1. Nguyên tố hoá học Asen
1.1. Nguyên tố hoá học Asen
Thạch tín là một chất cực độc được tạo thành từ các oxit của asen. Tuy nhiên, nhiều người thường nhầm lẫn hai chất này là một. Asen là tên gọi tắt của một nguyên tố hóa học có tên là Arsennicum. Nguyên tố này có số nguyên tử bằng 33. Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết về nó vào năm 1250. Khối lượng nguyên tử của nó bằng 74,92. Hiện nay, Asen được biết đến với nhiều tên gọi như: nhân ngôn, tín thạch, hồng phê, phê thạch, bạch phê. Asen là một á kim gây ngộ độc và có nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử phi kim) và một vài dạng màu đen và xám (á kim) chỉ là số ít mà người ta có thể nhìn thấy.
Đặc biệt, Asen giống với thạch tin, ở một số điều kiện nhất định, asen là một chất có độc tính cực mạnh có thể làm chết người. Nguyên tố asen là thành phần của lớp trầm tích vỏ Trái Đất nên có nhiều trong tự nhiên, mạch nước ngầm nhưng hàm lượng rất thấp. Ba dạng có tính kim loại của asen với cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng vật asen sensu stricto và hiếm hơn là asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat. Vài trăm loại khoáng vật như thế đã được biết tới. Asen và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một loạt các hợp kim.
1.2. Phân loại Asen
Asen được phân ra thành 2 loại là:
- Asen hữu cơ:
+ Là các hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tử asen như acid 4-hydroxy-3-nitrobenzenearsonic.
+ Asen hữu cơ thường tìm thấy nhiều trong mô thịt động vật và thực vậy. Vì thế, Asen hữu cơ được hình thành trong quá trình phân hủy của những loại hải sản, đặc biệt là cá. Asen hữu cơ không có độc tính và dễ dàng bị loại bỏ ra khỏi cơ thể mà không ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.
- Asen hữu cơ:
+ Là nguyên tử asen ở dạng kim loại tinh khiết hoặc hợp chất asen không có liên kết với gốc carbon. Asen vô cơ thường tồn tại dưới dạng hòa tan trong nước hoặc trong đất đá. Đối với loại này thường có hai loại chính như arsenate và arsenit.
+ Asen vô cơ là chất hóa học cực độc, có độc tính cao gấp 4 lần so với thủy ngân. Asen vô cơ và những hợp chất của nó được sử dụng trong thành phần của các loại chất bảo quản gỗ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.
1.3. Tính chất Vật lý của Asen
Một số thông số về tính chất vật lý của thạch tín:
- Trọng lượng nguyên tử (khối lượng trung bình của nguyên tử): 74.92160
- Mật độ: 5.776 gram trên mỗi cm khối
- Điểm nóng chảy: 817 độ C (36atm)
- Điểm thăng hoa: 715 độ C
- Số lượng đồng vị: 33 và 23
- Đồng vị phổ biến nhất: As-75
1.4. Tính chất hoá học của Asen
Asen là nguyên tố bán kim loại, có tính chất hoá học gần với tính chất của á kim, cấu hình lớp vỏ điện tử hoá trị của asen là 4s2 4p3 . Trong cấu hình điện tử của asen có sự tham gia của các obital d vì vậy có khả năng mở rộng vỏ hoá trị, trong các hợp chất asen có 3 giá trị số oxi hoá: -3, +3, +5. Số oxi hoá -3 rất đặc trưng cho asen.
Khi đun nóng trong không khí asen cháy tạo thành oxit, ngọn lửa màu xanh là của As2O3. Về tính chất điện thế, asen đứng giữa hidro và đồng nên nó không tác dụng với các axit không có tính oxi hoá, nhưng dễ dàng phản ứng với các axit HNO3, H2SO4 đặc…
2. Công thức cấu tạo của Asen
Theo như trên, đây Là chất có thành phần chủ yếu là oxit của asen, công thức hóa học là As2O3 và As2O5.
2.1. Công thức cấu tạo của Asen hữu cơ
Công thức của asen hữu cơ là H2N-C6H4-AsO(OH)2. Công thức cấu tạo hoá học của asen hưu cơ phức tạp hơn cấu tạo hoá học của Asen vô cơ nhiều lần.
Asen hữu cơ được biết đến dưới một số hợp chất như: Axit arsanilic, axit methylmalonic, axit dimethylarsinic (axit cacodylic) và arsenobetaine là một số hợp chất asen hữu cơ phổ biến nhất. Mặc dù nó không được sử dụng trực tiếp, nhưng không giống như thạch tín vô cơ, chất độc hại nhưng lại có tác dụng chữa nhiều bệnh nếu được sử dụng đúng cách và theo chỉ định.
Asen hữu cơ hoạt động ở mặt đất như một hợp chất của xương trong việc duy trì cân bằng hóa học và các quá trình sống ở sinh vật sống. Một chút sụt giảm về số lượng của chúng trong tự nhiên có thể được phản ánh bằng sự mất cân bằng trong hệ sinh thái và cuối cùng có thể gây ra một loạt các sự kiện, đó là tầm quan trọng của asen hữu cơ cơ bản nhưng không gây chết người. Nó xảy ra ở các dạng hóa học khác nhau như axit methylarsonic, arsenobetaine, axit methylarsonic, v.v.
Trong asen hữu cơ, một yếu tố quan trọng là nó có một hợp chất carbon hoặc carbon gắn vào cấu trúc của nó và có thể là một hợp chất đường chuỗi như đường sucrose và đường ribose. Cấu trúc của asen hữu cơ khá phức tạp khi so sánh với asen vô cơ. Mặc dù cấu trúc phức tạp và đôi khi xoắn ốc, nhưng nó hoàn toàn vô hại đối với con người. Ezoic Nồng độ cơ bản của asen hữu cơ thường được tìm thấy nhiều nhất trong các loài cá biển và động vật giáp xác
2.2. Công thức cấu tạo của Asen vô cơ
Asen vô cơ là nguyên tử arsen (As) ở dạng kim loại, tinh khiết, hoặc trong các hợp chất arsen không liên kết với gốc carbon (C) như trong triclorua arsen (AsCl3). Hai loại thạch tín vô cơ chính là arsenite và arsenate, cả hai đều độc hại và là chất gây ung thư.
Asen vô cơ hay còn gọi là thạch tín, là các muối (arsenite hoặc arsenate) với các nguyên tố khác trừ cacbon. Các inorganic Asen là những chất có độc tính cao. Một số hợp chất vô cơ của Asen được biết đến phổ biến như: Asenat hiđrô chì – một trong những hợp chất của Asen – đã từng được sử dụng nhiều trong thế kỷ 20 làm thuốc trừ sâu cho các loại cây ăn quả. Việc sử dụng nó đôi khi tạo ra các tổn thương não đối với những người phun thuốc này. Ở nửa cuối thế kỷ 20, Asenat methyl mononatri (MSMA), một dạng hợp chất hữu cơ ít độc hại hơn của Asen đã thay thế cho vai trò của Asenat hiđrô chì trong nông nghiệp.
3. Tác hại của Asen
Asen đã được biết đến và sử dụng tại Ba Tư và một vài nơi khác từ thời cổ đại. Do các triệu chứng ngộ độc asen là hơi mập mờ, nên nó thường được sử dụng để giết người cho tới tận khi phát hiện ra thử nghiệm Marsh, một thử nghiệm hóa học rất nhạy để phát hiện sự tồn tại của nó. Do việc sử dụng nó bởi giai cấp cầm quyền để sát hại lẫn nhau cũng như hiệu lực và tính kín đáo của nó, nên asen được gọi là thuốc độc của các vị vua và vua của các thuốc độc.
Đã biết, sen vô cơ có độc tính cao gấp 4 lần so với thủy ngân và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người nếu tiếp xúc lâu dài như: rối loạn tiêu hóa, tê tay, chân, rụng tóc nhiều, tăng huyết áp,… Để tránh hấp thụ asen, bạn nên sử dụng các nguồn nước sạch, đã qua xử lý hoặc những công nghệ lọc nước tiên tiến nhằm loại bỏ cặn bã. Một khi Asen thâm nhập hàng ngày vào cơ thể kể cả ở hàm lượng thấp cũng gây ra nhiều tác hại cho sức khỏe như: gây hoại tử các vết loét ở tay, chân, làm rối loạn sắc tố da, sừng hóa gan bàn tay, thậm chí liên quan đến bệnh tiểu đường, tim mạch, ung thư bàng quang, ung thư gan.
Cơ chết gây độc của Asen: Asen xâm nhập vào cơ thể thông qua quá trình hô hấp và thông qua đường tiêu hoá, khi hấp thụ vào cơ thể asen tích tụ trong gan, thận, tim và phổi. Một lượng nhỏ asen cũng được tìm thấy trong các cơ và các mô thần kinh [26]. Sự tích tụ asen trên các mô thần kinh này gây ra nhiều căn bệnh khác nhau như: ung thư, tiểu đường, nhiễm độc gan, nhiễm độc thần kinh, rối loạn chức năng tim. Quá trình trao đổi chất với asen là rất quan trọng, giúp asen phát huy được khả năng gây độc của nó thông qua việc ức chế khoảng 200 enzym tham gia vào quá trình tái tạo năng lượng cho tế bào, quá trình sửa chữa và tổng hợp AND và nó cản trở quá trình tổng
Bạn đọc có thể tham khảo thêm bài viết có liên quan: Este là gì? Công thức cấu tạo, tính chất hoá học và bài tập về este.
