آرسنیک اسید: خواص شیمیایی، فرمول. مواد بسیار خطرناک

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 17:45

تاثیر مواد شیمیایی مختلف بر بدن انسان مبهم است. بیشتر ترکیبات شناخته شده یا خنثی هستند یا نقش مثبتی در زندگی انسان دارند. اما گروهی از مواد وجود دارند که تهدیدی جدی برای سلامتی هستند. آنها به چندین کلاس تقسیم می شوند. اسید آرسنیک مورد بحث در این مقاله یکی از این ترکیبات شیمیایی سمی است. طبق طبقه بندی پذیرفته شده در حال حاضر، همراه با ترکیبات کلروفرم، سرب و لیتیوم در رده دوم خطر افزایش یافته قرار می گیرد. بیایید خواص اسید آرسنیک را با جزئیات بیشتر مطالعه کنیم.

ساختار مولکول و حالت تجمع ماده

این ترکیب در شرایط عادی ساختار کریستالی دارد. اسید آرسنیک که تری بازیک است، فرمول آن H₃AsO₄ است، هم نمک متوسط و هم اسیدی دارد. به عنوان مثال، پتاسیم هیدروژن آرسنات - K₂HAsO₄، سدیم دی هیدروآرسنات - NaH₂AsO4_{، آرسنات لیتیوم - Li}3_AsO4_{. با کلسینه کردن اسید آرسنیک، همی پتاکسید آرسنیک به دست می آید که به آن آرسنیک می گویندانیدرید کریستال های شفاف سفید آن یک توده شیشه ای شکل می دهد که در آب کمی حل می شود.}

تجزیه

H3AsO₄، همراه با اسید فرمیک و هیدروکسید سرب، یک الکترولیت نسبتا ضعیف است. بنابراین، در جدول یونیزاسیون مهمترین اسیدها، اسید ارتوآرسنیک دارای سه ثابت تفکیک است: 5.6 x 10^-3، 1.5 x 10^-7 و 3، 89 x 10^-12. این شاخص ها به طور کمی قدرت اسید را مشخص می کنند. مطابق با ثابت های تفکیک، در سری اسیدهای معدنی، H₃AsO_{4 جایگاهی بین اسیدهای کرومیک و آنتیموان اشغال می کند. شیمیدانان تجربی روسی A. L. و I. L. Agafonovs یک عبارت ریاضی را فرموله کردند که در آن وابستگی ثابت های تفکیک اول و دوم اسید آرسنیک را به دما در محدوده 0 تا 50 درجه سانتیگراد بدست آوردند.}

ویژگی های خواص شیمیایی

درجه اکسیداسیون اتم آرسنیک که بخشی از مولکول اسید است 5+ است. این نشان دهنده این واقعیت است که خود این ترکیب در واکنش های شیمیایی با سایر مواد، خواص اکسید کننده را نشان می دهد. بنابراین، هنگامی که با یدید پتاسیم، که به عنوان یک عامل کاهنده عمل می کند، در یک محیط اسیدی، در بین محصولات واکنش برهمکنش می کند، اسید آرسنیک H₃AsO_{3 را پیدا می کنیم.} . به یاد بیاورید که اسید آرسنیک، که فرمول آن H₃AsO_4، سه پایه است، به این معنی که در واکنش با قلیاها یا بازهای نامحلول می تواند سه نوع ایجاد کند. نمک ها: متوسط، هیدرو- و دی هیدروآرسنات. واکنش کیفی به یک یونAsO₄^3- در شیمی تجزیه، برهمکنش خود اسید آرسنیک یا نمک های آن با نمک های محلول نقره، به عنوان مثال، با نیترات است. در نتیجه، ما بارش Ag₃AsO_{4 رنگ قهوه را مشاهده می کنیم.}

روش یدومتری برای تعیین اسید آرسنیک

در شیمی تجزیه، یک کار مهم، تشخیص ترکیبات شیمیایی در محلول های مورد مطالعه است. اسید آرسنیک، که خواص شیمیایی آن را قبلاً در نظر گرفتیم، می‌توان با میکروروش یدومتری تشخیص داد. به 1 میلی لیتر از محلول آن به همان حجم 4 نیوتن ریخته می شود. محلول اسید هیدروکلریک و 1 میلی لیتر محلول یدید پتاسیم 4 درصد. آرسنیک sesquioxide به عنوان₂O_{3 تشکیل می شود.}

قدرت اکسید کنندگی اسید آرسنیک

همانطور که می دانید، H₃AsO_4، ، مانند اسید فسفریک، یک الکترولیت با قدرت متوسط است. کریستال های شفاف سفید آن در هوا محو می شوند و دارای ترکیب 2H₃AsO₄ х H_{2O هستند. نمک‌های آن که توسط فلزات قلیایی (هم متوسط و هم اسیدی) در محلول‌های آبی تشکیل می‌شوند دارای PH بیشتر از 7 هستند. آرسنات‌های لیتیوم، پتاسیم، سدیم و آمونیوم در آب بسیار محلول هستند، در حالی که نمک‌های محیط باقیمانده در آن حل نمی‌شوند. اسید آرسنیک یک عامل اکسید کننده خوب است. در واکنش‌های ردوکس، به اسید آرسنوس یا آرسین کاهش می‌یابد.}

H₃AsO₄ + 2e + 2H⁺=H₃AsO₃ + H_2O

H₃AsO₄ + 8e + 8H⁺=AsH ₃ + 4H_2O

علاوه بر این، اسید آرسنیک به راحتی فلزات مختلف، اسیدهای سولفیت و یدید و همچنین سولفید هیدروژن را اکسید می کند.

تولید اسید آرسنیک

در شرایط آزمایشگاهی، H₃AsO₄ را می توان از واکنش سسکوئی اکسید آرسنیک با اسید نیترات با حرارت دادن به دست آورد. این محصولات حاوی اکسید نیتریک سه ظرفیتی و H₃AsO_{4 هستند.راه دیگر برای به دست آوردن انحلال اکسید آرسنیک در آب است. اغلب برای به دست آوردن آن از اکسیداسیون و هیدرولیز همزمان تری آلکیل آرسنیت با محلول پراکسید هیدروژن که تا دمای 50 درجه سانتیگراد گرم شده است استفاده می شود. به طور همزمان، آب و الکل از مخلوط واکنش حذف می شوند. سپس محلول تبخیر شده و اسید آرسنیک با خلوص بالا بدست می آید. در طبیعت، مواد خام برای به دست آوردن اسید آرسنیک مواد معدنی است: آرسنولیت و آرسنوپیریت، که ذخایر آن در مناطق چلیابینسک و چیتا فدراسیون روسیه غنی است.}

استفاده از H3AsO4

با توجه به این واقعیت که اسید ارتوآرسنیک یکی از قوی ترین سموم است. استفاده از آن در صنعت و زندگی روزمره محدود است. نمک های رایج تر آرسنات ها هستند که سمیت آنها بسیار کمتر از سمیت خود H₃AsO_{4 است.} بنابراین در صنعت نجاری همراه با سولفات روی و نمک سدیم پنتا کلروفنل از اسید آرسنیک برای فرآوری چوب استفاده می شود. این روش تلفات ناشی از تخریب سلولز توسط قارچ را به حداقل می رساندعفونت و لارو سوسک های نجار. در پزشکی، H₃AsO_{4به عنوان بخشی از داروی "Atoxil" برای درمان عفونت های تک یاخته ای مانند ژیاردیازیس، بالانتیدازیس، ایزوسپوریازیس استفاده می شود..}

لازم به ذکر است که آلودگی جمعیت به این عفونت ها اخیراً افزایش چشمگیری داشته است. دلایل مختلفی وجود دارد - به عنوان مثال، عفونت از طریق مواد غذایی حاوی هاگ تک یاخته، از طریق نیش حشرات یا از طریق تماس جنسی. اسید آرسنیک به عنوان ماده اولیه در تولید شیشه های نوری و همچنین در مهندسی برق استفاده می شود. مشتق H₃AsO_{4- نمک سدیم آن با موفقیت در درماتولوژی و phthisiology استفاده می شود. ترکیبات آرسنیک در دندانپزشکی (خمیر آرسنیک) به عنوان دارویی برای کاهش حساسیت درد عصب ملتهب هنگام برداشتن آن از کانال دندان استفاده می شود.}

تاثیر اسید بر بدن انسان

همانطور که قبلاً ذکر شد، H₃AsO_{4 در دسته دوم افزایش خطر - مواد بسیار خطرناک - قرار می گیرد. دوز کشنده هم خود اسید و هم نمک های آن از 15 تا 150 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن انسان در نظر گرفته می شود. همراه با اثر مسمومیت عمومی، اسید آرسنیک باعث نکروز پوست و غشاهای مخاطی اندام های داخلی: ریه ها، معده، روده ها می شود.}

در آزمایشگاه، هنگام انجام آزمایش با آرسنات ها و H₃AsO_{4 حتما از دستکش های محافظ استفاده کنید، وآزمایش ها در زیر کاپوت انجام می شود. در صورت مسمومیت در سطح سلول، سیستم آنزیمی آن مختل می شود، زیرا آنزیم ها غیرفعال می شوند. در بدن انسان، مسمومیت با آرسنات منجر به فلج و حتی فلج می شود. در انکولوژی در طی شیمی درمانی موارد مسمومیت با میارسنول و نووارسنول در صورت عدم رعایت رژیم دوز ثبت می شود. کمک های اولیه برای مسمومیت با نمک های اسید آرسنیک شامل شستشوی فوری معده (مثلاً با محلول یونیتول یا دی اکسید سیلیکون) است.}

برای جلوگیری از نارسایی حاد کلیه، همودیالیز تجویز می شود. به عنوان پادزهر، علاوه بر محلول یونتیول 5 درصد، می توان از پادزهر Strizhevsky استفاده کرد. قبل از ورود آمبولانس اورژانس به خانه، می توان از محلول اسید سیتریک برای کاهش سطح مسمومیت، سپس استفراغ و شستشوی معده استفاده کرد. تمام اقدامات درمانی باید با رعایت استراحت مطلق و زیر نظر پزشک انجام شود.