Utjecaj raznih kemikalija na ljudsko tijelo je dvosmislen. Većina poznatih spojeva su ili neutralni ili imaju pozitivnu ulogu u ljudskom životu. Ali postoji skupina tvari koje predstavljaju ozbiljnu prijetnju zdravlju. Podijeljeni su u nekoliko klasa. Arsenska kiselina o kojoj se govori u ovom članku jedan je od takvih toksičnih kemijskih spojeva. Prema trenutno prihvaćenoj klasifikaciji, uvršten je u drugu klasu povećane opasnosti, uz spojeve kloroforma, olova i litija. Proučimo svojstva arsenske kiseline detaljnije.
Struktura molekule i stanje agregacije materije
Ovaj spoj ima kristalnu strukturu u normalnim uvjetima. Budući da je trobazna, arsenska kiselina, čija je formula H3AsO4, ima srednje i kisele soli. Na primjer, kalijev hidrogen arsenat - K2HAsO4, natrijev dihidroarsenat - NaH2AsO4, litijev arsenat - Li3AsO4. Kalciniranjem arsenske kiseline dobiva se arsenov hemipentoksid, nazvan arsenanhidrid. Njegovi bijeli prozirni kristali tvore staklastu masu, slabo topljivu u vodi.
Razdruživanje
H3AsO4, zajedno s mravljom kiselinom i olovnim hidroksidom, umjereno je slab elektrolit. Dakle, u ionizacijskoj tablici najvažnijih kiselina, ortoarsenska kiselina ima tri konstante disocijacije: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 i 3, 89 x 10-12. Ovi pokazatelji kvantitativno karakteriziraju snagu kiseline. U skladu s konstantama disocijacije, u nizu anorganskih kiselina, H3AsO4 zauzima poziciju između kromne i antimonove kiseline. Ruski eksperimentalni kemičari A. L. i I. L. Agafonovs formulirali su matematički izraz u kojem su izveli ovisnost prve i druge konstante disocijacije arsenske kiseline o temperaturi u rasponu od 0°S do 50°S.
Obilježja kemijskih svojstava
Stupanj oksidacije atoma arsena, koji je dio molekule kiseline, je +5. To govori o tome da sam spoj u kemijskim reakcijama s drugim tvarima pokazuje oksidirajuća svojstva. Dakle, kada stupi u interakciju s kalijevim jodidom, koji djeluje kao redukcijsko sredstvo, u kiselom mediju, među produktima reakcije, naći ćemo arsensku kiselinu H3AsO3 . Podsjetimo da je arsenska kiselina, čija je formula H3AsO4, trobazna, što znači da u reakcijama s lužinama ili netopivim bazama može dati tri vrste soli: srednje, hidro- i dihidroarsenati. Kvalitativna reakcija na ionAsO43- u analitičkoj kemiji je interakcija same arsenske kiseline ili njezinih soli s topivim solima srebra, na primjer, s nitratom. Kao rezultat, promatramo precipitaciju Ag3AsO4 boja kave.
Jodometrijska metoda za određivanje arsenske kiseline
U analitičkoj kemiji važan zadatak je detekcija kemijskih spojeva u proučavanim otopinama. Arsenska kiselina, čija smo kemijska svojstva ranije razmatrali, može se otkriti mikrometodom jodometrije. U 1 ml njegove otopine ulije se isti volumen 4N. otopine klorovodične kiseline i 1 ml 4% otopine kalijevog jodida. Arsenov seskvioksid As2O3 nastaje.
Oksidirajuća moć arsenske kiseline
Kao što znate, H3AsO4, , poput fosforne kiseline, je elektrolit srednje jačine. Njegovi bijeli prozirni kristali zamagljuju se u zraku i imaju sastav 2H3AsO4 h H2O. Njegove soli koje formiraju alkalni metali (i srednji i kiseli) u vodenim otopinama imaju pH veći od 7. Litij, kalij, natrij i amonij arsenati su vrlo topljivi u vodi, dok se preostale soli srednjeg sloja u njoj ne otapaju. Arsenska kiselina je dobro oksidacijsko sredstvo. U redoks reakcijama se reducira u arsenovu kiselinu ili arsin.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Osim toga, arsenska kiselina lako oksidira razne metale, sulfitne i jodidne kiseline, kao i sumporovodik.
Proizvodnja arsenske kiseline
U laboratorijskim uvjetima, H3AsO4 može se dobiti reakcijom arsenovog seskvioksida s nitratnom kiselinom zagrijavanjem. Proizvodi sadrže trovalentni dušikov oksid i H3AsO4. Drugi način dobivanja je otapanje arsenik oksida u vodi. Često se za dobivanje koristi istodobna oksidacija i hidroliza trialkil arsenita s otopinom vodikovog peroksida zagrijanom na 50 ° C. Istovremeno, voda i alkohol se uklanjaju iz reakcijske smjese. Zatim se otopina ispari i dobije se arsenska kiselina visoke čistoće. U prirodi, sirovine za dobivanje arsenske kiseline su minerali: arsenolit i arsenopirit, čija su ležišta bogata u regijama Chelyabinsk i Chita u Ruskoj Federaciji.
Upotreba H3AsO4
S obzirom na činjenicu da je ortoarsenska kiselina jedan od najjačih otrova. Njegova uporaba u industriji i svakodnevnom životu je ograničena. Češće soli su arsenati, čija je toksičnost mnogo manja od one same H3AsO4. Dakle, u industriji obrade drveta, zajedno s cink sulfatom i pentaklorfenol natrijevom soli, arsenska kiselina se koristi za obradu drva. Ova metoda minimizira gubitke od uništavanja celuloze gljivicominfekcije i ličinke kornjaša. U medicini se H3AsO4koristi kao dio lijeka "Atoxil" za liječenje protozojskih infekcija kao što su giardijaza, balantidijaza, izosporijaza.
Treba napomenuti da je zaraženost stanovništva ovim infekcijama nedavno dramatično porasla. Postoji nekoliko razloga - na primjer, infekcija putem hrane koja sadrži spore protozoa, ubodom insekata ili spolnim kontaktom. Arsenska kiselina se koristi kao polazni materijal u proizvodnji optičkih naočala, kao i u elektrotehnici. Derivat H3AsO4- njegova se natrijeva sol uspješno koristi u dermatologiji i ftiziologiji. Spojevi arsena koriste se u stomatologiji (arsenova pasta) kao lijek koji se koristi za smanjenje osjetljivosti na bol upaljenog živca kada se ukloni iz zubnog kanala.
Učinak kiseline na ljudski organizam
Kao što je ranije spomenuto, H3AsO4spada u drugu klasu povećane opasnosti - vrlo opasne tvari. Smrtonosnom dozom smatra se i sama kiselina i njezine soli u rasponu od 15 do 150 mg po kilogramu tjelesne težine. Uz opći učinak trovanja, arsenska kiselina uzrokuje nekrozu kože i sluznice unutarnjih organa: pluća, želuca, crijeva.
U laboratoriju, kada provodite eksperimente s arsenatima i H3AsO4obavezno koristite zaštitne rukavice, ipokusi se izvode ispod haube. U slučaju intoksikacije na razini stanice dolazi do poremećaja njenog enzimskog sustava, budući da su enzimi inaktivirani. U ljudskom tijelu, trovanje arsenatima dovodi do pareze, pa čak i paralize. U onkologiji se tijekom kemoterapije bilježe slučajevi trovanja miarsenolom i novarsenolom ako se ne poštuje režim doziranja. Prva pomoć kod trovanja solima arsenske kiseline sastoji se u trenutnom ispiranju želuca (na primjer, otopinom unitiola ili pripravaka silicijevog dioksida).
Za prevenciju akutnog zatajenja bubrega propisuje se hemodijaliza. Kao protuotrov, osim 5% otopine unitiola, može se koristiti protuotrov Strizhevskyja. Prije dolaska hitne pomoći kod kuće, otopina limunske kiseline može se koristiti za smanjenje razine opijenosti, zatim izazvati povraćanje i ispiranje želuca. Sve terapijske mjere moraju se provoditi u skladu sa strogim mirovanjem u krevetu pod nadzorom liječnika.
