Vliv různých chemikálií na lidské tělo je nejednoznačný. Většina známých sloučenin je buď neutrální, nebo hraje v lidském životě pozitivní roli. Existuje ale skupina látek, které vážně ohrožují zdraví. Jsou rozděleny do několika tříd. Kyselina arsenová diskutovaná v tomto článku je jednou z takových toxických chemických sloučenin. Podle aktuálně uznávané klasifikace je zařazen do druhé třídy zvýšené nebezpečnosti spolu se sloučeninami chloroformu, olova a lithia. Pojďme si vlastnosti kyseliny arsenové prostudovat podrobněji.
Struktura molekuly a stav agregace hmoty
Tato sloučenina má za normálních podmínek krystalickou strukturu. Kyselina arsenová, jejíž vzorec je H3AsO4, má střední i kyselé soli, protože je trojsytná. Například hydrogenarzeničnan draselný - K2HAsO4, dihydroarsenát sodný - NaH2AsO4, arzeničnan lithný - Li3AsO4. Kalcinací kyseliny arsenové se získává hemipentoxid arsenitý, zvaný arsenanhydrid. Jeho bílé průhledné krystaly tvoří sklovitou hmotu, špatně rozpustnou ve vodě.
Disociace
H3AsO4 je spolu s kyselinou mravenčí a hydroxidem olovnatým středně slabým elektrolytem. Takže v ionizační tabulce nejdůležitějších kyselin má kyselina orthoarsenová tři disociační konstanty: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 a 3, 89 x 10-12. Tyto indikátory kvantitativně charakterizují sílu kyseliny. V souladu s disociačními konstantami v řadě anorganických kyselin zaujímá H3AsO4 pozici mezi kyselinou chromovou a antimonovou. Ruští experimentální chemici A. L. a I. L. Agafonovs formulovali matematický výraz, ve kterém odvodili závislost první a druhé disociační konstanty kyseliny arsenové na teplotě v rozsahu od 0°С do 50°С.
Vlastnosti chemických vlastností
Stupeň oxidace atomu arsenu, který je součástí molekuly kyseliny, je +5. To hovoří o skutečnosti, že samotná sloučenina v chemických reakcích s jinými látkami vykazuje oxidační vlastnosti. Takže když interaguje s jodidem draselným, který působí jako redukční činidlo, v kyselém prostředí mezi reakčními produkty, najdeme kyselinu arsenovou H3AsO3 . Připomeňme, že kyselina arsenová, jejíž vzorec H3AsO4, je tribazická, což znamená, že při reakcích s alkáliemi nebo nerozpustnými bázemi může poskytovat tři typy solí: střední, hydro- a dihydroarsenáty. Kvalitativní reakce na iontAsO43- v analytické chemii je interakce samotné kyseliny arsenové nebo jejích solí s rozpustnými stříbrnými solemi, například s dusičnany. V důsledku toho pozorujeme srážení Ag3AsO4 barva kávy.
Jodometrická metoda pro stanovení kyseliny arsenové
V analytické chemii je důležitým úkolem detekce chemických sloučenin ve studovaných roztocích. Kyselinu arsenovou, jejíž chemické vlastnosti jsme uvažovali dříve, lze detekovat mikrometodou jodometrie. K 1 ml jeho roztoku se nalije stejný objem 4N. roztokem kyseliny chlorovodíkové a 1 ml 4% roztoku jodidu draselného. Vzniká seskvioxid arsenitý As2O3.
Oxidační síla kyseliny arsenové
Jak víte, H3AsO4, , stejně jako kyselina fosforečná, je elektrolyt střední síly. Jeho bílé průhledné krystaly se na vzduchu rozmazávají a mají složení 2H3AsO4 х H2O. Jeho soli tvořené alkalickými kovy (střední i kyselé) ve vodných roztocích mají pH větší než 7. Arzeničitany lithné, draselné, sodné a amonné jsou ve vodě vysoce rozpustné, zatímco soli zbývajícího média se v ní nerozpouštějí. Kyselina arsenová je dobré oxidační činidlo. Při redoxních reakcích se redukuje na kyselinu arsenitou nebo arsin.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Kromě toho kyselina arsenová snadno oxiduje různé kovy, siřičitanové a jodidové kyseliny a také sirovodík.
Výroba kyseliny arsenové
V laboratorních podmínkách lze H3AsO4 získat reakcí seskvioxidu arzenitého s kyselinou dusičnanovou zahříváním. Produkty obsahují trojmocný oxid dusnatý a H3AsO4. Dalším způsobem získání je rozpuštění oxidu arsenu ve vodě. K jeho získání se často používá současná oxidace a hydrolýza trialkylarsenitů roztokem peroxidu vodíku zahřátým na 50 °C. Současně se z reakční směsi odstraní voda a alkohol. Potom se roztok odpaří a získá se kyselina arsenová vysoké čistoty. Surovinou pro získávání kyseliny arsenové jsou v přírodě minerály: arzenolit a arzenopyrit, jejichž naleziště jsou bohatá v Čeljabinské a Čitské oblasti Ruské federace.
Pomocí H3AsO4
Vzhledem k tomu, že kyselina orthoarsenová je jedním z nejsilnějších jedů. Jeho použití v průmyslu a každodenním životě je omezené. Běžnějšími solemi jsou arsenáty, jejichž toxicita je mnohem menší než toxicita samotného H3AsO4. V dřevozpracujícím průmyslu se tedy kyselina arsenová spolu se síranem zinečnatým a sodnou solí pentachlorfenolu používá ke zpracování dřeva. Tato metoda minimalizuje ztráty z ničení celulózy houbamiinfekce a larvy tesařských brouků. V medicíně se H3AsO4používá jako součást léku "Atoxil" k léčbě protozoálních infekcí, jako je giardiáza, balantidiáza, isosporiáza.
Je třeba poznamenat, že infekce populace těmito infekcemi v poslední době dramaticky vzrostla. Důvodů je několik – například infekce potravou obsahující spóry prvoků, kousnutím hmyzem nebo pohlavním stykem. Kyselina arsenová se používá jako výchozí materiál při výrobě optických skel a také v elektrotechnice. Derivát H3AsO4- jeho sodná sůl se úspěšně používá v dermatologii a ftizeologii. Sloučeniny arsenu se používají ve stomatologii (arsenová pasta) jako lék používaný ke snížení citlivosti na bolest zaníceného nervu, když je odstraněn ze zubního kanálu.
Účinek kyseliny na lidské tělo
Jak již bylo zmíněno, H3AsO4 je zařazena do druhé třídy zvýšeného nebezpečí – vysoce nebezpečné látky. Za smrtelnou dávku se považuje jak samotná kyselina, tak její soli v rozmezí 15 až 150 mg na kilogram tělesné hmotnosti člověka. Spolu s obecným otravným účinkem způsobuje kyselina arsenová nekrózu kůže a sliznic vnitřních orgánů: plic, žaludku, střev.
V laboratoři při provádění experimentů s arzenáty a H3AsO4 ujistěte se, že používáte ochranné rukavice aexperimenty se provádějí pod kapotou. V případě intoxikace na buněčné úrovni je narušen její enzymatický systém, protože enzymy jsou inaktivovány. V lidském těle vede otrava arzenáty k paréze až paralýze. V onkologii jsou při chemoterapii při nedodržení dávkovacího režimu zaznamenány případy otravy miarsenolem a novarsenolem. První pomoc při otravě solemi kyseliny arsenité spočívá v okamžitém výplachu žaludku (např. roztokem unitiolu nebo přípravků s oxidem křemičitým).
Aby se zabránilo akutnímu selhání ledvin, je předepsána hemodialýza. Jako protijed lze kromě 5% roztoku unitiolu použít i Strizhevského protijed. Před příjezdem záchranné služby domů lze použít roztok kyseliny citrónové ke snížení úrovně intoxikace, poté vyvolat zvracení a výplach žaludku. Všechna terapeutická opatření musí být prováděna v souladu s přísným klidem na lůžku pod dohledem lékaře.
