АРСЕНОВА КИСЕЛИНА (H3ASO4): СВОЙСТВА, РИСКОВЕ И УПОТРЕБА - ХИМИЯ - 2025

В арсен киселина, водород или арсенат ortoarsénico киселина е химично съединение, чиято формула е H3AsO4. Арсенова оксацидна киселина включва една оксо група и три хидроксилни групи, свързани към централен арсенов атом. Структурата му е представена на фигура 1 (CHEBI: 18231 - арсенова киселина, SF).

Структурата му е аналогична на фосфорната киселина (Royal Society of Chemistry, 2015) и може да бъде пренаписана като AsO (OH) 3. Това съединение се получава чрез третиране на арсенов триоксид с азотен оксид според реакцията: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

Фигура 1: структура на арсенова киселина.

Полученият разтвор се охлажда, за да се получат безцветни кристали на H3AsO4 · ½H2O хемихидрат, въпреки че H3AsO4 · 2H2O дихидратът се появява при кристализация при по-ниски температури (Budavari, 1996).

Арсеновата киселина е изключително токсично съединение. Много информационни листове за безопасност съветват да се избягва контакт, ако е възможно.

Физични и химични свойства на арсенова киселина

Арсеновата киселина е бяло хигроскопично твърдо вещество. Външният му вид е показан на фигура 2.

Фигура 2: поява на арсенова киселина.

Във воден разтвор това е вискозна и прозрачна хигроскопична течност (Национален център за биотехнологична информация., 2017). Молекулното му тегло е 141,94 g / mol, а плътността му е 2,5 g / ml. Точката на топене е 35,5 ° C, а температурата на кипене е 120 ° C, където се разлага.

Арсеновата киселина е много разтворима във вода, като може да разтваря 16,7 g на 100 ml, тя е разтворима и в алкохол. Съединението има рКа от 2.19 за първото депротониране и 6.94 и 11.5 за второто и третото депротониране (Royal Society of Chemistry, 2015).

Арсеновата киселина е окислител. Може да корозира стоманата и да реагира с поцинковани метали и месинг.

Разтворите на арсенова киселина могат да развият много токсичен газообразен арзин (AsH3) при контакт с активни метали, като цинк и алуминий. Когато се нагрява до разлагане, той произвежда токсични метални пари от арсен.

Разтворът е леко кисел и слаб окислител. Той реагира с алкали, за да генерира малко топлина и утаяват арсенати (ARSENIC ACID, LIQUID, 2016).

Реактивност и опасности

Арсеновата киселина е стабилно негоримо съединение, което може да бъде корозивно за металите. Съединението е силно токсично и потвърден канцероген за човека.

Вдишването, поглъщането или контактът с кожата с материал може да причини сериозно нараняване или смърт. Контактът с разтопеното вещество може да причини тежки изгаряния на кожата и очите.

Избягвайте контакт с кожата. Ефектите от контакт или вдишване може да се забавят. Огънят може да произвежда дразнещи, корозивни и / или токсични газове. Отпадъчните води от контрол на пожар или разреждане могат да бъдат корозивни и / или токсични и да причинят замърсяване.

Симптомите на отравяне с арсенова киселина са кашлица и задух при вдишване. Възможно е също така да има зачервяване на кожата, болка и усещане за парене, ако влезе в контакт с нея. И накрая, симптомите в случай на поглъщане са зачервяване и болка в очите, болки в гърлото, гадене, повръщане, диария и припадъци.

В случай на контакт с очите

Те трябва да се мият с много вода в продължение на най-малко 15 минути, като периодично повдигат горния и долния клепач, докато няма данни за остатъци от химикали.

В случай на контакт с кожата

Измийте веднага с много сапун и вода за най-малко 15 минути, докато сваляте замърсени дрехи и обувки. Покрийте изгарянията със суха стерилна превръзка (сигурна, не стегната).

В случай на поглъщане

Изплакнете устата и осигурете на съзнателния пострадал с големи количества вода за разреждане на киселина. В този случай трябва да се използва промивка на стомаха и да не се предизвиква повръщане.

В случай на вдишване

При необходимост трябва да се даде изкуствено дишане. Методът „уста в уста“ не трябва да се използва, ако жертвата е погълнала или вдишала веществото.

Изкуственото дишане трябва да се извършва с помощта на джобна маска, снабдена с еднопосочен клапан или друго подходящо респираторно медицинско устройство. Пострадалият трябва да бъде преместен на хладно място и да се държи на топло и в покой.

Във всички случаи трябва незабавно да се потърси медицинска помощ (Национален институт за безопасност и здраве при работа, 2015 г.).

Арсеновата киселина е вредна за околната среда. Веществото е много токсично за водните организми. Трябва да се вземат мерки за ограничаване на отделянето на това химично съединение.

Приложения

Арсеновата киселина, предвид високата си токсичност, има ограничена употреба. Това съединение обаче е използвано като стерилант за пестициди и почви, въпреки че понастоящем е остаряло (University of Hertfordshire, 2016).

Той се използва и в преработката на дървесина и като десикант в производството на памук от 1995 г. Пръскането на растенията кара листата да изсъхнат бързо, без да окапват. Растението трябва да е достатъчно сухо, за да могат памучните кутии да излязат лесно.

Арсеновата киселина се използва при производството на стъкло. Въпреки че записите разглеждат веществото като междинно съединение, тази употреба на арсенова киселина изглежда по-скоро като "преработващо средство", подобно на използването на диарзенов триоксид (As2O3) като завършващо средство.

Това съединение разрушава кислородните връзки между други елементи чрез редокс-реакцията и произвежда газообразен кислород, който помага да се елиминират мехурчетата в стъклото (Позиционна книга на Европейската стъклена индустрия на 2012 г.).

Арсаниловата киселина или 4-аминофениларсоновата киселина е производно на ортоарсенова киселина. Използва се като арсенично антибактериално ветеринарно лекарство, използвано за профилактика и лечение на дизентерия по свинете (ARSENIC ACID, SF).

Арсенатът е солта или естерът на арсеновата киселина, който има отрицателен йон на AsO43-. Арсенатът наподобява много фосфат, тъй като арсен и фосфор се срещат в една и съща група (колона) на периодичната таблица.

Арсенатът може да замести неорганичния фосфат в стадия на гликолиза, който произвежда 1,3-бисфосфоглицерат, като вместо това произвежда 1-арсен-3-фосфоглицерат. Тази молекула е нестабилна и бързо се хидролизира, образувайки следващото междинно съединение по пътя, 3-фосфоглицерат.

Следователно гликолизата продължава, но ATP молекулата, която би се генерира от 1,3-бисфосфоглицерат, се губи. Арсенатът е разединител на гликолиза, което обяснява неговата токсичност.

Някои видове бактерии получават енергията си чрез окисляване на различни горива, като същевременно редуцират арсенатите до образуването на арсенити. Ензимите, които участват, са известни като арсенатни редуктази.

През 2008 г. бяха открити бактерии, които използват версия на фотосинтеза с арсенити като донори на електрон, произвеждайки арсенати (точно както обикновената фотосинтеза използва водата като донор на електрон, произвеждайки молекулен кислород).

Изследователите предположиха, че исторически тези фотосинтетични организми произвеждат арсенат, който позволява на бактериите, редуциращи арсенат, да процъфтяват (Human Metabolome Database, 2017).

Препратки

1. АРСЕННА КИСЕЛИНА. (SF). Възстановена от Chemicalland21.com.
2. АРСЕННА КИСЕЛИНА, ТЕЧНА. (2016 г.). Възстановени от cameochemicals.noaa.gov.
3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - Енциклопедия на химикали, лекарства и биологични вещества. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
4. ЧЕБИ: 18231 - арсенова киселина. (SF). Възстановено от ebi.ac.uk.
5. Човешка база данни за метаболоми. (2017 г., 2 март). Показва метабокса за Арсенат. Възстановена от hmdb.ca.
6. Национален център за информация за биотехнологиите., (2017 г., 4 март). PubChem Compound Database; CID = 234,. Извлечено от PubChem.
7. Национален институт по безопасност и здраве при работа. (2015 г., 22 юли). АРСЕННА КИСЕЛИНА. Възстановени от cdc.gov.
8. Документ за позицията на Европейската стъклена промишленост на. (2012 г., 18 септември). Възстановен от стъклоантиевропа.
9. Кралско химическо дружество. (2015). Арсенова киселина. Възстановен от chemspider.
10. Кралско химическо дружество. (2015). Фосфорна киселина. Възстановен от chemspider.
11. Университет в Хартфордшир. (2016 г., 13 януари). арсенова киселина. Възстановени от PPDB.