2) AsH3→As2O3→As0→AsO43-
3) AsO43-→AsH3→As0→As2O3 (+)
4) AsH3→As0→As2O3→AsO43-
Правильным является третий вариант: в методе Марша соединения мышьяка сначала переводятся в арсенатную форму, затем в условиях кислотно-восстановительной реакции образуется арсин — AsH3. В классическом варианте используют цинк и соляную кислоту; выделяющийся водород восстанавливает соединения мышьяка, а арсенат As(V) переходит в мышьяк(III) в составе летучего гидрида AsH3.
При пропускании арсина через нагретую часть стеклянной трубки происходит его термическое разложение: 2AsH3 → 2As0 + 3H2. Элементарный мышьяк образует характерное металлическое зеркало на холодной части трубки. При последующем окислении воздухом или при сжигании арсина мышьяк переходит в оксид мышьяка(III) As2O3, что и определяет последовательность AsO43− → AsH3 → As0 → As2O3.
| Этап | Химическая форма | Процесс | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| 1 | Арсенат AsO43− | Исходная окисленная форма мышьяка, As(V) | Может присутствовать в исследуемом объекте или образоваться при предварительном окислении |
| 2 | Арсин AsH3 | Восстановление соединений мышьяка цинком в кислой среде | Образование летучого гидрида обеспечивает отделение мышьяка от матрицы образца |
| 3 | Элементарный мышьяк As0 | Термическое разложение арсина в нагретой трубке | Формируется характерное мышьяковое зеркало |
| 4 | Оксид мышьяка(III) As2O3 | Окисление элементарного мышьяка или сжигание арсина | Подтверждает переход мышьяка в окисленную форму |
| 5 | Мышьяковое зеркало | Блестящий серо-чёрный налёт на холодной части трубки | Основной визуальный признак положительной реакции Марша |
| 6 | Контрольная реакция | Проверка налёта гипохлоритом или другими окислителями | Помогает отличить мышьяковое зеркало от сходного налёта сурьмы |
Метод Марша имеет историческое и учебно-методическое значение в судебно-химической токсикологии, поскольку демонстрирует образование летучего гидрида и последующее выделение элементарного мышьяка. Для мышьяка характерна летучесть арсина и образование зеркала в холодной зоне прибора, тогда как соединения сурьмы дают иные свойства налёта и его растворимость. В современной практике реакцию дополняют инструментальными методами, включая атомно-абсорбционную спектрометрию и масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой.