Arseninsyre (H3AsO4) egenskaber, risici og anvendelser

3323
Basil Manning

Det arseninsyre, hydrogenarsenat eller orthoarsensyre, er en kemisk forbindelse, hvis formel er H3AsO4. En arsenoxacid omfatter en oxogruppe og tre hydroxylgrupper bundet til et centralt arsenatom. Dens struktur er vist i figur 1 (CHEBI: 18231 - arsenic acid, S.F.).

Dens struktur er analog med fosforsyre (Royal Society of Chemistry, 2015) og kan omskrives som AsO (OH) 3. Denne forbindelse fremstilles ved behandling af arsentrioxid med nitrogenoxid ifølge reaktionen: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

Figur 1: struktur af arseninsyre.

Den resulterende opløsning afkøles til dannelse af farveløse krystaller af hemihydratet H3AsO4 · ½H2O, skønt dihydratet H3AsO4 · 2H2O forekommer, når krystallisation finder sted ved lavere temperaturer (Budavari, 1996).

Arsen syre er en ekstremt giftig forbindelse. Mange sikkerhedsdatablad anbefaler at undgå kontakt, hvis det er muligt.

Artikelindeks

  • 1 Fysiske og kemiske egenskaber af arseninsyre
  • 2 Reaktivitet og farer
    • 2.1 I tilfælde af kontakt med øjnene
    • 2.2 I tilfælde af hudkontakt
    • 2.3 I tilfælde af indtagelse
    • 2.4 I tilfælde af indånding
  • 3 anvendelser
  • 4 Referencer

Fysiske og kemiske egenskaber af arseninsyre

Arsen syre er et hvidt hygroskopisk fast stof. Dens udseende er vist i figur 2.

Figur 2: udseende af arseninsyre.

I vandig opløsning er det en tyktflydende og gennemsigtig hygroskopisk væske (National Center for Biotechnology Information., 2017). Dens molekylvægt er 141,94 g / mol og dens densitet er 2,5 g / ml. Dets smeltepunkt er 35,5 ° C, og dets kogepunkt er 120 ° C, hvor det nedbrydes.

Arsen syre er meget opløselig i vand og er i stand til at opløse 16,7 g pr. 100 ml, den er også opløselig i alkohol. Forbindelsen har en pKa på 2,19 for den første deprotonering og 6,94 og 11,5 for den anden og tredje deprotonering (Royal Society of Chemistry, 2015).

Arsen syre er et oxidationsmiddel. Kan korrodere stål og reagerer med galvaniserede metaller og messing.

Arsen syreopløsninger kan udvikle meget giftigt gasformigt arsin (AsH3) ved kontakt med aktive metaller, såsom zink og aluminium. Når det opvarmes til nedbrydning, producerer det giftige dampe af metallisk arsen.

Opløsningen er let sur og et svagt oxidationsmiddel. Reagerer med baser for at generere noget varme og udfælde arsenater (ARSENSYR, VÆSKE, 2016).

Reaktivitet og farer

Arsen syre er en stabil, ikke-brændbar forbindelse, der kan ætse metaller. Forbindelsen er meget giftig og bekræftet kræftfremkaldende for mennesker.

Indånding, indtagelse eller hudkontakt med materiale kan forårsage alvorlig personskade eller død. Kontakt med det smeltede stof kan forårsage alvorlige forbrændinger af hud og øjne..

Undgå hudkontakt. Virkningerne af kontakt eller indånding kan blive forsinket. Brand kan producere irriterende, ætsende og / eller giftige gasser. Spildevand fra brandkontrol eller fortyndingsprodukt kan være ætsende og / eller giftigt og forårsage forurening.

Symptomer på arsenforgiftning er hoste og åndenød ved indånding. Der kan også være rødme på huden, smerter og en brændende fornemmelse, hvis den kommer i kontakt med den. Endelig er symptomerne i tilfælde af indtagelse rødme og smerter i øjnene, ondt i halsen, kvalme, opkastning, diarré og kramper..

I tilfælde af kontakt med øjnene

De skal vaskes med rigeligt vand i mindst 15 minutter, idet de øvre og nedre øjenlåg sporadisk løftes, indtil der ikke er tegn på kemiske rester..

I tilfælde af hudkontakt

Vask straks med rigeligt sæbe og vand i mindst 15 minutter, mens forurenet tøj og sko fjernes. Dæk forbrændinger med et tørt sterilt bandage (sikkert, ikke tæt).

I tilfælde af indtagelse

Skyl munden, og sørg for store mængder vand for at fortynde syren ved bevidst offer. I dette tilfælde skal gastrisk skylning anvendes, og opkastning bør ikke induceres..

I tilfælde af indånding

Hvis det er nødvendigt, skal kunstig åndedræt gives. Mund-til-mund-metoden bør ikke anvendes, hvis offeret har indtaget eller inhaleret stoffet..

Kunstig åndedræt skal udføres ved hjælp af en lommemaske udstyret med en envejsventil eller andet egnet åndedrætsudstyr. Offeret skal flyttes til et køligt sted og holdes varmt og i ro..

I alle tilfælde bør øjeblikkelig lægehjælp søges (National Institute for Occupational Safety and Health, 2015).

Arsen syre er skadeligt for miljøet. Stoffet er meget giftigt for organismer, der lever i vand. Der bør tages skridt til at begrænse frigivelsen af ​​denne kemiske forbindelse.

Ansøgninger

Arseninsyre har, på grund af sin høje toksicitet, begrænsede anvendelser. Denne forbindelse blev imidlertid brugt som et pesticid og jordsteriliserende middel, skønt det i øjeblikket er forældet (University of Hertfordshire, 2016).

Det er også blevet brugt til træforarbejdning og som tørremiddel i bomuldsproduktion siden 1995. Ved sprøjtning af planterne tørrer bladene hurtigt uden at falde af. Planten skal være tør nok, så bomuldsboltene let kan komme ud.

Arsen syre anvendes til produktion af glas. Selvom optegnelserne betragter stoffet som et mellemprodukt, virker denne anvendelse af arseninsyre mere som et "behandlingsmiddel" svarende til brugen af ​​diarsenisk trioxid (As2O3) som et efterbehandlingsmiddel..

Denne forbindelse bryder iltbindingerne mellem andre grundstoffer gennem redoxreaktionen og producerer luftformigt ilt, der hjælper med at fjerne bobler i glasset (Positionsglas fra European Glass Industries on, 2012).

Arsanilsyre eller 4-aminophenylarsonsyre er et derivat af orthoarsensyre. Det bruges som et arsenisk antibakterielt veterinærmedicin, der anvendes til forebyggelse og behandling af svinedysenteri (ARSENIC ACID, S.F.).

Arsenat er saltet eller esteren af ​​arseninsyre, der har en negativ ion af AsO43-. Arsenat ligner fosfat på mange måder, da arsen og fosfor forekommer i den samme gruppe (kolonne) i det periodiske system..

Arsenat kan erstatte uorganisk fosfat i glykolysestadiet, der producerer 1,3-bisphosphoglycerat, og producerer i stedet 1-arsen-3-phosphoglycerat. Dette molekyle er ustabilt og hydrolyserer hurtigt og danner det næste mellemprodukt undervejs, 3-phosphoglycerat..

Derfor fortsætter glykolyse, men ATP-molekylet, der ville blive genereret fra 1,3-bisphosphoglycerat, går tabt. Arsenat er en glykolyse-afkobler, der forklarer dets toksicitet.

Nogle arter af bakterier får deres energi ved at oxidere forskellige brændstoffer, mens de reducerer arsenat til dannelse af arsenitter. De involverede enzymer er kendt som arsenatreduktaser..

I 2008 blev der opdaget bakterier, der anvender en version af fotosyntese med arsenitter som elektrondonorer, der producerer arsenat (ligesom almindelig fotosyntese bruger vand som en elektrondonor, der producerer molekylært ilt).

Forskere formodede at historisk set producerede disse fotosyntetiske organismer det arsenat, der gjorde det muligt for de arsenatreducerende bakterier at trives (Human Metabolome Database, 2017).

Referencer

  1. ARSENSYRE. (S.F.). Gendannet fra chemicalland21.com.
  2. ARSENSYRE, VÆSKE. (2016). Gendannet fra cameochemicals.noaa.gov.
  3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - En Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
  4. CHEBI: 18231 - arseninsyre. (S.F.). Gendannet fra ebi.ac.uk.
  5. Human Metabolome Database. (2017, 2. marts). Viser metabocard til arsenat. Gendannet fra hmdb.ca.
  6. National Center for Biotechnology Information… (2017, 4. marts). PubChem Compound Database; CID = 234,. Hentet fra PubChem.
  7. National Institute for Occupational Safety and Health. (2015, 22. juli). ARSENSYRE. Gendannet fra cdc.gov.
  8. Positionspapir fra de europæiske glasindustrier på. (2012, 18. september). Gendannet fra glassallianceeurope.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Arsen syre. Gendannet fra chemspider.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Phosphorsyre. Gendannet fra chemspider.
  11. University of Hertfordshire. (2016, 13. januar). arseninsyre. Gendannet fra PPDB.

Endnu ingen kommentarer