ARSENIC ACID (H3ASO4): คุณสมบัติความเสี่ยงและการใช้งาน - เคมี - 2025

กรดสารหนู , สารหนูไฮโดรเจนหรือortoarsénicoกรดเป็นสารเคมีที่มีสูตร H3AsO4 ออกซาซิดของสารหนูประกอบด้วยหมู่ออกโซ 1 กลุ่มและกลุ่มไฮดรอกซิล 3 กลุ่มที่ติดอยู่กับอะตอมของสารหนูกลาง โครงสร้างของมันถูกนำเสนอในรูปที่ 1 (CHEBI: 18231 - กรดอาร์เซนิก, SF)

โครงสร้างของมันคล้ายคลึงกับกรดฟอสฟอริก (Royal Society of Chemistry, 2015) และสามารถเขียนใหม่เป็น AsO (OH) ได้ 3. สารประกอบนี้เตรียมโดยการบำบัดสารหนูไตรออกไซด์ด้วยไนตริกออกไซด์ตามปฏิกิริยา: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3

รูปที่ 1: โครงสร้างของกรดอาร์เซนิก

สารละลายที่ได้จะถูกทำให้เย็นลงเพื่อให้ผลึกที่ไม่มีสีของ H3AsO4 ·½H2O hemihydrate แม้ว่าไดไฮเดรต H3AsO4 · 2H2O จะเกิดขึ้นเมื่อเกิดการตกผลึกที่อุณหภูมิต่ำกว่า (Budavari, 1996)

กรดอาร์เซนิกเป็นสารประกอบที่มีพิษร้ายแรง เอกสารข้อมูลความปลอดภัยจำนวนมากแนะนำให้หลีกเลี่ยงการสัมผัสถ้าเป็นไปได้

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของกรดอาร์เซนิก

กรดอาร์เซนิกเป็นของแข็งดูดความชื้นสีขาว ลักษณะของมันแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2: ลักษณะของกรดอาร์เซนิก

ในสารละลายที่เป็นน้ำเป็นของเหลวดูดความชื้นที่มีความหนืดและโปร่งใส (National Center for Biotechnology Information., 2017) น้ำหนักโมเลกุลคือ 141.94 g / mol และความหนาแน่น 2.5 g / ml จุดหลอมเหลวคือ 35.5 ° C และจุดเดือดคือ 120 ° C ซึ่งจะสลายตัว

กรดอาร์เซนิกละลายได้มากในน้ำสามารถละลายได้ 16.7 กรัมต่อ 100 มล. และละลายได้ในแอลกอฮอล์ สารประกอบนี้มี pKa เท่ากับ 2.19 สำหรับการลดระดับครั้งแรกและ 6.94 และ 11.5 สำหรับการแยกตัวที่สองและสาม (Royal Society of Chemistry, 2015)

กรดอาร์เซนิกเป็นตัวออกซิไดซ์ สามารถกัดกร่อนเหล็กและทำปฏิกิริยากับโลหะสังกะสีและทองเหลือง

สารละลายกรดอาร์เซนิกสามารถพัฒนาก๊าซอาร์ซีน (AsH3) ที่เป็นพิษมากเมื่อสัมผัสกับโลหะที่ใช้งานอยู่เช่นสังกะสีและอลูมิเนียม เมื่อได้รับความร้อนจนสลายตัวจะก่อให้เกิดไอระเหยของสารหนูโลหะที่เป็นพิษ

สารละลายมีความเป็นกรดเล็กน้อยและเป็นตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนแอ ทำปฏิกิริยากับด่างเพื่อสร้างความร้อนและตกตะกอนสารหนู (ARSENIC ACID, LIQUID, 2016)

ปฏิกิริยาและอันตราย

กรดอาร์เซนิกเป็นสารประกอบที่เสถียรและไม่ติดไฟซึ่งสามารถกัดกร่อนโลหะได้ สารประกอบนี้มีพิษสูงและเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ที่ได้รับการยืนยัน

การสูดดมการกลืนกินหรือการสัมผัสผิวหนังกับวัสดุอาจทำให้บาดเจ็บสาหัสหรือเสียชีวิตได้ การสัมผัสกับสารหลอมเหลวอาจทำให้ผิวหนังและดวงตาไหม้อย่างรุนแรง

หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับผิวหนัง ผลของการสัมผัสหรือการหายใจเข้าไปอาจล่าช้า ไฟสามารถก่อให้เกิดก๊าซที่ระคายเคืองกัดกร่อนและ / หรือเป็นพิษ การควบคุมไฟหรือน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์เจือจางอาจมีฤทธิ์กัดกร่อนและ / หรือเป็นพิษและทำให้เกิดการปนเปื้อน

อาการของกรดอาร์เซนิกเป็นพิษคือไอและหายใจถี่หากหายใจเข้าไป นอกจากนี้ยังอาจมีผื่นแดงบนผิวหนังปวดและรู้สึกแสบร้อนหากสัมผัสกับมัน สุดท้ายอาการที่เกิดจากการกลืนกินคือมีผื่นแดงและปวดตาเจ็บคอคลื่นไส้อาเจียนท้องเสียและชัก

ในกรณีที่เข้าตา

ควรล้างด้วยน้ำปริมาณมากเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทียกเปลือกตาบนและล่างขึ้นเป็นระยะ ๆ จนกว่าจะไม่มีร่องรอยของสารเคมีหลงเหลืออยู่

ในกรณีที่สัมผัสกับผิวหนัง

ล้างทันทีด้วยสบู่และน้ำปริมาณมากเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทีในขณะที่ถอดเสื้อผ้าและรองเท้าที่เปื้อน ปิดแผลไหม้ด้วยผ้าพันแผลที่ผ่านการฆ่าเชื้อแบบแห้ง (แน่นไม่แน่น)

ในกรณีที่กลืนกิน

บ้วนปากและให้น้ำปริมาณมากเพื่อเจือจางกรดให้เหยื่อที่มีสติ ในกรณีนี้ควรใช้การล้างท้องและไม่ควรทำให้อาเจียน

ในกรณีที่สูดดม

ควรให้เครื่องช่วยหายใจหากจำเป็น ไม่ควรใช้วิธีปากต่อปากหากผู้ป่วยกลืนกินหรือสูดดมสารเข้าไป

ควรทำการช่วยหายใจโดยใช้หน้ากากอนามัยที่มีวาล์วทางเดียวหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ทางเดินหายใจอื่น ๆ ที่เหมาะสม ควรเคลื่อนย้ายเหยื่อไปยังที่เย็นและให้ความอบอุ่นและพักผ่อน

ในทุกกรณีควรรีบไปพบแพทย์ทันที (สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย, 2558)

กรดอาร์เซนิกเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม สารนี้เป็นพิษร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ต้องดำเนินการตามขั้นตอนเพื่อ จำกัด การปลดปล่อยสารเคมีนี้

การประยุกต์ใช้งาน

กรดอาร์เซนิกซึ่งมีความเป็นพิษสูงมีการใช้งานที่ จำกัด อย่างไรก็ตามสารประกอบนี้ถูกใช้เป็นยาฆ่าแมลงและสารฆ่าเชื้อในดินแม้ว่าจะล้าสมัยไปแล้วก็ตาม (University of Hertfordshire, 2016)

นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการแปรรูปไม้และเป็นสารดูดความชื้นในการผลิตฝ้ายตั้งแต่ปี 1995 การฉีดพ่นพืชทำให้ใบแห้งเร็วโดยไม่ร่วงหล่น พืชจะต้องแห้งเพียงพอเพื่อให้ก้านสำลีหลุดออกมาได้ง่าย

กรดอาร์เซนิกใช้ในการผลิตแก้ว แม้ว่าบันทึกจะพิจารณาว่าสารเป็นตัวกลาง แต่การใช้กรดอาร์เซนิกนี้ดูเหมือน "ตัวแทนในการประมวลผล" มากกว่าเช่นเดียวกับการใช้ diarsenic trioxide (As2O3) เป็นสารตกแต่ง

สารประกอบนี้ทำลายพันธะออกซิเจนระหว่างองค์ประกอบอื่น ๆ ผ่านปฏิกิริยารีดอกซ์และสร้างก๊าซออกซิเจนที่ช่วยกำจัดฟองอากาศในแก้ว (กระดาษตำแหน่งของ European Glass Industries ในปี 2012)

Arsanilic acid หรือ 4-aminophenylarsonic acid เป็นอนุพันธ์ของกรด orthoarsenic ใช้เป็นยาต้านเชื้อแบคทีเรียทางหลอดเลือดที่ใช้ในการป้องกันและรักษาโรคบิดในสุกร (ARSENIC ACID, SF)

Arsenate เป็นเกลือหรือเอสเทอร์ของกรดอาร์เซนิกที่มีไอออนลบ AsO43- Arsenate มีลักษณะคล้ายฟอสเฟตในหลาย ๆ ด้านเนื่องจากสารหนูและฟอสฟอรัสเกิดขึ้นในกลุ่มเดียวกัน (คอลัมน์) ของตารางธาตุ

Arsenate สามารถแทนที่อนินทรีย์ฟอสเฟตในระยะไกลโคไลซิสที่สร้าง 1,3-bisphosphoglycerate ผลิต 1-arsenic-3-phosphoglycerate แทน โมเลกุลนี้ไม่เสถียรและไฮโดรไลซ์อย่างรวดเร็วก่อตัวเป็นตัวกลางถัดไปตามถนน 3-phosphoglycerate

ดังนั้นไกลโคไลซิสยังคงดำเนินต่อไป แต่โมเลกุล ATP ที่จะสร้างขึ้นจาก 1,3-bisphosphoglycerate จะหายไป Arsenate เป็นสารสกัดไกลโคไลซิสซึ่งอธิบายถึงความเป็นพิษ

แบคทีเรียบางชนิดได้รับพลังงานจากการออกซิไดซ์เชื้อเพลิงต่าง ๆ ในขณะที่ลดอาร์ซีเนตให้กลายเป็นสารหนู เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องเรียกว่า arsenate reductases

ในปีพ. ศ. 2551 มีการค้นพบแบคทีเรียที่ใช้รูปแบบการสังเคราะห์แสงโดยมีอาร์เซนอลเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนโดยผลิตสารหนู (เช่นเดียวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงธรรมดาที่ใช้น้ำเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนซึ่งผลิตออกซิเจนระดับโมเลกุล)

นักวิจัยคาดเดาว่าในอดีตสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงเหล่านี้ผลิตสารอาร์เซเนตที่อนุญาตให้แบคทีเรียลดอาร์เซเนตเจริญเติบโตได้ (Human Metabolome Database, 2017)

อ้างอิง

1. กรดอาร์เซนอล (SF) กู้คืนจาก chemicalland21.com.
2. กรดอาร์เซนอล, ของเหลว (2016) กู้คืนจาก cameochemicals.noaa.gov.
3. Budavari, S. (. (1996) ดัชนีเมอร์ค - สารานุกรมของสารเคมียาและชีวภาพสถานีไวท์เฮาส์นิวเจอร์ซี: เมอร์คแอนด์โค
4. CHEBI: 18231 - กรดอาร์เซนิก (SF) กู้คืนจาก ebi.ac.uk.
5. ฐานข้อมูลเมตาโบโลมของมนุษย์ (2017, 2 มีนาคม). กำลังแสดง metabocard สำหรับ Arsenate กู้คืนจาก hmdb.ca.
6. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ . (2017, 4 มีนาคม). PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 234,. ดึงมาจาก PubChem.
7. สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย. (2558 22 กรกฎาคม). กรดอาร์เซนอล กู้คืนจาก cdc.gov.
8. เอกสารระบุตำแหน่งของ European Glass Industries ใน. (2555 18 กันยายน). กู้คืนจาก glassallianceeurope.
9. ราชสมาคมเคมี. (2015) กรดอาร์เซนิก. กู้คืนจาก chemspider.
10. ราชสมาคมเคมี. (2015) กรดฟอสฟอริก กู้คืนจาก chemspider.
11. มหาวิทยาลัย Hertfordshire (2559 13 มกราคม). กรดอาร์เซนิก กู้คืนจาก PPDB