Сульфиды: Арсенопирит

Диагностическая карта.
На фото: призматический кристалл в кварце (Альпе Соленья, Вальсеена). Внизу: друза с коротко-призматическими кристаллами арсенопирита (Панашкейра, Португалия)

Fe As S
Сингония моноклинная
Твердость 5,5-6
Удельный вес 5,9-6,2
Спайность хорошая
Излом неправильный
Цвет от белого до серого
Цвет в порошке черный
Блеск металлический

Арсенопирит (мышьяковый колчедан), - сульфоарсенид железа. Блеск металлический, непрозрачен. Цвет оловянно-белый с желтой побежалостью. Черта черная. Излом неровный. Хрупок. Спайность совершенная. Кристаллы (моноклинной сингонии) столбчатые, игольчатые с резкой продольной штриховкой. Сплошные массы зернистые до сливных. Главная руда мышьяка. Места распространения: Германия (Гарц, Рудные горы, Саксония), Швеция. Англия.

Состав арсенопирита редко соответствует идеальной формуле. Чаще он содержит небольшое количество других металлов, в том числе золото, серебро, кобальт. Последний может также частично замещаться железом; в этом случае образуется разновидность арсенопирита, получившая название данаит. Кристаллизируется в моноклинной сингонии, хотя его кристаллы имеют четкий псевдоромбический облик, и могут быть призматическими. Грани при этом искривлены и исштрихованы. Часты двойники, которые имеют форму креста или звезды, и очень эффектны. Обычны также массивные скопления плотного или зернистого сложения. Непрозрачный. Цвет беловатый до стально-серого. Блеск типично металлический. Минерал твердый и очень тяжелый, хрупкий, легко распадается по плоскостям спайности. В порошке - черный.

Халькопирит, эпитаксически нарастающий на головки кристалла арсенопирита. Арсенопирит в кварце.
Yaogangxiang Mine, Yizhang, Hunan, China (Хунань, Китай). (2011 г.).

Диагностические признаки.
При ударе молотком арсенопирит искрит, подобно пириту, с выделением чесночного запаха, свидетельствующим о наличии мышьяка. Истолченный в порошок, при нагревании в пробирке сначала образует чешуйки, покрытые пыльцой сульфида мышьяка розовато-желтого цвета, который осаждается из паров на стенках пробирки. При продолжающемся нагревании порошок становится серо-черным и преобразуется в металлический мышьяк.
Плавится в восстановительном пламени, издавая чесночный запах, в закрытой трубке образуется мышьяковое зеркало. Поведение в кислотах. Растворим в НNО3 с выпадением серы и окиси мышьяка. Химический состав. Железо (Fe) 34,3%, мышьяк (As) 46,0%, сера (S) 19,7%. В примесях часто встречается кобальт. Нередко арсенопирит встречается в ассоциации с самородным золотом. Хорошо образованные кристаллы в друзах; обычно ромбические, короткостолбчатые, шестоватые; характерна штриховка на гранях, параллельная оси с.

Происхождение.
Арсенопирит - распространенный минерал; он встречается в различных типах пород. В основном гидротермальный. Кристаллизуется одним из первых. Встречается в пегматитах, а также в гнейсах и других метаморфических породах. В рудных месторождениях арсенопирит часто находится в золотокварцевых жилах и сопровождается минералами олова.

Месторождения.
В Италии нередок, найден во множестве мест. Он встречается в золоторудных кварцевых жилах, которые разрабатываются в зоне Монте-Роза, где в свое время было множество золотых копей. Там находили красивые кристаллы арсенопирита; хорошие образцы присутствуют также в пегматитах Пионы (провинция Лечче) и старинном руднике Кальчераникааль-Лаго (провинция Тренто). В недалеком прошлом арсенопирит в виде плотных масс был настолько распространен в Баку-Лоччи (около г. Виллапуцу, область Кальяри), что его разрабатывали там промышленным способом.

Применение.
Арсенопирит - главный рудный минерал, из которого извлекается мышьяк. Это также отличное минеральное сырье для получения серебра, золота, кобальта и других металлов, которыми являются побочными продуктами основного производства.

Арсенопирит. Друза призматических кристаллов со сферолитами кальцита. Фрайберг, Саксония, Германия. Фото: © А.А. Евсеев.

Арсенопиритовая жила. Трифоновская шх., Кочкарское м-ние (Au), Пласт, Ю. Урал, Россия. Мышьяки. Фото: © А.А. Евсеев.

Мышьяк. Белореченское м-ние , Сев. Кавказ, Россия. ~10x7 см. Фото: © А.А. Евсеев.

Мышьяк. Бау, о. Калимантан, Малайзия. Фото: © А.А. Евсеев.

Арсенопирит — смесь мышьяка и сульфида железа и относится к тому же типу, что и пирит, или сульфид железа (тоже за обманчивую похожесть на серебро называемый "серебро дураков"). Но если пирит можно считать относительно безвредным, то этого нельзя сказать об арсенопирите, содержащем тяжелые добавки мышьяка.

Характерный признак минерала – сильный "чесночный" запах (так пахнет мышьяк вообще и канцерогенные пары от арсенопирита в частности), возникающий при механическом воздействии или нагреве. Например, если при ударе по природному слитку молотком высекаются искры и ненадолго возникает запах чеснока, значит, опасный арсенопирит – прямо перед вами. В схожести с серебром и другими серебристыми металлами (платиной и т.п.) таится опасность человека, рефлекторно желающего подержать в руках такое "богатство" или хотя бы прикоснуться к нему. А если потом тщательно не вымыть руки и идти готовить еду, а потом её употреблять, то последствия будут самые серьезные.

Токсическое действие может оказать пыль арсенопиритовых минералов (накапливается в легких и бронхах). Содержащийся в них мышьяк обусловливает следующие симптомы отравления: боль в животе, расстройство стула, затруднение глотания, рвота, снижение артериального давления, обезвоживание. Возможны также ступор (заторможенность), кома (бессознательное состояние), судороги (контрактуры) и смерть (мозга). При незначительных поступлениях мышьяка может появиться слабое отравление (лихорадка, бессонница, потеря аппетита, поражение печени и почек и др.).

Мышьяксодержащие соединения широко применяются в сель­ском хозяйстве, различных отраслях промышленности, а также в медицине. Сам мышьяк малотоксичен, а его соединения весьма ядовиты. Соединения трехвалентного мышьяка токсичнее, чем соединения пя­тивалентного. Однако соединения пятивалентного мышьяка в усло­виях организма способны восстанавливаться в трехвалентные. Токсической дозой препаратов мышьяка при приеме внутрь (в пересчете на чистый мышьяк) является 0,01 г, смертельной - 0,1-0,6 г.

Соединения мышьяка проникают в организм через дыхательные пути и пищеварительный аппарат. Накапливаются в организме более всего-в костях, почках, слизистой оболочке кишок, печени, селе­зенке и, особенно, в волосах, ногтях и коже. Выделяется мышьяк медленно, преимущественно почками и кишками, а также потовыми железами, с молоком у кормящих женщин. Образуются циклические органические и неорганические соединения мышьяка в организме типа арсенитов, которые характеризуются прочностью химических связей и высокой токсичностью.

При острых отравлениях препаратами мышьяка нарушается прежде всего функция центральной нервной системы и аппарата кровообращения (ослабление сердечной деятельности, паралич ка­пилляров). Обезвоживание организма вследствие упорной рвоты и поноса приводит к сгущению крови, гемолизу эритроцитов, ацидозу. Поражаются печень и почки, в результате чего возникает острая печеночно-почечная недостаточность. В зависимости от характера клинической картины различают две формы острого отравления неорганическими препаратами мы­шьяка - желудочно-кишечную и паралитическую.

При желудочно-кишечной форме через 30 мин - 2 ч и более после приема мышьяка ощущается металлический вкус во рту, царапание в полости рта и в зеве, боль и жжение по ходу пищевода (за грудиной), упорная повторная рвота, сильная боль в животе. Из-за бы­строго обезвоживания возникают жажда, потеря тургора тканей, голос делается хриплым или беззвучным, отмечаются боль и судо­роги в икроножных мышцах. Наступает увеличение и болезненность печени, гемоглобинурия, олигурия или анурия, похолодание конеч­ностей. В тяжелых случаях бывают цианоз (синие губы, ногти, кожа) вследствие недостаточ­ности дыхания, снижение артериального давления с частым, пло­хого наполнения пульсом, общая судорожная реакция. Смертельный исход наступает через 1-2 дня после приема яда.

Паралитическая форма наблюдается при приеме внутрь больших количеств неорганических соединений мышьяка. При этом на протяжении нескольких часов после отравления развиваются слабость, адинамия, чувство страха, глухота. Отмечаются подергивания в икроножных мышцах, судороги, по­теря сознания, коллапс, кома и смерть от остановки дыхания. Пищеварительный аппарат не поражается или изменяется незна­чительно. При попадании мышьяка в желу­док - немедленное промывание теплой водой и взве­сью активированного угля.

После красной киновари (сульфида ртути, соль жидкого в условиях Земли металла), мышьяк (арсен, As) и его соединения (арсенаты) - основное оружие отравителей Европы (Борджиа). Соединениями киновари был отравлен Наполеон на острове Святой Елены (Европа). В Риме "славились" яды Локусты; в Венеции держали отравителей (гондолы). Симптомы мышьяковистого отравления – металлический привкус во рту, рвота, сильные боли в животе, судороги, паралич, смерть. В малых дозах мышьяк необходим организму человека: он препятствует потере фосфора.

В организме человека содержится около 15 мг мышьяка. В организм человека соединения мышьяка попадают с питьевой и минеральной водой, виноградными винами и соками, морепродуктами, медицинскими препаратами (фармакология), пестицидами и гербицидами. Около 80% мышьяка всасывается в желудочно-кишечном тракте, 10% поступает через легкие и около 1% – через кожу.

Более 90% неорганических соединений мышьяка растворимы и абсорбируются. Далее мышьяк перемещается в печень, где он метилируется. Накапливается в легких, печени, коже и тонком кишечнике. Депонируется преимущественно в ретикуло-эндотелиальной системе, в результате связи арсенита с SH–группами белков (агрессивный). Через 24 часа выводится 30% мышьяка с мочой и около 4% – с калом. Незначительные количества удаляются с потом, с выпавшими волосами, отслоившейся кожей и желчью.

Мышьяк влияет на окислительные процессы в митохондриях, участвует в нуклеиновом обмене, т.е. имеет прямое отношение к синтезу белка, и необходим для синтеза гемоглобина, хотя и не входит в его состав (катализатор). Признаки недостаточности мышьяка: у человека – дерматиты, анемии; у животных – снижение роста и ненормальное воспроизведение, характеризующийся высокой перинатальной смертностью. Другие симптомы: пониженная концентрация триглицеридов сыворотки крови.

Избыток мышьяка в рационе вызывает в организме животных ("эффект кролика") аномальную плодовитость, которая характеризуется значительным повышением половой активности и фертильности. Причины избытка мышьяка: избыточное поступление (постоянный контакт с мышьяком, загрязнение окружающей среды, курение, злоупотребление виноградным вином и соком - "эффект Греции", длительное введение препаратов), нарушение регуляции обмена мышьяка; накопление в организме мышьяка при недостаточности селена.

Основные проявления избытка мышьяка: раздражительность, головные боли, нарушение функций печени, развитие жирового гепатоза; кожные аллергические реакции, экзема, дерматит, зуд, язвы, депигментация кожи, ладонно-подошвенный гиперкератоз; конъюнктивит; поражения системы дыхания (фиброз, аллергозы, прорыв носовой перегородки, опухоли); поражения сосудов (в первую очередь – нижних конечностей – ендоангиит) нефропатия, увеличение риска развития новообразований кожи, печени, легких. Отдаленные последствия интоксикации: снижение остроты слуха у детей, поражения нервной системы (энцефалопатии, нарушения речи, координации движений, судороги, психозы, полиневриты с болевым синдромом), нарушение трофики мышц, иммунодефицит.

При остром отравлении мышьяком наблюдаются боли в животе, рвота, диарея, угнетение центральной нервной системы; развиваются: внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок. Сходство симптомов отравления мышьяком с симптомами холеры позволяло использовать соединения мышьяка (триоксид мышьяка) как смертельный яд. На территориях, где имеется избыток мышьяка, он накапливается в щитовидной железе у людей и вызывает эндемический зоб. Мышьяк в малых дозах канцерогенен.

Мышьяковистые минеральные воды применяют при лечении анемии и желудочно-кишечных заболеваний. Он входит в состав мумие – минерально-органического вещества. Его применяют при лечении сонной болезни. Мышьяк необходим: при воспалительных процессах, вызванных протозойным и микробным поражением, при аллергии, анемии, для повышения аппетита. В экспериментах удалось уменьшить заболеваемость раком с помощью подобранных доз мышьяка (после операций по удалению лимфоузлов).

Пищевые источники мышьяка: рыба, моллюски, креветки, криль, лангусты, омары, ламинария (морская капуста), рис дикий, зерно и продукты хлебных злаков, чечевица, морковь, виноград, земляника, изюм. Значительные количества мышьяка содержатся в рыбьем жире и морской рыбе (до 10 мг/кг), винах (до 1 мг/л и более). В воде мышьяка менее 10 мкг/л, в некоторых регионах мира (Индия, Бангладеш, Тайвань, Мексика) содержание элемента достигает 1 мг/л, что является причиной передозировки мышьяком и требует развития санаторно-курортной системы (кимберлит).

ДОПОГ 6.1 
Токсичные вещества (яд)
Риск отравления при вдыхании, контакте с кожей или проглатывании. Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости

ДОПОГ 2.3 
Токсичные газы. Череп и скрещенные кости
Опасность отравления. Могут находиться под давлением. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – мгновенное распространение газов по окрестности)
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства. Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости

Ядовитые и радиоактивные опасные камни и минералы

^** - ядовитые камни и минералы (обязательная проверка в химлаборатории + явное указание на ядовитость)
^** - радиоактивные камни и минералы (обязательная проверка на штатном дозиметре + запрет на открытые продажи в случае радиоактивности свыше 24 миллирентген / час + дополнительные меры защиты населения)

Каталог минералов и самоцветов мира по группам

^** - ядовитые камни и минералы
^** - радиоактивные камни и минералы