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| 名前 | |||
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| IUPAC名
ヒ酸
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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| ユニ |
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| プロパティ | |||
| アソ3−4 | |||
| モル質量 | 138.918 グラムモル−1 | ||
| 共役酸 | ヒ酸 | ||
| 危険 | |||
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |||
主な危険
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非常に有毒で発がん性がある | ||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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ヒ酸は化学式AsOのイオンである。 3−4[1]ヒ酸塩の結合は、中心のヒ素原子（酸化数+5）が1つの酸素原子と二重結合し、さらに3つの酸素原子と単結合している。[2] 4つの酸素原子は、ヒ素原子の周囲に四面体構造で配置されている。[2]共鳴により、イオンの-3電荷が4つの酸素原子すべてに分散される。
ヒ酸は金属と容易に反応してヒ酸金属化合物を形成する。[2] [3]ヒ酸は中程度の酸化剤および電子受容体であり、亜ヒ酸への還元の電極電位は+0.56 Vである。[4]ヒ素はリンと同じ原子価および類似の原子半径を有するため、ヒ酸はリン酸と同様の形状および反応性を共有する。[5]ヒ酸は生化学反応においてリン酸を置換することができ、ほとんどの生物に対して有毒である。[5] [6]
自然発生
ヒ酸塩は、水和物や無水物の形で、様々な鉱物中に自然界に存在します。ヒ酸塩を含む鉱物の例としては、アダマイト、アラルサイト、アナベルジャイト、エリスリット、レグランダイトなどがあります。[7] 2つのヒ酸イオンが式中の電荷をバランスさせると、それは二ヒ酸塩と呼ばれます。例えば、二ヒ酸亜鉛、Zn 3 ( AsO 4 ) 2です。
用途
ヒ酸水素鉛などのヒ酸塩系殺虫剤は、DDTなどの新しい殺虫剤に置き換えられ、その後健康上の懸念から複数の規制機関によって禁止されるまで、一般的に使用されていました。[8] [9]
遷移金属ヒ素化合物は鮮やかな色をしていることが多く、顔料の製造に使用されてきました。ヒ酸銅は、古代エジプト人やローマ人が使用したエジプトブルー顔料に使用された微量化合物でした。[10]コバルトバイオレット顔料は、毒性のためリン酸コバルトに置き換えられる前は、ヒ酸コバルトから作られていました。[11] [12] [13]
クロム酸銅ヒ素（CCA）は、1930年代から広く使用されている木材防腐剤です。 [14]安全性への懸念から、多くの国で住宅プロジェクトでのCCA処理木材の使用が段階的に廃止されています。[14] CCAは、農業などの非住宅用途では一般的で経済的な処理方法として残っています。[14] [15]
種の分化
pHに応じて、ヒ酸塩は三水素ヒ酸塩（ヒ酸 H 3 AsO 4）、二水素ヒ酸塩（H 2 AsO−4）、ヒ酸水素（HAsO2−4）、またはヒ酸（AsO3−4[18]三水素ヒ酸はヒ酸としても知られています。与えられたpHにおいて、これらのヒ酸種の分布は、それぞれの酸解離定数から決定することができます。[17]
- H 3 AsO 4 + H 2 O ⇌ H 2 AsO−4+ [H 3 O] + (p K a1 = 2.19)
- H 2 AsO−4+ H 2 O ⇌ HAsO2−4+ [H 3 O] + (p K a2 = 6.94)
- ハソ2−4+ H 2 O ⇌ AsO3−4+ [H 3 O] + (pKa3 = 11.5 )
これらの値はリン酸の値と似ています。中性pH付近の水溶液ではヒ酸水素とヒ酸二水素が優勢です。[17]
溶液の還元電位（ pe）もヒ酸塩の化学種形成に影響します。天然水中では、溶存酸素含有量が還元電位に影響を与える主な要因です。ヒ酸塩はpeの高い酸素化水中に存在し、一方、peの低い無酸素水中では亜ヒ酸塩が主なヒ素種です。 [16]
プールベ図は、ヒ酸塩の種別化に対する pH と pe の複合的な影響を示しています。
汚染
ヒ酸塩は亜ヒ酸塩とともに、一部の天然水源の重大な汚染源であり、繰り返し曝露するとヒ素中毒を引き起こす可能性がある。 [19] [20]バングラデシュなど、堆積物や岩石に高濃度のヒ素鉱物が含まれる国は、特にヒ酸塩汚染のリスクが高い。[21] [20]
ヒ酸中毒
ヒ酸は解糖系とクレブス回路の正常な機能を妨げるため、人や動物に有害である。ヒ酸は、グリセルアルデヒド3-リン酸から1,3-ビスホスホグリセリン酸を生成する解糖系の段階で無機リン酸を置換する。これにより、不安定ですぐに加水分解され、経路の次の中間体である3-ホスホグリセリン酸を形成する1-アルセノ-3-ホスホグリセリン酸が生成される。したがって、解糖系は進行するが、1,3-ビスホスホグリセリン酸から生成されるATP分子は失われる。ヒ酸は解糖系の分離剤であり、それが毒性を説明している。[22] [23]
他のヒ素化合物と同様に、ヒ酸はリポ酸に結合し、ピルビン酸からアセチルCoAへの変換を阻害し、クレブス回路を阻害し、その結果ATPのさらなる損失を引き起こします。[23]
参照
- カテゴリー:ヒ素化合物
参考文献
- ^ PubChem. 「ヒ素酸イオン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2023年4月2日閲覧。
- ^ abc 「ヒ素酸塩鉱物 | ブリタニカ」www.britannica.com . 2023年4月2日閲覧。
- ^ Waalkes, Michael P. (2019)、Baan, Robert A.、Stewart, Bernard W.、Straif, Kurt (編)、「ヒ素と金属」、腫瘍部位の一致と発がんのメカニズム、IARC Scientific Publications、リヨン (FR): 国際がん研究機関、ISBN 978-92-832-2217-0、PMID 33979075 、2023年4月2日閲覧
- ^ 「P1: 元素別の標準還元電位」Chemistry LibreTexts 2013年12月2日。 2023年3月29日閲覧。
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