Erilaisten kemikaalien vaikutus ihmiskehoon on epäselvä. Useimmat tunnetuista yhdisteistä ovat joko neutraaleja tai niillä on myönteinen rooli ihmisen elämässä. Mutta on olemassa joukko aineita, jotka muodostavat vakavan uhan terveydelle. Ne on jaettu useisiin luokkiin. Tässä artikkelissa käsitelty arseenihappo on yksi tällainen myrkyllinen kemiallinen yhdiste. Nykyisen hyväksytyn luokituksen mukaan se kuuluu kloroformin, lyijyn ja litiumyhdisteiden ohella toiseen lisääntyneen vaaran luokkaan. Tutkitaan arseenihapon ominaisuuksia tarkemmin.
Molekyylin rakenne ja aineen aggregaatiotila
Tällä yhdisteellä on kiteinen rakenne normaaleissa olosuhteissa. Kolmiemäksisenä arseenihapolla, jonka kaava on H3AsO4, on sekä keski- että happamia suoloja. Esimerkiksi kaliumvetyarsenaatti - K2HAsO4, natriumdihydroarsenaatti - NaH2AsO4, litiumarsenaatti - Li3AsO4. Kalsinoimalla arseenihappoa saadaan arseenihemipentoksidia, jota kutsutaan arseeniksianhydridi. Sen valkoiset läpinäkyvät kiteet muodostavat lasimaisen massan, joka liukenee huonosti veteen.
Dissosiaatio
H3AsO4 on muurahaishapon ja lyijyhydroksidin ohella kohtalaisen heikko elektrolyytti. Eli tärkeimpien happojen ionisaatiotaulukossa ortoarseenihapolla on kolme dissosiaatiovakiota: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 ja 3, 89 x 10-12. Nämä indikaattorit kuvaavat kvantitatiivisesti hapon vahvuutta. Dissosiaatiovakioiden mukaisesti epäorgaanisten happojen sarjassa H3AsO4 sijaitsee kromi- ja antimonihappojen välissä. Venäläiset kokeelliset kemistit A. L. ja I. L. Agafonovs muotoilivat matemaattisen lausekkeen, jossa he johtivat arseenihapon ensimmäisen ja toisen dissosiaatiovakion riippuvuuden lämpötilasta välillä 0°С - 50°С.
Kemiallisten ominaisuuksien ominaisuudet
Happomolekyyliin kuuluvan arseeniatomin hapetusaste on +5. Tämä kertoo siitä tosiasiasta, että itse yhdisteellä on hapettavia ominaisuuksia kemiallisissa reaktioissa muiden aineiden kanssa. Joten kun se vuorovaikuttaa kaliumjodidin kanssa, joka toimii pelkistimenä, happamassa väliaineessa, reaktiotuotteiden joukossa, löydämme arseenihapon H3AsO3 . Muista, että arseenihappo, jonka kaava H3AsO4, on kolmiemäksinen, mikä tarkoittaa, että reaktioissa alkalien tai liukenemattomien emästen kanssa se voi antaa kolmea tyyppiä suoloista: medium-, hydro- ja dihydroarsenaatit. Laadullinen reaktio ionilleAsO43- analyyttisessä kemiassa on itse arseenihapon tai sen suolojen vuorovaikutusta liukoisten hopeasuolojen, esimerkiksi nitraatin, kanssa. Seurauksena on Ag3AsO4 kahvinväri.
Jodometrinen menetelmä arseenihapon määrittämiseksi
Analyyttisessä kemiassa tärkeä tehtävä on kemiallisten yhdisteiden havaitseminen tutkituissa liuoksissa. Arseenihappo, jonka kemiallisia ominaisuuksia tarkastelimme aiemmin, voidaan havaita jodometrian mikromenetelmällä. 1 ml:aan sen liuosta kaadetaan sama tilavuus 4 N. kloorivetyhappoliuosta ja 1 ml 4 % kaliumjodidiliuosta. Muodostuu arseeniseskvioksidi As2O3.
Arseenihapon hapettava voima
Kuten tiedät, H3AsO4, , kuten fosforihappo, on keskivahva elektrolyytti. Sen valkoiset läpinäkyvät kiteet hämärtyvät ilmassa ja niiden koostumus on 2H3AsO4 х H2O. Sen alkalimetallien (sekä keski- että happamien) muodostamien suolojen vesiliuoksissa pH on yli 7. Litium-, kalium-, natrium- ja ammoniumarsenaatit liukenevat hyvin veteen, kun taas muut väliainesuolat eivät liukene siihen. Arseenihappo on hyvä hapetin. Redox-reaktioissa se pelkistyy arseenihapoksi tai arsiiniksi.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Lisäksi arseenihappo hapettaa helposti erilaisia metalleja, sulfiitti- ja jodidihappoja sekä rikkivetyä.
Arseenihapon tuotanto
Laboratorio-olosuhteissa H3AsO4 voidaan saada saattamalla arseeniseskvioksidi reagoimaan nitraattihapon kanssa kuumentamalla. Tuotteet sisältävät kolmiarvoista typpioksidia ja H3AsO4. Toinen tapa saada on arseenioksidin liukeneminen veteen. Usein sen saamiseksi käytetään trialkyyliarseniittien samanaikaista hapetusta ja hydrolyysiä vetyperoksidiliuoksella, joka on lämmitetty 50 ° C:seen. Samanaikaisesti vesi ja alkoholi poistetaan reaktioseoksesta. Sitten liuos haihdutetaan ja saadaan erittäin puhdasta arseenihappoa. Luonnossa arseenihapon saannin raaka-aineita ovat mineraalit: arsenoliitti ja arsenopyriitti, joiden esiintymät ovat runsaasti Venäjän federaation Tšeljabinskin ja Chitan alueilla.
H3AsO4:n käyttö
Ottaen huomioon, että ortoarseenihappo on yksi vahvimmista myrkyistä. Sen käyttö teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä on rajallista. Yleisempiä suoloja ovat arsenaatit, joiden myrkyllisyys on paljon pienempi kuin itse H3AsO4. Puuntyöstöteollisuudessa käytetään siis puunjalostukseen yhdessä sinkkisulfaatin ja pentakloorifenolinatriumsuolan kanssa arseenihappoa. Tämä menetelmä minimoi selluloosan sienten tuhoamisesta aiheutuvat häviötpuuseppäkuoriaisten infektiot ja toukat. Lääketieteessä H3AsO4käytetään osana lääkettä "Atoxil" alkueläininfektioiden, kuten giardiaasin, balantidiaasin ja isosporiaasin, hoitoon..
On huomattava, että väestön tartunta näillä infektioilla on viime aikoina lisääntynyt dramaattisesti. Syitä on useita - esimerkiksi infektio alkueläin-itiöitä sisältävän ruoan kautta, hyönteisten puremien tai seksuaalisen kontaktin kautta. Arseenihappoa käytetään lähtöaineena optisten lasien valmistuksessa sekä sähkötekniikassa. Johdannainen H3AsO4- sen natriumsuolaa käytetään menestyksekkäästi dermatologiassa ja ftisiologiassa. Arseeniyhdisteitä käytetään hammaslääketieteessä (arseenipasta) lääkkeenä, jota käytetään vähentämään tulehtuneen hermon kipuherkkyyttä, kun se poistetaan hammaskanavasta.
Hapon vaikutus ihmiskehoon
Kuten aiemmin mainittiin, H3AsO4sisältyy toiseen lisääntyneen vaaran luokkaan – erittäin vaarallisiin aineisiin. Tappavaksi annokseksi pidetään sekä itse happoa että sen suoloja 15-150 mg/kg ihmisen ruumiinpainoa. Yleisen myrkytysvaikutuksen ohella arseenihappo aiheuttaa ihon ja sisäelinten limakalvojen: keuhkojen, mahalaukun, suoliston nekroosia.
Laboratoriossa, kun suoritat kokeita arsenaatilla ja H3AsO4 muista käyttää suojakäsineitä jakokeita tehdään konepellin alla. Solutason myrkytyksen tapauksessa sen entsymaattinen järjestelmä häiriintyy, koska entsyymit inaktivoituvat. Ihmiskehossa arsenaattimyrkytys johtaa pareesiin ja jopa halvaukseen. Onkologiassa kemoterapian aikana kirjataan miarsenoli- ja novarsenolimyrkytystapaukset, jos annostusohjelmaa ei noudateta. Ensiapu arseenihapposuoloilla tapahtuvaan myrkytykseen on välitön mahahuuhtelu (esimerkiksi unitioli- tai piidioksidivalmisteiden liuoksella).
Akuutin munuaisten vajaatoiminnan estämiseksi määrätään hemodialyysi. Vastalääkkeenä voidaan käyttää 5-prosenttisen unitioliliuoksen lisäksi Strizhevskyn vastalääkettä. Ennen ambulanssin saapumista kotiin voidaan käyttää sitruunahappoliuosta päihtymisasteen vähentämiseen, sitten oksennukseen ja mahahuuhteluun. Kaikki terapeuttiset toimenpiteet on suoritettava tiukasti vuodelepoa noudattaen lääkärin valvonnassa.
