Въздействието на различни химикали върху човешкото тяло е двусмислено. Повечето от известните съединения са или неутрални, или играят положителна роля в човешкия живот. Но има група вещества, които представляват сериозна заплаха за здравето. Те са разделени на няколко класа. Арсеновата киселина, обсъждана в тази статия, е едно такова токсично химично съединение. Според сега приетата класификация той е включен във втория клас на повишена опасност, заедно с хлороформ, олово и литиеви съединения. Нека проучим свойствата на арсеновата киселина по-подробно.
Структурата на молекулата и състоянието на агрегация на материята
Това съединение има кристална структура при нормални условия. Тъй като е триосновна, арсеновата киселина, формулата на която е H3AsO4, има както средни, така и киселинни соли. Например калиев хидроген арсенат - K2HAsO4, натриев дихидроарсенат - NaH2AsO4, литиев арсенат - Li3AsO4. Чрез калциниране на арсенова киселина се получава арсенов хемипентоксид, наречен арсенанхидрид. Неговите бели прозрачни кристали образуват стъклена маса, слабо разтворима във вода.
Разделяне
H3AsO4, заедно с мравчена киселина и оловен хидроксид, е умерено слаб електролит. И така, в йонизационната таблица на най-важните киселини, ортоарсеновата киселина има три константи на дисоциация: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 и 3, 89 x 10-12. Тези показатели количествено характеризират силата на киселината. В съответствие с константите на дисоциация, в поредицата от неорганични киселини, H3AsO4 заема позиция между хромова и антимонова киселини. Руските експериментални химици A. L. и I. L. Агафонови формулират математически израз, в който извеждат зависимостта на първата и втората константи на дисоциация на арсеновата киселина от температурата в диапазона от 0°С до 50°С.
Характеристики на химичните свойства
Степента на окисление на атома арсен, който е част от киселинната молекула, е +5. Това говори за факта, че самото съединение при химични реакции с други вещества проявява окислителни свойства. Така че, когато взаимодейства с калиев йодид, който действа като редуциращ агент, в кисела среда, сред реакционните продукти, ще открием арсенова киселина H3AsO3 . Припомнете си, че арсеновата киселина, чиято формула H3AsO4, е триосновна, което означава, че при реакции с основи или неразтворими основи може да даде три вида на соли: средни, хидро- и дихидроарсенати. Качествена реакция към йонAsO43- в аналитичната химия е взаимодействието на самата арсенова киселина или нейните соли с разтворими сребърни соли, например с нитрат. В резултат на това наблюдаваме утаяването на Ag3AsO4 цвет на кафе.
Йодометричен метод за определяне на арсенова киселина
В аналитичната химия важна задача е откриването на химични съединения в изследваните разтвори. Арсеновата киселина, чиито химични свойства разгледахме по-рано, може да бъде открита чрез микрометода на йодометрията. Към 1 ml от неговия разтвор се налива същия обем 4N. разтвор на солна киселина и 1 ml 4% разтвор на калиев йодид. Образува се арсенов сесквиоксид As2O3.
Окислителна сила на арсеновата киселина
Както знаете, H3AsO4, , подобно на фосфорната киселина, е електролит със средна сила. Неговите бели прозрачни кристали се размиват във въздуха и имат композицията 2H3AsO4 х H2O. Неговите соли, образувани от алкални метали (както средни, така и киселинни) във водни разтвори имат рН по-голямо от 7. Литиевите, калиевите, натриевите и амониевите арсенати са силно разтворими във вода, докато останалите средни соли не се разтварят в нея. Арсеновата киселина е добър окислител. В редокс реакции той се редуцира до арсенова киселина или арсин.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
В допълнение, арсеновата киселина лесно окислява различни метали, сулфитни и йодидни киселини, както и сероводород.
Производство на арсенова киселина
В лабораторни условия, H3AsO4 може да се получи чрез реакцията на арсенов сесквиоксид с нитратна киселина чрез нагряване. Продуктите съдържат тривалентен азотен оксид и H3AsO4. Друг начин за получаване е разтварянето на арсенов оксид във вода. Често за получаването му се използва едновременно окисление и хидролиза на триалкиларсенити с разтвор на водороден прекис, нагрят до 50 ° C. Едновременно с това водата и алкохолът се отстраняват от реакционната смес. След това разтворът се изпарява и се получава арсенова киселина с висока чистота. В природата суровините за получаване на арсенова киселина са минерали: арсенолит и арсенопирит, чиито находища са богати в районите на Челябинск и Чита на Руската федерация.
Използване на H3AsO4
Предвид факта, че ортоарсеновата киселина е една от най-силните отрови. Използването му в индустрията и ежедневието е ограничено. По-често срещаните соли са арсенатите, чиято токсичност е много по-малка от тази на самия H3AsO4. И така, в дървообработващата промишленост, заедно с цинков сулфат и пентахлорфенол натриева сол, арсеновата киселина се използва за обработка на дърво. Този метод минимизира загубите от разрушаването на целулозата от гъбичкиинфекции и ларви на бръмбари дърводелци. В медицината H3AsO4се използва като част от лекарството "Atoxil" за лечение на протозойни инфекции като лямблиаза, балантидиаза, изоспориаза.
Трябва да се отбележи, че заразяването на населението с тези инфекции напоследък се е увеличило драстично. Причините са няколко – например инфекция чрез храна, съдържаща спори на протозойни, чрез ухапвания от насекоми или чрез полов контакт. Арсеновата киселина се използва като изходен материал при производството на оптични стъкла, както и в електротехниката. Производно H3AsO4- неговата натриева сол се използва успешно в дерматологията и фтизиатрия. Арсеновите съединения се използват в стоматологията (арсенова паста) като лекарство, използвано за намаляване на чувствителността към болката на възпаления нерв, когато се отстрани от зъбния канал.
Ефектът на киселината върху човешкото тяло
Както споменахме по-рано, H3AsO4е включен във втория клас повишена опасност - силно опасни вещества. За смъртоносна доза се счита както самата киселина, така и нейните соли, вариращи от 15 до 150 mg на килограм телесно тегло на човека. Наред с общото отравяне, арсеновата киселина причинява некроза на кожата и лигавиците на вътрешните органи: белите дробове, стомаха, червата.
В лабораторията, когато провеждате експерименти с арсенати и H3AsO4не забравяйте да използвате защитни ръкавици иекспериментите се провеждат под капак. В случай на интоксикация на клетъчно ниво, нейната ензимна система се нарушава, тъй като ензимите се инактивират. В човешкото тяло отравянето с арсенати води до пареза и дори парализа. В онкологията по време на химиотерапия се регистрират случаи на отравяне с миарсенол и новарсенол, ако не се спазва режимът на дозиране. Първата помощ при отравяне със соли на арсенова киселина се състои в незабавна стомашна промивка (например с разтвор на унитиол или препарати от силициев диоксид).
За предотвратяване на остра бъбречна недостатъчност се предписва хемодиализа. Като антидот, в допълнение към 5% разтвор на унитиол, може да се използва антидотът на Стрижевски. Преди пристигането на спешна линейка у дома може да се използва разтвор на лимонена киселина, за да се намали нивото на интоксикация, след това да се предизвика повръщане и стомашна промивка. Всички терапевтични мерки трябва да се извършват при спазване на стриктна почивка на легло под наблюдението на лекар.
