Arseenioksidi: saaminen ja ominaisuudet

2024 Kirjoittaja: Angel Austin | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 05:25

Jaksotaulukossa sellainen kemiallinen alkuaine, kuten arseeni, sijaitsee metallin ja ei-metallin rajalla. Toiminnassaan se on vedyn ja kuparin välissä. Ei-metallinen luonne ilmenee siinä tosiasiassa, että se pystyy osoittamaan hapetusasteen -3 (AsH₃ - arsiini). Yhdisteillä, joiden positiivinen hapetusaste on +3, on amfoteerisia ominaisuuksia, ja asteessa +5 sen happamat ominaisuudet ilmenevät. Mikä on arseenioksidi?

Oksidit ja hydroksidit

Seuraavia arseenioksideja on olemassa: As₂O₃ ja As₂O5_{. On myös vastaavia hydroksideja:}

Meta-arseenihappo HAsO₂.
Ortoarseenihappo H₃AsO₃.
Meta-arseenihappo HAsO₃.
Ortoarseenihappo H₃AsO₄.
PyromarseenihappoH₄As₂O₇.

Mikä on arseenitrioksidi?

Arseeni muodostaa kaksi oksidia, joista As₂O₃ on nimeltään trioksidi. Se on aine, jota käytetään usein lääketieteellisiin tarkoituksiin, mutta se ei ole aivan vaaraton kemikaali. Se on epäorgaaninen yhdiste, joka on orgaanisten arseeniyhdisteiden (yhdisteet, jotka sisältävät kemiallisen sidoksen hiilen kanssa) ja monien muiden päälähde. Monet As₂O₃ käyttötavat ovat kiistanalaisia elementin myrkyllisyyden vuoksi. Tämän yhdisteen kauppanimi on Trisenox.

Yleistä tietoa trioksidista

Arseenitrioksidin kemiallinen kaava on As₂O₃. Tämän yhdisteen molekyylipaino on 197,841 g/mol. On monia tapoja saada tämä oksidi. Yksi niistä on sulfidimalmin pasutus. Kemiallinen reaktio etenee seuraavasti:

2As₂O₃ + 9O₂ → 2As₂ O₃ + 6SO₂

Useimmat oksidit voidaan saada muiden malmien käsittelyn sivutuotteena. Arsenopyriitti on yleinen kullan ja kuparin epäpuhtaus, ja se vapauttaa arseenitrioksidia kuumennettaessa ilman läsnäollessa. Tämä voi johtaa vakavaan myrkytykseen.

Arseenitrioksidin rakenne

Arseenitrioksidin kaava on As₄O₆ nesteessä ja kaasussafaasit (alle 800 °C). Näissä vaiheissa se on isorakenteinen fosforitrioksidin kanssa (P₄O₆). Mutta yli 800 °C:n lämpötiloissa As₄O₆ hajoaa molekyylisiksi As₂O3_{. Tässä vaiheessa se on isorakenteinen di-isotronitrioksidin kanssa (N}2_O3_{). Kiinteässä tilassaan tällä yhdisteellä on polymorfinen kyky (kyky esiintyä kahdessa tai useammassa kiderakenteen muodossa).}

Arseenitrioksidin ominaisuudet

Jotkin arseenitrioksidin tärkeimmistä ominaisuuksista ovat seuraavat:

Trioksidiliuokset muodostavat heikkoja happoja veden kanssa. Tämä johtuu siitä, että yhdiste on amfoteerinen arseenioksidi.
Se liukenee emäksisiin liuoksiin ja antaa arsenaatteja.
Arseenitrioksidilla on hyvä liukoisuus suolahappoon (HCl), ja se antaa lopulta arseenitrikloridia ja väkevää happoa.
Se tuottaa pentoksidia (As₂O₅) voimakkaiden hapettimien, kuten vetyperoksidin, otsonin ja typpihapon, läsnä ollessa.
Se on lähes liukenematon orgaanisiin liuottimiin.
Hän näyttää valkoiselta kiinteältä aineelta normaalissa fyysisessä tilassaan.
Sen sulamispiste on 312,2 °C ja kiehumispiste 465 °C.
Tämän aineen tiheys on 4,15 g/cm³.

Arseenitrioksidin käyttö lääketieteessä

Tämä kemikaali kuuluu syöpälääkkeiden luokkaan ja sitä käytetään syövän hoidossa. Myrkyllisyysarseeni tunnetaan hyvin. Mutta arseenitrioksidi on kemoterapialääke, ja sitä on käytetty tiettyjen syöpien hoitoon vuosia. Tässä käsittelyssä käytettyä ratkaisua kutsutaan Fowlerin ratkaisuksi. Vuonna 1878 Boston City Hospital raportoi, että tämä ratkaisu voisi olla tehokas ihmisen valkosolujen määrän vähentämisessä.

Tämän seurauksena As₂O₃ käytettiin pääasiassa leukemian hoitoon, kunnes sädehoito korvasi sen. Mutta 1930-luvun jälkeen se saavutti vähitellen suosionsa leukemian hoidossa modernin kemoterapian tuloon asti. Tätä arseenioksidia pidettiin parhaana lääkkeenä krooniseen myelooiseen leukemiaan. Vielä nykyäänkin tätä ainetta käytetään tietyntyyppisen akuutin promyelosyyttisen leukemian hoitoon epäonnistuneen retinoidi- tai antrasykliinikemoterapian jälkeen. Sitä käytetään myös kroonisen myelooisen leukemian, multippelin myelooman, akuutin myelooisen leukemian, lymfooman, imusolmukkeiden syövän hoitoon.

Trioksidin käyttö

Arseenitrioksidia käytetään laajasti värittömän lasin valmistuksessa. Tämä yhdiste on hyödyllinen myös elektroniikan alalla puolijohteiden ja joidenkin metalliseosten valmistukseen. Sitä käytetään myös maaleissa. Arseenitrioksidi voi olla tehokas hoito aivokasvainten hoidossa.

Aiemmin tätä ainetta käytettiin hammaslääketieteessä, mutta koska se on erittäin myrkyllinen yhdiste, sitä käyttävät nykyajanhammaslääkärien pysäyttämä. Arseenioksidia (kaava As₂O₃) käytetään myös puunsuoja-aineena, mutta tällaiset materiaalit ovat kiellettyjä monissa osissa maailmaa. Yhdessä kupariasetaatin kanssa arseenitrioksidi tuottaa eloisan vihreän pigmentin.

Erittäin myrkyllinen aine

Trioksidi itsessään on erittäin myrkyllistä. Siksi on aina tarpeen ryhtyä tarvittaviin varotoimiin ennen sen käyttöä. Se voi olla erittäin vaarallista seuraavissa tapauksissa:

Syöminen. Jos As₂O₃ joutuu vahingossa nielemään, hakeudu välittömästi lääkärin hoitoon. Ei ole suositeltavaa yrittää oksennuttaa ennen lääkärin hakemista. Poista kaikki tiukat vaatteet, poista solmio, avaa kaulus, vyö jne.
Ihokosketus. Jos ainetta joutuu jollekin kehon pinnalle, huuhtele altistunut alue välittömästi runsaalla vedellä. Likaantuneet vaatteet ja jalkineet on riisuttava välittömästi ja pestävä ennen uudelleenkäyttöä. Vakavan ihokosketuksen sattuessa on hakeuduttava välittömästi lääkärin hoitoon. Tartunnan saaneen alueen peseminen desinfioivalla saippualla ja antibakteerisen voiteen levittäminen voi olla hyödyllistä.
Katsokontakti. Jos As₂O₃ joutuu silmiin, on ensin poistettava piilolinssit ja huuhdeltava silmät runsaalla vettä 15 minuuttia. On suositeltavaa käyttää kylmää vettä. Samanaikaisesti jonkun täytyy soittaaambulanssi.
Hengitys. Ihmiset, jotka ovat hengittäneet tätä kaasua, tulee sijoittaa muualle raittiiseen ilmaan. Sinun tulee myös hakeutua välittömästi lääkärin hoitoon. Jos hengitys on vaikeaa, happea tulee antaa välittömästi. Jos loukkaantunut ei pysty hengittämään itse, on annettava tekohengitystä.
Tämä yhdiste voi olla myrkyllistä ihmisille. Jos liiallinen määrä arseenitrioksidia pääsee kehoon, se voi johtaa jopa kuolemaan. As₂O₃ kanssa työskenneltäessä tulee aina käyttää suojalaseja ja käsineitä. Työ tulee aina tehdä hyvin ilmastoidussa tilassa.

Sivuvaikutukset

Tämän aineen yleisiä sivuvaikutuksia ovat esimerkiksi seuraavat oireet:

huono ruokahalu;
oksentaa;
pahoinvointi;
vatsakipu;
ummetus;
päänsärky;
väsymys;
huimaus;
kuume;
hengitysongelmat;
korkea valkosolujen määrä;
korkea verensokeri;
ihottuma.

Hyvin yleisiä sivuvaikutuksia ovat:

suukuiva;
pahanhajuinen hengitys;
rintakipu;
alhainen valkosolujen määrä;
lihas- ja luukipu;
kasvojen ja silmien turvotus;
ripuli;
vapina;
matala verensokeri;
matala veren happitaso.

Harvinainensivuvaikutukset As₂O₃:

epäsäännöllinen syke (se voi jopa johtaa kuolemaan);
painonnousu;
pyörtyminen;
hajamielisyys;
kooma;
turvonnut vatsa;
ihon tummuminen.

Arseenitrioksidi altistuksen hengenvaarallisia oireita ovat painonnousu, kuume, hengitysvaikeudet, hengenahdistus, rintakipu, yskä.

Arseenitrioksidi on erittäin myrkyllinen aine, joka voi johtaa jopa kuolemaan. Siitä on kuitenkin hyötyä lääketieteen alalla. Varotoimia on aina ryhdyttävä.

Kemialliset reaktiot

Arseenitrioksidi on amfoteerinen korkeampi arseenin oksidi, ja sen vesiliuokset ovat lievästi happamia. Siten se liukenee helposti alkalisiin liuoksiin muodostaen arsenaatteja. Se liukenee vähemmän happoihin paitsi suolahappoon.

Vain voimakkaiden hapettimien, kuten otsonin, vetyperoksidin ja typpihapon kanssa, se muodostaa arseenipentaoksidia, jonka happamuus on +5 As₂O ₅ . Hapettumiskestävyydeltään arseenitrioksidi eroaa fosforitrioksidista, joka palaa helposti fosforipentoksidiksi. Pelkistys antaa alkuainearseenin tai arsiinin (AsH₃).

Arseenipentoksidi

Pentoksidin kemiallinen kaava on As₂O₅. Sen moolimassa on 229,8402 g/mol. Se on valkoinen hygroskooppinen jauhe, jonka tiheys on 4,32g/cm³. Sulamispiste saavuttaa 315 °C, jolloin se alkaa hajota. Aine liukenee hyvin veteen ja alkoholiin. Arseenioksidin ominaisuudet tekevät siitä erittäin myrkyllisen ja ympäristölle vaarallisen. Se on epäorgaaninen yhdiste, joka on vähemmän yleinen, erittäin myrkyllinen ja siksi sillä on vain rajoitettu kaupallinen käyttö, toisin kuin korkeampi arseenioksidi (kaava As₂O_3).

Arseeni tunnetaan ensisijaisesti myrkkynä ja syöpää aiheuttavana aineena. Sen trioksidi on vesiliukoinen jauhe, joka tuottaa värittömän, mauttoman ja hajuttoman liuoksen. Se oli suosittu tapa tappaa keskiajalla. Sen käyttö jatkuu tänään, mutta rauhanomaisiin tarkoituksiin ja pieninä määrinä.