حمض الزرنيخ (H3ASO4): الخصائص والمخاطر والاستخدامات - كيمياء - 2026

و حمض الزرنيخ ، زرنيخات الهيدروجين أو حامض ortoarsénico، هو مركب كيميائي الذي صيغة غير H3AsO4. يتكون أوكسيد الزرنيخ من مجموعة أوكسو واحدة وثلاث مجموعات هيدروكسيل متصلة بذرة زرنيخ مركزية. يتم عرض هيكلها في الشكل 1 (CHEBI: 18231 - حمض الزرنيخ ، SF).

هيكلها مشابه لحمض الفوسفوريك (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015) ويمكن إعادة كتابته كـ AsO (OH) 3. يتم تحضير هذا المركب عن طريق معالجة ثالث أكسيد الزرنيخ بأكسيد النيتريك وفقًا للتفاعل: As2O3 + 2HNO3 + 2H2O → 2H3AsO4 + N2O3.

الشكل 1: تركيب حمض الزرنيخ.

يتم تبريد المحلول الناتج لإعطاء بلورات عديمة اللون من H3AsO4 · ½H2O hemihydrate ، على الرغم من أن ثنائي هيدرات H3AsO4 · 2H2O يحدث عندما يحدث التبلور في درجات حرارة منخفضة (Budavari ، 1996).

حمض الزرنيخ مركب شديد السمية. تنصح العديد من أوراق بيانات السلامة بتجنب الاتصال إن أمكن.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية لحمض الزرنيخ

حمض الزرنيخ هو مادة صلبة بيضاء استرطابية. يظهر مظهره في الشكل 2.

الشكل 2: ظهور حمض الزرنيخ.

في محلول مائي ، هو سائل رطب لزج وشفاف (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. ، 2017). وزنه الجزيئي 141.94 جم / مول وكثافته 2.5 جم / مل. درجة انصهارها 35.5 درجة مئوية ونقطة غليانها 120 درجة مئوية حيث تتحلل.

حمض الزرنيخ شديد الذوبان في الماء ، حيث أنه قادر على إذابة 16.7 جم لكل 100 مل ، كما أنه قابل للذوبان في الكحول. يحتوي المركب على pKa يبلغ 2.19 لأول نزع البوتون و 6.94 و 11.5 للإخراج الثاني والثالث (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

حمض الزرنيخ عامل مؤكسد. يمكن أن يتآكل الفولاذ ويتفاعل مع المعادن المجلفنة والنحاس.

يمكن لمحاليل حمض الزرنيخ تطوير زرنيخ غازي شديد السمية (AsH3) عند ملامسته للمعادن النشطة ، مثل الزنك والألمنيوم. عند تسخينها للتحلل ، فإنها تنتج أبخرة زرنيخ معدنية سامة.

المحلول قليل الحمضية وعامل مؤكسد ضعيف. يتفاعل مع القلويات لتوليد بعض الحرارة وترسيب الزرنيخات (ARSENIC ACID ، LIQUID ، 2016).

التفاعلية والمخاطر

حمض الزرنيخ هو مركب مستقر وغير قابل للاحتراق ويمكن أن يكون أكالاً للمعادن. المركب شديد السمية ومسرطن مؤكد للإنسان.

يمكن أن يؤدي الاستنشاق أو البلع أو ملامسة المواد للجلد إلى إصابة خطيرة أو الوفاة. يمكن أن يتسبب ملامسة المادة المنصهرة في حروق شديدة في الجلد والعينين.

تجنب ملامسة الجلد. قد تتأخر آثار التلامس أو الاستنشاق. يمكن أن ينتج عن الحريق غازات مزعجة و / أو أكالة و / أو سامة. يمكن أن تكون مياه الصرف الناتجة عن مكافحة الحرائق أو التخفيف منها مسببة للتآكل و / أو سامة وتسبب التلوث.

أعراض التسمم بحمض الزرنيخ هي السعال وضيق التنفس إذا تم استنشاقه. قد يكون هناك أيضًا احمرار على الجلد وألم وإحساس حارق إذا لامسته. أخيرًا ، الأعراض في حالة الابتلاع هي احمرار وألم في العين والتهاب الحلق والغثيان والقيء والإسهال والنوبات المرضية.

في حالة ملامسة العينين

يجب غسلها بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل ، ورفع الجفن العلوي والسفلي بشكل متقطع حتى لا يكون هناك دليل على وجود بقايا كيميائية.

في حالة ملامسة الجلد

اغسلها فورًا بكمية كبيرة من الصابون والماء لمدة 15 دقيقة على الأقل أثناء إزالة الملابس والأحذية الملوثة. قم بتغطية الحروق بضمادة جافة معقمة (آمنة وليست محكمة).

في حالة الابتلاع

شطف الفم وتزويد المصاب الواعي بكميات كبيرة من الماء لتخفيف الحمض. في هذه الحالة ، يجب استخدام غسيل المعدة وعدم إحداث القيء.

في حالة الاستنشاق

يجب إعطاء التنفس الاصطناعي إذا لزم الأمر. لا ينبغي استخدام طريقة الفم للفم إذا كانت الضحية قد ابتلعت المادة أو استنشقتها.

يجب إجراء التنفس الاصطناعي بمساعدة قناع الجيب المزود بصمام أحادي الاتجاه أو أي جهاز طبي تنفسي مناسب. يجب نقل الضحية إلى مكان بارد ودفئها وراحتها.

في جميع الحالات ، يجب طلب العناية الطبية الفورية (المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية ، 2015).

حمض الزرنيخ ضار بالبيئة. المادة شديدة السمية للكائنات المائية. يجب اتخاذ خطوات للحد من إطلاق هذا المركب الكيميائي.

التطبيقات

حمض الزرنيخ ، نظرًا لسميته العالية ، له استخدامات محدودة. ومع ذلك ، تم استخدام هذا المركب كمبيد للآفات ومعقم للتربة ، على الرغم من أنه قد عفا عليه الزمن حاليًا (جامعة هيرتفوردشاير ، 2016).

كما تم استخدامه في معالجة الأخشاب وكمجفف في إنتاج القطن منذ عام 1995. رش النباتات يجعل الأوراق تجف بسرعة دون إسقاطها. يجب أن يكون النبات جافًا بدرجة كافية بحيث يمكن إخراج لقط القطن بسهولة.

يستخدم حمض الزرنيخ في إنتاج الزجاج. على الرغم من أن السجلات تعتبر المادة وسيطة ، فإن استخدام حمض الزرنيخ هذا يبدو أشبه بـ "عامل معالجة" ، على غرار استخدام ثلاثي أكسيد الديارسينيك (As2O3) كعامل إنهاء.

يكسر هذا المركب روابط الأكسجين بين العناصر الأخرى من خلال تفاعل الأكسدة والاختزال وينتج الأكسجين الغازي الذي يساعد في القضاء على الفقاعات في الزجاج (Position Paper of the European Glass Industries في ، 2012).

حمض الأرسانيليك أو حمض 4-أمينوفينيلارسونيك مشتق من حمض الأورثوارسينيك. يتم استخدامه كدواء بيطري مضاد للبكتيريا الزرنيخية المستخدمة في الوقاية والعلاج من الزحار الخنازير (حمض أرسينيك ، SF).

الزرنيخ هو ملح أو إستر حمض الزرنيخ الذي يحتوي على أيون سالب لـ AsO43-. يشبه الزرنيخ الفوسفات من نواحٍ عديدة ، حيث يوجد الزرنيخ والفوسفور في نفس المجموعة (العمود) في الجدول الدوري.

يمكن أن يحل الزرنيخ محل الفوسفات غير العضوي في مرحلة تحلل السكر الذي ينتج 1.3-بيسفوسفوجليسيرات ، مما ينتج 1-زرنيخ -3-فوسفوجليسيرات بدلاً من ذلك. هذا الجزيء غير مستقر ويتحلل بسرعة ، مكونًا الوسيط التالي على الطريق ، 3 فوسفوجليسيرات.

وهكذا ، يستمر تحلل الجلوكوز ، ولكن جزيء ATP الذي سيتم إنشاؤه من 1.3-bisphosphoglycerate يتم فقده. الزرنيخات عبارة عن أداة فصل لتحلل السكر ، وهو ما يفسر سميته.

تحصل بعض أنواع البكتيريا على طاقتها عن طريق أكسدة أنواع مختلفة من الوقود مع تقليل الزرنيخ لتكوين الزرنيخ. تُعرف الإنزيمات المعنية باختزال الزرنيخات.

في عام 2008 ، تم اكتشاف البكتيريا التي تستخدم نسخة من التمثيل الضوئي باستخدام الزرنيخ كمانحين للإلكترون ، مما ينتج الزرنيخ (تمامًا كما يستخدم التمثيل الضوئي العادي الماء كمانح للإلكترون ، مما ينتج الأكسجين الجزيئي).

توقع الباحثون أن هذه الكائنات الحية الضوئية ، تاريخيًا ، أنتجت الزرنيخ الذي سمح للبكتيريا التي تقلل الزرنيخ بالازدهار (قاعدة بيانات Human Metabolome ، 2017).

المراجع

1. حمض الأرسنيك. (سادس). تعافى من chemicalland21.com.
2. حمض الأرسنيك ، سائل. (2016). تعافى من المواد الكيميائية.
3. Budavari، S. (. (1996). Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals، Drugs، Biologicals. Whitehouse Station، NJ: Merck and Co.
4. تشيبي: 18231 - حمض الزرنيخ. (سادس). تعافى من ebi.ac.uk.
5. قاعدة بيانات الأيض البشري. (2017 ، 2 مارس). عرض التمثيل الغذائي للزرنيخات. تعافى من hmdb.ca.
6. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية.. (2017 ، 4 مارس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ الرقم التعريفي للعميل = 234 ،. تم الاسترجاع من PubChem.
7. المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية. (2015 ، 22 يوليو). حمض الأرسنيك. تعافى من cdc.gov.
8. ورقة موقف للصناعات الزجاجية الأوروبية على. (2012 ، 18 سبتمبر). تعافى من glassallianceeurope.
9. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). حمض الزرنيخ. تعافى من chemspider.
10. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). حمض الفسفوريك. تعافى من chemspider.
11. جامعة هيرتفوردشاير. (2016 ، 13 يناير). حمض الزرنيخ. تعافى من PPDB.