Uticaj različitih hemikalija na ljudski organizam je dvosmislen. Većina poznatih spojeva su ili neutralni ili imaju pozitivnu ulogu u ljudskom životu. Ali postoji grupa supstanci koje predstavljaju ozbiljnu prijetnju zdravlju. Podijeljeni su u nekoliko klasa. Arsenska kiselina o kojoj se govori u ovom članku je jedno takvo toksično hemijsko jedinjenje. Prema trenutno prihvaćenoj klasifikaciji, spada u drugu klasu povećane opasnosti, zajedno sa jedinjenjima hloroforma, olova i litijuma. Hajde da detaljnije proučimo svojstva arsenske kiseline.
Struktura molekula i stanje agregacije materije
Ovo jedinjenje ima kristalnu strukturu u normalnim uslovima. Budući da je trobazna, arsenska kiselina, čija je formula H3AsO4, sadrži i srednje i kisele soli. Na primjer, kalijum hidrogen arsenat - K2HAsO4, natrijum dihidroarsenat - NaH2AsO4, litijum arsenat - Li3AsO4. Kalciniranjem arsenske kiseline dobija se arsenov hemipentoksid, nazvan arsenanhidrid. Njegovi bijeli prozirni kristali formiraju staklastu masu, slabo topljivu u vodi.
Disociacija
H3AsO4, zajedno sa mravljom kiselinom i olovnim hidroksidom, je umjereno slab elektrolit. Dakle, u tabeli ionizacije 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 jačinu kiseline. U skladu sa konstantama disocijacije, u nizu neorganskih kiselina, H3AsO4 zauzima poziciju između hromne i antimonove kiseline. Ruski eksperimentalni hemičari A. L. i I. L. Agafonovs formulisali su matematički izraz u kojem su izveli zavisnost prve i druge konstante disocijacije arsenske kiseline od temperature u opsegu od 0°C do 50°C.
Karakteristike hemijskih svojstava
Stepen oksidacije atoma arsena, koji je dio molekula kiseline, je +5. To govori o tome da sam spoj, u kemijskim reakcijama s drugim supstancama, ispoljava oksidirajuća svojstva. Dakle, kada stupi u interakciju s kalijevim jodidom, koji djeluje kao redukcijsko sredstvo, u kiseloj sredini, među produktima reakcije, naći ćemo arsensku kiselinu H3AsO3 . Podsjetimo da je arsenska kiselina, čija je formula H3AsO4, trobazna, što znači da u reakcijama sa alkalijama ili nerastvorljivim bazama može dati tri vrste soli: srednje, hidro- i dihidroarsenati. Kvalitativna reakcija na jonAsO43- u analitičkoj hemiji je interakcija same arsenske kiseline ili njenih soli sa rastvorljivim solima srebra, na primer, sa nitratom. Kao rezultat toga, posmatramo precipitaciju Ag3AsO4 boja kafe.
Jodometrijska metoda za određivanje arsenske kiseline
U analitičkoj hemiji važan zadatak je detekcija hemijskih jedinjenja u proučavanim rastvorima. Arsenska kiselina, čija smo hemijska svojstva ranije razmatrali, može se otkriti mikrometodom jodometrije. U 1 ml njegovog rastvora sipa se isti volumen 4N. rastvora hlorovodonične kiseline i 1 ml 4% rastvora kalijum jodida. Arsenov seskvioksid As2O3 nastaje.
Oksidirajuća moć arsenske kiseline
Kao što znate, H3AsO4, , kao i fosforna kiselina, je elektrolit srednje jačine. Njegovi bijeli prozirni kristali zamagljuju se u zraku i imaju kompoziciju 2H3AsO4 h H2O. Njegove soli formirane od alkalnih metala (i srednjih i kiselih) u vodenim rastvorima imaju pH veći od 7. Litijum, kalijum, natrijum i amonijum arsenati su visoko rastvorljivi u vodi, dok se preostale srednje soli u njoj ne otapaju. Arsenska kiselina je dobro oksidaciono sredstvo. U redoks reakcijama se redukuje u arsenovu kiselinu ili arsin.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Pored toga, arsenska kiselina lako oksidira različite metale, sulfite i jodidne kiseline, kao i sumporovodik.
Proizvodnja arsenske kiseline
U laboratorijskim uslovima, H3AsO4 se može dobiti reakcijom arsenik seskvioksida sa nitratnom kiselinom zagrijavanjem. Proizvodi sadrže trovalentni dušikov oksid i H3AsO4. Drugi način da se dobije je otapanje arsenik oksida u vodi. Često se za njegovo dobivanje koristi istovremena oksidacija i hidroliza trialkil arsenita otopinom vodikovog peroksida zagrijanom na 50 ° C. Istovremeno, voda i alkohol se uklanjaju iz reakcione smjese. Zatim se otopina ispari i dobije se arsenska kiselina visoke čistoće. U prirodi, sirovine za dobijanje arsenske kiseline su minerali: arsenolit i arsenopirit, čija su nalazišta bogata u regijama Čeljabinsk i Čita u Ruskoj Federaciji.
Upotreba H3AsO4
S obzirom na činjenicu da je ortoarsenska kiselina jedan od najjačih otrova. Njegova upotreba u industriji i svakodnevnom životu je ograničena. Češće soli su arsenati, čija je toksičnost mnogo manja od one same H3AsO4. Dakle, u drvoprerađivačkoj industriji, zajedno sa cink sulfatom i pentaklorofenol natrijum soli, arsenska kiselina se koristi za obradu drveta. Ova metoda minimizira gubitke od uništavanja celuloze gljivicominfekcije i larve stolarskih buba. U medicini se H3AsO4koristi kao dio lijeka "Atoxil" za liječenje protozoalnih infekcija kao što su giardijaza, balantidijaza, izosporijaza.
Treba napomenuti da je zaraženost stanovništva ovim infekcijama u posljednje vrijeme dramatično porasla. Postoji nekoliko razloga - na primjer, infekcija putem hrane koja sadrži spore protozoa, ubodom insekata ili seksualnim kontaktom. Arsenska kiselina se koristi kao polazni materijal u proizvodnji optičkih stakala, kao i u elektrotehnici. Derivat H3AsO4- njegova natrijumova so se uspešno koristi u dermatologiji i ftiziologiji. Jedinjenja arsena se koriste u stomatologiji (arsenova pasta) kao lijek koji se koristi za smanjenje osjetljivosti na bol upaljenog živca kada se ukloni iz zubnog kanala.
Uticaj kiseline na ljudski organizam
Kao što je ranije pomenuto, H3AsO4spada u drugu klasu povećane opasnosti - visoko opasne supstance. Smrtonosnom dozom smatra se i sama kiselina i njene soli u rasponu od 15 do 150 mg po kilogramu tjelesne težine. Uz opšte dejstvo trovanja, arsenska kiselina izaziva nekrozu kože i sluzokože unutrašnjih organa: pluća, želuca, creva.
U laboratoriji, prilikom izvođenja eksperimenata sa arsenatima i H3AsO4obavezno koristite zaštitne rukavice, ieksperimenti se izvode ispod haube. U slučaju intoksikacije na nivou ćelije dolazi do poremećaja njenog enzimskog sistema, jer se enzimi inaktiviraju. U ljudskom tijelu, trovanje arsenatima dovodi do pareze, pa čak i paralize. U onkologiji, tokom kemoterapije, bilježe se slučajevi trovanja miarsenolom i novarsenolom ako se ne poštuje režim doziranja. Prva pomoć kod trovanja solima arsenske kiseline sastoji se u hitnom ispiranju želuca (na primjer, otopinom unitiola ili preparata silicijum dioksida).
Za prevenciju akutnog zatajenja bubrega propisuje se hemodijaliza. Kao protuotrov, pored 5% otopine unitiola, može se koristiti i Strizhevskyjev protuotrov. Prije dolaska hitne pomoći kući, otopina limunske kiseline može se koristiti za smanjenje razine intoksikacije, zatim izazvati povraćanje i ispiranje želuca. Sve terapijske mjere se moraju provoditi u skladu sa strogim mirovanjem u krevetu pod nadzorom ljekara.
