Arsensäure (H3AsO4) Eigenschaften, Risiken und Nutzen

Die ArsensäureWasserstoffarsenat oder Orthoarsensäure ist eine chemische Verbindung, deren Formel H3AsO4 ist. Eine Arsenoxsäure umfasst eine Oxogruppe und drei Hydroxylgruppen, die an ein zentrales Arsenatom gebunden sind. Seine Struktur ist in Fig. 1 dargestellt (CHEBI: 18231 - Arsensäure, S.F.).

Seine Struktur ist analog zu Phosphorsäure (Royal Society of Chemistry, 2015) und kann wie folgt umgeschrieben werden: AsO (OH) 3. Diese Verbindung wird durch Behandeln von Arsentrioxid mit Stickstoffmonoxid gemäß der folgenden Reaktion hergestellt: As2O3 + 2H2O + 2HNO3 → 2H3AsO4 + N2O3.

Die resultierende Lösung wird abgekühlt farblose Kristalle des Hemihydrats H3AsO4 · ½H2O obwohl Dihydrat H3AsO4 2H2O tritt zu geben, wenn die Kristallisation bei niedrigeren Temperaturen stattfindet (Budavari, 1996).

Arsensäure ist eine extrem toxische Verbindung. Viele Sicherheitsblätter empfehlen, möglichst keinen Kontakt zu vermeiden.

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Arsensäure
• 2 Reaktivität und Gefahren
  • 2.1 Bei Augenkontakt
  • 2.2 Bei Hautkontakt
  • 2.3 Im Falle der Einnahme
  • 2.4 Nach Einatmen
• 3 Verwendet
• 4 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften von Arsensäure

Die Arsensäure ist ein hygroskopischer Feststoff weißer Farbe. Ihr Aussehen ist in 2 gezeigt.

In wässriger Lösung ist es eine viskose und transparente hygroskopische Flüssigkeit (National Center for Biotechnology Information, 2017). Sein Molekulargewicht beträgt 141,94 g / mol und seine Dichte beträgt 2,5 g / ml. Sein Schmelzpunkt ist 35,5ºC und sein Siedepunkt ist 120ºC, wo er sich zersetzt.

Arsensäure ist in Wasser sehr löslich, kann 16,7 g pro 100 ml lösen und ist auch in Alkohol löslich. Die Verbindung hat einen pKa-Wert von 2,19 für die erste Deprotonierung und 6,94 und 11,5 für die zweite und dritte Deprotonierung (Royal Society of Chemistry, 2015).

Arsensäure ist ein Oxidationsmittel. Es kann Stahl korrodieren und mit galvanisierten Metallen und Messing reagieren.

Arsen-Säure-Lösungen können bei Kontakt mit aktiven Metallen, wie Zink und Aluminium, hochgiftiges gasförmiges Arsin (AsH3) entwickeln. Wenn es bis zur Zersetzung erhitzt wird, erzeugt es giftige Dämpfe von metallischem Arsen.

Die Lösung ist schwach sauer und schwach oxidierend. Reaktionen mit Alkalien etwas Wärme zu erzeugen, und die ausgefällten Arsenate (Arsensäure, LIQUID, 2016).

Reaktivität und Gefahren

Arsensäure ist eine stabile, nicht brennbare Verbindung, die gegenüber Metallen korrosiv sein kann. Die Verbindung ist hochgiftig und ein Karzinogen für den Menschen bestätigt.

Einatmen, Verschlucken oder Kontakt der Haut mit dem Material kann zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen. Kontakt mit der geschmolzenen Substanz kann schwere Verbrennungen an Haut und Augen verursachen.

Vermeiden Sie Kontakt mit der Haut. Die Auswirkungen von Kontakt oder Einatmen können sich verzögern. Feuer kann reizende, ätzende und / oder giftige Gase erzeugen. Abwasserkontrollprodukt oder Feuerverdünnung kann korrosiv und / oder toxisch sein und Kontamination verursachen.

Die Symptome einer Arsenvergiftung sind Husten und Kurzatmigkeit bei Inhalation. Es kann auch Rötung in der Haut, Schmerzen und ein brennendes Gefühl geben, wenn es damit in Kontakt kommt. Schließlich sind beim Verschlucken Symptom Rötung und Augenschmerzen, Halsschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall und Krämpfe.

Bei Augenkontakt

Sie sollten für mindestens 15 Minuten mit Wasser gewaschen werden, gelegentlich die oberen und unteren Augenlider bis keine Anzeichen von chemischen Einheiten anheben.

Bei Hautkontakt

Sofort mit viel Wasser und Seife mindestens 15 Minuten lang abwaschen und kontaminierte Kleidung und Schuhe ausziehen. Cover brennt mit einer trockenen sterilen Bandage (sicher, nicht fest).

Im Falle der Einnahme

Spülen Sie den Mund und versorgen Sie das bewusste Opfer mit viel Wasser, um die Säure zu verdünnen. In diesem Fall sollte Magenspülung verwendet werden und kein Erbrechen auslösen.

Bei Einatmen

Künstliche Beatmung sollte bei Bedarf zur Verfügung gestellt werden. Die Mund-zu-Mund-Methode sollte nicht angewendet werden, wenn das Opfer die Substanz eingenommen oder inhaliert hat.

Die Beatmung sollte mit Hilfe einer Taschenmaske erfolgen, die mit einem Einwegventil oder einem anderen geeigneten medizinischen Atemgerät ausgestattet ist. Das Opfer sollte an einen kühlen Ort gebracht und warm und in Ruhe gehalten werden.

In allen Fällen sollte sofortige ärztliche Hilfe beantragt werden (Nationales Institut für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz, 2015).

Arsensäure ist schädlich für die Umwelt. Die Substanz ist sehr giftig für Wasserorganismen. Es müssen Schritte unternommen werden, um die Freisetzung dieser chemischen Verbindung zu begrenzen.

Verwendet

Arsen hat aufgrund seiner hohen Toxizität nur begrenzte Verwendungsmöglichkeiten. Diese Verbindung wurde jedoch als Pestizid und Bodensterilisator verwendet, obwohl sie derzeit veraltet ist (University of Hertfordshire, 2016).

Seit 1995 wird es auch in der Holzverarbeitung und als Trockenmittel in der Baumwollproduktion eingesetzt. Durch das Besprühen der Pflanzen trocknen die Blätter schnell, ohne dass sie fallen. Die Pflanze muss trocken genug sein, damit die Baumwollkapseln leicht herauskommen können.

Arsensäure wird bei der Herstellung von Glas verwendet. Obwohl in den Aufzeichnungen die Substanz als Vermittler betrachtet wird, scheint diese Verwendung von Arsensäure eher wie ein "Verarbeitungsmittel" zu sein, ähnlich der Verwendung von Diarsentrioxid (As2O3) als Veredelungsmittel.

Diese Verbindung baut die Sauerstoffbindungen zwischen anderen Elementen durch die Redoxreaktion auf und produziert gasförmigen Sauerstoff, der hilft, Blasen im Glas zu beseitigen (Position Paper der European Glass Industries on the, 2012).

Arsanilsäure oder 4-Aminophenylarsonsäure ist ein Derivat von Orthoarsensäure. Es wird als veterinärmedizinisches antibakterielles arsenales Arzneimittel verwendet, das zur Vorbeugung und Behandlung von Schweinedysenterie (ARSENIC ACID, S.F.) verwendet wird.

Arsenat ist ein Salz oder Ester der Arsensäure, der ein negatives Ion von AsO43- aufweist. Arsenat ähnelt in vielerlei Hinsicht Phosphat, da Arsen und Phosphor in derselben Gruppe (Spalte) des Periodensystems vorkommen.

Arsenat kann anorganisches Phosphat in der Glykolyse-Stufe ersetzen, die 1,3-Bisphosphoglycerat produziert, wobei stattdessen 1-Arsen-3-Phosphoglycerat erzeugt wird. Dieses Molekül ist instabil und hydrolysiert schnell und bildet das nächste Zwischenprodukt auf dem Weg, 3-Phosphoglycerat.

Daher geht die Glykolyse weiter, aber das ATP-Molekül, das aus 1,3-Bisphosphoglycerat entstehen würde, geht verloren. Arsenat ist ein Entkoppler der Glykolyse, was seine Toxizität erklärt.

Einige Arten von Bakterien erhalten ihre Energie, indem sie verschiedene Brennstoffe oxidieren und gleichzeitig die Arsenite zu Arseniten reduzieren. Die beteiligten Enzyme sind als Arsenat-Reduktasen bekannt.

Im Jahr 2008 wurden Bakterien entdeckt, die eine Version der Photosynthese mit Arseniten als Elektronendonoren verwenden, um Arsenate zu produzieren (so wie bei der normalen Photosynthese Wasser als Elektronendonor verwendet wird, um molekularen Sauerstoff zu erzeugen).

Die Forscher vermuteten, dass diese photosynthetischen Organismen in der Vergangenheit die Arsenate produzierten, die den Arsenat-reduzierenden Bakterien das Gedeihen ermöglichten (Human Metabolome Database, 2017).

Referenzen

1. Arsensäure. (S.F.) Von chemicalland21.com abgerufen.
2. ARSENSÄURE, FLÜSSIG. (2016). Von cameochemicals.noa.gov.
3. Budavari, S. (. (1996) Merck Index - Eine Enzyklopädie von Chemikalien, Drogen und Biologika, Whitehouse Station, NJ: Merck and Co.
4. CHEBI: 18231 - Arsensäure. (S.F.) Von ebi.ac.uk abgerufen.
5. Humane Metabolom-Datenbank. (2017, 2. März). Metaboard für Arsenat anzeigen. Von hmdb.ca abgerufen.
6. Nationales Zentrum für Biotechnologie-Information ... (4. März 2017). PubChem Compound-Datenbank; CID = 234,. Von PubChem abgerufen.
7. Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheit. (2015, 22. Juli). Arsensäure. Von cdc.gov abgerufen.
8. Positionspapier der Europäischen Glasindustrie auf der. (2012, 18. September). Gewonnen aus glasallianceeurope.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Arsensäure. Von Chemspider wiederhergestellt.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Phosphorsäure. Von Chemspider wiederhergestellt.
11. Universität von Hertfordshire. (2016, 13. Januar). Arsensäure Von PPDB abgerufen.