กรดอาร์เซนิก : คุณสมบัติทางเคมี สูตร. สารอันตรายสูง

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-02 17:57

ผลกระทบของสารเคมีต่างๆ ต่อร่างกายมนุษย์มีความคลุมเครือ สารประกอบที่รู้จักส่วนใหญ่เป็นกลางหรือมีบทบาทเชิงบวกในชีวิตมนุษย์ แต่มีสารกลุ่มหนึ่งที่เป็นภัยต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง พวกเขาแบ่งออกเป็นหลายชั้นเรียน กรดสารหนูที่กล่าวถึงในบทความนี้เป็นสารเคมีที่เป็นพิษชนิดหนึ่ง ตามการจำแนกประเภทที่ยอมรับในปัจจุบัน มันรวมอยู่ในระดับที่สองของอันตรายที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับคลอโรฟอร์ม ตะกั่วและสารประกอบลิเธียม มาศึกษาคุณสมบัติของกรดอาร์เซนิกแบบละเอียดกัน

โครงสร้างของโมเลกุลและสถานะของการรวมตัวของสสาร

สารนี้มีโครงสร้างเป็นผลึกภายใต้สภาวะปกติ กรดไทรเบสิก (tribasic) กรดสารหนู ซึ่งมีสูตรคือ H₃AsO₄ มีทั้งเกลือปานกลางและเกลือที่เป็นกรด ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมไฮโดรเจนอาร์เซเนต - K₂HAsO₄ โซเดียมไดไฮโดรอาร์เซเนต - NaH₂AsO4_{, ลิเธียม arsenate - Li}3_AsO4_{. โดยการเผากรดสารหนูจะได้สารหนูเฮมิเพนออกไซด์เรียกว่าสารหนูแอนไฮไดรด์ ผลึกใสสีขาวก่อตัวเป็นก้อนคล้ายแก้ว ละลายในน้ำได้ไม่ดี}

ความแตกแยก

H3AsO₄ ร่วมกับกรดฟอร์มิกและตะกั่วไฮดรอกไซด์เป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อนปานกลาง ดังนั้น ในตารางไอออไนเซชันของกรดที่สำคัญที่สุด กรดออร์โธอาร์เซนิกมีค่าคงที่การแยกตัวสามตัว: 5.6 x 10^-3, 1.5 x 10^-7 และ 3, 89 x 10^-12 ตัวชี้วัดเหล่านี้แสดงลักษณะเชิงปริมาณของความแรงของกรด ตามค่าคงที่การแยกตัว ในชุดของกรดอนินทรีย์ H₃AsO_{4 ตรงบริเวณตำแหน่งระหว่างกรดโครมิกและพลวง นักเคมีทดลองชาวรัสเซีย A. L. และ I. L. Agafonovs ได้กำหนดนิพจน์ทางคณิตศาสตร์โดยอาศัยค่าคงที่การแยกตัวที่หนึ่งและที่สองของกรดอาร์เซนิกกับอุณหภูมิในช่วงตั้งแต่ 0°C ถึง 50°C}

คุณสมบัติของคุณสมบัติทางเคมี

ระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมของสารหนูซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลของกรดคือ +5 สิ่งนี้บ่งบอกถึงความจริงที่ว่าสารประกอบในปฏิกิริยาเคมีกับสารอื่น ๆ แสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ ดังนั้น เมื่อมันทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมไอโอไดด์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ ในตัวกลางที่เป็นกรด ในบรรดาผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา เราจะพบกรดสารหนู H₃AsO₃ . จำได้ว่ากรดสารหนูซึ่งมีสูตร H₃AsO_4, เป็นไทรเบสิกซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยากับด่างหรือเบสที่ไม่ละลายน้ำสามารถให้สามประเภท ของเกลือ: ปานกลาง ไฮโดร- และไดไฮโดรอาร์เซเนต ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไอออนAsO₄^3- ในเคมีวิเคราะห์คือปฏิกิริยาของกรดอาร์เซนิกเองหรือเกลือของมันกับเกลือแร่ที่ละลายน้ำได้ เช่น กับไนเตรต เป็นผลให้เราสังเกตปริมาณน้ำฝนของ Ag₃AsO_{4 สีกาแฟ}

วิธีไอโอโดเมตริกสำหรับกำหนดกรดอาร์เซนิก

ในเคมีวิเคราะห์ งานที่สำคัญคือการตรวจหาสารประกอบทางเคมีในสารละลายที่ศึกษา กรดอาร์เซนิกซึ่งเป็นคุณสมบัติทางเคมีที่เราพิจารณาก่อนหน้านี้สามารถตรวจพบได้โดยไมโครเมธอดของไอโอโดเมตรี สารละลาย 1 มล. เทปริมาตร 4N เท่ากัน สารละลายกรดไฮโดรคลอริกและสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ 4% 1 มล. สารหนู sesquioxide As₂O_{3 ก่อตัวขึ้น}

พลังออกซิไดซ์ของกรดอาร์เซนิก

ดังที่คุณทราบ H₃AsO_4, เช่นเดียวกับกรดฟอสฟอริก เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่มีความแรงปานกลาง ผลึกใสสีขาวของมันเบลอในอากาศและมีองค์ประกอบ 2H₃AsO₄ х H_{2O. เกลือที่เกิดจากโลหะอัลคาไล (ทั้งปานกลางและเป็นกรด) ในสารละลายในน้ำมีค่า pH มากกว่า 7 ลิเธียม โพแทสเซียม โซเดียม และอาร์เซเนตแอมโมเนียมละลายได้ดีในน้ำ ในขณะที่เกลือขนาดกลางที่เหลือไม่ละลายในน้ำ กรดสารหนูเป็นสารออกซิไดซ์ที่ดี ในปฏิกิริยารีดอกซ์ จะลดลงเป็นกรดสารหนูหรืออาร์ซีน}

H₃AsO₄ + 2e + 2H⁺=H₃AsO₃ + H_2O

H₃AsO₄ + 8e + 8H⁺=AsH ₃ + 4H_2O

นอกจากนี้ กรดอาร์เซนิกยังสามารถออกซิไดซ์โลหะต่างๆ กรดซัลไฟต์และไอโอไดด์ รวมทั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้อย่างง่ายดาย

การผลิตกรดอาร์เซนิก

ในห้องปฏิบัติการ H₃AsO₄ สามารถรับได้โดยปฏิกิริยาของสารหนูเซควิออกไซด์กับกรดไนเตรตโดยการให้ความร้อน ผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยไตรวาเลนต์ไนตริกออกไซด์และ H₃AsO_{4 อีกวิธีที่จะได้รับคือการละลายของสารหนูออกไซด์ในน้ำ บ่อยครั้งเพื่อให้ได้มาซึ่งการเกิดออกซิเดชันและการไฮโดรไลซิสของ Trialkyl arsenites พร้อมกันด้วยสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ให้ความร้อนถึง 50 ° C พร้อมกัน น้ำและแอลกอฮอล์จะถูกลบออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยา จากนั้นสารละลายจะระเหยและได้กรดสารหนูที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยธรรมชาติแล้ว วัตถุดิบในการรับกรดสารหนูคือแร่ธาตุ ได้แก่ อาร์เซโนไลต์และอาร์เซโนไพไรต์ ซึ่งเป็นแหล่งสะสมที่อุดมไปด้วยภูมิภาคเชเลียบินสค์และชิตาของสหพันธรัฐรัสเซีย}

ใช้ H3AsO4

เนื่องจากกรดออร์โธอาร์เซนิกเป็นพิษร้ายแรงชนิดหนึ่ง การใช้งานในอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันมีจำกัด เกลือที่พบบ่อยกว่าคือ arsenates ซึ่งมีความเป็นพิษน้อยกว่า H₃AsO_{4 เอง} ดังนั้น ในอุตสาหกรรมงานไม้ ร่วมกับซิงค์ซัลเฟตและเกลือโซเดียมเพนตาคลอโรฟีนอล กรดอาร์เซนิกใช้สำหรับการแปรรูปไม้ วิธีนี้ช่วยลดการสูญเสียจากการทำลายเซลลูโลสโดยเชื้อราการติดเชื้อและตัวอ่อนของแมลงเต่าทอง ในทางการแพทย์ H₃AsO_{4ถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของยา "Atoxil" ในการรักษาโรคติดเชื้อโปรโตซัว เช่น โรคไจอาร์เดีย, balantidiasis, isosporiasis.}

ควรสังเกตว่าการติดเชื้อของประชากรที่ติดเชื้อเหล่านี้ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเร็วๆ นี้ มีหลายสาเหตุ เช่น การติดเชื้อจากอาหารที่มีสปอร์ของโปรโตซัว แมลงกัดต่อย หรือการมีเพศสัมพันธ์ กรดอาร์เซนิกใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นในการผลิตแว่นตาออพติคอลและในงานวิศวกรรมไฟฟ้า อนุพันธ์ H₃AsO_{4- เกลือโซเดียมถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในด้านโรคผิวหนังและเภสัชวิทยา สารหนูถูกนำมาใช้ในทางทันตกรรม (สารหนูวาง) เป็นยาที่ใช้ในการลดความไวต่อความเจ็บปวดของเส้นประสาทอักเสบเมื่อนำออกจากคลองทันตกรรม}

ผลของกรดต่อร่างกายมนุษย์

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ H₃AsO_{4 รวมอยู่ในระดับที่สองของอันตรายที่เพิ่มขึ้น - สารอันตรายสูง ปริมาณที่อันตรายถึงชีวิตถือเป็นทั้งกรดและเกลือที่มีตั้งแต่ 15 ถึง 150 มก. ต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัวมนุษย์ นอกจากผลกระทบจากพิษทั่วไปแล้ว กรดสารหนูยังทำให้เกิดเนื้อร้ายของผิวหนังและเยื่อเมือกของอวัยวะภายใน ได้แก่ ปอด กระเพาะอาหาร ลำไส้}

ในห้องปฏิบัติการ เมื่อทำการทดลองกับสารหนูและ H₃AsO_{4 โปรดใช้ถุงมือป้องกันและการทดลองจะดำเนินการภายใต้ประทุน ในกรณีที่มึนเมาในระดับเซลล์ ระบบเอนไซม์จะถูกรบกวน เนื่องจากเอนไซม์จะหยุดทำงาน ในร่างกายมนุษย์พิษจากสารหนูทำให้เกิดอัมพฤกษ์และเป็นอัมพาต ในด้านเนื้องอกวิทยา ในระหว่างการรักษาด้วยเคมีบำบัด กรณีของยา miarsenol และ novarsenol เป็นพิษจะถูกบันทึกหากไม่ปฏิบัติตามสูตรการให้ยา การปฐมพยาบาลเบื้องต้นสำหรับการเป็นพิษด้วยเกลือของกรดสารหนูประกอบด้วยการล้างกระเพาะอาหารทันที (เช่น ด้วยสารละลายของ unitiol หรือการเตรียมซิลิกอนไดออกไซด์)}

เพื่อป้องกันภาวะไตวายเฉียบพลัน กำหนดให้ฟอกไต เป็นยาแก้พิษ นอกเหนือจากสารละลาย unithiol 5% แล้ว ยาแก้พิษของ Strizhevsky ยังสามารถใช้ได้ ก่อนการมาถึงของรถพยาบาลฉุกเฉินที่บ้าน สามารถใช้สารละลายกรดซิตริกเพื่อลดระดับของอาการมึนเมา จากนั้นกระตุ้นให้อาเจียนและล้างกระเพาะ มาตรการการรักษาทั้งหมดต้องปฏิบัติตามการพักผ่อนบนเตียงที่เข้มงวดภายใต้การดูแลของแพทย์