ARZÉNSAV (H3ASO4): TULAJDONSÁGOK, KOCKÁZATOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

Az arzénsav, hidrogén-arzenát vagy ortoarsénico-sav egy kémiai vegyület, amelynek képlete H3AsO4. Az arzén-oxid egy oxocsoportot és három hidroxilcsoportot tartalmaz, amelyek egy központi arzén atomhoz kapcsolódnak. Szerkezetét az 1. ábra szemlélteti (CHEBI: 18231 - arzénsav, SF).

Szerkezete hasonló a foszforsavhoz (Royal Society of Chemistry, 2015), és átírható AsO (OH) 3-ként. Ezt a vegyületet úgy állíthatjuk elő, hogy arzén-trioxidot nitrogén-oxiddal kezelünk az As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3 reakció szerint.

1. ábra: arzénsav szerkezete.

A kapott oldatot lehűtjük, hogy színtelen kristályokat kapjunk a H3AsO4 · ½H2O-hemihidrátból, bár a H3AsO4 · 2H2O-dihidrát akkor fordul elő, amikor a kristályosodás alacsonyabb hőmérsékleten zajlik (Budavari, 1996).

Az arzénsav rendkívül mérgező vegyület. Számos biztonsági adatlap azt javasolja, hogy kerüljék a kapcsolatot, ha lehetséges.

Az arzénsav fizikai és kémiai tulajdonságai

Az arzénsav fehér higroszkópos szilárd anyag. Megjelenését a 2. ábra mutatja.

2. ábra: arzénsav megjelenése.

Vizes oldatban viszkózus és átlátszó higroszkópos folyadék (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, 2017). Molekulatömege 141,94 g / mol, sűrűsége 2,5 g / ml. Olvadáspontja 35,5 ° C, forráspontja 120 ° C, ha bomlik.

Az arzénsav nagyon jól oldódik vízben, képes feloldani 16,7 g / 100 ml, és alkoholban is oldódik. A vegyület pKa értéke az első deprotonáláshoz 2,19, a második és harmadik deprotonáláshoz pedig 6,94 és 11,5 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Az arzénsav oxidálószer. Korrodálhatja az acélt, és reagál galvanizált fémekkel és sárgarézrel.

Az arzénsav oldatok nagyon mérgező gáz-arzint (AsH3) fejleszthetnek ki, amikor érintkeznek aktív fémekkel, például cinkkel és alumíniummal. Bomlásig hevítve mérgező fém arzén gőzöket képez.

Az oldat enyhén savas és gyenge oxidálószer. Reagál lúgokkal, hőt és arzenátokat kicsapva (ARSENIC ACID, LIQUID, 2016).

Reakciókészség és veszélyek

Az arzénsav stabil, nem éghető vegyület, amely maró hatású lehet a fémekre. A vegyület erősen mérgező és megerősített emberi rákkeltő.

Az anyag belégzése, lenyelése vagy a bőrrel való érintkezés súlyos sérülést vagy halált okozhat. Az olvadt anyaggal való érintkezés súlyos égési sérüléseket okozhat a bőrön és a szemön.

Kerülje a bőrrel való érintkezést. Az érintkezés vagy belégzés hatása késleltethető. A tűz irritáló, maró és / vagy mérgező gázokat hozhat létre. A tűzoltó vagy hígító termék szennyvize maró és / vagy mérgező lehet, és szennyeződést okozhat.

Az arzénsavmérgezés tünetei: köhögés és légszomj belélegzés esetén. Előfordulhat bőrpír, fájdalom és égő érzés, ha az érintkezésbe kerül. Végül a lenyelés tünetei: vörösség és szemfájdalom, torokfájás, émelygés, hányás, hasmenés és rohamok.

Szemmel való érintkezés esetén

Legalább 15 percig bő vízzel kell mosni, szórványosan felemelve a felső és az alsó szemhéjat, amíg nincs bizonyíték a kémiai maradványokra.

Bőrrel való érintkezés esetén

Azonnal mossa le bő szappannal és vízzel, legalább 15 percig, miközben távolítsa el a szennyezett ruhát és cipőt. Fedje le az égési sérülékeket egy száraz, steril kötéssel (rögzítse, nem szorosan).

Lenyelés esetén

Öblítse ki a száját, és öntudatlan áldozatot nagy mennyiségű vízzel biztosítsa a sav hígításához. Ebben az esetben gyomormosást kell alkalmazni, és a hányást nem szabad kiváltani.

Belélegzés esetén

Szükség esetén mesterséges lélegeztetést kell végezni. A szájról szájra módszer nem alkalmazható, ha az áldozat lenyelte vagy belélegzi az anyagot.

A mesterséges légzést egyutas szeleppel vagy más megfelelő légzőkészülékkel felszerelt zsebmaszk segítségével kell elvégezni. Az áldozatot hűvös helyre kell vinni, melegen és nyugalomban kell tartani.

Minden esetben azonnal orvoshoz kell fordulni (Nemzeti Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet, 2015).

Az arzénsav káros a környezetre. Az anyag nagyon mérgező a vízi szervezetekre. Lépéseket kell tenni a vegyi anyag kibocsátásának korlátozására.

Alkalmazások

Az arzénsav magas toxicitása miatt korlátozott felhasználása van. Ezt a vegyületet azonban peszticidként és talaj-sterilizáló szerként használták, bár jelenleg elavult (University of Hertfordshire, 2016).

1995 óta használják fafeldolgozásban és szárítószerként a gyapottermelésben is. A növények permetezése révén a levelek gyorsan kiszáradnak anélkül, hogy leesnék őket. A növénynek elég száraznak kell lennie, hogy a pamutüvegek könnyen kijönjenek.

Az arzénsavat üveggyártásban használják. Noha a nyilvántartások az anyagot köztes terméknek tekintik, az arzénsav ilyen felhasználása inkább "feldolgozó szer" -nek tűnik, hasonlóan a diarén-trioxid (As2O3) felhasználásához kikészítőszerként.

Ez a vegyület a redox reakción keresztül megbontja a többi elem közötti oxigénkötéseket, és gáznemű oxigént termel, amely elősegíti az üvegbuborékok eltávolítását (az Európai Üvegipar Pozíciókönyve, 2012).

Az arzanilsav vagy a 4-amino-fenil-aronsav az orto-szénsav származéka. Arzén antibakteriális állatgyógyászati ​​készítményként használják a sertésdizentériák megelőzésére és kezelésére (ARSENIC ACID, SF).

Az arzenát az arzénsav sója vagy észtere, amelynek AsO43- negatív ionja van. Az arzénát sok szempontból hasonlít a foszfátra, mivel az arzén és a foszfor ugyanazon csoportban (oszlopban) fordul elő, a periódikus táblázatban.

Az arzénát helyettesítheti a szervetlen foszfátot a glikolízis szakaszában, amely 1,3-bisz-foszfo-glicerátot állít elő, helyette 1-arzén-3-foszfo-glicerátot állít elő. Ez a molekula instabil és gyorsan hidrolizál, az úton a következő közbenső termékként 3-foszfo-glicerátot képezve.

Így a glikolízis folytatódik, de az ATP-molekula, amely 1,3-bisz-foszfo-glicerátból képződik, elveszik. Az arzenát egy glikolízis szétkapcsoló, amely magyarázza annak toxicitását.

Egyes baktériumfajok különféle üzemanyagok oxidációjával nyerik energiájukat, miközben az arzenátot redukálják, hogy arzénitokat képezzenek. Az érintett enzimeket arzénát reduktázoknak nevezik.

2008-ban felfedezték azokat a baktériumokat, amelyekben az arzenitokkal, mint elektrondonorokkal történő fotoszintézis egy változatát alkalmazza, amely arzenátot termel (ugyanúgy, mint a szokásos fotoszintézis során vizet használnak elektron donorként, molekuláris oxigént termelve).

A kutatók azt állították, hogy történelmileg ezek a fotoszintetikus szervezetek előállították az arzenátot, amely lehetővé tette az arzenátcsökkentő baktériumok virágzását (Human Metabolome Database, 2017).

Irodalom

1. ARZÉNSAV. (SF). Visszaállítva a chemicalland21.com webhelyről.
2. ARÉNAVIN, FOLYADÉK. (2016). Visszanyert a cameochemicals.noaa.gov-tól.
3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - vegyi anyagok, gyógyszerek és biológiai anyagok enciklopédia.) Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
4. CHEBI: 18231 - arzénsav. (SF). Helyreállítva az ebi.ac.uk.
5. Humán metabolikus adatbázis. (2017, március 2). Mutatja az Arsenate metabokártyáját. Helyreállítva a hmdb.ca.
6. Országos Biotechnológiai Információs Központ.. (2017, március 4). PubChem vegyület adatbázis; CID = 234,. Beolvasva a PubChemből.
7. Országos Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet. (2015, július 22.). ARZÉNSAV. Helyreállítva a cdc.gov-tól.
8. Az európai üvegipar állásfoglalása a. (2012, szeptember 18). Visszatérve a glassallianceeuropeból.
9. A Kémiai Királyi Társaság. (2015). Arzénsav. Meggyógyult a pórázból.
10. A Kémiai Királyi Társaság. (2015). Foszforsav. Meggyógyult a pórázból.
11. Hertfordshire Egyetem. (2016, január 13.). arzénsav. Helyreállítva a PPDB-ből.