Техника безопасности. Белый фосфор и его соединения высокотоксичны. Работа с фосфором требует тщательной герметизации аппаратуры; хранить белый фосфор. следует под водой или в герметически закрытой металлической таре. При работе с фосфором следует строго соблюдать правила техники безопасности.

Фосфор в организме. Фосфор - один из важнейших биогенных элементов, необходимый для жизнедеятельности всех организмов. Присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот и их производных, а также входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, многих коферментов и др. органических соединений. Благодаря особенностям химического строения атомы фосфора, подобно атомам серы, способны к образованию богатых энергией связей в макроэргических соединениях; аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ), креатин фосфате и др В процессе биологической эволюции именно фосфорные соединения стали основными, универсальными хранителями генетической информации и переносчиками энергии во всех живых системах. Др. важная роль соединений фосфора в организме заключается в том, что ферментативное присоединение фосфорильного остатка ( ) к различным органическим соединениям (фосфорилирование) служит как бы "пропуском" для их участия в обмене веществ, и, наоборот, отщепление фосфорильного остатка (дефосфорилирование) исключает эти соединения из активного обмена. Ферменты обмена фосфора - киназы, фосфорилазы и фосфатазы. Главную роль в превращениях соединений фосфора в организме животных и человека играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D.

Содержание фосфора (в мг на 100 г сухого вещества) в тканях растений - 230-350, морских животных - 400-1800, наземных - 1700-4400, у бактерий - около 3000; в организме человека особенно много фосфора в костной ткани (несколько более 5000), в тканях мозга (около 4000) и в мышцах (220-270). Суточная потребность человека в фосфоре 1-1,2 г (у детей она выше, чем у взрослых). Из продуктов питания наиболее богаты фосфором сыр, мясо, яйца, зерно бобовых культур (горох, фасоль и др.). Баланс фосфора в организме зависит от общего состояния обмена веществ. Нарушение фосфорного обмена приводит к глубоким биохимическим изменениям, в первую очередь в энергетическом обмене. При недостатке фосфора в организме у животных и человека развиваются остеопороз и др. заболевания костей, у растений - фосфорное голодание. Источником фосфора в живой природе служат его неорганические соединения, содержащиеся в почве и растворённые в воде. Из почвы фосфор извлекается растениями в виде растворимых фосфатов. Животные обычно получают достаточное количество фосфора с пищей. После гибели организмов фосфор вновь поступает в почву и донные отложения, участвуя т. о. в круговороте веществ. Важная роль фосфора в регуляции обменных процессов обусловливает высокую чувствительность многих ферментных систем живых клеток к действию фосфорорганических соединений. Это обстоятельство используют в медицине при разработке лечебных препаратов, в сельском хозяйстве при производстве фосфорных удобрений, а также при создании эффективных инсектицидов. Многие соединения фосфор чрезвычайно токсичны и некоторые из фосфорорганических соединений могут быть причислены к боевым отравляющим веществам (зарин, зоман, табун). Радиоактивный изотоп фосфора 32P широко используют в биологии и медицине как индикатор при исследовании всех видов обмена веществ и энергии в живых организмах.

Лекарственные препараты, содержащие фосфор (аденозинтрифосфорная кислота, фитин, глицерофосфат кальция, фосфрен и др.), влияют главным образом на процессы тканевого обмена и применяются при заболеваниях мышц, нервной системы, при туберкулёзе, упадке питания, малокровии и др. Радиоактивные изотопы фосфора используют в качестве изотопных индикаторов для изучения обмена веществ, диагностики заболеваний, а также для лучевой терапии опухолей.

Мышьяк (лат. Arsenicum), As, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 33, атомная масса 74,9216; кристаллы серо-стального цвета. Элемент состоит из одного устойчивого изотопа 75As.

Историческая справка. Природные соединения мышьяк с серой (аурипигмент As2S3, реальгар As4S4) были известны народам древнего мира, которые применяли эти минералы как лекарства и краски. Был известен и продукт обжигания сульфидов мышьяка - оксид мышьяка (III) As2O3 ("белый мышьяк"). Название arsenikón встречается уже у Аристотеля; оно произведено от греч. ársen - сильный, мужественный и служило для обозначения соединений мышьяк (по их сильному действию на организм). Русское название, как полагают, произошло от "мышь" (по применению препаратов мышьяка для истребления мышей и крыс). Получение мышьяка в свободном состоянии приписывают Альберту Великому (около 1250). В 1789 А. Лавуазье включил мышьяк в список химических элементов.

Распространение в природе. Среднее содержание мышьяка в земной коре (кларк) 1,7·10-4% (по массе), в таких количествах он присутствует в большинстве изверженных пород. Поскольку соединения мышьяка летучи при высоких температурах, элемент не накапливается при магматических процессах; он концентрируется, осаждаясь из горячих глубинных вод (вместе с S, Se, Sb, Fe, Co, Ni, Cu и др. элементами). При извержении вулканов мышьяк в виде своих летучих соединений попадает в атмосферу. Так как мышьяк многовалентен, на его миграцию оказывает большое влияние окислительно-восстановительная среда. В окислительных условиях земной поверхности образуются арсенаты (As5+) и арсениты (As3+). Это редкие минералы, встречающиеся только на участках месторождений мышьяк. Ещё реже встречается самородный мышьяк и минералы As2+. Из многочисленных минералов мышьяка (около 180) основное промышленное значение имеет лишь арсенопирит FeAsS.

Малые количества мышьяка необходимы для жизни. Однако в районах месторождении мышьяка и деятельности молодых вулканов почвы местами содержат до 1% мышьяка, с чем связаны болезни скота, гибель растительности. Накопление мышьяка особенно характерно для ландшафтов степей и пустынь, в почвах которых мышьяк малоподвижен. Во влажном климате мышьяк легко вымывается из почв.

В живом веществе в среднем 3·10-5% мышьяка, в реках 3·10-7%. Мышьяк, приносимый реками в океан, сравнительно быстро осаждается. В морской воде лишь 1·10-7% мышьяк, но зато в глинах и сланцах 6,6·10-4%. Осадочные железные руды, железомарганцевые конкреции часто обогащены мышьяком.

Физические и химические свойства. Мышьяк имеет несколько аллотропических модификаций. При обычных условиях наиболее устойчив так называемый металлический, или серый, мышьяк (a-As) - серо-стальная хрупкая кристаллическая масса; в свежем изломе имеет металлический блеск, на воздухе быстро тускнеет, т. к. покрывается тонкой плёнкой As2O3. Кристаллическая решётка серого мышьяка ромбоэдрическая (а - 4,123 Å, угол a – 54о10', х - 0,226), слоистая. Плотность 5,72 г/см3 (при 20оC), удельное электрическое сопротивление 35·10-8 ом×м, или 35·10-6 ом×см, температурный коэффициент электросопротивления 3,9·10-3 (0о-100 оC), твёрдость по Бринеллю 1470 Мн/м2, или 147 кгс/мм2 (3-4 по Моосу); мышьяк диамагнитен. Под атмосферным давлением мышьяк возгоняется при 615 оC не плавясь, т. к. тройная точка (см. Диаграмма состояния) a-As лежит при 816 ?C и давлении 36 ат. Пар мышьяка состоит до 800 ?C из молекул As4, выше 1700 ?C - только из As2. При конденсации пара мышьяк на поверхности, охлаждаемой жидким воздухом, образуется жёлтый мышьяк - прозрачные, мягкие как воск кристаллы, плотностью 1,97 г/см3, похожие по свойствам на белый фосфор. При действии света или при слабом нагревании он переходит в серый мышьяк. Известны также стекловидно-аморфные модификации: чёрный мышьяк и бурый мышьяк, которые при нагревании выше 270?C превращаются в серый М.