KYSELINA ARZÉNOVÁ (H3ASO4): VLASTNOSTI, RIZIKÁ A POUŽITIA - CHÉMIA - 2024

Kyselina arzén , vodík alebo arzeničnan ortoarsénico kyselina, je chemická zlúčenina, ktorej vzorec je H3AsO4. Oxokyselina arzénu obsahuje jednu oxoskupinu a tri hydroxylové skupiny pripojené k centrálnemu atómu arzénu. Jeho štruktúra je uvedená na obrázku 1 (CHEBI: 18231 - kyselina arzénová, SF).

Jeho štruktúra je analogická s kyselinou fosforečnou (Royal Society of Chemistry, 2015) a môže sa prepísať ako AsO (OH) 3. Táto zlúčenina sa pripraví reakciou oxidu arzenitého s oxidom dusnatým podľa reakcie: As203 + 2HNO3 + 2H20> 2H3As04 + N203.

Obrázok 1: Štruktúra kyseliny arzénovej.

Výsledný roztok sa ochladí, čím sa získajú bezfarebné kryštály hemihydrátu H3AsO4 · H2O, aj keď dihydrát H3AsO4 · 2H20 sa vyskytuje, keď dôjde ku kryštalizácii pri nízkych teplotách (Budavari, 1996).

Kyselina arzénová je mimoriadne toxická zlúčenina. Veľa kariet bezpečnostných údajov odporúča vyhnúť sa kontaktu, ak je to možné.

Fyzikálne a chemické vlastnosti kyseliny arzénovej

Kyselina arzénová je biela hygroskopická pevná látka. Jeho vzhľad je znázornený na obrázku 2.

Obrázok 2: vzhľad kyseliny arzénovej.

Vo vodnom roztoku je to viskózna a priehľadná hygroskopická tekutina (Národné centrum pre biotechnologické informácie., 2017). Jeho molekulová hmotnosť je 141,94 g / mol a jeho hustota je 2,5 g / ml. Jeho teplota topenia je 35,5 ° C a jeho teplota varu je 120 ° C, pri ktorej sa rozkladá.

Kyselina arzénová je veľmi dobre rozpustná vo vode, je schopná rozpustiť 16,7 g na 100 ml, je tiež rozpustná v alkohole. Zlúčenina má pKa 2,19 pre prvú deprotonáciu a 6,94 a 11,5 pre druhú a tretiu deprotonáciu (Royal Society of Chemistry, 2015).

Kyselina arzénová je oxidačné činidlo. Môže korodovať oceľ a reagovať s galvanizovanými kovmi a mosadzou.

Roztoky kyseliny arzénovej sa môžu pri kontakte s aktívnymi kovmi, ako sú zinok a hliník, vyvíjať veľmi toxický plynný arzín (AsH3). Po zahriatí na rozklad vytvára toxické kovové arzénové výpary.

Roztok je mierne kyslý a slabé oxidačné činidlo. Reaguje s alkáliami a vytvára určité teplo a zráža arzeničnany (KYSELINA ARSENICKÁ, KVAPALNÁ, 2016).

Reaktivita a nebezpečenstvá

Kyselina arzénová je stabilná nehorľavá zlúčenina, ktorá môže byť korozívna pre kovy. Zlúčenina je vysoko toxická a je potvrdeným ľudským karcinogénom.

Vdýchnutie, požitie alebo kontakt s pokožkou s materiálom môže spôsobiť vážne zranenie alebo smrť. Kontakt s roztavenou látkou môže spôsobiť vážne popáleniny pokožky a očí.

Zabráňte kontaktu s pokožkou. Účinky kontaktu alebo vdýchnutia sa môžu oneskoriť. Oheň môže vytvárať dráždivé, leptavé a / alebo toxické plyny. Odpadové vody z produktov na reguláciu požiaru alebo riedenia môžu byť žieravé a / alebo toxické a môžu spôsobiť kontamináciu.

Príznaky otravy kyselinou arzénovou sú kašeľ a dýchavičnosť pri vdýchnutí. Ak dôjde ku kontaktu s pokožkou, môže dôjsť k začervenaniu pokožky, bolesti a páleniu. Nakoniec príznakmi v prípade požitia sú sčervenanie a bolesť očí, bolesti v krku, nevoľnosť, vracanie, hnačka a záchvaty.

V prípade kontaktu s očami

Mali by sa umyť veľkým množstvom vody najmenej 15 minút, ojedinele nadvihnúť horné a dolné viečka, až kým sa nezistia žiadne chemické zvyšky.

V prípade kontaktu s pokožkou

Okamžite umyte veľkým množstvom mydla a vody najmenej 15 minút, pričom odstráňte kontaminovaný odev a obuv. Popáleniny prikryte suchým sterilným obväzom (bezpečne, nie tesne).

V prípade požitia

Vypláchnite ústa a poskytnite postihnutému veľké množstvo vody na zriedenie kyseliny. V takom prípade sa má použiť výplach žalúdka a nemá sa indukovať zvracanie.

V prípade vdýchnutia

Ak je to potrebné, má sa podať umelé dýchanie. Metóda „z úst do úst“ by sa nemala používať, ak obeť látku prehltla alebo vdýchla.

Umelé dýchanie by sa malo vykonávať pomocou masky na vrecká, ktorá je vybavená jednosmerným ventilom alebo iným vhodným respiračným lekárskym zariadením. Obeť by mala byť premiestnená na chladné miesto a udržiavaná v teple a pokoji.

Vo všetkých prípadoch je potrebné vyhľadať lekársku pomoc (Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci, 2015).

Kyselina arzénová je škodlivá pre životné prostredie. Látka je veľmi toxická pre vodné organizmy. Musia sa podniknúť kroky na obmedzenie uvoľňovania tejto chemickej zlúčeniny.

aplikácia

Kyselina arzénová má vzhľadom na svoju vysokú toxicitu obmedzené použitie. Táto zlúčenina sa však použila ako pesticíd a pôdny sterilant, hoci je v súčasnosti zastaraná (University of Hertfordshire, 2016).

Od roku 1995 sa tiež používa pri spracovaní dreva a ako sušidlo pri výrobe bavlny. Postrekovaním rastlín sa listy rýchlo uschnú bez toho, aby sa o ne upustilo. Rastlina musí byť dostatočne suchá, aby mohli bavlnené tobolky ľahko vyjsť.

Kyselina arzénová sa používa na výrobu skla. Hoci záznamy považujú látku za medziprodukt, toto použitie kyseliny arzénovej sa javí skôr ako „činidlo pri spracovaní“, podobne ako pri použití oxidu trie- pičitého (As2O3) ako konečnej látky.

Táto zlúčenina preruší kyslíkové väzby medzi ostatnými prvkami prostredníctvom redoxnej reakcie a vytvára plynný kyslík, ktorý pomáha odstraňovať bublinky v skle (Pozičný dokument európskych sklárskych priemyselných odvetví, 2012).

Kyselina arsanilová alebo kyselina 4-aminofenylarzónová je derivátom kyseliny ortoarzénovej. Používa sa ako arzenický antibakteriálny veterinárny liek používaný na prevenciu a liečbu dyzentérie ošípaných (ARSENIC ACID, SF).

Arsenát je soľ alebo ester kyseliny arzénovej, ktorý má negatívny ión AsO43-. Arzén sa podobá na fosfát mnohými spôsobmi, pretože arzén a fosfor sa vyskytujú v rovnakej skupine (stĺpci) periodickej tabuľky.

Arsenát môže nahradiť anorganický fosfát vo fáze glykolýzy, ktorá produkuje 1,3-bisfosfoglycerát, namiesto toho produkuje 1-arzén-3-fosfoglycerát. Táto molekula je nestabilná a rýchlo hydrolyzuje, čím tvorí ďalší medziprodukt po ceste, 3-fosfoglycerát.

Preto glykolýza pokračuje, ale stratí sa molekula ATP, ktorá by sa vytvorila z 1,3-bisfosfoglycerátu. Arsenát je oddeľovač glykolýzy, čo vysvetľuje jeho toxicitu.

Niektoré druhy baktérií získavajú svoju energiu oxidáciou rôznych palív, zatiaľ čo redukujú arzenát na arzenity. Príslušné enzýmy sú známe ako arzenát reduktázy.

V roku 2008 boli objavené baktérie, ktoré ako donory elektrónov využívajú verziu fotosyntézy s arzenitmi, ktoré produkujú arzenáty (rovnako ako obyčajná fotosyntéza využíva vodu ako donory elektrónov a produkuje molekulárny kyslík).

Vedci predpokladali, že tieto fotosyntetické organizmy historicky produkovali arzenát, ktorý umožnil prosperovať baktériám redukujúcim arzenát (Human Metabolome Database, 2017).

Referencie

1. KYSELINA ARSENICKÁ. (SF). Získané z webu chemicalland21.com.
2. KYSELINA ARSENICKÁ, KVAPALNÁ. (2016). Obnovené z cameochemicals.noaa.gov.
3. Budavari, S. (., 1996). Merck Index - Encyklopédia chemikálií, liečiv a biologických látok. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
4. CHEBI: 18231 - kyselina arzénová. (SF). Získané z ebi.ac.uk.
5. Databáza ľudských metabolomov. (2017, 2. marca). Zobrazuje sa metabocard pre Arsenate. Získané z hmdb.ca.
6. Národné centrum pre biotechnologické informácie. , (2017, 4. marca). PubChem Compound Database; CID = 234,. Zdroj: PubChem.
7. Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci. (2015, 22. júla). KYSELINA ARSENICKÁ. Obnovené z cdc.gov.
8. Pozičný dokument európskeho sklárskeho priemyslu o. (2012, 18. september). Obnovené zo sklárskej Európy.
9. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Kyselina arzénová. Získané z chemspidera.
10. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Kyselina fosforečná. Získané z chemspidera.
11. University of Hertfordshire. (2016, 13. januára). kyselina arzénová. Získané z PPDB.