Файл: Реферат Биологическая роль pэлементов va группы. Применение их соединений в медицине.doc
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 154
Скачиваний: 19
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
5(Sb, As)2S8 и сурьмы и висмута в кобеллите Pb6FeBi4Sb2S16 и др. Сурьма в небольших количествах (граммы, десятки, редко сотни г/т) отмечается в галенитах, сфалеритах, висмутинах, реальгарах и других сульфидах. Летучесть сурьмы в ряде её соединений сравнительно невысокая. Наиболее высокой летучестью обладают галогениды сурьмы SbCl3. В гипергенных условиях (в приповерхностных слоях и на поверхности) антимонит подвергается окислению примерно по следующей схеме: Sb2S3 + 6O2 = Sb2(SO4)3. Возникающий при этом сульфат окиси сурьмы очень неустойчив и быстро гидролизирует, переходя в сурьмяные охры -- сервантит Sb2O4, стибиоконит Sb2O4 * nH2O, валентинит Sb2O3 и др. Растворимость в воде довольно низкая (1,3 мг/л), но она значительно возрастает в растворах щелочей и сернистых металлов с образованием тиокислоты типа Na3SbS3. Содержание в морской воде -- 0,5 мкг/л. Главное промышленное значение имеет антимонит Sb2S3 (71,7 % Sb). Сульфосоли тетраэдрит Cu12Sb4S13, бурнонит PbCuSbS3, буланжерит Pb5Sb4S11 и джемсонит Pb4FeSb6S14 имеют небольшое значение.
2.5.Висмут
Висмут -- химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации -- главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.
История происхождения: Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weisse Masse, «белая масса».
В Средневековье висмут часто использовался алхимиками во время опытов. Добывающие руду шахтёры называли его tectum argenti, что означает «производство серебра», при этом они считали, что висмут был наполовину серебром.
Висмут использовали не только в Европе. Инки применяли висмут в процессе изготовления холодного оружия, из-за него мечи отличались особой красотой, а их блеск был вызван радужным окислением, которое являлось следствием образования на поверхности металла тонкой плёнки оксида висмута.Однако висмут не был отнесен к самостоятельному элементу, и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова. Впервые о висмуте упоминается в 1546 году в трудах немецкого минералога и металлурга Георгиуса Агриколы. В 1739 г. немецким химиком Поттом И. Г. было установлено, что висмут является всё-таки отдельным химическим элементом. Через 80 лет шведский химик Берцелиус впервые ввел символ элемента Bi в химическую номенклатуру.
Нахождение в природе: Содержание висмута в земной коре -- 2·10?5 % по массе, в морской воде -- 2·10?5 мг/л.В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.Висмутовые руды, содержащие 1 % и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, а также руд других металлов, являются висмут самородный (содержит 98,5--99 % Bi), висмутин Bi2S3 (81,30 % Bi), тетрадимит Bi2Te2S (56,3--59,3 % Bi), козалит Pb2Bi2S5 (42 % Bi), бисмит Bi2O3 (89,7 % Bi),бисмутит Bi2CO3(OH)4 (88,5--91,5 % Bi), виттихенит Cu3BiS3, галеновисмутит PbBi2S4, айкинит CuPbBiS3.
3.Биологическая роль р-элементов va-группы (мышьяк, сурьма, висмут). Применение их в медицине
По содержанию в организме человека мышьяк относится к микроэлементам. Он концентрируется в печени, почках, селезенке, легких, костях, волосах. Больше всего мышьяка содержится в мозговой ткани и в мышцах. Мышьяк накапливается в костях и волосах и в течение нескольких лет не выводится из них полностью. Эта особенность используется в судебной экспертизе для выяснения вопроса, имело ли место отравление соединениями мышьяка.
Определение мышьяка в биологическом материале проводят в несложном приборе по реакции Марша: к биообъекту добавляют цинк и соляную кислоту. Выделяющийся при реакции водород восстанавливает любое соединение мышьяка до арсина.
Если выделяющийся водород содержит примесь арсина, то при нагревании газовой смеси происходит разложение AsH3 :2AsH3 = 2As° + 3Н2. и на стенках трубки для газовыделения образуется черный блестящий налет мышьяка – «мышьяковое зеркало». Реакция Марша весьма чувствительна и позволяет обнаружить 7—10-7 г мышьяка.
В относительно больших дозах соединения мышья–ка очень ядовиты. Как уже упоминалось, токсическое действие соединений мышьяка обусловлено блокированием сульфгидрильных групп ферментов и других биологически активных веществ. По содержанию в организме человека (10%) сурьма и висмут относятся к микроэлементам. По классификации В. В. Ковальского сурьму и висмут относят к той группе микроэлементов, которые постоянно находятся в живых организмах, но физиологическая и био–химическая роль которых практически не выяснена.
Физиологическая роль сурьмы, очевидно, подобна мышьяку. Ионы мышьяка As и сурьмы Sb и в меньшей степени висмут Bi являются синергистами. Так, известно, что в биогеохимических провинциях с избытком мышьяка в организмах увеличивается содержание не только мышьяка, но и сурьмы. При этом оба элемента накапливаются в щитовидной железе жителей, угнетают ее функцию и вызывают эндемический зоб. Синергизм мышьяка и сурьмы связан с их способностью к образованию соединений с серосодержащими лигандами. Висмут же более склонен связываться с лигандами, содержащими аминогруппы. Так, попадание растворимых соединений висмута в организм приводит к угнетению ферментов амино– и карбоксиполипептидазы.
Поступление внутрь организма водорастворимых соединений сурьмы, например сибина SbH3 , оказывает токсический эффект подобно соединениям мышьяка. Токсичны и соединения висмута при инъекции. Например, для собак смертельная доза составляет 6 мг/кг массы. Однако при попадании большинства соединений сурьмы и висмута в пищеварительный тракт они практически не оказывают ядовитого действия. Слабая токсичность этих соединений обусловлена тем, что соли Sb (III), Bi (III) в пищеварительном тракте подвергаются гидролизу с образованием малорастворимых продуктов, которые не всасываются в стенки желудочно-кишечного тракта. На этом основано применение лекарственных препаратов сурьмы и висмута, например, нитрата висмута основного.
Заключение
Таким образом, элементы V-A группы ( азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут) имеют огромное значение для жизнедеятельности человека, особенно для медицины, так как они являются основными компонентами структур человеческого тела: азот- входит в состав аминокислот, без которых не возможен биосинтез полипептидов; фосфор является основой скелета животных и человека; мышьяк, сурьма и висмут входят в состав многих структур и тканей. Изучение свойств и особенностей элементов V-A группы и на сегодняшней день является важным направление в химии.
Список используемой литературы
1.Введение в химию биогенных элементов и химический анализ. Под ред. Е.В. Барковского. Минск, 1997. - 176 с.
2. Дж. Хьюз. Неорганическая химия биологических процессов / Пер. с англ. Новодаровой; под ред. М.Е. Вальпина. - М.: Мир, 1983.
3. Ершова - М.: Высшая школа, 2007г. - 560с
4. К.Н.Зеленин, В.В.Алексеев. Химия общая и биоорганическая. - СПб.: Элби-СПб, 2008. - 712 с.
5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов
6. Общая химия: учебник/А.В. Жолнин; под ред. В.А. Попкова, А.В. Жолина.- М.:ГЭОТАР- Медиа, 2012.-400с.
2.5.Висмут
Висмут -- химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации -- главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.
История происхождения: Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weisse Masse, «белая масса».
В Средневековье висмут часто использовался алхимиками во время опытов. Добывающие руду шахтёры называли его tectum argenti, что означает «производство серебра», при этом они считали, что висмут был наполовину серебром.
Висмут использовали не только в Европе. Инки применяли висмут в процессе изготовления холодного оружия, из-за него мечи отличались особой красотой, а их блеск был вызван радужным окислением, которое являлось следствием образования на поверхности металла тонкой плёнки оксида висмута.Однако висмут не был отнесен к самостоятельному элементу, и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова. Впервые о висмуте упоминается в 1546 году в трудах немецкого минералога и металлурга Георгиуса Агриколы. В 1739 г. немецким химиком Поттом И. Г. было установлено, что висмут является всё-таки отдельным химическим элементом. Через 80 лет шведский химик Берцелиус впервые ввел символ элемента Bi в химическую номенклатуру.
Нахождение в природе: Содержание висмута в земной коре -- 2·10?5 % по массе, в морской воде -- 2·10?5 мг/л.В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.Висмутовые руды, содержащие 1 % и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, а также руд других металлов, являются висмут самородный (содержит 98,5--99 % Bi), висмутин Bi2S3 (81,30 % Bi), тетрадимит Bi2Te2S (56,3--59,3 % Bi), козалит Pb2Bi2S5 (42 % Bi), бисмит Bi2O3 (89,7 % Bi),бисмутит Bi2CO3(OH)4 (88,5--91,5 % Bi), виттихенит Cu3BiS3, галеновисмутит PbBi2S4, айкинит CuPbBiS3.
3.Биологическая роль р-элементов va-группы (мышьяк, сурьма, висмут). Применение их в медицине
По содержанию в организме человека мышьяк относится к микроэлементам. Он концентрируется в печени, почках, селезенке, легких, костях, волосах. Больше всего мышьяка содержится в мозговой ткани и в мышцах. Мышьяк накапливается в костях и волосах и в течение нескольких лет не выводится из них полностью. Эта особенность используется в судебной экспертизе для выяснения вопроса, имело ли место отравление соединениями мышьяка.
Определение мышьяка в биологическом материале проводят в несложном приборе по реакции Марша: к биообъекту добавляют цинк и соляную кислоту. Выделяющийся при реакции водород восстанавливает любое соединение мышьяка до арсина.
Если выделяющийся водород содержит примесь арсина, то при нагревании газовой смеси происходит разложение AsH3 :2AsH3 = 2As° + 3Н2. и на стенках трубки для газовыделения образуется черный блестящий налет мышьяка – «мышьяковое зеркало». Реакция Марша весьма чувствительна и позволяет обнаружить 7—10-7 г мышьяка.
В относительно больших дозах соединения мышья–ка очень ядовиты. Как уже упоминалось, токсическое действие соединений мышьяка обусловлено блокированием сульфгидрильных групп ферментов и других биологически активных веществ. По содержанию в организме человека (10%) сурьма и висмут относятся к микроэлементам. По классификации В. В. Ковальского сурьму и висмут относят к той группе микроэлементов, которые постоянно находятся в живых организмах, но физиологическая и био–химическая роль которых практически не выяснена.
Физиологическая роль сурьмы, очевидно, подобна мышьяку. Ионы мышьяка As и сурьмы Sb и в меньшей степени висмут Bi являются синергистами. Так, известно, что в биогеохимических провинциях с избытком мышьяка в организмах увеличивается содержание не только мышьяка, но и сурьмы. При этом оба элемента накапливаются в щитовидной железе жителей, угнетают ее функцию и вызывают эндемический зоб. Синергизм мышьяка и сурьмы связан с их способностью к образованию соединений с серосодержащими лигандами. Висмут же более склонен связываться с лигандами, содержащими аминогруппы. Так, попадание растворимых соединений висмута в организм приводит к угнетению ферментов амино– и карбоксиполипептидазы.
Поступление внутрь организма водорастворимых соединений сурьмы, например сибина SbH3 , оказывает токсический эффект подобно соединениям мышьяка. Токсичны и соединения висмута при инъекции. Например, для собак смертельная доза составляет 6 мг/кг массы. Однако при попадании большинства соединений сурьмы и висмута в пищеварительный тракт они практически не оказывают ядовитого действия. Слабая токсичность этих соединений обусловлена тем, что соли Sb (III), Bi (III) в пищеварительном тракте подвергаются гидролизу с образованием малорастворимых продуктов, которые не всасываются в стенки желудочно-кишечного тракта. На этом основано применение лекарственных препаратов сурьмы и висмута, например, нитрата висмута основного.
Заключение
Таким образом, элементы V-A группы ( азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут) имеют огромное значение для жизнедеятельности человека, особенно для медицины, так как они являются основными компонентами структур человеческого тела: азот- входит в состав аминокислот, без которых не возможен биосинтез полипептидов; фосфор является основой скелета животных и человека; мышьяк, сурьма и висмут входят в состав многих структур и тканей. Изучение свойств и особенностей элементов V-A группы и на сегодняшней день является важным направление в химии.
Список используемой литературы
1.Введение в химию биогенных элементов и химический анализ. Под ред. Е.В. Барковского. Минск, 1997. - 176 с.
2. Дж. Хьюз. Неорганическая химия биологических процессов / Пер. с англ. Новодаровой; под ред. М.Е. Вальпина. - М.: Мир, 1983.
3. Ершова - М.: Высшая школа, 2007г. - 560с
4. К.Н.Зеленин, В.В.Алексеев. Химия общая и биоорганическая. - СПб.: Элби-СПб, 2008. - 712 с.
5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов
6. Общая химия: учебник/А.В. Жолнин; под ред. В.А. Попкова, А.В. Жолина.- М.:ГЭОТАР- Медиа, 2012.-400с.