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亞砷酸鉀

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亞砷酸鉀
識別
CAS號 10124-50-2  ☒N
PubChem 61616
SMILES
性質
化學式 KAsO2
摩爾質量 146.019 g/mol g·mol⁻¹
外觀 白色易潮解粉末
密度 8.76 g/cm3
熔點 300 °C(573 K)
危險性
PEL [1910.1018] TWA 0.010 mg/m3[1]
致死量或濃度:
LD50中位劑量
14 mg/kg (oral, rat)[2]
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

亞砷酸鉀 (KAsO2)是一種無機化合物,以兩種形式存在,分別為偏亞砷酸鉀(KAsO2)和原亞砷酸鉀(K3AsO3)。它含有亞砷酸根離子(AsO33-或AsO2 -),砷總是以+3氧化態存在,鉀以+1氧化態存在。[3] 與許多其他含砷化合物一樣,亞砷酸鉀對人體具有毒性和致癌性。亞砷酸鉀是福勒溶液的基本成分,該溶液歷史上被用作藥用補品,但由於其毒性,其已經停止使用。[4] [5] 但亞砷酸鉀仍被用作殺鼠劑。 [6]

結構

兩種不同形式的亞砷酸鉀可歸因於不同數量的氧原子。 偏亞砷酸鉀(KAsO2 )含有兩個氧原子,其中一個通過雙鍵與砷原子鍵合。與此不同,原亞砷酸鉀(K3AsO3)由三個氧原子組成,所有三個氧原子都通過單鍵與砷原子結合。 在這些情況中的每一種中,砷都以+3氧化態存在並且被稱為亞砷酸鹽,因此這單個名稱指的是兩種不同的結構。 [3]此外,亞砷酸鉀的兩種形式具有相同的性質。

性質

亞砷酸鉀是一種無機鹽,以無味的白色固體形式存在。它易溶於水,微溶於乙醇。亞砷酸鉀溶液含有中等濃度的氫氧根,因此略呈鹼性。[7] 雖然亞砷酸鉀是不可燃的,但加熱會導致其分解並形成包括砷化氫砷氧化物氧化鉀在內的有毒煙霧。 亞砷酸鉀也可與酸反應生成有毒的砷化氫氣體。 [6]

製備

亞砷酸鉀水溶液,通常稱為福勒溶液,可以通過在水存在下用氫氧化鉀(KOH)加熱三氧化二砷(As2O3 )來製備。 [8] [9] 反應如下所示

As2O3 (aq) + 2 KOH (aq) → 2 KAsO2 (aq) + H2O

用途

在十八世紀,英國醫生托馬斯·福勒(1736-1801) [10]利用一種名為福勒溶液的亞砷酸鉀溶液來治療許多疾病,包括貧血風濕病牛皮癬濕疹皮炎哮喘霍亂梅毒。1865年,亞砷酸鉀作為福勒溶液被用作治療白血病的第一種化療藥物,但化療效果只是暫時的。 令人驚訝的是,這種特殊用途的靈感來自於亞砷酸鉀在改善消化和讓馬產生更光滑外皮的作用。[4] 亞砷酸鉀也是某些殺鼠劑,殺蟲劑和除草劑的關鍵無機成分。此外,它作為殺蟲劑的作用也使它成為一種很好的木材防腐劑;然而,溶解度和毒性使其成為環境的潛在風險因素。[7]

健康影響

亞砷酸鉀的毒性來自砷對巰基的強親和力。這些亞砷酸鹽-硫鍵的形成損害了某些酶的功能,例如穀胱甘肽還原酶穀胱甘肽過氧化物酶硫氧還蛋白還原酶和硫氧還蛋白過氧化物酶。這些酶都與自由基的防禦和丙酮酸的代謝密切相關。因此,暴露於亞砷酸鉀和其他含亞砷酸鹽的化合物將導致產生破壞性的氧自由基和細胞代謝停滯。 [11]

此外,含亞砷酸鹽的化合物也被標記為致癌物質。亞砷酸鉀的致癌性源於其抑制DNA修復和甲基化的能力。這種細胞機制的損傷可導致癌症,因為細胞不再能夠修復或阻止突變並導致腫瘤。[12] 所有這些條件都表現出亞砷酸鉀和其他含亞砷酸鹽化合物的危險性。大鼠的LD50為14 mg/kg,人類的TDL為74 mg/kg。[13]

注釋

  1. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0038". 美國國家職業安全衛生研究所. 
  2. ^ http://chem.sis.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/10124-50-2
  3. ^ 3.0 3.1 Lide, D. R. CRC Handbook Chemistry & Physics 74th Edition. 1993. ISBN 0-8493-0474-1. 
  4. ^ 4.0 4.1 Jolliffe, D. M. The history of the use of arsenicals in man. Journal of the Royal Society of Medicine. 1993, 86 (5): 287–289. PMC 1294007. PMID 8505753. 
  5. ^ Lander J.J.; Stanley R.J.; Sumner H.W.; Boswell D.C.; Aach R.D. Angiosarcoma of the Liver associated with Fowler's Solution (Potassium Arsenite). Gastroenterology. 1975, 68 (6): 1582–1586. PMID 1169181. 
  6. ^ 6.0 6.1 Potassium Arsenite. http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1557.pdf
  7. ^ 7.0 7.1 U.S. Dept. of Health and Human Services, Public Health Service. Arsenic and Inorganic Arsenic Compounds (PDF). Report on Carcinogens, Thirteenth Edition. October 2, 2014. 
  8. ^ Caspari, Charles. A Treatise on Pharmacy for Students and Pharmacists 2nd. Philadelphia: Lea Brothers and Co. 1901. 
  9. ^ Tinwell, H.; Stephens, S. C.; Ashby, J. Arsenite as the probable active species in the human carcinogenicity of arsenic: mouse micronucleus assays on Na and K arsenite, orpiment, and Fowler's solution (PDF). Environmental Health Perspectives. 1991, 95: 205–210. PMC 1568403. PMID 1821373. doi:10.2307/3431125. 
  10. ^ Doyle, Derek. Notoriety to respectability: a short history of arsenic prior to its present day use in haematology. British Journal of Haematology. 2009, 145 (3): 309–317. doi:10.1111/j.1365-2141.2009.07623.x. 
  11. ^ Chen, Sai-Juan; Zhou, Guang-Biao; Zhang, Xiao-Wei; Mao, Jian-Hua; The ́, Hugues de; Chen, Zhu. From an old remedy to a magic bullet: molecular mechanisms underlying the therapeutic effects of arsenic in fighting leukemia (PDF). Blood. 16 June 2011, 117 (24). [永久失效連結]
  12. ^ Xiong, Lei; Wang, Yinsheng. Quantitative Proteomic Analysis Reveals the Perturbation of Multiple Cellular Pathways in HL-60 Cells Induced by Arsenite Treatment. Journal of Proteome Research. 5 February 2010, 9 (2): 1129–1137. PMC 2819029. PMID 20050688. doi:10.1021/pr9011359. 
  13. ^ Potassium arsenite. TOXNET: Toxicology Data Network. [6 December 2014]. 
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亞砷酸鉀
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