ARSENINSYRE (H3ASO4): EGENSKABER, RISICI OG ANVENDELSER - KEMI - 2024

Den arsensyre, hydrogen arsenat eller ortoarsénico syre, er en kemisk forbindelse, hvis formel er H3AsO4. En arsenoxidsyre omfatter en oxogruppe og tre hydroxylgrupper bundet til et centralt arsenatom. Dens struktur er vist i figur 1 (CHEBI: 18231 - arseninsyre, SF).

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

Figur 1: arseninsyres struktur.

Den resulterende opløsning afkøles for at give farveløse krystaller af H3AsO4 · ½H20-hemihydratet, skønt H3AsO4 · 2H2O-dihydratet forekommer, når krystallisation finder sted ved lavere temperaturer (Budavari, 1996).

Arseninsyre er en ekstremt giftig forbindelse. Mange sikkerhedsdatablade anbefaler, at man om muligt undgår kontakt.

Arseninsyres fysiske og kemiske egenskaber

Arseninsyre er et hvidt, hygroskopisk fast stof. Dets udseende er vist i figur 2.

Figur 2: arseninsyres udseende.

I vandig opløsning er det en viskøs og gennemsigtig hygroskopisk væske (National Center for Biotechnology Information., 2017). Dets 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.

Arseninsyre 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 afprotonering og 6,94 og 11,5 for den anden og tredje afprotonering (Royal Society of Chemistry, 2015).

Arseninsyre er et oxidationsmiddel. Det kan korrodere stål og reagerer med galvaniserede metaller og messing.

Arseninsyreopløsninger kan udvikle meget giftig gasformig arsin (AsH3) ved kontakt med aktive metaller, såsom zink og aluminium. Når det opvarmes til nedbrydning, producerer det giftige metalliske arsenedampe.

Opløsningen er let sur og et svagt oxidationsmiddel. Det reagerer med alkalier for at generere noget varme og præcipitere arsenater (ARSENIC ACID, LIQUID, 2016).

Reaktivitet og farer

Arseninsyre er en stabil, ikke-brændbar forbindelse, der kan være ætsende over for metaller. Forbindelsen er meget giftig og et bekræftet humant kræftfremkaldende middel.

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

Undgå kontakt med huden. Effekten af ​​kontakt eller indånding kan blive forsinket. Brand kan producere irriterende, ætsende og / eller giftige gasser. Brandkontrol eller fortyndingsspildevand kan være ætsende og / eller giftigt og forårsage forurening.

Symptomer på arseninsyreforgiftning er hoste og åndenød, hvis de indåndes. Der kan også være rødme på huden, smerter og en brændende fornemmelse, hvis den kommer i kontakt med den. Til sidst er symptomerne i tilfælde af indtagelse rødme og smerter i øjnene, ondt i halsen, kvalme, opkast, diarré og anfald.

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 kontamineret tøj og sko fjernes. Dæk forbrændinger med et tørt sterilt bandage (sikkert, ikke stramt).

I tilfælde af indtagelse

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

I tilfælde af indånding

Kunstig åndedræt bør gives om nødvendigt. 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 anden egnet åndedrætsværn. Offeret skal flyttes til et køligt sted og holdes varmt og i ro.

I alle tilfælde skal der søges øjeblikkelig lægehjælp (National Institute for Occupation Safety and Health, 2015).

Arseninsyre er skadelig for miljøet. Stoffet er meget giftigt for organismer, der lever i vand. Der skal tages skridt for at begrænse frigivelsen af ​​denne kemiske forbindelse.

Applikationer

På grund af sin høje toksicitet har arsenic syre begrænset anvendelse. Denne forbindelse blev imidlertid brugt som et pesticid og jordsterilisant, selvom det i øjeblikket er forældet (University of Hertfordshire, 2016).

Det er også blevet brugt i træforarbejdning og som et tørremiddel i bomuldsproduktion siden 1995. Sprøjtning af planterne får bladene til at tørre hurtigt uden at falde af. Planten skal være tør nok, så bomuldsbollerne let kan komme ud.

Arseninsyre bruges til fremstilling af glas. Selvom registreringerne betragter stoffet som et mellemprodukt, forekommer denne anvendelse af arsenic syre mere som et "forarbejdningsmiddel", der ligner brugen af ​​diarsentrioxid (As2O3) som et efterbehandlingsmiddel.

Denne forbindelse bryder oxygenbindingerne mellem andre elementer gennem redox-reaktionen og producerer gasformigt ilt, der hjælper med at eliminere bobler i glasset (Position Paper of the European Glass Industries on the, 2012).

Arsanilinsyre eller 4-aminophenylarsonsyre er et derivat af orthoarsensyre. Det bruges som en arsenisk antibakteriel veterinærmedicin, der bruges til forebyggelse og behandling af sværdysenteri (ARSENIC ACID, SF).

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 (søjle) i det periodiske system.

Arsenat kan erstatte uorganisk phosphat i glykolysetrinnet, der producerer 1,3-bisphosphoglycerat, hvilket i stedet producerer 1-arsenic-3-phosphoglycerat. Dette molekyle er ustabil og hydrolyseres hurtigt og danner det næste mellemprodukt ned ad vejen, 3-phosphoglycerat.

Således fortsætter glycolyse, men ATP-molekylet, der ville være frembragt fra 1,3-bisphosphoglycerat, går tabt. Arsenat er en glykolyseafkobler, som forklarer dens toksicitet.

Nogle bakterier arter 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 bakterier opdaget, der anvender en version af fotosyntesen med arsenitter som elektrondonorer, hvilket producerer arsenater (ligesom almindelig fotosyntese bruger vand som en elektrondonor, der producerer molekylært ilt).

Forskerne antog, at disse fotosyntetiske organismer historisk producerede arsenatet, der gjorde det muligt for de arsenatreducerende bakterier at trives (Human Metabolome Database, 2017).

Referencer

1. ARSENSYRE. (SF). Gendannes fra chemicalland21.com.
2. ARSENSYRE, Væske. (2016). Gendannes fra cameochemicals.noaa.gov.
3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - En encyklopædi af kemikalier, lægemidler og biologiske stoffer. Whitehouse Station, NJ: Merck og Co.
4. CHEBI: 18231 - arseninsyre. (SF). Gendannes fra ebi.ac.uk.
5. Human Metabolome Database. (2017, 2. marts). Viser metabocard til Arsenate. Gendannes fra hmdb.ca.
6. National Center for Biotechnology Information.. (2017, 4. marts). PubChem Compound Database; CID = 234,. Hentet fra PubChem.
7. National Institut for Arbejdsmæssig Sikkerhed og Sundhed. (2015, 22. juli). ARSENSYRE. Gendannes fra cdc.gov.
8. De europæiske glasindustriers holdningspapir om. (2012, 18. september). Gendannes fra glassallianceeurope.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Arseninsyre. Gendannes fra chemspider.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Phosphorsyre. Gendannes fra chemspider.
11. University of Hertfordshire. (2016, 13. januar). arseninsyre. Gendannes fra PPDB.