Impactul diferitelor substanțe chimice asupra corpului uman este ambiguu. Majoritatea compușilor cunoscuți sunt fie neutri, fie joacă un rol pozitiv în viața umană. Dar există un grup de substanțe care reprezintă o amenințare gravă pentru sănătate. Ele sunt împărțite în mai multe clase. Acidul arsenic discutat în acest articol este un astfel de compus chimic toxic. Conform clasificării acceptate în prezent, este inclus în a doua clasă de pericol crescut, împreună cu compușii de cloroform, plumb și litiu. Să studiem proprietățile acidului arsenic mai detaliat.
Structura moleculei și starea de agregare a materiei
Acest compus are o structură cristalină în condiții normale. Fiind tribazic, acidul arsenic, a cărui formulă este H3AsO4, are atât săruri medii, cât și acide. De exemplu, arseniatul hidrogen de potasiu - K2HAsO4, dihidroarseniatul de sodiu - NaH2AsO4, arsenat de litiu - Li3AsO4. Prin calcinarea acidului arsenic se obține hemipentoxid de arsenic, numit arsenicanhidridă. Cristalele sale albe transparente formează o masă sticloasă, slab solubilă în apă.
Disocierea
H3AsO4, împreună cu acidul formic și hidroxidul de plumb, este un electrolit moderat slab. Deci, în tabelul de ionizare al celor mai importanți acizi, acidul ortoarsenic are trei constante de disociere: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 și 3, 89 x 10-12. Acești indicatori caracterizează cantitativ puterea acidului. În conformitate cu constantele de disociere, în seria acizilor anorganici, H3AsO4 ocupă o poziţie între acizii cromic şi antimoniu. Chimiștii experimentali ruși A. L. și I. L. Agafonovs au formulat o expresie matematică în care au derivat dependența primei și celei de-a doua constante de disociere a acidului arsenic de temperatură în intervalul de la 0°С la 50°С.
Caracteristici ale proprietăților chimice
Gradul de oxidare al atomului de arsen, care face parte din molecula de acid, este +5. Aceasta vorbește despre faptul că compusul în sine, în reacțiile chimice cu alte substanțe, prezintă proprietăți oxidante. Deci, atunci când interacționează cu iodura de potasiu, care acționează ca agent reducător, în mediu acid, printre produșii de reacție, vom găsi acid arsenic H3AsO3 . Amintiți-vă că acidul arsenic, a cărui formulă H3AsO4, este tribazic, ceea ce înseamnă că în reacțiile cu alcaline sau baze insolubile poate da trei tipuri de săruri: mediu, hidro- și dihidroarsenat. Reacția calitativă la un ionAsO43- în chimia analitică este interacțiunea acidului arsenic însuși sau a sărurilor sale cu sărurile solubile de argint, de exemplu, cu nitratul. Ca urmare, observăm precipitațiile Ag3AsO4 culoarea cafelei.
Metoda iodmetrică pentru determinarea acidului arsenic
În chimia analitică, o sarcină importantă este detectarea compușilor chimici în soluțiile studiate. Acidul arsenic, ale cărui proprietăți chimice am luat în considerare mai devreme, poate fi detectat prin micrometoda iodometriei. La 1 ml din soluția sa se toarnă același volum de 4N. soluție de acid clorhidric și 1 ml soluție de iodură de potasiu 4%. Se formează sesquioxidul de arsen As2O3.
Puterea de oxidare a acidului arsenic
După cum știți, H3AsO4, , ca și acidul fosforic, este un electrolit de rezistență medie. Cristalele sale albe transparente se estompează în aer și au compoziția 2H3AsO4 х H2O. Sărurile sale formate din metale alcaline (atât medii, cât și acide) în soluții apoase au un pH mai mare de 7. Arsenații de litiu, potasiu, sodiu și amoniu sunt foarte solubili în apă, în timp ce sărurile medii rămase nu se dizolvă în acesta. Acidul arsenic este un bun agent de oxidare. În reacțiile redox, se reduce la acid arsenos sau arzină.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
În plus, acidul arsenic oxidează cu ușurință diferite metale, acizi sulfiți și ioduri, precum și hidrogenul sulfurat.
Producerea de acid arsenic
În condiții de laborator, H3AsO4 poate fi obținut prin reacția sesquioxidului de arsen cu acidul azotat prin încălzire. Produsele conțin oxid nitric trivalent și H3AsO4. O altă modalitate de obținere este dizolvarea oxidului de arsenic în apă. Adesea, pentru a-l obține, se utilizează oxidarea și hidroliza simultană a arseniților trialchil cu o soluție de peroxid de hidrogen încălzită la 50 ° C. Simultan, apa și alcoolul sunt îndepărtate din amestecul de reacție. Apoi soluția este evaporată și se obține acid arsenic de în altă puritate. În natură, materiile prime pentru obținerea acidului arsenic sunt minerale: arsenolit și arsenopirit, ale căror zăcăminte sunt bogate în regiunile Chelyabinsk și Chita din Federația Rusă.
Utilizarea H3AsO4
Având în vedere faptul că acidul ortoarsenic este una dintre cele mai puternice otrăvuri. Utilizarea sa în industrie și viața de zi cu zi este limitată. Sărurile mai comune sunt arseniații, a căror toxicitate este mult mai mică decât cea a H3AsO4 în sine. Deci, în industria prelucrării lemnului, împreună cu sulfatul de zinc și sarea de sodiu pentaclorofenol, acidul arsenic este folosit pentru prelucrarea lemnului. Această metodă reduce la minimum pierderile din distrugerea celulozei de către fungiinfectii si larve de gandaci de tamplar. În medicină, H3AsO4este utilizat ca parte a medicamentului „Atoxil” pentru tratamentul infecțiilor cu protozoare, cum ar fi giardioza, balantidiaza, isosporiaza.
De remarcat faptul că infecția populației cu aceste infecții a crescut în ultimul timp dramatic. Există mai multe motive - de exemplu, infecția prin alimente care conțin spori de protozoare, prin mușcături de insecte sau prin contact sexual. Acidul arsenic este folosit ca materie primă în producția de ochelari optici, precum și în inginerie electrică. Derivat H3AsO4- sarea sa de sodiu este folosită cu succes în dermatologie și ftiziologie. Compușii de arsenic sunt utilizați în stomatologie (pastă de arsenic) ca medicament utilizat pentru a reduce sensibilitatea la durere a unui nerv inflamat atunci când este îndepărtat din canalul dentar.
Efectul acidului asupra corpului uman
Așa cum am menționat mai devreme, H3AsO4este inclus în a doua clasă de pericol crescut - substanțe extrem de periculoase. Doza letală este considerată a fi atât acidul în sine, cât și sărurile sale, cuprinse între 15 și 150 mg per kilogram de greutate corporală umană. Împreună cu efectul de otrăvire generală, acidul arsenic provoacă necroza pielii și a mucoaselor organelor interne: plămâni, stomac, intestine.
În laborator, atunci când efectuați experimente cu arseniați și H3AsO4asigurați-vă că folosiți mănuși de protecție șiexperimentele se desfășoară sub capotă. În cazul intoxicației la nivel celular, sistemul ei enzimatic este perturbat, deoarece enzimele sunt inactivate. În corpul uman, otrăvirea cu arseniați duce la pareză și chiar paralizie. In oncologie, in timpul chimioterapiei se inregistreaza cazuri de intoxicatie cu miarsenol si novarsenol daca nu se respecta regimul de dozare. Primul ajutor pentru otrăvirea cu săruri de acid arsenic constă în lavajul gastric imediat (de exemplu, cu o soluție de preparate unitiol sau dioxid de siliciu).
Pentru a preveni insuficienta renala acuta, se prescrie hemodializa. Ca antidot, pe lângă o soluție de unithiol 5%, se poate folosi și antidotul lui Strizhevsky. Înainte de sosirea unei ambulanțe de urgență la domiciliu, se poate folosi o soluție de acid citric pentru a reduce nivelul de intoxicație, apoi induce vărsături și lavaj gastric. Toate măsurile terapeutice trebuie efectuate cu respectarea strictă a repausului la pat, sub supravegherea unui medic.
