Arseno pentoksidas (arseno(V) oksidas) – formulė, savybės ir pavojai
Arseno pentoksidas, dar žinomas kaip arseno(V) oksidas, yra cheminis junginys su formule As2O5. Jame yra arseno ir oksido jonų, o arsenas oksidacijos būsenoje +5 (oksidacijos būsenos). Daugiau paplitę arseno +3 junginiai (pvz., As2O3, arseno trioksidas) turi kitokias chemines ir toksikologines savybes.
Fizikinės ir cheminės savybės
Arseno pentoksidas paprastai būna balti arba beveik balti kristaliniai milteliai, kuriuos lengvai pažeidžia drėgmė (higroskopiškas). Sudrėkusi medžiaga hidrolizuojasi ir virsta arseno rūgštimi (H3AsO4), todėl gali korozuoti metalus, kaip nurodyta straipsnyje. Chemiškai jis sudaro polimerinius tinklus, kuriuose As atomai yra susieti su O atomais, panašiai kaip fosforo pentoksidas (P2O5).
Svarbios cheminės reakcijos (pavyzdžiai):
- Hidrolizė: As2O5 + 3 H2O → 2 H3AsO4 (arseno rūgštis)
- Bazinė reakcija: As2O5 + 6 NaOH → 2 Na3AsO4 + 3 H2O (susidaro arsenatai)
Gamyba ir reakcijos
Arseno pentoksidas gali būti gaunamas oksiduojant arseno arba arseno trioksidą oksidatoriais. Jis reaguoja su vandeniu ir šarmais, formuodamas atitinkamas rūgštis arba druskas (arsenatus). Esant redukuojančioms sąlygoms, As(V) gali būti sumažintas iki As(III) junginių.
Panaudojimas
Nors istorijoje arseno junginiai buvo naudojami įvairiems tikslams (kaip pesticidai, medienos konservantai ir kt.), dėl didelio toksiškumo dauguma tokių panaudojimų dabar ribojami arba draudžiami. Arseno pentoksidas yra rečiau naudojamas nei kiti arseno junginiai, tačiau gali būti taikomas pramoniniuose procesuose, kur reikalingas As(V) šaltinis arba specifinės cheminės transformacijos. Dėl toksiškumo ir reguliavimo apribojimų jo naudojimas griežtai kontroliuojamas.
Toksikologija ir pavojai
Toksiškumas: Arseno pentoksidas yra labai toksiškas. Straipsnyje nurodyta LD50 žiurkėms yra 8 mg/kg — tai rodo didelį ūmaus toksiškumo laipsnį. Kaip ir kiti neorganiniai arseno junginiai, As2O5 kelia ilgalaikės sveikatos rizikas; neorganiniai arseno junginiai yra pripažinti kancerogenais (IARC priskiria neorganinius arseno junginius 1 grupei — žmonėms kancerogeniniai).
Pavojai:
- Įkvėpus dulkių ar garų — dirginimas, kvėpavimo takų pažeidimai, sunkiais atvejais — toksiškas poveikis organams.
- Kontaktas su oda ar akimis — dirginimas, nudegimai (ypač jei medžiaga sudrėkusi ir sudaro H3AsO4).
- Ingeravimas — labai pavojinga, gali sukelti ūmų apsinuodijimą ir mirtį.
- Aplinkos poveikis — gali užteršti gruntinį vandenį ir paviršinius vandenis, ilgaamžiai toksiškas vandens organizmams.
Saugos priemonės ir pirmoji pagalba
Saugos priemonės:
- Dirbti gerai vėdinamoje patalpoje arba garų gaudyklėje (fume hood).
- Naudoti tinkamas asmenines apsaugos priemones: nitrilo pirštines, apsauginius akinius, laboratorinį apdarą; esant dulkėms — respiratorių su tinkamu filtru.
- Laikyti sausoje, sandariai uždarytoje pakuotėje, atokiau nuo drėgmės ir stiprių reduktorių ar degių medžiagų.
- Atliekas tvarkyti pagal pavojingų atliekų reguliavimą — perduoti specializuotam surinkimui ir apdorojimui.
Pirmoji pagalba:
- Įkvėpus: išnešti nukentėjusįjį į gryną orą, užtikrinti poilsį; jei kvėpavimas sustoja — pradėti dirbtinį kvėpavimą ir kviesti greitąją pagalbą.
- Odos kontaktas: nuplauti dideliu kiekiu vandens ir nusivilkti užterštus drabužius; kreiptis medicinos pagalbos, jei atsiranda dirginimas ar pažeidimai.
- Akis: plauti tekančiu vandeniu ne mažiau 10–15 min. ir kreiptis į gydytoją.
- Ingeravimas: neduoti nieko gerti, nes kartais medikamentai ar skysčiai gali padaryti daugiau žalos — kviesti greitąją pagalbą; suteikti profesionalią medicininę pagalbą.
Atliekų tvarkymas ir aplinkosauga
Atliekas ir užterštas medžiagas reikia tvarkyti kaip pavojingas chemines atliekas. Rekomenduojama kreiptis į specializuotas atliekų surinkimo paslaugas. Didelės taršos atvejais taikomos cheminės stabilizacijos / imobilizacijos priemonės (pvz., koaguliacija su geležies junginiais, sorbentais), kad sumažintų arseno tirpumą ir judrumą aplinkoje.
Apibendrinant: nors As2O5 yra svarbus kaip arseną turintis +5 oksidacijos būsenos junginys, dėl aukšto toksikumo ir aplinkos rizikos jo tvarkymas reikalauja griežtų saugos priemonių ir teisinio reglamentavimo. Sudrėkusi medžiaga virsta arseno rūgštimi, kuri ardo metalus, todėl saugoti reikėtų sausai ir uždarytoje pakuotėje.
Arseno pentoksido 3D modelis.
Savybės
Arseno pentoksidas yra balta bekvapė kieta medžiaga. Jis lengvai tirpsta vandenyje ir sudaro arseno rūgštį. Jis, kaip ir beveik visi arseno junginiai, yra labai toksiškas. Jis yra stiprus oksidatorius. Reaguodamas su druskos rūgštimi, jis sudaro chlorą. Kaip2 O5 kaitinamas iki maždaug 300 °C temperatūros skyla iki arseno trioksido ir deguonies.
A s 2 O 5 + 268,1 k J → A s 2 O 3 + O 2 {\displaystyle As_{2}O_{5}+268,1kJ\rightarrow As_{2}O_{3}+O_{2}}} 
Jis reaguoja su bazėmis ir sudaro arsenatus. Energija reakcijai vyksta kaitinant.
Paruošimas
Arseno pentoksido negalima pagaminti deginant arseną. Susidaro tik As2 O3 . Norint pagaminti arseno pentoksidą, reikia dehidratuoti arseno rūgštį. Tai daroma su fosforo(V) oksidu.
2 H 3 A s O 4 ⇌ A s 2 O 5 + 3 H 2 O {\displaystyle 2H_{3}AsO_{4}\rightleftharpoons As_{2}O_{5}+3H_{2}O} 
Arseno pentoksidas išsiskiria kaip balti milteliai.
Naudoja
Arseno pentoksidas naudojamas pesticidams ir insekticidams gaminti. Jis taip pat naudojamas stiklo pramonėje.
Susiję puslapiai
- Arseno pentafluoridas
- Arseno rūgštis
- Fosforo pentoksidas
- Amonio pentoksidas
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra arseno pentoksidas?
Atsakymas: Arseno pentoksidas yra cheminis junginys, kurio cheminė formulė yra As2O5, sudarytas iš arseno ir oksido jonų.
K: Kokia yra arseno oksidacijos būsena arseno pentokside?
A: Arsenas arseno pentokside yra +5 oksidacijos būsenos.
K: Kokia yra dažnesnė arseno forma?
A: Labiau paplitusi arseno forma yra arseno trioksidas arba arseno(III) oksidas, kuriame arsenas yra +3 oksidacijos būsenos.
K: Kokia yra arseno pentoksido LD50 žiurkėms?
A: Arseno pentoksido LD50 žiurkėms yra 8mg/kg.
K: Kas atsitinka su arseno pentoksidu, kai jis sudrėksta?
A.: Kai arseno pentoksidas sudrėksta, jis virsta arseno rūgštimi, kuri gali ardyti metalus.
K: Kokia yra arseno trioksido cheminė formulė?
A: Arseno trioksido cheminė formulė yra As2O3.
K: Kas yra arseno(III) oksidas?
A: Arsen(III) oksidas yra kitas arseno trioksido pavadinimas ir yra labiau paplitusi arseno forma. Jame arsenas yra +3 oksidacijos būsenos.
