Die Auswirkungen verschiedener Chemikalien auf den menschlichen Körper sind nicht eindeutig. Die meisten bekannten Verbindungen sind entweder neutral oder spielen eine positive Rolle im menschlichen Leben. Aber es gibt eine Gruppe von Stoffen, die eine ernsthafte Gefahr für die Gesundheit darstellen. Sie sind in mehrere Klassen eingeteilt. Die in diesem Artikel diskutierte Arsensäure ist eine solche giftige chemische Verbindung. Nach der derzeit gültigen Einstufung wird es zusammen mit Chloroform, Blei und Lithiumverbindungen in die zweite Klasse der erhöhten Gefahr eingeordnet. Lassen Sie uns die Eigenschaften von Arsensäure genauer untersuchen.
Die Struktur des Moleküls und der Aggregatzustand der Materie
Diese Verbindung hat unter normalen Bedingungen eine kristalline Struktur. Als dreibasige Arsensäure, deren Formel H3AsO4 ist, hat sie sowohl mittlere als auch saure Salze. Zum Beispiel Kaliumhydrogenarsenat - K2HAsO4, Natriumdihydroarsenat - NaH2AsO4, Lithiumarsenat - Li3AsO4. Durch Kalzinieren von Arsensäure wird Arsenhalbpentoxid, Arsen genannt, erh altenAnhydrid. Seine weißen transparenten Kristalle bilden eine glasartige Masse, die in Wasser schwer löslich ist.
Dissoziation
H3AsO4 ist zusammen mit Ameisensäure und Bleihydroxid ein mäßig schwacher Elektrolyt. In der Ionisationstabelle der wichtigsten Säuren hat Orthoarsensäure also drei Dissoziationskonstanten: 5,6 x 10-3, 1,5 x 10-7 und 3, 89 x 10-12. Diese Indikatoren charakterisieren quantitativ die Stärke der Säure. Entsprechend den Dissoziationskonstanten nimmt in der Reihe der anorganischen Säuren H3AsO4 eine Stellung zwischen Chrom- und Antimonsäure ein. Die russischen Experimentalchemiker A. L. und I. L. Agafonovs formulierten einen mathematischen Ausdruck, in dem sie die Abhängigkeit der ersten und zweiten Dissoziationskonstanten von Arsensäure von der Temperatur im Bereich von 0 °C bis 50 °C ableiteten.
Merkmale chemischer Eigenschaften
Der Oxidationsgrad des Arsenatoms, das Teil des Säuremoleküls ist, beträgt +5. Dies spricht dafür, dass die Verbindung selbst bei chemischen Reaktionen mit anderen Stoffen oxidierende Eigenschaften aufweist. Wenn es also mit Kaliumiodid, das als Reduktionsmittel wirkt, in einem sauren Medium interagiert, finden wir unter den Reaktionsprodukten Arsensäure H3AsO3 . Erinnern Sie sich, dass Arsensäure, deren Formel H3AsO4, dreibasig ist, was bedeutet, dass sie in Reaktionen mit Alkalien oder unlöslichen Basen drei Typen ergeben kann von Salzen: Medium, Hydro- und Dihydroarsenate. Qualitative Reaktion auf ein IonAsO43- ist in der analytischen Chemie die Wechselwirkung von Arsensäure selbst oder ihren Salzen mit löslichen Silbersalzen, beispielsweise mit Nitrat. Als Ergebnis beobachten wir die Ausfällung von Ag3AsO4 Kaffeefarbe.
Iodometrische Methode zur Bestimmung von Arsensäure
In der analytischen Chemie ist der Nachweis chemischer Verbindungen in den untersuchten Lösungen eine wichtige Aufgabe. Arsensäure, deren chemische Eigenschaften wir früher betrachtet haben, kann durch die Mikromethode der Jodometrie nachgewiesen werden. Zu 1 ml seiner Lösung wird das gleiche Volumen von 4 N gegossen. Salzsäurelösung und 1 ml 4%iger Kaliumjodidlösung. Es entsteht Arsensesquioxid As2O3.
Oxidationskraft der Arsensäure
Wie Sie wissen, ist H3AsO4, wie Phosphorsäure ein Elektrolyt mittlerer Stärke. Seine weißen transparenten Kristalle verschwimmen in der Luft und haben die Zusammensetzung 2H3AsO4 х H2O. Seine Salze, die von Alkalimetallen (sowohl mittel als auch sauer) in wässrigen Lösungen gebildet werden, haben einen pH-Wert von mehr als 7. Lithium-, Kalium-, Natrium- und Ammoniumarsenate sind in Wasser gut löslich, während die restlichen mittleren Salze sich nicht darin auflösen. Arsensäure ist ein gutes Oxidationsmittel. Bei Redoxreaktionen wird es zu Arsensäure oder Arsenwasserstoff reduziert.
H3AsO4 + 2e + 2H+=H3AsO3 + H2O
H3AsO4 + 8e + 8H+=AsH 3 + 4H2O
Außerdem oxidiert Arsensäure leicht verschiedene Metalle, Sulfit- und Jodidsäuren sowie Schwefelwasserstoff.
Herstellung von Arsensäure
Unter Laborbedingungen kann H3AsO4 durch Reaktion von Arsensesquioxid mit Salpetersäure durch Erhitzen erh alten werden. Die Produkte enth alten dreiwertiges Stickstoffmonoxid und H3AsO4. Ein anderer Weg, Arsenoxid zu erh alten, ist das Auflösen von Arsenoxid in Wasser. Um es zu erh alten, wird häufig eine gleichzeitige Oxidation und Hydrolyse von Trialkylarseniten mit einer auf 50 ° C erhitzten Lösung von Wasserstoffperoxid verwendet. Gleichzeitig werden Wasser und Alkohol aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Anschließend wird die Lösung eingedampft und Arsensäure hoher Reinheit erh alten. In der Natur sind die Rohstoffe für die Gewinnung von Arsensäure Mineralien: Arsenolith und Arsenopyrit, deren Vorkommen in den Regionen Tscheljabinsk und Tschita in der Russischen Föderation reich sind.
Verwendung von H3AsO4
In Anbetracht der Tatsache, dass Orthoarsensäure eines der stärksten Gifte ist. Sein Einsatz in Industrie und Alltag ist begrenzt. Häufigere Salze sind Arsenate, deren Toxizität viel geringer ist als die von H3AsO4 selbst. In der holzverarbeitenden Industrie wird also Arsensäure zusammen mit Zinksulfat und Pentachlorphenol-Natriumsalz zur Holzverarbeitung verwendet. Dieses Verfahren minimiert Verluste durch die Zerstörung von Zellulose durch PilzeInfektionen und Larven von Holzkäfern. In der Medizin wird H3AsO4als Teil des Medikaments "Atoxil" zur Behandlung von Protozoeninfektionen wie Giardiasis, Balantidiasis, Isosporiasis eingesetzt.
Zu beachten ist, dass die Ansteckung der Bevölkerung mit diesen Infektionen in letzter Zeit dramatisch zugenommen hat. Dafür gibt es mehrere Gründe – zum Beispiel eine Infektion durch Lebensmittel, die Protozoensporen enth alten, durch Insektenstiche oder durch sexuellen Kontakt. Arsensäure wird als Ausgangsstoff bei der Herstellung von optischen Gläsern sowie in der Elektrotechnik verwendet. Derivat H3AsO4- sein Natriumsalz wird erfolgreich in der Dermatologie und Phthisiologie eingesetzt. Arsenverbindungen werden in der Zahnheilkunde (Arsenpaste) als Medikament verwendet, um die Schmerzempfindlichkeit eines entzündeten Nervs zu reduzieren, wenn dieser aus dem Zahnkanal entfernt wird.
Die Wirkung von Säure auf den menschlichen Körper
Wie bereits erwähnt, gehört H3AsO4zur zweiten Klasse erhöhter Gefahr – hochgefährliche Stoffe. Als tödliche Dosis gelten sowohl die Säure selbst als auch ihre Salze im Bereich von 15 bis 150 mg pro Kilogramm des menschlichen Körpergewichts. Arsensäure verursacht neben der allgemeinen Vergiftungswirkung Haut- und Schleimhautnekrosen innerer Organe: Lunge, Magen, Darm.
Im Labor bei Experimenten mit Arsenaten und H3AsO4 unbedingt Schutzhandschuhe tragen undExperimente werden unter einer Haube durchgeführt. Bei einer Vergiftung auf Zellebene wird ihr Enzymsystem gestört, da Enzyme inaktiviert werden. Im menschlichen Körper führt eine Vergiftung mit Arsenaten zu Lähmungen und sogar Lähmungen. In der Onkologie werden während einer Chemotherapie Fälle von Miarsenol- und Novarsenol-Vergiftungen erfasst, wenn das Dosierungsschema nicht eingeh alten wird. Erste Hilfe bei Vergiftungen mit Arsensäuresalzen besteht in einer sofortigen Magenspülung (z. B. mit einer Lösung aus Unitiol oder Siliciumdioxid-Präparaten).
Um einem akuten Nierenversagen vorzubeugen, wird eine Hämodialyse verordnet. Als Gegenmittel kann zusätzlich zu einer 5%igen Unithiol-Lösung das Gegenmittel von Strizhevsky verwendet werden. Vor dem Eintreffen eines Rettungswagens zu Hause kann eine Zitronensäurelösung verwendet werden, um den Vergiftungsgrad zu reduzieren, dann Erbrechen und Magenspülung herbeiführen. Alle therapeutischen Maßnahmen müssen unter Einh altung strenger Bettruhe unter ärztlicher Aufsicht durchgeführt werden.
