ARSENINSYRA (H3ASO4): EGENSKAPER, RISKER OCH ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KEMI - 2026

Den arseniksyra , väte arsenat eller ortoarsénico syra, är en kemisk förening vars formel är H3AsO4. En arseniksyra innefattar en oxogrupp och tre hydroxylgrupper bundna till en central arsenatom. Strukturen presenteras i figur 1 (CHEBI: 18231 - arseninsyra, SF).

Strukturen är analog med fosforsyra (Royal Society of Chemistry, 2015) och kan skrivas om till AsO (OH) 3. Denna förening framställs genom behandling av arseniktrioxid med kväveoxid enligt reaktionen: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

Figur 1: arseninsyras struktur.

Den resulterande lösningen kyls för att ge färglösa kristaller av H3AsO4 · ½H20-hemihydratet, även om H3AsO4 · 2H2O-dihydratet inträffar när kristallisation äger rum vid lägre temperaturer (Budavari, 1996).

Arseninsyra är en extremt giftig förening. Många säkerhetsdatablad rekommenderar att man undviker kontakt om möjligt.

Fysikaliska och kemiska egenskaper hos arseninsyra

Arseninsyra är ett vitt hygroskopiskt fast ämne. Dess utseende visas i figur 2.

Figur 2: utseendet på arseninsyra.

I vattenlösning är det en viskös och transparent hygroskopisk vätska (National Center for Biotechnology Information., 2017). Dess molekylvikt är 141,94 g / mol och densiteten är 2,5 g / ml. Dess smältpunkt är 35,5 ° C och dess kokpunkt är 120 ° C där den sönderdelas.

Arseninsyra är mycket löslig i vatten, och kan lösa upp 16,7 g per 100 ml, den är också löslig i alkohol. Föreningen har en pKa av 2,19 för den första deprotonationen och 6,94 och 11,5 för den andra och tredje deprotonationen (Royal Society of Chemistry, 2015).

Arseninsyra är ett oxidationsmedel. Den kan korrodera stål och reagerar med galvaniserade metaller och mässing.

Arseninsyralösningar kan utveckla mycket giftig gasformig arsin (AsH3) vid kontakt med aktiva metaller, såsom zink och aluminium. När den upphettas till sönderdelning, producerar den giftiga metalliska arseniska ångor.

Lösningen är svagt sur och ett svagt oxidationsmedel. Den reagerar med alkalier för att generera lite värme och fälla ut arsenater (ARSENIC ACID, LIQUID, 2016).

Reaktivitet och faror

Arseninsyra är en stabil, icke-brännbar förening som kan vara frätande för metaller. Föreningen är mycket giftig och en bekräftad cancerframkallande människa.

Inandning, förtäring eller hudkontakt med material kan orsaka allvarliga skador eller dödsfall. Kontakt med det smälta ämnet kan orsaka svåra brännskador på huden och ögonen.

Undvik kontakt med huden. Effekterna av kontakt eller inandning kan försenas. Eld kan ge irriterande, frätande och / eller giftiga gaser. Avloppsvatten från brandkontroll eller utspädningsprodukt kan vara frätande och / eller giftigt och orsaka förorening.

Symtom på arseninsyraförgiftning är hosta och andnöd vid inandning. Det kan också vara rodnad i huden, smärta och en brännande känsla om den kommer i kontakt med den. Slutligen är symtomen vid förtäring rodnad och smärta i ögonen, halsont, illamående, kräkningar, diarré och kramper.

Vid kontakt med ögonen

De ska tvättas med mycket vatten i minst 15 minuter, och sporadiskt lyft de övre och nedre ögonlocken tills det inte finns några bevis på kemiska rester.

Vid hudkontakt

Tvätta omedelbart med mycket tvål och vatten i minst 15 minuter medan du tar bort förorenade kläder och skor. Täck brännskador med ett torrt sterilt bandage (säkert, inte tätt).

Vid förtäring

Skölj munnen och förse medvetna offer med stora mängder vatten för att späda ut syra. I detta fall bör gastrisk sköljning användas och kräkningar bör inte induceras.

Vid inandning

Konstgjord andning bör ges vid behov. Mun-till-mun-metoden ska inte användas om offret har intagit eller inhalerat ämnet.

Konstgjord andning bör utföras med hjälp av en fickmask utrustad med en envägsventil eller annan lämplig medicinsk andningsapparat. Offret ska flyttas till en sval plats och hållas varm och i vila.

I alla fall bör omedelbar läkarhjälp sökas (National Institute for Occupational Safety and Health, 2015).

Arseninsyra är skadligt för miljön. Ämnet är mycket giftigt för vattenlevande organismer. Åtgärder måste vidtas för att begränsa frisättningen av denna kemiska förening.

tillämpningar

Arseninsyra har, med tanke på dess höga toxicitet, begränsade användningar. Men denna förening användes som bekämpningsmedel och jordsterilant, även om den för närvarande är föråldrad (University of Hertfordshire, 2016).

Det har också använts i träbearbetning och som ett torkmedel i bomullsproduktion sedan 1995. Sprutning av växterna gör att bladen torkar snabbt utan att falla av. Växten måste vara tillräckligt torr så att bomullsbollarna lätt kommer ut.

Arseninsyra används vid produktion av glas. Även om journalerna betraktar ämnet som en mellanprodukt, verkar denna användning av arseniksyra mer som ett "behandlingsmedel", liknande användningen av diarsenisk trioxid (As2O3) som ett efterbehandlingsmedel.

Denna förening bryter syrebindningarna mellan andra element genom redoxreaktionen och producerar gasformigt syre som hjälper till att eliminera bubblor i glaset (Position Paper of the European Glass Industries on the, 2012).

Arsanilinsyra eller 4-aminofenylarsonsyra är ett derivat av ortoarsensyra. Det används som en arsenisk antibakteriell veterinärmedicin som används i förebyggande och behandling av svindysenteri (ARSENIC ACID, SF).

Arsenat är saltet eller estern av arseninsyra som har en negativ jon av AsO43-. Arsenat liknar fosfat på många sätt, eftersom arsenik och fosfor förekommer i samma grupp (kolumn) i det periodiska systemet.

Arsenat kan ersätta oorganiskt fosfat i glykolyssteget som producerar 1,3-bisfosfoglycerat, vilket i stället producerar 1-arsenik-3-fosfoglycerat. Denna molekyl är instabil och hydrolyseras snabbt och bildar nästa mellanprodukt på vägen, 3-fosfoglycerat.

Sålunda fortsätter glykolys, men ATP-molekylen som skulle genereras från 1,3-bisfosfoglycerat går förlorad. Arsenat är en glykolysavkopplare, vilket förklarar dess toxicitet.

Vissa arter av bakterier får sin energi genom att oxidera olika bränslen och samtidigt minska arsenatet för att bilda arseniter. De involverade enzymerna kallas arsenatreduktaser.

År 2008 upptäcktes bakterier som använder en version av fotosyntes med arseniter som elektrondonatorer, vilket producerar arsenat (precis som vanlig fotosyntes använder vatten som en elektrondonator som producerar molekylärt syre).

Forskarna antog att historiskt sett producerade dessa fotosyntetiska organismer arsenatet som gjorde det möjligt för de arsenatreducerande bakterierna att frodas (Human Metabolome Database, 2017).

referenser

1. ARSENSYRA. (SF). Återställs från chemicalland21.com.
2. ARSENSYRA, VÄTSKA. (2016). Återställdes från cameochemicals.noaa.gov.
3. Budavari, S. (. (1996). Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologs. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
4. CHEBI: 18231 - arseninsyra. (SF). Återställdes från ebi.ac.uk.
5. Human Metabolome Database. (2017, 2 mars). Visar metabocard för Arsenate. Återställdes från hmdb.ca.
6. National Center for Biotechnology Information. . (2017, 4 mars). PubChem Compound Database; CID = 234,. Hämtad från PubChem.
7. Nationella institutet för arbetssäkerhet och hälsa. (2015, 22 juli). ARSENSYRA. Återställdes från cdc.gov.
8. Europeiska glasindustrins ståndpapper om. (2012, 18 september). Återställdes från glassallianceeurope.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Arseninsyra. Återställd från chemspider.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Fosforsyra. Återställd från chemspider.
11. University of Hertfordshire. (2016, 13 januari). arseninsyra. Återställs från PPDB.