أخضر شيل

أخضر شيل ، المعروف أيضًا باسم أخضر شلوس ، هو كيميائيًا زرنيخيت هيدروجيني نحاسي (يُسمى أيضًا زرنيخيت النحاس أو زرنيخيت النحاس الحمضي )، CuHAsO_3. يرتبط كيميائيًا باللونالأخضر الباريسي. اخترعكارل فيلهلم شيلاللون ^{الأخضر عام 1775. [ 2 ] [ 3 ]} وبحلول نهاية القرن التاسع عشر، حلّ فعليًا محلّ الأصباغ الخضراء القديمة القائمة علىكربونات النحاسصبغةخضراء مصفرةشائعة الاستخدام خلال أوائل ومنتصف القرن التاسع عشر فيالدهانات، بالإضافة إلى إضافتها مباشرةً إلى مجموعة متنوعة من المنتجات كمُلوِّن. ^{[ 4 ]} بدأ استخدامه يتراجع بعد ستينيات القرن التاسع عشر بسبب سميتهوعدماستقرار لونه في وجودالكبريتيداتوالملوثات الكيميائية المختلفة. ^{[ 5 ]} ربما ساهمت الطبيعة السامة للغاية للون الأخضر الشيل، بالإضافة إلى أصباغ خضراء أخرى تحتوي على الزرنيخ مثلالأخضر الباريسي، في الانخفاض الحاد في شعبية اللون الأخضر فيأواخرالعصر الفيكتوري. ^{[ 5 ]} مع مطلع القرن العشرين، توقف استخدام لون شيل الأخضر تمامًا كصبغة، ولكنه ظل يُستخدم كمبيدحشريحتى ثلاثينيات القرن العشرين. ^{[ 6 ] [ 7 ]} تم إنتاج نسختين حديثتين على الأقل من لون شيل الأخضر باستخدام أصباغ حديثة غير سامة، بإحداثيات لونية متشابهة ولكنها غير متطابقة: إحداهما برمز سداسي 3c7a18 (RGB 60, 122, 24) والأخرى برمز سداسي 478800 (RGB 71, 136, 0). ^{[ 8 ] [ 9 ]} وتُعد الأخيرة هي الإحداثية اللونية الأكثر شيوعًا للون شيل الأخضر. ^{[ 10 ]}

تم تحضير الصبغة في الأصل عن طريق إذابة كربونات الصوديوم في محلول عند درجة حرارة تقارب 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت) ، ثم إضافة أكسيد الزرنيخ تدريجيًا مع التحريك المستمر حتى ذوبان جميع المكونات. نتج عن ذلك محلول أرسنيت الصوديوم . عند إضافته إلى محلول كبريتات النحاس ، تكون راسب أخضر من أرسنيت النحاس غير القابل للذوبان عمليًا. بعد الترشيح، جُفف المنتج عند حوالي 43 درجة مئوية (109 درجة فهرنهايت) . لتعزيز اللون، سُخّن الملح لاحقًا إلى 60-70 درجة مئوية (140-158 درجة فهرنهايت) . تعتمد شدة اللون على نسبة النحاس إلى الزرنيخ، والتي تتأثر بدورها بنسبة المواد الأولية، بالإضافة إلى درجة الحرارة.       

وقد تبين أن اللون الأخضر لشيل يتكون من مجموعة متنوعة من المركبات المختلفة، بما في ذلك ميتا أرسينيت النحاس ( CuO·As).₂ O₃ )، ملح أرسنيت النحاس (CuHAsO₃ وCu(AsO₃ )₂ ·3H₂ O)), أورثوأرسنيت النحاس المتعادل (3CuO·As₂ O₃ ·2H₂ O), زرنيخات النحاس (CuAsO₂ وCu(AsO₂ )₂ )، وثنائي أرسنيت النحاس (2CuO·As₂ O₃ ·2H₂ O). ^{[ 11 ]}

استُخدم اللون الأخضر لشيل في تلوين ورق الجدران، وبطانات الأثاث الورقية، والمنسوجات المستخدمة في الملابس وتجليد الكتب، بالإضافة إلى الدهانات، والشموع، وحتى بعض ألعاب الأطفال. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} يتميز اللون الأخضر لشيل ببريقٍ وثباتٍ أكبر من أصباغ كربونات النحاس المستخدمة آنذاك. مع ذلك، وبسبب احتوائه على النحاس، يميل إلى التلاشي والاسوداد عند تعرضه للكبريتيدات ، سواءً في صورة كبريتيد الهيدروجين الجوي أو في مخاليط الأصباغ القائمة على الكبريت أو التي تحتوي عليه . طُوّر اللون الأخضر الزمردي ، المعروف أيضًا باسم الأخضر الباريسي، لاحقًا في محاولة لتحسين اللون الأخضر لشيل. كان له نفس الميل للاسوداد، ولكنه كان أكثر ثباتًا.

على الرغم من الأدلة التي تشير إلى سميته العالية، فقد استُخدم اللون الأخضر لشيل أيضًا كصبغة طعام للحلويات مثل المهلبية الخضراء ، ^{[ 15 ]} وهي حلوى مفضلة لدى التجار في غرينوك في القرن التاسع عشر ؛ وقد أدى ذلك إلى تحيز اسكتلندي طويل الأمد ضد الحلويات الخضراء. ^{[ 16 ]}

على الرغم من تضارب المصادر فيما بينها، إلا أن أحد المصادر يذكر أن اللون الأخضر الذي ابتكره شيل استُخدم في ملصقات حصار باريس وبلدية باريس. وتتراوح تواريخ هذه الملصقات بين عامي 1869 و1887. ^{[ 17 ]}

استُخدم اللون الأخضر لشيل كمبيد حشري في ثلاثينيات القرن العشرين، إلى جانب اللون الأخضر لباريس. ^{[ 7 ] [ 18 ] [ 19 ]}

في القرن التاسع عشر، لم تكن سمية مركبات الزرنيخ معروفة على نطاق واسع. احتوت صحف ذلك القرن على تقارير عن أطفال ذبلت أجسادهم في غرف خضراء زاهية، وسيدات يرتدين فساتين خضراء أُغمي عليهن، وعمال طباعة صحف تعرّضوا لاستنشاق أبخرة الزرنيخ. وهناك مثال واحد على تسمم حاد لأطفال حضروا حفلة عيد الميلاد حيث أُحرقت شموع ملونة. ^{[ 20 ]}

على الرغم من أن بعض الدول الأوروبية بدأت بحظر الأصباغ المحتوية على الزرنيخ في ثلاثينيات وأربعينيات القرن التاسع عشر، إلا أن صبغة شيل الخضراء لم تفقد شعبيتها تمامًا إلا في ستينيات القرن نفسه. ^{[ 21 ]} وقد ساهمت الدعاية المصاحبة لوفاة ماتيلدا شوير، البالغة من العمر 19 عامًا، عام 1861 نتيجة عملها في رشّ أوراق الشجر الاصطناعية بهذه الصبغة، في زيادة الوعي العام بسمية صبغة شيل الخضراء. وصفت مقالة بعنوان "أكاليل السم الجميلة" معاناتها المتكررة من التسمم بالزرنيخ الذي أدى إلى وفاتها، وقدمت تفاصيل نتائج تشريح الجثة التي أظهرت تحول لون عينيها وأظافرها إلى اللون الأخضر بسبب الصبغة. ^{[ 5 ]} وبحلول تسعينيات القرن التاسع عشر، توقف آخر مصنع لورق الجدران الذي كان يستخدم هذه الصبغة عن الإنتاج. ^{[ 6 ]}

الأمراض المرتبطة بورق الجدران المحتوي على الزرنيخ

طُرحت نظريتان رئيسيتان لتفسير حوادث التسمم بورق الجدران: الأولى هي جزيئات الغبار الناتجة عن تقشر الصبغة والورق، والثانية هي إنتاج الغازات السامة. إذ يمكن أن تتساقط جزيئات صغيرة من الصبغة وتنتشر في الهواء، ثم تمتصها الرئتان. أما الثانية، فهي انبعاث الغازات السامة من مركبات تحتوي على الزرنيخ نتيجة عمليات كيميائية معينة، كالتسخين أو التمثيل الغذائي بواسطة الكائنات الحية. فعندما يصبح ورق الجدران رطباً ومتعفناً، قد تخضع الصبغة لعملية التمثيل الغذائي، مما يؤدي إلى انبعاث غاز الأرسين السام ( AsH3) ._٣ ) تُطلق أجناس الفطريات، مثلسكوبولاريبسيسوبايسيلوميسيس،غاز الأرسين عند نموها على مادة تحتوي على الزرنيخ. ^{[ ٢٢ ] [ ٢٣ ]} نشر الطبيب الإيطاليبارتولوميو غوسيوعام ١٨٩٣ نتائج بحثه حول "غاز غوسيو"، الذي تبيّن لاحقًا أنه يحتوي علىثلاثي ميثيل أرسين. ^{[ ٢٤ ]} في الظروف الرطبة، أنتج فطرسكوبولاريبسيس بريفيكوليسكميات كبيرة من ميثيل أرسين عبر عملية مثيلة ^{[ ٢٥ ]} الأصباغغير العضوية المحتوية على الزرنيخ، وخاصةالأخضر الباريسيوالأخضر الشيل.

في هذه المركبات، يكون الزرنيخ إما خماسي التكافؤ أو ثلاثي التكافؤ (يقع الزرنيخ في المجموعة 15)، وذلك حسب المركب. في البشر، يُمتص الزرنيخ بهذه التكافؤات بسهولة عبر الجهاز الهضمي، مما يفسر سميته العالية. يميل الزرنيخ خماسي التكافؤ إلى الاختزال إلى زرنيخ ثلاثي التكافؤ، ويميل الزرنيخ ثلاثي التكافؤ إلى التحول عبر عملية مثيلة تأكسدية ، حيث يُحوّل إلى منتجات أحادية وثنائية وثلاثية المثيلة بواسطة إنزيمات ناقلة الميثيل وعامل مساعد مانح للميثيل من نوع S-أدينوزيل ميثيونين . ^{[ 26 ] [ 27 ]} مع ذلك، تشير دراسات حديثة إلى أن ثلاثي ميثيل الزرنيخ يتميز بسمية منخفضة، وبالتالي لا يمكن أن يكون مسؤولاً عن الوفيات والمشاكل الصحية الخطيرة التي لوحظت في القرن التاسع عشر. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

الزرنيخ ليس ساماً فحسب، بل له أيضاً تأثيرات مسرطنة. ^{[ 27 ]}

• لا ينبغي الخلط بينه وبين زرنيخات النحاس
• قائمة الأصباغ غير العضوية
• ظلال من جدران الموت

• دراسات حالة في الطب البيئي - سمية الزرنيخ (مؤرشفة بتاريخ 4 فبراير 2016 على موقع Wayback Machine)
• قائمة الملوثات الوطنية - صحيفة حقائق عن النحاس ومركباته