МЫШЬЯКОВАЯ КИСЛОТА (H3ASO4): СВОЙСТВА, РИСКИ И ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2024

Мышьяк кислоту , водород или арсенат ortoarsénico кислота, представляет собой химическое соединение , формула которого H3AsO4. Окскислота мышьяка включает одну оксогруппу и три гидроксильные группы, присоединенные к центральному атому мышьяка. Его структура представлена ​​на рисунке 1 (CHEBI: 18231 - мышьяковая кислота, SF).

Его структура аналогична фосфорной кислоте (Royal Society of Chemistry, 2015) и может быть переписана как AsO (OH) 3. Это соединение получают обработкой триоксида мышьяка оксидом азота по реакции: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

Рисунок 1: структура мышьяковой кислоты.

Полученный раствор охлаждают с получением бесцветных кристаллов полугидрата H3AsO4 · ½H2O, хотя дигидрат H3AsO4 · 2H2O образуется, когда кристаллизация происходит при более низких температурах (Budavari, 1996).

Мышьяковая кислота - чрезвычайно токсичное соединение. Во многих паспортах безопасности рекомендуется по возможности избегать контакта.

Физико-химические свойства мышьяковой кислоты

Мышьяковая кислота - белое гигроскопичное твердое вещество. Его внешний вид показан на рисунке 2.

Рисунок 2: внешний вид мышьяковой кислоты.

В водном растворе это вязкая и прозрачная гигроскопичная жидкость (Национальный центр биотехнологической информации, 2017). Его молекулярная масса составляет 141,94 г / моль, а плотность - 2,5 г / мл. Его температура плавления составляет 35,5 ° C, а температура кипения составляет 120 ° C, где он разлагается.

Мышьяковая кислота очень хорошо растворяется в воде, ее способность растворять 16,7 г на 100 мл, она также растворима в спирте. Соединение имеет pKa 2,19 для первого депротонирования и 6,94 и 11,5 для второго и третьего депротонирования (Royal Society of Chemistry, 2015).

Мышьяковая кислота - окислитель. Он может вызывать коррозию стали и вступать в реакцию с оцинкованными металлами и латунью.

Растворы мышьяковой кислоты могут выделять очень токсичный газообразный арсин (AsH3) при контакте с активными металлами, такими как цинк и алюминий. При нагревании до разложения выделяет токсичные пары металлического мышьяка.

Раствор слабокислый и слабый окислитель. Он реагирует со щелочами с выделением некоторого количества тепла и осаждением арсенатов (МЫСЬЯНАЯ КИСЛОТА, ЖИДКОСТЬ, 2016).

Реакционная способность и опасности

Мышьяковая кислота - это стабильное негорючее соединение, которое может вызывать коррозию металлов. Соединение является высокотоксичным и подтвержденным канцерогеном для человека.

Вдыхание, проглатывание или контакт материала с кожей может привести к серьезным травмам или смерти. Контакт с расплавленным веществом может вызвать серьезные ожоги кожи и глаз.

Избегайте контакта с кожей. Эффекты контакта или вдыхания могут быть отсроченными. Огонь может выделять раздражающие, едкие и / или токсичные газы. Сточные воды с продуктами пожаротушения или разбавления могут быть едкими и / или токсичными и вызывать загрязнение.

Симптомами отравления мышьяковой кислотой являются кашель и одышка при вдыхании. Также может появиться покраснение кожи, боль и ощущение жжения при контакте с ней. Наконец, симптомы проглатывания включают покраснение и боль в глазах, боль в горле, тошноту, рвоту, диарею и судороги.

В случае попадания в глаза

Их следует промывать большим количеством воды не менее 15 минут, периодически приподнимая верхнее и нижнее веко, пока не исчезнут следы химических веществ.

В случае контакта с кожей

Немедленно промойте большим количеством воды с мылом в течение не менее 15 минут, снимая загрязненную одежду и обувь. Накройте ожоги сухой стерильной повязкой (прочной, но не тугой).

В случае проглатывания

Прополоскать рот и дать потерпевшему, находящемуся в сознании, большим количеством воды для разбавления кислоты. В этом случае следует провести промывание желудка и не вызывать рвоту.

В случае вдыхания

При необходимости следует сделать искусственное дыхание. Метод «изо рта в рот» не следует использовать, если пострадавший проглотил или вдохнул вещество.

Искусственное дыхание следует выполнять с помощью карманной маски с односторонним клапаном или другого подходящего респираторного медицинского устройства. Пострадавшего нужно переместить в прохладное место и держать в тепле и покое.

В любом случае следует немедленно обратиться за медицинской помощью (Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья, 2015).

Мышьяковая кислота вредна для окружающей среды. Вещество очень токсично для водных организмов. Необходимо принять меры для ограничения высвобождения этого химического соединения.

Приложения

Мышьяковая кислота из-за ее высокой токсичности имеет ограниченное применение. Однако это соединение использовалось как пестицид и стерилизующее средство для почвы, хотя в настоящее время оно устарело (University of Hertfordshire, 2016).

С 1995 года он также используется при обработке древесины и в качестве осушителя при производстве хлопка. Опрыскивание растений приводит к тому, что листья быстро сохнут, не опадая. Растение должно быть достаточно сухим, чтобы хлопковые коробочки могли легко выйти.

Мышьяковая кислота используется при производстве стекла. Хотя записи рассматривают это вещество как промежуточное звено, такое использование мышьяковой кислоты больше похоже на «обрабатывающий агент», похожее на использование триоксида ди мышьяка (As2O3) в качестве отделочного агента.

Это соединение разрывает кислородные связи между другими элементами посредством окислительно-восстановительной реакции и производит газообразный кислород, который помогает устранить пузырьки в стекле (позиционный документ European Glass Industries, 2012 г.).

Арсаниловая кислота или 4-аминофениларсоновая кислота является производным орто-мышьяковой кислоты. Он используется в качестве мышьякового антибактериального ветеринарного препарата, используемого для профилактики и лечения дизентерии свиней (ARSENIC ACID, SF).

Арсенат - это соль или сложный эфир мышьяковой кислоты, имеющий отрицательный ион AsO43-. Арсенат во многом напоминает фосфат, поскольку мышьяк и фосфор находятся в одной группе (столбце) периодической таблицы.

Арсенат может заменить неорганический фосфат на стадии гликолиза, при котором образуется 1,3-бисфосфоглицерат, вместо этого образуя 1-мышьяк-3-фосфоглицерат. Эта молекула нестабильна и быстро гидролизуется с образованием следующего промежуточного продукта в будущем, 3-фосфоглицерата.

Следовательно, гликолиз продолжается, но молекула АТФ, которая могла бы образоваться из 1,3-бисфосфоглицерата, теряется. Арсенат является разобщителем гликолиза, что объясняет его токсичность.

Некоторые виды бактерий получают энергию, окисляя различные виды топлива, восстанавливая арсенат с образованием арсенита. Участвующие ферменты известны как арсенатредуктазы.

В 2008 году были обнаружены бактерии, которые используют вариант фотосинтеза с арсенитами в качестве доноров электронов, производя арсенаты (точно так же, как при обычном фотосинтезе вода используется в качестве донора электронов, производя молекулярный кислород).

Исследователи предположили, что исторически эти фотосинтезирующие организмы производили арсенат, который позволял бактериям, восстанавливающим арсенат, процветать (Human Metabolome Database, 2017).

Ссылки

1. МЫСЬЯНАЯ КИСЛОТА. (СФ). Получено с сайта chemicalland21.com.
2. МЫШЬЯ КИСЛОТА ЖИДКАЯ. (2016). Получено с сайта cameochemicals.noaa.gov.
3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
4. ЧЕБИ: 18231 - мышьяковая кислота. (СФ). Получено с ebi.ac.uk.
5. База данных человеческого метаболома. (2017, 2 марта). Показываю метабокарту для Арсената. Восстановлено с hmdb.ca.
6. Национальный центр биотехнологической информации. , (2017, 4 марта). База данных PubChem Compound; CID = 234,. Получено из PubChem.
7. Национальный институт охраны труда и здоровья. (2015, 22 июля). МЫСЬЯНАЯ КИСЛОТА. Восстановлено с cdc.gov.
8. Документ с изложением позиции европейской стекольной промышленности в отношении домена. (2012, 18 сентября). Восстановлено из Glassallianceeurope.
9. Королевское химическое общество. (2015). Мышьяковая кислота. Восстановлено из Chemspider.
10. Королевское химическое общество. (2015). Фосфорная кислота. Восстановлено из Chemspider.
11. Университет Хартфордшира. (2016, 13 января). мышьяковая кислота. Восстановлено из PPDB.