Арсенит калия
| Идентификаторы | |
|---|---|
3D model ( JSmol ) | |
| Информационная карта ECHA | 100.033.332 |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| АСКО 2 | |
| Молярная масса | 146.019 g/mol |
| Появление | белый гигроскопичный порошок |
| Плотность | 8,76 г/см 3 |
| Температура плавления | ~ 300 ° C (572 ° F; 573 К) (разлагается) |
| слабо растворим | |
| Опасности | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 14 мг/кг (перорально, крыса) [2] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | [1910.1018] СВВ 0,010 мг/м 3 [1] |
РЕЛ (рекомендуется) | Са С 0,002 мг/м 3 [15 минут] [1] |
IDLH (Непосредственная опасность) | Са [5 мг/м 3 (как как)] [1] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Арсенит калия (KAsO 2 ) представляет собой неорганическое соединение, которое существует в двух формах: метаарсенит калия (KAsO 2 ) и ортоарсенит калия (K 3 AsO 3 ). Он состоит из арсенита ионов (AsO 3 3− или АсО 2 − ), при этом мышьяк всегда находится в степени окисления +3. [3] Как и многие другие мышьяксодержащие соединения, арсенит калия высокотоксичен и канцерогенен для человека. Арсенит калия составляет основу раствора Фаулера , который исторически использовался как лекарственное тонизирующее средство , но из-за его токсичного характера его применение было прекращено. [4] [5] Однако арсенит калия до сих пор используется в качестве родентицида. [6]
Структура
[ редактировать ]Две уникальные формы арсенита калия можно объяснить разным количеством атомов кислорода. Метаарсенит калия (KAsO 2 ) содержит два атома кислорода, один из которых связан с атомом мышьяка двойной связью. И наоборот, ортоарсенит калия (K 3 AsO 3 ) состоит из трех атомов кислорода, связанных с атомом мышьяка одинарными связями. В каждом из этих случаев мышьяк существует в степени окисления +3 и известен как арсенит, отсюда и одно название, относящееся к двум различным структурам. [3] Кроме того, как мета-, так и орто-формы арсенита калия имеют одинаковые свойства.
Характеристики
[ редактировать ]Арсенит калия представляет собой неорганическую соль, которая существует в виде белого твердого вещества без запаха. Он хорошо растворим в воде и лишь незначительно растворим в спирте. Растворы арсенита калия содержат умеренные концентрации гидроксида и поэтому являются слабощелочными. [7] Хотя арсенит калия негорюч, нагревание приводит к его разложению и образованию токсичных паров, включающих арсин , оксиды мышьяка и оксиды калия . Арсенит калия также реагирует с кислотами с образованием токсичного газа арсина. [6]
Подготовка
[ редактировать ]Водный арсенит калия, более известный как раствор Фаулера, можно получить путем нагревания триоксида мышьяка (As 2 O 3 ) с гидроксидом калия (KOH) в присутствии воды. [8] [9] Реакция показана ниже
- As 2 O 3 (водн.) + 2 КОН (водн.) → 2 KAsO 2 (водн.) + H 2 O
Использование
[ редактировать ]Английский врач XVIII века Томас Фаулер (1736–1801) [10] использовал раствор арсенита калия, называемый раствором Фаулера, для лечения ряда заболеваний, включая анемию , ревматизм , псориаз , экзему , дерматит , астму , холеру и сифилис . Более того, в 1865 году возможности использования арсенита калия расширились, поскольку раствор Фаулера был использован в качестве первого химиотерапевтического средства для лечения лейкемии , однако химиотерапевтический эффект был лишь временным. Как ни удивительно, такое конкретное использование было вызвано ролью арсенита калия в улучшении пищеварения и создании более гладкой шерсти у лошадей. [4] Арсенит калия также является ключевым неорганическим компонентом некоторых родентицидов, инсектицидов и гербицидов. Более того, его роль инсектицида также сделала его отличным консервантом для древесины; однако растворимость и токсичность сделали его потенциальным фактором риска для окружающей среды. [7]
Влияние на здоровье
[ редактировать ]Токсичность арсенита калия возникает из-за высокого сродства мышьяка к сульфгидрильным группам. Образование этих связей арсенит-сера ухудшает функциональность некоторых ферментов, таких как глутатионредуктаза , глутатионпероксидазы , тиоредоксинредуктаза и тиоредоксинпероксидаза. Все эти ферменты тесно связаны с защитой от свободных радикалов и метаболизмом пирувата . Таким образом, воздействие арсенита калия и других арсенитсодержащих соединений приводит к образованию повреждающих свободных радикалов кислорода и остановке клеточного метаболизма. [11]
Кроме того, соединения, содержащие арсенит, также были признаны канцерогенами. Канцерогенность арсенита калия обусловлена его способностью ингибировать репарацию и метилирование ДНК. Это нарушение клеточного механизма может привести к раку, поскольку клетки больше не могут восстанавливать или останавливать мутации, и в результате возникает опухоль. [12] Все эти условия демонстрируют опасную природу арсенита калия и других арсенитсодержащих соединений. Об этом свидетельствует LD 50, равная 14 мг/кг для крыс, и TDL, равная 74 мг/кг для человека. [13]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0038» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/10124-50-2 . [ мертвая ссылка ]
- ^ Jump up to: а б Лиде, ДР (1993). Справочник CRC по химии и физике, 74-е издание . ISBN 0-8493-0474-1 .
- ^ Jump up to: а б Джоллифф, DM (1993). «История применения мышьяка у человека» . Журнал Королевского медицинского общества . 86 (5): 287–289. ПМК 1294007 . ПМИД 8505753 .
- ^ Лендер Джей-Джей; Стэнли Р.Дж.; Самнер Х.В.; Босуэлл, округ Колумбия; Аах Р.Д. (1975). «Ангиосаркома печени, связанная с раствором Фаулера (арсенит калия)» . Гастроэнтерология . 68 (6): 1582–1586. дои : 10.1016/S0016-5085(75)80148-X . ПМИД 1169181 .
- ^ Jump up to: а б Калий арсенит. http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1557.pdf
- ^ Jump up to: а б Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения (2 октября 2014 г.). «Мышьяк и неорганические соединения мышьяка» (PDF) . Отчет о канцерогенах, тринадцатое издание .
- ^ Каспари, Чарльз (1901). Трактат по фармации для студентов и фармацевтов (2-е изд.). Филадельфия: Lea Brothers and Co.
- ^ Тинвелл, Х.; Стивенс, Южная Каролина; Эшби, Дж. (1991). «Арсенит как вероятное активное вещество в канцерогенности мышьяка для человека: микроядерные анализы на мышах на арсенит Na и K, аурипигмент и раствор Фаулера» . Перспективы гигиены окружающей среды . 95 : 205–210. дои : 10.2307/3431125 . JSTOR 3431125 . ПМК 1568403 . ПМИД 1821373 .
- ^ Дойл, Дерек (2009). «Известность к респектабельности: краткая история мышьяка до его современного использования в гематологии» . Британский журнал гематологии . 145 (3): 309–317. дои : 10.1111/j.1365-2141.2009.07623.x . ПМИД 19298591 . S2CID 6676910 .
- ^ Чен, Сай-Хуан; Чжоу, Гуан-Бяо; Чжан, Сяо-Вэй; Мао, Цзянь-Хуа; ́, Хьюг де; Чен, Чжу (16 июня 2011 г.). «От старого лекарства к волшебной пуле: молекулярные механизмы, лежащие в основе терапевтического действия мышьяка в борьбе с лейкемией» . Кровь . 117 (24): 6425–37. дои : 10.1182/кровь-2010-11-283598 . ПМК 3123014 . ПМИД 21422471 .
- ^ Сюн, Лей; Ван, Иньшэн (5 февраля 2010 г.). «Количественный протеомный анализ выявляет нарушение множественных клеточных путей в клетках HL-60, вызванное обработкой арсенитом» . Журнал исследований протеома . 9 (2): 1129–1137. дои : 10.1021/pr9011359 . ПМК 2819029 . ПМИД 20050688 .
- ^ «Арсенит калия» . TOXNET: Сеть токсикологических данных . Проверено 6 декабря 2014 г.