Arseeni eli kemiallisen jaksollisen järjestelmän 33. elementti on alkuaine, joka kuuluu jaksollisen järjestelmän VA-ryhmään. Se luokitellaan metalloidiksi, koska sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat epämetallien ja metallien puolivälissä. Tämän alkuaineen suhteellinen atomimassa on 74,92. Arseenia voidaan löytää useissa hapetusasteissa, mukaan lukien –3, 0, +3 ja +5. Sitä on kolme allotrooppista lajiketta: keltainen, musta ja harmaa.
Ja tässä artikkelissa kerrotaan kemialliset ja fysikaaliset erot orgaanisen ja epäorgaanisen arseenin välillä sekä niiden teollinen käyttö ja kemiallinen esiintyminen.
Orgaaninen arseeni vs epäorgaaninen arseeni
Ero orgaanisen arseenin ja epäorgaanisen arseenin välillä on, että yksi atomi on liittynyt hiileen "orgaanisessa" arseenikompleksissa, joka saattaa olla osa sokerimolekyyliä, kuten riboosi. Tällä "orgaanisella" tyypillä on monimutkaisempi rakenne, mutta se on kuitenkin täysin turvallinen. Sitä vastoin "epäorgaaniset" arseeniyhdisteet, kuten arseenitrioksidi, eivät sisällä hiiltä ja ovat tyypillisesti yksinkertaisia molekyylejä. Nämä kemikaalit ovat erittäin vaarallisia, eivätkä ne ole tarkoitettu henkilökohtaiseen käyttöön teollisen myrkyllisyyden vuoksi.
Orgaaninen arseeni on arseeni, jota esiintyy luonnossa kasveissa ja eläimissä tai maan sisäisissä luonnonvaroissa liuenneena komponenttina osana orgaanisia yhdisteitä. Joitakin esimerkkejä kasveissa luonnollisesti esiintyvästä orgaanisesta arseenista ovat arsenobetaiini, kakodyylihappo, arsaniilihappo jne. Meren antimet ovat yleisin arseenin lähde ihmisten ruokavaliossa. Orgaanisten arseenipitoisuuksien tiedetään olevan korkeita äyriäisissä, rapuissa ja merilevässä. Orgaanisen arseenin myrkyllisyys on alhainen verrattuna arseenin epäorgaaniseen muotoon.
Kun harkitaan epäorgaanista arseenia, se on paljon myrkyllisempää ja sitä esiintyy myös luonnossa. Vesi, maaperä ja jotkin maanpäälliset ruoat, kuten riisi, sisältävät epäorgaanista arseenia. Epäorgaaninen arsenikki muodostaa 25–100 prosenttia maaperäisten ruokien arseenista eri puolilla maailmaa. Epäorgaanisella arseenilla on merkittävää myrkyllisyyttä. Epäorgaanista arseenia on valmistettu ja käytetty taloudellisesti vuosituhansien ajan. Farmaseuttiset tuotteet, maatalousyhdisteet, puolijohteet ja lasinvalmistus sekä muut kaivostarkoituksiin.
Orgaanisen arseenin ja epäorgaanisen arseenin vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Orgaaninen arseeni | Epäorgaaninen arseeni |
| Löytyi sisään | Orgaaninen arseeni on arseeni, jota esiintyy luonnossa kasveissa ja eläimissä osana orgaanisia yhdisteitä. Sen atomi on kiinnittynyt hiileen tai hiilipohjaiseen funktionaaliseen ryhmään. | Arseeni, jota esiintyy luonnossa epäorgaanisissa aineissa, tunnetaan epäorgaanisena arseenina. Sillä on yksinkertaisempi muoto kuin orgaanisella. |
| Käyttää | Orgaaninen arseeni ei ole yhtä raakaa ja hyödyllistä kuin epäorgaaninen. Sitä esiintyy luonnollisesti kasveissa ja sillä on myös tärkeä rooli suola- ja hiilitasapainossa koko ekosysteemissä. | Torjunta-aineet ja maalipigmentit sisältävät arseenin epäorgaanisia muotoja. Niitä käytettiin myös useiden sairauksien parantamiseen ja puunsuoja-aineina. |
| Myrkyllisyys | Orgaanisen arseenin myrkyllisyyspitoisuus on alhainen. Orgaaninen arseeni eliminoituu ihmisestä muutaman päivän käytön jälkeen, eikä se aiheuta vahinkoa keholle tai kemiallisille prosesseille. | Epäorgaanisen arseenin myrkyllisyys on korkea ja voi aiheuttaa kuolemaan johtavia sairauksia tai sivuvaikutuksia, jos sitä nautitaan suoraan. |
| Esimerkkejä | metyyliarsonihappo, arsenobetaiini, metyyliarsonihappo jne. | arseenitrioksidi, arseenipentoksidi, lyijyarsenaatti, natriumarseniitti jne. |
| Vaikutukset ihmiseen | Ei aiheuta haitallisia tai pahentavia vaikutuksia ihmiskehoon. | Voi aiheuttaa keuhko-, iho-, virtsarakon tai ihosyövän. Voi olla elinvoimainen, jos sitä kulutetaan tai käytetään yli rajojen. |
Mikä on orgaaninen arseeni?
Arseeni (atominumero 33; suhteellinen atomimassa 74,92) on metalloidi tai puolimetalli, jonka kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ovat metallin ja ei-metallin välissä. Arsaniilihappo, metyyliarsonihappo, dimetyyliarsiinihappo (kakodyylihappo) ja arsenobetaiini ovat joitain yleisimmistä orgaanisista arseeniyhdisteistä.
Vaikka sillä ei ole suoraa käyttöä, toisin kuin epäorgaaninen arseeni, joka on myrkyllinen, mutta toimii parannuskeinona moniin sairauksiin, jos sitä käytetään oikein ja määrätyllä tavalla. Orgaaninen arseeni toimii maanpinnan tasolla luuston yhdisteenä elävien olentojen kemiallisten tasapainojen ja elämänprosessien ylläpitämisessä. Niiden määrän pieni kaatuminen luonnossa voi heijastua ekosysteemin epätasapainoon ja voi lopulta aiheuttaa pandoran lippaan, sen verran tärkeä perus-, mutta ei-tappava orgaaninen arseeni on. Sitä esiintyy erilaisissa kemiallisissa muodoissa, kuten metyyliarsonihappo, arsenobetaiini, metyyliarsonihappo jne.
Orgaanisessa arseenissa merkittävä tekijä on, että sen rakenteeseen on kiinnittynyt hiili tai hiiliyhdiste ja se voi olla ketjutettu sokeriyhdiste, kuten sakkaroosi ja riboosisokeri. Orgaanisen arseenin rakenne on melko monimutkainen verrattuna epäorgaaniseen arseeniin. Vaikka rakenne on monimutkainen ja joskus kierteinen, se on täysin vaaraton ihmisille. Orgaanisen arseenin peruspitoisuus löytyy yleisimmin merikaloista ja äyriäisistä.
Mikä on epäorgaaninen arseeni?
Vesi, maaperä ja jotkin maaperäiset ruoat, kuten riisi, sisältävät epäorgaanista arseenia. Epäorgaaninen arseeni muodostaa 25 ja 100 prosenttia nurmiruoan arseenista eri puolilla maailmaa. Se on myös tärkeä komponentti teollisten sovellutustensa ja saatavuutensa vuoksi. Epäorgaaninen arseeni löytyy yleensä liuenneessa muodossa ja se on uutettava kemiallisesti, jotta sitä voidaan käyttää monikäyttöisesti.
Torjunta-aineet ja maalipigmentit sisältävät arseenin epäorgaanisia muotoja. Niitä käytettiin myös useiden sairauksien parantamiseen ja puunsuoja-aineina. Kaksi erillistä väestötutkimuksen linjaa, jotka määritellään arseenialtistuksen tavan mukaan, tarjoavat epidemiologista tietoa arseenista ja syöpäriskistä. Epäorgaanisen arseenin hengittäminen on tutkimuksissa yhdistetty syöpään. Nämä tutkimukset kattavat enimmäkseen työväestön, joka hengitti arseenin ja muiden aineiden saastuttamaa ilmaa.
Epäorgaaninen arseeni on erittäin myrkyllistä ihmisille, eikä sitä saa nauttia. Se voi aiheuttaa keuhko-, iho-, virtsarakon-, maksa-, munuais- ja muiden elinten syöpiä sekä vaurioita mahalaukulle, suolistolle, hermoille, iholle ja muille kudoksille. Suora ihokosketus voi aiheuttaa ärsytystä, turvotusta ja punoitusta. Pienet altistumismäärät voivat aiheuttaa epänormaaleja sydämen rytmejä, verisuonivaurioita ja puna- ja valkosolutuotannon vähenemistä.
Tärkeimmät erot orgaanisen arseenin ja epäorgaanisen arseenin välillä
Johtopäätös
Arseeni on olennainen elementti ympäristössä. Olkoon se orgaaninen tai epäorgaaninen, molemmilla muodoilla on omat tarkoituksensa. Vaikka epäorgaaninen arseeni on erittäin myrkyllistä, eikä sitä voida käyttää suoraan kulutukseen tai käyttöön, mutta se voi olla hyödyllistä, jos kemian insinöörit käyttävät sitä.
Meren antimet ovat yleisin arseenin lähde ihmisten ruokavaliossa. Orgaanisten arseenipitoisuuksien tiedetään olevan korkeita äyriäisissä, rapuissa ja merilevässä. Vesi, maaperä ja jotkin maanpäälliset ruoat sisältävät epäorgaanista arseenia.
Arseeni on myrkyllinen alkuaine, mutta sen myrkyllisyys vaihtelee sen molekyylimuodon ja hapetusasteen mukaan. Orgaaninen arseeni on vähemmän myrkyllistä kuin epäorgaaninen arseeni.
Viitteet
