Этот химический элемент – любимое оружие убийц. Он фигурировал во многих художественных произведениях и часто становился причиной гибели главных политических фигур. Им укрепляли здоровье и убирали несговорчивых мужей. Некоторые его соединения могу навредить человеку даже в незначительных количествах, но с другой стороны, минеральные воды и некоторые лекарства, содержащие его, помогают восстанавливать здоровье. Пришла пора снять ауру загадочности и познакомиться поближе с этим несговорчивым и опасным веществом.
Мышьяк – это химический элемент, известный в периодической системе Менделеева как арсен. Атомный номер – 33, относится к полуметаллам. Изменение валентности в больших пределах дает возможность получать разные по свойствам соединения, одни из которых могут убить человека, а другие, наоборот, вылечить от таких болезней, как рак и лейкемия.
Свойства элемента
Содержание мышьяка в земной коре незначительно. Он не образуется при магматических процессах из-за своей летучести после нагревания, но при извержениях вулканов соединения мышьяка попадают в атмосферу в больших количествах. Существует около ста восьмидесяти минералов на основе мышьяка, так как этот элемент может принимать разную валентность. Но в природе чаще встречается соединенный с серой мышьяк (формула As2S3). 
А не в природе?
В быту наиболее распространённый и устойчивый – серый мышьяк (формула - α-As). Это довольно хрупкий кристалл серо-стального цвета, который тускнеет на воздухе и покрывается пленкой вследствие длительного соприкосновения с открытым воздухом. Существуют также желтая, черная и бурая модификации элемента, после нагревания переходящие в серую.
Получают его путем нагревания породы, в которой содержится арсен, или же восстанавливают чистый мышьяк из его оксидов.
История
В первую очередь мышьяк - это яд. Но в Древнем мире люди использовали этот минерал для получения красителей и лекарств. Впервые в чистом виде мышьяк удалось получить Альберту Великому в тринадцатом веке нашей эры. В своих работах Парацельс также упоминал данный элемент, но под другим названием. В восточных странах, параллельно с европейцами, также исследовали свойства этого удивительного вещества и даже могли диагностировать смерть от отравления. Но их знания не дошли до наших дней.
Как отдельный химический элемент, мышьяк был введен в периодическую таблицу Антуаном Лавуазье.
Причины отравлений
Отравление мышьяком - не редкость в наше время. Но это скорее вина несчастного случая, чем целенаправленного убийства. Столкнуться с ним можно практически где угодно:
- на природе: грунтовые воды, которые питают источники, могут проходить через горные породы, содержащие этот минерал;
- содержится он в дыме: сжигание производственных отходов чрезвычайно токсично;
- в морепродуктах: так как мышьяк хорошо осаждается в холодной воде, то при извержении вулканов, расположенных на дне океанов, он вполне может попасть в организм рыб и моллюсков;
- в промышленности: используется как вспомогательные элемент при производстве стекла, полупроводников или других электронных устройств.
Кроме того, нельзя исключать намеренное отравление мышьяком как попытку суицида или убийства.
Патогенез отравления
Попадая в организм человека через кожу, легкие или кишечник, мышьяк с током крови разносится по организму, проникая во все органы и ткани. Он не может преодолеть гематоэнцефалический барьер, но хорошо проникает через плаценту, отравляя плод. Длительный период выведения позволяет обнаружить яд даже спустя неделю после отравления.
Смертельная доза составляет от 0,05 до 0,2 грамма. И получена может быть как одномоментно, так и постепенно, если имеет место хроническое отравление. Обычно такое состояние наблюдается у работников сельского хозяйства, меховой и кожевенной промышленности, а также химических предприятий.
Клиника
Когда смертельная доза попадает внутрь, последствия не заставляют себя ждать. Уже через полчаса человек начинает чувствовать симптомы общей интоксикации, такие как головная боль, слабость, вялость, тошнота и рвота. Они не специфичны для какого-либо яда. Это просто реакция организма на действие токсичного вещества. Как убедиться, что наступило именно отравление мышьяком? Симптомы следующие:
- схваткообразные боли в животе;
- диарея в виде рисового отвара;
- стойкий чесночный запах изо рта;
- сильное обезвоживание и жажда.
В зависимости от того, на какую систему воздействовал яд в первую очередь, выделяют несколько форм отравления: желудочно-кишечную, сердечно-сосудистую, мочевыделительную, нервную. Кроме того, как уже было сказано выше, имеет место быть и хроническое отравление мышьяком. Симптомы в этом случае развиваются не так стремительно и больше выражены на коже:
- Гиперкератоз: чрезмерная продукция поверхностного слоя кожи.
- Покраснение или пигментирование мест с тонкой кожей – веки, подмышечные впадины, виски, шея, соски и половые органы.
- Шелушение и огрубение кожи.
- Появление белых линий на ногтевых пластинах.
Неотложные мероприятия
Первая медицинская помощь при отравлении мышьяком сводится к промыванию желудка большим количеством воды и смыванию его с кожи. Если человек без сознания, то после того, как вы перевернете его на бок, необходимо срочно вызывать скорую помощь. Ни в коем случае не давайте пострадавшему слабительное или сорбенты. Если яд уже успел попасть в эритроциты, эти мероприятия мало чем смогут помочь.
В особо тяжелых случаях необходимо начать сердечно-легочную реанимацию до приезда врачей. Признаки отравления мышьяком можно по ошибке принять за обычную кишечную инфекцию, поэтому обязательно сообщите медикам все подробности отравления.
Лечение в больничном стационаре
Отравление мышьяком требует госпитализации и наблюдения специалистов. Пострадавшему нужны ингаляции кислорода, обильная инвазионная терапия для выведения остатков яда из организма. Если после анализов обнаруживается, что у пациента снижен гемоглобин и эритроциты, то ему дополнительно вводится глюкозо-новокаиновая смесь. При выдыхании паров мышьяка может развиться отек слизистой, как следствие, имеем затрудненное дыхание. В таком случае больному следует ввести эуфиллин, а в тяжелых случаях еще и инкубировать для подключения аппарата искусственного дыхания.
Специфическим антидотом считается "Унитиол" (основное действующее вещество - димеркапрол), который связывается с мышьяком и образует нерастворимые соединения, выводящиеся с мочой. Лекарство вводят из расчета 2-3 миллиграмма на килограмм веса. Повторяют процедуру каждые шесть часов в течение первых суток, а потом два раза в день еще пару недель.
Врачу необходимо выяснить, насколько сильное у пациента отравление мышьяком. Лечение будет зависеть от дозы яда. Современные методики позволяют установить ее довольно точно.
Судебная экспертиза
Как известно, отравление мышьяком долгое время могло сойти с рук убийцам, так как не было возможности обнаружить токсин в крови или волосах человека. Историки сходятся во мнении, что Наполеон Бонапарт умер именно от этого яда, но официальная версия утверждает, что причиной являлся нелеченный рак желудка.
Для того чтобы подобных казусов не повторялось, и преступник мог быть найден, химики и физики со всего света, не сговариваясь, начали поиски способа выявить мышьяк в организме жертвы. В этом исследовании участвовали Роберт Бойль, Улаф Бергман, Карл Шееле и Джеймс Марш. Именно последний из них смог получить во время своих экспериментов чистый мышьяк, который можно было использовать как доказательство. Чувствительность реакции могла показать 0,001 г содержания яда в крови усопшего.
Спустя сто лет отравление соединениями мышьяка уже не представляло тайны для следствия, так как химики смогли добиться большей точности и тонкости процедуры.
Военные цели
После Первой мировой войны, когда применение отравляющих газов вошло в круг средств для поражения неприятеля, ученые с энтузиазмом принялись экспериментировать с новым оружием. Химическое воздействие на противника соединений мышьяка или его паров вызывало нарывы, омертвение кожи, отек слизистых и смерть от удушья прежде, чем яд попадет в кровь.
Минеральные воды
Допустимая концентрация мышьяка в литре питьевой воды – 50 микрограммов. Но в 2002 году эта норма была пересмотрена, вследствие чего принята более жесткая – до 10 микрограммов. Тревогу по этому вопросу забили на Тайване. Их артезианская вода содержала такое количество мышьяка, что было удивительно, как они до сих пор не вымерли. Концентрация более чем в 180 раз превышала допустимую по современным меркам норму.
Остро встал вопрос об очистке воды и доставке ее в районы Юго-Восточной Азии с наименьшими экономическими затратами. Самым простым способом было окисление трехвалентного мышьяка до пятивалентного и осаждение его.
Медицинское применение
В небольших количествах почти все элементы периодической системы Д. И. Менделеева необходимы для нормального функционирования человека, ведь не зря они присутствуют в организме. А кто не слышал фразы о том, что в малых дозах и яд - лекарство? Известно, что мышьяк помогает улучшить кроветворение, ускорить обмен веществ и скорость роста тканей, в том числе костей. Микродозы даже улучшают иммунную систему. В древности пасту из соединения мышьяка применяли для лечения язв и открытых ран, ангины, возвратного тифа.
В тринадцатом веке Томас Фаулер изобрел раствор на основе мышьяка, который назвал своим именем и применял для лечения психических и кожных болезней. Увлечение этим лекарством и его производными достигло апогея на стыке восемнадцатого и девятнадцатого веков. Но с внедрением новых знаний о физике, химии и человеческом организме все-таки токсичная природа этого соединения была раскрыта, и применение его пошло на спад.
Естественные минеральные воды, обогащенные мышьяком, и сейчас применяют для лечения анемий, лейкозов и некоторых заболеваний желудочно-кишечного тракта. Кроме того, он входит в состав мумие, использующегося в косметологии. Природными источниками этого элемента являются морепродукты, дикий рис, злаки, чечевица, морковь, виноград (и изюм), земляника.
