Vlastnosti, rizika a použití kyseliny arsenové (H3AsO4)

1983
Robert Johnston

The kyselina arsenová, hydrogen arzeničnan nebo kyselina orthoarsenová, je chemická sloučenina, jejíž vzorec je H3AsO4. Kyselina arsenová obsahuje jednu oxoskupinu a tři hydroxylové skupiny připojené k centrálnímu atomu arsenu. Jeho struktura je uvedena na obrázku 1 (CHEBI: 18231 - kyselina arsenová, S.F.).

Jeho struktura je analogická s kyselinou fosforečnou (Royal Society of Chemistry, 2015) a lze ji přepsat jako AsO (OH) 3. Tato sloučenina se připravuje reakcí s oxidem arzenitým s oxidem dusnatým podle reakce: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

Obrázek 1: Struktura kyseliny arsenové.

Výsledný roztok se ochladí, čímž se získají bezbarvé krystaly hemihydrátu H3AsO4 · 1/2 H2O, i když k dihydrátu H3AsO4 · 2H2O dochází, když krystalizace probíhá při nižších teplotách (Budavari, 1996).

Kyselina arsenová je extrémně toxická sloučenina. Mnoho bezpečnostních listů doporučuje vyhýbat se kontaktu, pokud je to možné.

Rejstřík článků

  • 1 Fyzikální a chemické vlastnosti kyseliny arsenové
  • 2 Reaktivita a nebezpečí
    • 2.1 V případě kontaktu s očima
    • 2.2 V případě kontaktu s pokožkou
    • 2.3 V případě požití
    • 2.4 V případě vdechnutí
  • 3 použití
  • 4 Odkazy

Fyzikální a chemické vlastnosti kyseliny arsenové

Kyselina arsenová je bílá hygroskopická pevná látka. Jeho vzhled je znázorněn na obrázku 2.

Obrázek 2: Vzhled kyseliny arsenové.

Ve vodném roztoku je to viskózní a transparentní hygroskopická kapalina (National Center for Biotechnology Information., 2017). Jeho molekulová hmotnost je 141,94 g / mol a jeho hustota je 2,5 g / ml. Jeho teplota tání je 35,5 ° C a teplota jejího varu je 120 ° C, kde se rozkládá.

Kyselina arsenová je velmi rozpustná ve vodě, je schopna rozpustit 16,7 g na 100 ml, je také rozpustná v alkoholu. Sloučenina má pKa 2,19 pro první deprotonaci a 6,94 a 11,5 pro druhou a třetí deprotonaci (Royal Society of Chemistry, 2015).

Kyselina arsenová je oxidační činidlo. Může korodovat ocel a reagovat s pozinkovanými kovy a mosazi.

Roztoky kyseliny arsenové mohou vyvíjet velmi toxický plynný arsin (AsH3) při kontaktu s aktivními kovy, jako je zinek a hliník. Při zahřátí na rozklad produkuje toxické páry kovového arsenu.

Roztok je slabě kyselý a slabě oxidující. Reaguje s alkáliemi za účelem generování tepla a srážení arzeničnanů (KYSELINA ARSENOVÁ, KAPALNÁ, 2016).

Reaktivita a nebezpečí

Kyselina arsenová je stabilní nehořlavá sloučenina, která může být korozivní pro kovy. Sloučenina je vysoce toxická a pro člověka potvrzený karcinogen.

Vdechnutí, požití nebo kontakt s pokožkou s materiálem může způsobit vážné zranění nebo smrt. Kontakt s roztavenou látkou může způsobit těžké popáleniny kůže a očí..

Zabraňte kontaktu s pokožkou. Účinky kontaktu nebo vdechnutí mohou být opožděné. Oheň může vytvářet dráždivé, žíravé a / nebo toxické plyny. Odpadní voda pro řízení požáru nebo ředění může být korozivní a / nebo toxická a způsobit kontaminaci.

Příznaky otravy kyselinou arsenovou jsou kašel a dušnost při vdechování. Při kontaktu s pokožkou může být také zarudnutí, bolest a pocit pálení. A konečně, příznaky v případě požití jsou zarudnutí a bolest v očích, bolest v krku, nevolnost, zvracení, průjem a záchvaty..

V případě kontaktu s očima

Měly by být umyty velkým množstvím vody po dobu nejméně 15 minut a sporadicky zvedat horní a dolní víčka, dokud nejsou patrné zbytky chemických látek..

V případě kontaktu s pokožkou

Okamžitě omyjte velkým množstvím mýdla a vody po dobu nejméně 15 minut, přičemž sundejte kontaminovaný oděv a obuv. Popáleniny zakryjte suchým sterilním obvazem (bezpečný, ne těsný).

V případě požití

Vypláchněte ústa a poskytněte postiženému při vědomí velké množství vody pro zředění kyseliny. V tomto případě je třeba použít výplach žaludku a nemělo by být vyvoláno zvracení..

V případě vdechnutí

V případě potřeby by mělo být poskytnuto umělé dýchání. Metoda z úst do úst by se neměla používat, pokud oběť látku požila nebo vdechla..

Umělé dýchání by mělo být prováděno pomocí kapesní masky vybavené jednosměrným ventilem nebo jiným vhodným dýchacím lékařským zařízením. Oběť by měla být přemístěna na chladné místo, udržována v teple a v klidu..

Ve všech případech je třeba vyhledat okamžitou lékařskou pomoc (National Institute for Occupational Safety and Health, 2015).

Kyselina arsenová je škodlivá pro životní prostředí. Látka je vysoce toxická pro vodní organismy. Měly by být podniknuty kroky k omezení uvolňování této chemické sloučeniny.

Aplikace

Kyselina arsenová má vzhledem k vysoké toxicitě omezené použití. Tato sloučenina však byla použita jako pesticid a půdní sterilizátor, i když je v současné době zastaralá (University of Hertfordshire, 2016).

Od roku 1995 se také používá při zpracování dřeva a jako vysoušedlo při výrobě bavlny. Postřikem rostlin listy rychle uschnou, aniž by spadly. Rostlina musí být dostatečně suchá, aby bavlněné tobolky mohly snadno vyjít.

Kyselina arsenová se používá při výrobě skla. Ačkoli se v záznamech uvažuje o látce jako meziproduktu, zdá se toto použití kyseliny arsenové spíše jako „zpracovatelského činidla“, podobně jako použití oxidu trioxidu (As2O3) jako konečné látky..

Tato sloučenina rozbíjí kyslíkové vazby mezi ostatními prvky prostřednictvím redoxní reakce a produkuje plynný kyslík, který pomáhá eliminovat bubliny ve skle (Position Paper of the European Glass Industries on, 2012).

Kyselina arsanilová nebo kyselina 4-aminofenylarsonová je derivát kyseliny orthoarsenové. Používá se jako arzénový antibakteriální veterinární léčivý přípravek používaný k prevenci a léčbě úplavice prasat (ARSENIC ACID, S.F.).

Arzeničnan je sůl nebo ester kyseliny arsenové, který má záporný iont AsO43-. Arzeničnan se v mnoha ohledech podobá fosfátu, protože arsen a fosfor se vyskytují ve stejné skupině (sloupci) periodické tabulky..

Arzeničnan může ve fázi glykolýzy nahradit anorganický fosfát, který produkuje 1,3-bisfosfoglycerát, a místo toho produkuje 1-arsen-3-fosfoglycerát. Tato molekula je nestabilní a rychle hydrolyzuje a vytváří další meziprodukt 3-fosfoglycerát..

Glykolýza tedy pokračuje, ale molekula ATP, která by byla generována z 1,3-bisfosfoglycerátu, je ztracena. Arsenát je odpojovač glykolýzy, což vysvětluje jeho toxicitu.

Některé druhy bakterií získávají svoji energii oxidací různých paliv a současně redukují arzeničnan za vzniku arzenitů. Zapojené enzymy jsou známé jako reduktázy arzeničnanu..

V roce 2008 byly objeveny bakterie, které používají verzi fotosyntézy s arsenity jako dárci elektronů a produkují arzeničnan (stejně jako běžná fotosyntéza používá vodu jako dárce elektronů a produkuje molekulární kyslík).

Vědci se domnívali, že historicky tyto fotosyntetické organismy produkovaly arzenát, který umožňoval prospívat bakteriím snižujícím arzenát (Human Metabolome Database, 2017).

Reference

  1. KYSELINA ARSENOVÁ. (S.F.). Obnoveno z chemicalland21.com.
  2. KYSELINA ARSENOVÁ, KAPALNÁ. (2016). Obnoveno z cameochemicals.noaa.gov.
  3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
  4. CHEBI: 18231 - kyselina arsenová. (S.F.). Obnoveno z ebi.ac.uk.
  5. Lidská databáze metabolomu. (2017, 2. března). Zobrazuje se metabocard pro Arsenate. Obnoveno z hmdb.ca.
  6. Národní centrum pro biotechnologické informace… (2017, 4. března). Složená databáze PubChem; CID = 234,. Citováno z PubChem.
  7. Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci. (2015, 22. července). KYSELINA ARSENOVÁ. Obnoveno z cdc.gov.
  8. Poziční dokument evropského sklářského průmyslu k. (2012, 18. září). Obnoveno z glassallianceeurope.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Kyselina arsenová. Obnoveno z chemspidera.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Kyselina fosforečná. Obnoveno z chemspidera.
  11. University of Hertfordshire. (2016, 13. ledna). kyselina arsenová. Obnoveno z PPDB.

Zatím žádné komentáře