Dažādu ķīmisko vielu ietekme uz cilvēka organismu ir neskaidra. Lielākā daļa zināmo savienojumu ir vai nu neitrāli, vai tiem ir pozitīva loma cilvēka dzīvē. Bet ir vielu grupa, kas nopietni apdraud veselību. Tie ir sadalīti vairākās klasēs. Šajā rakstā aplūkotā arsēnskābe ir viens no šādiem toksiskiem ķīmiskiem savienojumiem. Saskaņā ar pašlaik pieņemto klasifikāciju tas ir iekļauts otrajā paaugstinātas bīstamības klasē kopā ar hloroforma, svina un litija savienojumiem. Izpētīsim arsēnskābes īpašības sīkāk.
Molekulas struktūra un vielas agregācijas stāvoklis
Šim savienojumam normālos apstākļos ir kristāliska struktūra. Arsēnskābei, kuras formula ir H3AsO4, ir gan vidēji, gan skābi sāļi. Piemēram, kālija hidrogēnarsenāts - K2HAsO4, nātrija dihidroarsenāts - NaH2AsO4, litija arsenāts - Li3AsO4. Kalcinējot arsēnskābi, tiek iegūts arsēna hemipentoksīds, ko sauc par arsēnuanhidrīds. Tā b altie caurspīdīgie kristāli veido stiklveida masu, kas slikti šķīst ūdenī.
Disociācija
H3AsO4 kopā ar skudrskābi un svina hidroksīdu ir vidēji vājš elektrolīts. Tātad svarīgāko skābju jonizācijas tabulā ortoarsēnskābei ir trīs disociācijas konstantes: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 un 3, 89 x 10-12. Šie rādītāji kvantitatīvi raksturo skābes stiprumu. Saskaņā ar disociācijas konstantēm neorganisko skābju virknē H3AsO4 ieņem pozīciju starp hromskābi un antimonskābi. Krievu eksperimentālie ķīmiķi A. L. un I. L. Agafonovs formulēja matemātisko izteiksmi, kurā viņi atvasināja arsēnskābes pirmās un otrās disociācijas konstantes atkarību no temperatūras diapazonā no 0°С līdz 50°С.
Ķīmisko īpašību pazīmes
Arsēna atoma, kas ir daļa no skābes molekulas, oksidācijas pakāpe ir +5. Tas liecina par to, ka pašam savienojumam ķīmiskās reakcijās ar citām vielām piemīt oksidējošas īpašības. Tātad, kad tas skābā vidē mijiedarbojas ar kālija jodīdu, kas darbojas kā reducētājs, starp reakcijas produktiem mēs atradīsim arsēnskābi H3AsO3 . Atgādinām, ka arsēnskābe, kuras formula H3AsO4, ir trīsbāziska, kas nozīmē, ka reakcijās ar sārmiem vai nešķīstošām bāzēm tā var iegūt trīs veidus. sāļi: vidējie, hidro- un dihidroarsenāti. Kvalitatīva reakcija uz jonuAsO43- analītiskajā ķīmijā ir pašas arsēnskābes vai tās sāļu mijiedarbība ar šķīstošiem sudraba sāļiem, piemēram, ar nitrātu. Rezultātā novērojam nokrišņus Ag3AsO4 kafijas krāsa.
Jodometriskā metode arsēnskābes noteikšanai
Analītiskajā ķīmijā svarīgs uzdevums ir ķīmisko savienojumu noteikšana pētītajos šķīdumos. Arsēnskābi, kuras ķīmiskās īpašības mēs apsvērām iepriekš, var noteikt ar jodometrijas mikrometodi. Uz 1 ml tā šķīduma ielej tādu pašu tilpumu 4N. sālsskābes šķīdumu un 1 ml 4% kālija jodīda šķīduma. Veidojas arsēna seskvioksīds As2O3.
Arsēnskābes oksidējošais spēks
Kā jūs zināt, H3AsO4, , tāpat kā fosforskābe, ir vidēja stipruma elektrolīts. Tā b altie caurspīdīgie kristāli izplūst gaisā, un to sastāvs ir 2H3AsO4 х H2O. Tā sāļiem, ko ūdens šķīdumos veido sārmu metāli (gan vidēji, gan skābi), pH ir lielāks par 7. Litija, kālija, nātrija un amonija arsenāti labi šķīst ūdenī, bet pārējie vidējie sāļi tajā nešķīst. Arsēnskābe ir labs oksidētājs. Redoksreakcijās tas tiek reducēts līdz arsēnskābei vai arsīnam.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Turklāt arsēnskābe viegli oksidē dažādus metālus, sulfītskābes un jodīda skābes, kā arī sērūdeņradi.
Arsēnskābes ražošana
Laboratorijas apstākļos H3AsO4 var iegūt, karsējot arsēna seskvioksīdam reaģējot ar nitrātskābi. Produkti satur trīsvērtīgo slāpekļa oksīdu un H3AsO4. Cits veids, kā iegūt, ir arsēna oksīda izšķīdināšana ūdenī. Bieži vien, lai to iegūtu, tiek izmantota vienlaicīga trialkilarsenītu oksidēšana un hidrolīze ar ūdeņraža peroksīda šķīdumu, kas uzkarsēts līdz 50 ° C. Vienlaikus no reakcijas maisījuma tiek noņemts ūdens un spirts. Pēc tam šķīdumu iztvaicē un iegūst augstas tīrības pakāpes arsēnskābi. Dabā izejvielas arsēnskābes iegūšanai ir minerāli: arsenolīts un arsenopirīts, kuru atradnes ir bagātas Krievijas Federācijas Čeļabinskas un Čitas apgabalos.
Izmantojot H3AsO4
Ņemot vērā faktu, ka ortoarsēnskābe ir viena no spēcīgākajām indēm. Tā izmantošana rūpniecībā un ikdienas dzīvē ir ierobežota. Biežāk sastopami sāļi ir arsenāti, kuru toksicitāte ir daudz mazāka nekā pašam H3AsO4. Tātad, kokapstrādes rūpniecībā kopā ar cinka sulfātu un pentahlorfenola nātrija sāli kokapstrādei izmanto arsēnskābi. Šī metode samazina zaudējumus no celulozes iznīcināšanas ar sēnīšu palīdzībugaldvaboļu infekcijas un kāpuri. Medicīnā H3AsO4lieto kā daļu no medikamenta "Atoxil" vienšūņu infekciju, piemēram, giardiozes, balantidiāzes, izosporozes, ārstēšanai..
Jāatzīmē, ka iedzīvotāju inficēšanās ar šīm infekcijām pēdējā laikā ir krasi palielinājusies. Ir vairāki iemesli – piemēram, inficēšanās ar vienšūņu sporas saturošu pārtiku, kukaiņu kodumiem vai seksuāla kontakta ceļā. Arsēnskābi izmanto kā izejmateriālu optisko stiklu ražošanā, kā arī elektrotehnikā. Atvasinājums H3AsO4- tā nātrija sāli veiksmīgi izmanto dermatoloģijā un ftizioloģijā. Arsēna savienojumus izmanto zobārstniecībā (arsēna pastas) kā zāles, ko lieto, lai samazinātu iekaisuša nerva sāpju jutību, kad tas tiek izņemts no zobu kanāla.
Skābes ietekme uz cilvēka ķermeni
Kā jau minēts iepriekš, H3AsO4 ir iekļauta otrajā paaugstinātas bīstamības klasē – ļoti bīstamas vielas. Par nāvējošo devu tiek uzskatīta gan pati skābe, gan tās sāļi, kas svārstās no 15 līdz 150 mg uz kilogramu cilvēka ķermeņa svara. Līdz ar vispārējo saindēšanās efektu arsēnskābe izraisa ādas un iekšējo orgānu gļotādu: plaušu, kuņģa, zarnu nekrozi.
Laboratorijā, veicot eksperimentus ar arsenātiem un H3AsO4 noteikti lietojiet aizsargcimdus, uneksperimenti tiek veikti zem pārsega. Intoksikācijas gadījumā šūnu līmenī tiek traucēta tās enzīmu sistēma, jo fermenti tiek inaktivēti. Cilvēka organismā saindēšanās ar arsenātiem izraisa parēzi un pat paralīzi. Onkoloģijā ķīmijterapijas laikā tiek reģistrēti miarsenola un novarsenola saindēšanās gadījumi, ja netiek ievērots dozēšanas režīms. Pirmā palīdzība saindēšanās gadījumā ar arsēnskābes sāļiem ir tūlītēja kuņģa skalošana (piemēram, ar unitiola vai silīcija dioksīda preparātu šķīdumu).
Lai novērstu akūtu nieru mazspēju, tiek nozīmēta hemodialīze. Kā pretlīdzekli papildus 5% unitiola šķīdumam var izmantot Striževska antidotu. Pirms ātrās palīdzības ierašanās mājās intoksikācijas pakāpes samazināšanai var izmantot citronskābes šķīdumu, pēc tam izraisīt vemšanu un izskalot kuņģi. Visi terapeitiskie pasākumi jāveic, ievērojot stingru gultas režīmu ārsta uzraudzībā.
