do jego zakazu w tej branży w 1808 r.
W 1908 roku Paul Ehrlich opracował związek arsenowy, Salvarsan , uważany za pierwszy środek przeciwinfekcyjny i chemioterapeutyczny .
Została ona wykorzystana do zwiększenia toksyczności niektórych broni chemicznej (w tym iperytu ), w postaci Arsine w szczególności od czasu pierwszej wojny światowej . Zniszczenie broni chemicznej po operacjach usuwania krzewów było źródłem trwałego zanieczyszczenia. W postaci arsenu był obecny w niektórych amunicjach chemicznych z czasów I wojny światowej i lat późniejszych (wytwarzany, nieużywany, następnie rozbierany lub wyrzucany na morze ). Arsyna są wykorzystywane jako broń chemiczna podczas I wojny światowej , w tym te załadowane do muszli „Błękitny krzyż”. We Francji, podczas I wojny światowej, w 1916 r. arszenik był używany w broni chemicznej. Jednak, aby uniknąć spraw, czy produkty te są używane jako trucizny wobec ludzi, A Określenie dekret, że „Artykuł 1 st : nierozpuszczalne związki arsenu do niszczenia szkodników rolnych, które nie mogą być sprzedawane lub wykorzystywane w naturze. Muszą być zmieszane z substancją zapachową i zabarwione na zielono, zgodnie ze wzorem wskazanym w artykule ter artykułu poniżej” (dekret z 15 grudnia 1916 r.).
„Związki arsenu przeznaczone do niszczenia pasożytów szkodliwych dla rolnictwa można w tym celu dostarczać lub stosować wyłącznie w stanie zmieszanym ze środkami denaturującymi według następującego wzoru • nierozpuszczalne produkty arsenowe 1000 g • pirydyna lub surowy fenol lub nitrobenzyna: 20 g • sulfokoniugowana zieleń: 2 g ” , mieszanina musi być całkowicie jednorodna. Ponadto, aby ograniczyć ryzyko defraudacji, rząd wymaga, aby wszelki handel preparatami arszenikowymi „miał rejestr wpisany i parafowany przez burmistrza lub komisarza policji. Do tego rejestru należy wpisać każdy preparat arsenowy” .
Stare obrazy wystawione na światło w muzeach, a używane pigmenty zawierające arsen, takie jak orpiment zawiera ten foto-utleniony związek w dwutlenek siarki , który sprawia, że kruchy farby i w trójtlenek arsenu (poprzednio stosowanych jako śmierci u szczurów , związek ten nie jest uwalniany w sposób wystarczający ilość, która ma być niebezpieczna dla ludzi), co nadaje płótna białawy odcień, stąd konieczność zakładania filtrów na okna nowoczesnych sal muzealnych.
W szczególności w postaci arsenianu ołowiu był stosowany jako pestycyd , który był częstym źródłem zatruć użytkowników lub konsumentów produktów poddanych obróbce. Nadal zanieczyszcza środowisko długo po jego użyciu, ołów i arsen nie ulegają biodegradacji ani degradacji w ludzkiej skali czasu.
Istnieje kilka metod:
Dobra metoda analityczna musi przede wszystkim minimalizować zakłócenia, aby była wystarczająco czuła, aby uzyskać dobre granice wykrywalności i oznaczania ilościowego. Limity te muszą być niższe niż obowiązujące normy krajowe. Ponadto metoda musi zostać zwalidowana pod względem liniowości, powtarzalności, powtarzalności i prawdziwości. Ważne jest również, aby znać wskaźnik odzysku, aby dostosować wyniki.
Pobieranie i przechowywanie próbekPonieważ analiza arsenu jest na ogół analizą śladową, konieczne jest pobieranie próbek do pojemników uprzednio przemytych kwasem azotowym lub kwasem solnym i wypłukanych wodą demineralizowaną . Aby zapewnić zachowanie próbki, należy ją zakwasić i nie stykać z powietrzem.
Wspólne techniki laboratoryjneIstnieje wiele metod analizy próbek ciekłych zawierających arsen. Wyboru metody dokonuje się zgodnie z pożądanymi granicami wykrywalności i oczekiwanym stężeniem. Pomiędzy nimi :
EPA zatwierdziła kilka metod analizy na miejscu.
Pierwsze trzy oparte są na pokoleniu arsine. Pomiaru dokonuje się porównując zmianę koloru roztworu ze skalami kolorów dostarczonymi z zestawem.
Czwarty zestaw wykorzystuje metodę woltamperometryczną.
Analizatory przenośne (istnieją również przenośne urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej, które są droższe)
Próbki są zazwyczaj wcześniej suszone i przesiewane. Ich rozpuszczanie jest następnie przeprowadzane albo przez atak kwasu na płytkę lub w temperaturze wrzenia, albo przez atak kwasu w zamkniętej kuchence mikrofalowej, aby niczego nie stracić. Nie ma jednak znormalizowanej metody dla arsenu w glebach i osadach. Próbka jest następnie w postaci płynnej i zakwaszana.
Podobnie można przeprowadzić bezpośrednią analizę próbki bez uprzedniej mineralizacji.
Wspólne metody laboratoryjneBiometylacja : Wykazano w mikrokosmosie , mezokosmosie i w laboratorium, że w glebie, wodzie, osadzie lub przewodzie pokarmowym drobnoustroje mogą metylować lub demetylować arsen i przekształcać nieorganiczne formy arsenu w formy organiczne i odwrotnie.
Stawki: znajomość specjacji arsenu umożliwia lepszy pomiar wpływu i ryzyka na środowisko, ponieważ charakter gatunku chemicznego wpływa na biodostępność , toksykologię i mobilność oraz bioturbację arsenu.
Implikacje analityczne: Pełna analiza fizykochemiczna środowiska obejmuje identyfikację i kwantyfikację wielu gatunków. Jednak mogą się one zmieniać dość szybko, dlatego ważna jest stabilność próbki, od pobierania próbek do analizy. Ekstrakcja arsenu nie może modyfikować jego form chemicznych. Techniki analityczne muszą być czułe, selektywne i szybkie, aby uniknąć konwersji obecnych gatunków.
Stabilność próbkiMożna go uzyskać przez dodanie czynnika chelatującego, takiego jak EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy) i schłodzenie próbek (w temperaturze pokojowej tylko silnie stężone roztwory pozostają stabilne).
Charakter analizy ma również wpływ na stabilność: arsen organiczny (metylowany) jest bardziej stabilny niż arsen nieorganiczny.
Ekstrakcja arsenuDo ekstrakcji arsenu bez zmiany jego form chemicznych potrzebny jest rozpuszczalnik, który nie zakłóca wykrywania.
Ługowanie gleby pozwala zrealizować mobilność arsenu (która zależy od składu chemicznego gleby, pH , mikroorganizmów...). Aby jednak szybko wyekstrahować arsen, stosuje się silne rozpuszczalniki, które następnie zakłócają rozdział metodą HPLC.
Techniki separacjiWysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) jest najczęściej stosowaną techniką. W związku z tym użyjemy pary chromatograficznej jonów do oddzielenia obojętnych form indywiduów jonowych (kationów lub anionów), chromatografii jonowej (wymiana anionowa do usunięcia As ( III ), As ( V ), MMA, DMA, kationów do oddzielenia arsenobetainy, tlenek trimetyloarsyny i Me 4 As + ).
Chromatografii wykluczania zależnego od wielkości mogą być również stosowane jako techniczny preparatywnej .
Elektroforeza kapilarna jest mało używany ze względu na zakłócenia z przykładowej macierzy. Ta technika jest używana do analizy standardów lub próbek z prostą matrycą.
Techniki wykrywaniaGłówne stosowane techniki to:
Toksyczność arsenu zależy od jego charakteru chemicznego: arsen nieorganiczny jest znacznie bardziej toksyczny niż arsen organiczny (jego poziom toksyczności zależy również od stopnia utlenienia : As (0)> As ( III ) > As ( V )).
Różni się znacznie w zależności od kontekstu biogeograficznego i przemysłowego, zawodu, stylu życia, diety (por. spożycie owoców morza , mięsożernych ryb morskich lub dziczyzny ) oraz kontekstu geologicznego i środowiskowego.
Od zdrowia publicznego punktu widzenia The zarodek The płodu i kobiety w ciąży są bardziej narażone a priori w kategoriach ryzyka.
We Francji w ramach krajowego programu biomonitoringu „ Element okołoporodowy ” oceniano zapłodnienie kobiet w ciąży, w szczególności arszenikiem (i innymi metalami oraz niektórymi zanieczyszczeniami organicznymi) podczas monitorowania kohorty 4145 kobiet w ciąży („ Kohorta Elfe ”, w tym kobiet, które urodziły we Francji w 2011 roku z wyłączeniem Korsyki i TOM ). Dawkowanie mocz od 990 ciężarnych kobiet przybywających w szpitalu położniczym potwierdziły wszechobecność arsenu w środowisku (i nasze ciała); w 70% analizowanych próbek moczu ( średnia geometryczna : 11,0 μg/L; i 15,1 μg/g kreatyniny , tj. poziom zbliżony do średniego występującego u kobiet (w ciąży lub nie, we Francji oraz w kilku krajach lub regionach Europy) i Australii, z drugiej strony był wyższy niż poziomy zmierzone w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie w ogólnej dorosłej populacji.Ta praca potwierdza nadmierną impregnację Francuzów arszenikiem całkowitym (w porównaniu z Ameryką Północną), wykazaną już w 2007 r. przez badanie ENNS ( National Health Nutrition Study realizowane przez Public Health France ), które wydaje się przynajmniej w dużym stopniu związane z większym spożyciem owoców morza, które są uznanymi źródłami narażenia na arsen).
Toksykokinetyka i metabolizmJego stopień wchłaniania i retencji (kinetyki) przez organizm, a także jego modyfikacji (metabolizacji) w organizmie będzie silnie zależeć od:
Dystrybucja : odbywa się szybko, gdy tylko arsen dostanie się do organizmu. Ten ostatni wiąże się z białkami i ma tendencję do gromadzenia się w wątrobie, skórze, powłokach i płucach (gdzie można go znaleźć długo po skażeniu, podczas gdy we krwi, trójfazowy okres półtrwania wynosi 2-3 godziny, 30 godzin i 200 godzin).
Metabolizacja : zmienia się w zależności od gatunku chemicznego. Na przykład, arsen pięciowartościowy jest metabolizowany do trójwartościowego arsenu, który jest metylowanego (utlenianie metylacji z utworzeniem kwasu monomethylarsonic (MMA). W ten MMA wysoce toksyczne trójwartościowego, a następnie przekształca się w kwas dimetyloarsenowego (DMA) pięciowartościowego i niskiej toksyczności.
W kategoriach medycyny pracy , metabolity szukać w badaniach moczu są zwykle arsenianu miedzi , a arseninu sodu , a arsen pięciotlenek The trójchlorek arsen i trójtlenek arsenu .
Okres półtrwania metabolitów : waha się od 2 do 6 dni (w zależności od wyjściowej substancji chemicznej ).
Wydalanie : 70% zaabsorbowanych nieorganicznych związków arsenu jest wydalane z moczem. Połowa arsenu jest więc eliminowana w ciągu 48 godzin, a 90% w ciągu sześciu dni. Występuje on w postaci pochodnych monometylowanych (w szczególności w postaci kwasu monometyloarsonowego ; około 25% całości), pochodnych dimetylowanych ( kwas dimetyloarsinowy w około 50%) oraz w postaci niezmienionej w pozostałej części. Żółć przenosi również arsen do jelita . Podobnie jak w przypadku ołowiu i rtęci, sieć krwi eksportuje go również do powłok ( włosy , włosy, w których utrzymuje się aż do opadnięcia i dalej).
Podobnie jak w przypadku ołowiu i innych substancji toksycznych, istnieją międzyosobnicze różnice w metabolizmie, związane ze zdrowiem, wiekiem i płcią osobnika, prawdopodobnie przynajmniej częściowo na podłożu genetycznym.
Ostre zatrucieObjawia się natychmiastowymi objawami, w tym wymiotami , bólami przełyku i brzucha oraz krwawą biegunką , prowadzącą do zapaści i śmierci.
Zatrucie przewlekłej ekspozycjiZatrucie arsenem ekspozycja na małych dawkach arsenu (z wodą pitną zanieczyszczonych na przykład). Jej objawami są: czerniak , nadmierne rogowacenie dłoni i stóp, łysienie i bolesne zapalenie wielonerwowe , smugi na paznokciach.
Jest to czynnik ryzyka dla:
Pierwsze widoczne objawy są na ogół skórne, ze wzrostem pigmentacji . Rak pojawia się później i może pojawić się po ponad 10 latach.
Według Manote, wchłanianie arsenu przez skórę paradoksalnie nie stanowi zagrożenia dla zdrowia.
Arszenik jest często używany jako trucizna , stąd tytułowy Arszenik i Stare Koronki . Niektórzy badacze przypuszczają, że Napoleon I er został otruty arszenikiem, ze względu na wysokie stężenie arszeniku we włosach (arszenik ma tendencję do gromadzenia się w przydatkach ciała), jednak arszenik był wówczas również stosowany jako środek konserwujący, stąd też wątpliwości co do tego zatrucia; różne sprawy sądowe zostały powiązane z zatruciem arszenikiem, w tym sprawa Marie Lafarge i sprawa Marie Besnard .
Zaburzenia endokrynologiczneArszenik jest również silnym zaburzaczem endokrynologicznym . Ten wpływ na zdrowie został udokumentowany u ludzi i na modelach zwierzęcych w laboratorium od 10 do 50 ppb , a nawet przy znacznie niższych dawkach w hodowli komórkowej , co czyni go niepokojącym zanieczyszczeniem w wodzie pitnej i środowisku w niektórych częściach świata.
Zaburza receptory steroidowe dla androgenów , progesteronu , mineralokortykoidów i glikokortykoidów , a także reguluje geny na poziomie zaledwie 0,01 mikroM (około 0,7 ppb). Bardzo niskie dawki wzmagały transkrypcję genów zależnych od mediatorów hormonów, podczas gdy nieco wyższe, niecytotoksyczne dawki hamowały ją in vivo oraz w hodowlach komórkowych. To może być jedno z wyjaśnień jego rakotwórczych właściwości. Analizy histologiczne i molekularne u szczura wykazały, że arszenik hamuje rozwój prostaty aż do okresu przedpokwitaniowego , „zaburzając strukturalne i funkcjonalne dojrzewanie prostaty u szczurów w okresie dojrzewania w obu dawkach ocenianych w tym badaniu” (co najmniej od 0,01 mg NaAsO2 na litr wody pitnej w okresie przed dojrzewaniem i od 10,0 mg / l w okresie dojrzewania ).
Arsen jest pierwiastkiem śladowym w bardzo małych dawkach, a niektóre organizmy (w szczególności grzyby lub drożdże, takie jak Saccharomyces i bakterie, ale także niektóre rośliny) mają mechanizmy adaptacji do jego toksyczności przy niskich dawkach. Ale w środowisku – gdzie czasami jest naturalnym zanieczyszczeniem wód gruntowych , na przykład w Bangladeszu – jest uważany za zanieczyszczenie przekraczające progi ekotoksyczności , które różnią się w zależności od jego formy chemicznej i charakteru gleb (próchnica gleby i zawartość żelaza silnie kontrolować jego biodostępność). Ponadto toksyczność arsenu jest powiązana z jego biodostępnością i bioakumulacją, dwoma czynnikami, które zależą od kontekstu glebowego, ale także od specjacji arsenu. Podobnie jak w przypadku innych substancji toksycznych, takich jak rtęć , specjacja ta jest w rzeczywistym środowisku bardzo złożona (ze względu na jej dwie główne formy: organiczną i nieorganiczną), ze względu na możliwe i częste wzajemne przemiany między gatunkami chemicznymi, kontrolowane przez procesy, zarówno biotyczne, jak i abiotyczne .
Jego charakter jako substancji zaburzającej gospodarkę hormonalną wykazano również w modelach zwierzęcych, ale z konsekwencjami i poziomami skutków, które zostały słabo ocenione na poziomie ekosystemu.
Mapa ryzyka dla arsenu w wodach gruntowych
Około jedna trzecia ludności świata zużywa wodę pitną z wód gruntowych. Około 300 milionów ludzi czerpie wodę z wód gruntowych silnie zanieczyszczonych arsenem i fluorem. Te pierwiastki śladowe są najczęściej pochodzenia naturalnego i pochodzą ze skał i osadów wypłukiwanych przez wodę. W 2008 roku Szwajcarski Instytut Badań nad Wodą Eawag zaprezentował nową metodę tworzenia map ryzyka dla geogenicznych substancji toksycznych w wodach podziemnych. Ułatwia to określenie, które źródła powinny być kontrolowane. W 2016 roku grupa badawcza udostępniła swoją wiedzę bezpłatnie na platformie GAP ( Groundwater Assessment Platform) ( www.gapmaps.org) . Dzięki temu specjaliści z całego świata mogą ładować własne dane pomiarowe, przeglądać je i tworzyć mapy ryzyka dla wybranych przez siebie regionów. Platforma służy również jako forum wymiany wiedzy, aby pomóc w opracowaniu metod usuwania toksycznych substancji z wody.
Są one związane z kontekstem oraz procesami biogeochemicznymi i geochemicznymi. Jego pochodzenie może być naturalne, często kojarzone jest ze złotem ( Au ), srebrem ( Ag ), miedzią ( Cu ) i selenem ( Se ) w szczególności), ale większość jej obecność w dużych dawkach w osadach lub glebie ma wówczas podłoże przemysłowe (górnictwo, hutnictwo, produkcja pestycydów) lub rolno-przemysłowe (pestycydy arsenowe szeroko stosowane na polach ryżowych , sadach , uprawach bawełny , polach golfowych ).
Wszystkie te zastosowania są źródłem trwałego zanieczyszczenia gleby, wody i biotopów , którego znaczenie dla zdrowia i ekosystemów jest wciąż przedmiotem dyskusji. Ponieważ jest szeroko stosowany jako pestycyd i nie ulega degradacji, uważa się, że arszenik stał się drugim najpoważniejszym zanieczyszczeniem gleby w Stanach Zjednoczonych.
Wysoce toksyczny zarówno dla ludzi, jak i zwierząt, zarówno w wysokich, jak i niskich dawkach, efekt pozostaje taki sam. Zwierzę, które spożyje go w pożywieniu, nie zrobi żadnej różnicy i umrze w ciągu 12 godzin.
Zanieczyszczenie arsenem jest częste w obszarach górniczych, gdzie może wzmacniać toksyczność innych zanieczyszczeń (na przykład rtęć wokół starych kopalni tego metalu). Występuje również na niektórych obszarach przemysłowych i wokół nich, gdzie może zanieczyszczać glebę i uprawy żywności, a także zwierzęta spożywane przez ludzi.
Po przekroczeniu pewnego progu fitotoksyczności arszenik przez procesy wciąż nie do końca poznane modyfikuje metabolizm, hamuje wzrost, a następnie zabija rośliny, zarówno jednoliścienne , jak i dwuliścienne .
Rośliny gromadzą zarówno organiczne, jak i nieorganiczne formy arsenu, ale nie jest jeszcze jasne, czy mogą przekształcić formy nieorganiczne w formy organiczne. Wiadomo, że kompleksowanie z fitochelatyną jest wykorzystywane przez wiele gatunków roślin do detoksykacji z nieorganicznych i potencjalnie organicznych form arsenu. Niektóre taksony lub odmiany ewoluowały poprzez rozwój odporności na arseniany . Natomiast od dawna wiadomo, że arsenin i arsenian ma toksycznego działania w wyniku reakcji z grupami SH i konkuruje z fosforanu w metabolizmie komórkowym , to również pokazano na rysunku (2002), stres oksydacyjny powodowany przez redukcję i utlenianie komórki powinny być uważane jako jedno z wyjaśnień toksyczności tych jonów .
W przeciwieństwie do zwierząt, to nieorganiczne formy arsenu są najbardziej toksyczne dla roślin, ale z dużymi różnicami w zależności od rodzaju gleby. Różnice te, w zależności od gleby, można wyjaśnić biodostępnością arsenu związaną z jego specjacją chemiczną i stopniem adsorpcji na glinie, kompleksach gliniasto-humusowych lub materii organicznej w glebie. Margines jest czasami bardzo wąski między naturalną zawartością tła geochemicznego a poziomem toksycznym dla większości roślin.
Przykładowo arsen nieorganiczny (metaloid) jest 5 razy bardziej toksyczny w piaskach i mułach ( średnia geometryczna (MG) progów fitotoksyczności podawanych w literaturze 40 mg/kg ) niż w glebach gliniastych (gdzie MG przechodzi przy 200 mg/kg ), dlatego nie ma normy glebowej dla arsenu, gdyż norma dla arsenu w glebach musiałaby być dostosowana do rodzaju gleby, co utrudniałoby jej aplikację.
Prawie wszystkie formy życia w glebie – z wyjątkiem być może ekstremofili bakteryjnych – wydają się być wrażliwe na arsen, zwłaszcza jego formy nieorganiczne. Niektóre mikroskopijne grzyby wychwytują go i mogą, będąc symbiontami pewnych roślin, ułatwiać lub przeciwnie (w zależności od przypadku) spowalniać przenoszenie arsenu z gleby do roślin, w szczególności w metalofitach , lub przeciwnie blokować jest poza systemem korzeniowym, w glebie, wydaje się, że poprzez białko ( glomalinę ), które niektórzy autorzy zalecają testowanie w celu oczyszczenia gleby skażonej metalami. W ten sposób włochaty lub inne gatunki opierają się glebie zanieczyszczonej arsenem.
Zespół z Instytutu Astrobiologii NASA opublikował kontrowersyjny artykuł, w którym twierdzi, że ekstremofilna bakteria ( GFAJ-1 ) ma zdolność do integrowania arsenu ze swoim organizmem (w tym z DNA) w miejsce fosforu, który jest jej chemicznym analogiem (bliskim sąsiadem w stół Mendelejewa ). To odkrycie zostało jednak unieważnione przez badanie z 2012 r., które wykazało (1), że ten szczep nie może przetrwać bez przyjmowania fosforanów, nawet w obecności arsenu; (2) że DNA GFAJ-1 zawierał tylko śladowe ilości arsenianu, który ponadto nie był związany kowalencyjnie.
Nie są dobrze znane, ale istnieją.
W kinetyka arsenu w środowisku zmieniać się w zależności od kontekstu, pedogeological kwasowości odcieku wody , a jego specjacji .
Zazwyczaj arsen jest rozproszony i występuje w niewielkich ilościach w środowisku. Typowe stężenia to:
Działalność wydobywcza (wydobycie ołowiu, srebra, cynku, ale także żelaza jest źródłem zanieczyszczenia arsenem), ługowanie i spływ są kontrolowane przez wiele czynników.
Na przykład w laboratoryjnym mezokosmie o powierzchni 0,9 m 3 , w tym 200 litrów wody, po 4 miesiącach wypłukiwania z gleby skażonej pestycydem arsenowym, regularnie podlewanej, do gleby przedostało się 0,6% całkowitej gleby arsenu (40 mg ). woda. Z tej uwolnionej ilości 7,5% znajdowało się w roztworze w toni wodnej, 44% w płytkich osadach, a 48,5% głębiej w osadzie. W naturze prąd, bioturbacja i biokoncentracja mogą modyfikować kinetykę ługowanego arsenu. Tutaj różne formy arsenu; W wodzie odciekowej i porowej osadów poszukiwano arseninu [As (III)], arsenianu [As (V)], kwasu monometyloarsonowego (AMMA) i kwasu dimetyloarsinowego (DMAA). Tylko arsenał został wypłukany do gleby. W wodzie mezokosmicznej był to dominujący gatunek rozpuszczony, ale wykryto również DMAA i cząstki stałe. W osadach powierzchniowych ponownie najliczniejszym gatunkiem z pewną ilością DMAA był arsenian, natomiast w osadach głębokich dominował arsenin.
W organoarsenias obecnie stosowane w polach golfowych nie są znane jako bardzo toksyczne dla ludzi i zwierząt stałocieplnych, ale ich rozkład w środowisku liści silnie toksyczny Arszenikowy nieorganiczny i ewentualnie podatne na produkty uboczne bioakumulacji lub biokoncentacji ...
L on golf Stowarzyszenie USGA sponsorowało badania mające na celu modelowanie losów w glebie i wodzie infiltracyjnej różnych form ( „gatunków” ) arsenu pochodzącego z metanoarsenianu sodu (MSMA), w szczególności w strefie korzeniowej darni. W tym celu na University of Florida zasiano i utrzymywano odpowiednik trawy golfowej, a lizymetry umożliwiły pomiar ilości wody przesączającej się przez korzenie trawy i w glebie, a także ilości azotanów i wyługowanego MSMA. po drodze (z oceną całkowitego arsenu i jego specjacji). Interesująca była równoczesna ocena przepływów azotanów i arsenu, ponieważ arsen (w postaci np. arseninu) działa synergistycznie z azotem w pewnych procesach toksycznych i zakwaszających. Wyniki potwierdziły, że podobnie jak w glebach naturalnych lub rolniczych, skład podłoża (proporcja torfu, gliny i piasku) silnie wpływa na mobilność i wymywanie arsenu, w zależności od gatunku. Oczekiwano czterech produktów degradacji MSMA. Zostały zbadane i znalezione w lizymetrach; arsenin (As III ), przy czym arsenian (ASV), przy czym kwas monométhylarsinique (Mmaa) i kwas dimetyloarsenowego (DMAA).
Zawód winiarza jest do niedawna najbardziej narażony na działanie pestycydów arsenowych . Były używane od ponad wieku na winoroślach jako insektycydy i fungicydy. Teoretycznie zakazane w 1973 r. ich stosowanie zostało przedłużone we Francji dzięki derogacji zezwalającej winiarzom na dalsze ich stosowanie (do 2001 r.) w leczeniu Esca , nieuleczalnej grzybicy drewna winorośli. Pestycydy te mogą powodować kilka typów raka ( skóra raka komórek podstawnych , rak płaskonabłonkowy , podstawowy oskrzeli nowotworów, raki dróg moczowych, raka wątrobowokomórkowego gruczolakoraka i mięsak z wątroby ). Podobnie jak inne grupy pestycydów stosowanych w rolnictwie, podejrzewa się je również o zwiększanie ryzyka wystąpienia choroby Parkinsona i chłoniaka nieziarniczego ), o zaburzanie funkcjonowania układu hormonalnego i czynniki delecji spermatogenezy . Niedawno (2018 r.) badanie oszacowało, że w ciągu 20 lat (od 1979 do 2000 r. ) liczba narażonych pracowników rolnych zmniejszyła się o prawie 40% (z 101 359 do 61 376), podczas gdy liczba gospodarstw winiarskich spadła o ponad połowę we Francji , a „rodzinna siła robocza” we wszystkich gospodarstwach we Francji kontynentalnej utrzymywała się w tym okresie na stałym poziomie (3,6 do 4,2%). Wzrosło narażenie wśród pracowników rodzinnych i pracowników najemnych winiarzy rekreacyjnych lub zawodowych (10,5 do 19,6%) oraz wśród osób uprawiających winorośl wyłącznie w celach zawodowych (20 do 25%). Autorzy badania uważają, że konieczna jest lepsza obserwacja po zawodzie, z „w stosownych przypadkach uznaniem za chorobę zawodową ” .
Może wpływać na nas poprzez skażenie żywności lub zanieczyszczenie wód gruntowych, obserwowane szczególnie lokalnie w Ameryce Północnej lub masowo w Azji Południowo-Wschodniej na dużych obszarach uprawy ryżu ( Bengal Zachodni , Bangladesz i Wietnam, gdzie co najmniej 10 milionów ludzi jest narażonych na poziomy arsenu w wodzie przekraczającej progi toksyczności.); nawet milion studni wykopanych w aluwialnych złożach Gangesu może być zanieczyszczonych arszenikiem, osiągając lokalnie 1000 mg/litr w Bangladeszu i Zachodnim Bengalu oraz 3000 µg/litr w Wietnamie; nawadnianie ryżu zanieczyszczoną wodą może go zanieczyścić.
Te średnie japoński w 2006 - 2010 spożycia 2,31 mg / kg masy ciała / dzień, wszystkich arsenu (TA) dziennie; i 0,260 μg/kg/dzień arsenu nieorganicznego (iAs) [dla porównania z 0,0928 μg/kg/dzień ołowiu , metalu często kojarzonego z arsenem w przyrodzie i przemyśle metalurgicznym] lub odpowiednio 138 μg całkowitego arsenu/osobę / dzień i 15,3 μg arsenu nieorganicznego / osobę / dzień), dzienne spożycie zróżnicowane w zależności od płci, głównie ze względu na ilość spożywanego pokarmu oraz znacznie w zależności od wieku, miejsca życia i typu społeczności (miasto/rolnictwo/rybacy) , „prawdopodobnie odzwierciedlające spożycie ryb / wodorostów morskich” .
Na świecie (w tym w Europie) częstym źródłem arsenu w pożywieniu jest ryż (jeśli jest spożywany w dużych ilościach i pochodzi z pól ryżowych naturalnie bogatych w arsen). W maju 2013 r. Duński Urząd ds. Weterynarii i Żywności (DVFA) zalecił zatem, aby nie podawać dzieciom zbyt wielu produktów ryżowych, ze względu na wysoką zawartość arsenu, aby nie przekroczyć dawek uznanych za niebezpieczne dla zdrowia przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (Efsa), który w 2009 roku zmodyfikował swoją ocenę tolerowanego tygodniowego spożycia (THD) podnosząc go do 15 mikrogramów na kilogram (µg/kg) dawki masy ciała, od której pojawiają się pierwsze efekty zdrowotne.
Arszenik to pierwiastek śladowy , ale w bardzo małej dawce.
WHO , EPA ( Environmental Protection Agency ), Zdrowie Kanada , Francja (w 2003 roku) i UE ustawić limit maksymalnego stężenia arsenu w wodzie na 0,01 mg · l - 1 (10 ug / L), podczas gdy jakość wody pitnej Quebec Rozporządzenie z 2001 r. ustaliło limit na 0,025 mg · L -1 . Limit ten został obniżony w 2013 roku do 0,01 mg · L -1 (10 µg/L). Bangladeszu i Indie , gdzie niektóre obszary są naturalnie ich podłoża i wody gruntowej zanieczyszczonej arsenem ustawienia limitu na 0,05 mg · L -1 .
Limit ten nie ma zastosowania we Francji do wody mineralnej , ale tylko do wody z kranu i wody źródlanej , w rzeczywistości informacja o ilości arsenu nie widnieje na etykiecie informacyjnej butelki , aby nie narażać niektórych marek będących częścią krajowego lub lokalne dziedzictwo.
Pomimo tych standardów, niektóre kraje nadal często przekraczają limity narażenia według WHO. Wśród nich Argentyna , Australia , Bangladesz , Chile , Chiny , Stany Zjednoczone , Węgry , Indie , Meksyk , Peru i Tajlandia . Negatywne skutki zdrowotne zaobserwowano w Bangladeszu, Chinach, Stanach Zjednoczonych i Indiach.
Biomarkery mogą mieć specjalną, dedykowaną wartość progową, zwaną „równoważnymi wartościami biomonitoringu (BE), gdy zostaną przeliczone na dawki zewnętrzne z modeli farmakokinetycznych, będą odpowiadać ustalonej referencyjnej wartości zdrowotnej ; Istnieją zatem systemy konwersji (w pewnym sensie w toksyczny odpowiednik) arsenu organicznego w arsen mineralny.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Być | b | VS | NIE | O | fa | Urodzony | |||||||||||||||||||||||||
3 | nie dotyczy | Mg | Glin | tak | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | To | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Współ | Lub | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Tak | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Płyta CD | W | Sn | Sb | ty | ja | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs , , , , , , , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, , | Ba | To | Pr | Nd | Po południu | Sm | Miał | Bóg | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Czytać | Hf | Twój | W | Re | Kość | Ir | Pt | W | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | W | Rn | ||
7 | Fr | Ra | Ac | Cz | Rocznie | U | Np | Mógłby | Jestem | Cm | Bk | cf | Jest | Fm | Md | Nie | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Metale alkaliczne |
Ziemia alkaliczna |
Lantanowce |
Metale przejściowe |
Słabe metale |
metalem loids |
Długoterminowe metale |
geny halo |
Gazy szlachetne |
Przedmioty niesklasyfikowane |
aktynowce | |||||||||
Superaktynowce |