Asen - Thạch tín là gì? Asen có độc không?

Asen là nguyên tố vi lượng quan trọng đối với sự trao chất, tổng hợp protid và các chất khác trong cơ thể. Tuy nhiên, đây là loại á kim rất độc, có độ độc còn gấp 4 lần thủy ngân. Để hiểu hơn về chất này, hãy cùng Labvietchem nghiên cứu asen là gì? Độc tính và cách xử trí ngộ độc asen?

Asen là gì?

1. Asen là gì? Asen có ở đâu?

Asen (tên tiếng anh là arsenic) hay có tên gọi là thạch tín, là một á kim có ký hiệu As với số nguyên tử là 33. Hoạt chất này lần đầu tiên được Albertus Magnus đề cập tới vào năm 1250. Asen chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất vô cơ (As2O3 và As2O5) có tính độc cao. 

Asen có trong lớp vỏ trái đất và là thành phần chính của lớp trầm tích. Vì vậy, mà nó có thể tìm thấy ở trong các mạch nước ngầm. Đặc biệt, nó có thể tồn tại ở nước, có khi trong cả không khí và thực phẩm. 

Trước đây, asen cũng được sử dụng để làm thuốc chữa bệnh. Nhưng các nhà khoa học đã nghiên cứu ra rằng, bên cạnh những mặt lợi, asen cũng được xem là con dao hai lưỡi đe doạ tính mạng. Nó có thể gây ra những tổn thương đối với các cơ quan như gan, thận,... khi tiếp xúc lâu ngày.

2. Tính chất lý hóa

2.1. Tính chất vật lý

Tính chất vật lý của asen

- Dạng thù hình: Kim loại màu vàng, xám hoặc nâu. Tuy nhiên thường gặp nhiều nhất là dạng kim loại màu sáng bạc.

- Một số thông số vật lý:

+ Tỷ trọng 5,7 g/cm3.

+ Bán kính nguyên tử 1.21 A° .

+ Điểm sôi: 1135 ° F ở 760mmHg.

+ Nhiệt độ nóng chảy: 817° C.

+ Nhiệt độ bay hơi: 615° C.

+ Độ tan: Không hòa tan trong nước.

- Là chất bán dẫn, dễ nghiền thành bột. Người ta có thể tạo ra hợp chất bán dẫn của asen như GaAs và tính bán dẫn (Silic, Gecmani).

2.2. Tính chất hóa học

 -  Asen vừa thể hiện tính khử, vừa có tính oxi hóa.

-  Các hợp chất asen có số oxi hóa là -3, +3, +5.

2.2.1. Phản ứng với phi kim 

As tác dụng được với nhiều loại phi kim (như oxi, lưu huỳnh, halogen,...). 

Khi đun nóng asen trong không khí sẽ cho ngọn lửa màu xanh (As2O3).

4As + 3O2 → 2As2O3  

Khi phản ứng với halogen, các halogenua asen tạo ra dễ bị thủy phân trong môi trường nước để tạo thành axit tương ứng. Phương trình phản ứng:

2As + 5Cl2 + 8H2O → 2H2AsO4 + 10HCl

2.2.2. Tác dụng với axit

- Asen không tác dụng với các dung dịch axit loãng nhưng lại phản ứng dễ với HNO3, H2SO4 đặc….

2As + 3H2SO4 (đặc, nóng) → As2O3   + 3SO2 + 3H2O 

As + 5HNO3 (đặc) → H3AsO4 + 5NO2 + H2O

- As tan được trong môi trường nước kiềm toan

As + 3HCl (đặc) + HNO3 (đặc) → AsCl3 + NO  + 2H2O

2.2.3. Tác dụng với dung dịch kiềm 

2As + 2NaOH (20%) + 2H2O → 2NaAsO3 +  3H2

2As + 6KOH (20%, nguội)   → 2K3AsO3 +  3H2

​2.2.4. Tác dụng với kim loại

2As + 3Mg → MgAs2

2As + 3Zn → Zn3As2

Sản phẩm Zn3As2 tạo ra kém bền và bị thủy phân trong môi trường nước:

  Zn3As2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2AsH3

3. Asen - Thạch tín có độc không? 

- Asen là nguyên tố tự nhiên phân bố trong vỏ trái đất, có độc tính cao. Con người có thể tiếp xúc với nó thông qua thực phẩm, nước và không khí. Đôi khi, quá trình phơi nhiễm cũng có thể diễn ra thông qua tiếp xúc da với đất hoặc nước có chứa asen. Đây là một chất độc với con người khi hít, nuốt hoặc tiếp xúc.

- Thạch tín là một trong những nguyên nhân gây ra ung thư ở nhiều cơ quan như da, phổi, bàng quang tiết niệu, thận, gan,.... Ngoài ra, nếu tiếp xúc hoặc uống phải nước có chứa asen có thể làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh khác như tăng sừng, thay đổi sắc tố, bệnh đái tháo đường, bệnh gan thận,...

- Sau khi asen vào trong cơ thể sẽ xảy ra các phản ứng methyl hoá và khử. Axit methylarsonic và axit dimethylarsinic là các sản phẩm chuyển hóa chính được đào thải qua nước tiểu. Các asen vô cơ và các chất chuyển hóa bị methyl hóa của nó đều dễ dàng đi qua hàng rào nhau thai. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của bào thai, thậm chí có thể gây sẩy thai. Đối với trẻ bị nhiễm chất độc này từ trong bụng mẹ sẽ có nguy cơ cao bị dị tật bẩm sinh hoặc tiềm ẩn mắc các bệnh ung thư về sau này..

- Đối với từng loại hợp chất vô cơ của asen, khi tiếp xúc sẽ gây ra những ảnh hưởng khác nhau đối với cơ thể. Ví dụ như:

+ Kích thích dạ dày và ruột.

+ Giảm sản xuất hồng cầu và bạch cầu.

+ Thay đổi sắc tố da,...

Triệu chứng nhiễm độc asenic

- Đặc biệt, thạch tín vô cơ có thể phá hủy ADN - vật chất di truyền của cơ thể. Chỉ cần uống 1 liều oxit arsenic 100mg đã có khả năng gây chết người.

- Asen hữu cơ có thể không gây ung thư hay tổn thương DNA nhưng nếu tiếp xúc trong thời gian dài cũng có những ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Chẳng hạn như tổn thương thần kinh, đau dạ dày. 

4. Asen dùng để làm gì?

4.1. Trong sản xuất công nghiệp

Đối với nền công nghiệp, asen hay thạch tín được dùng để kết hợp với chì để tạo thành một hợp kim có tính chất bền và cứng.

Bên cạnh đó, nó cũng được sử dụng để làm đạn,các loại pin, đồ thủy tinh,... Một trong những ứng dụng khác mà asen được áp dụng đó chính là làm pháo hoa hay làm chất pha tạp cho các thiết bị trạng thái rắn.

Mặc dù có nhiều ứng dụng nhưng do thạch tín có chứa chất độc mạnh nên nhiều nơi không còn sử dụng các hợp chất này.

4.2. Trong sản xuất nông nghiệp 

Trong những năm 1940, để bảo quản gỗ khỏi nguy cơ mục rữa, người ta đã sử dụng asen. 

được sử dụng làm chất bảo quản gỗ, ngăn ngừa thối rữa trong gỗ.

Năm 1980, As là thành phần để chế tạo ra thuốc trừ sâu để tiêu diệt sâu bọ gây hại mùa màng. Tuy nhiên đến năm 2003, các loại thuốc diệt mối, thuốc trừ sâu có thành phần này đã được các nhà sản xuất tự nguyện ngưng chế tạo để loại bỏ nguy cơ gây độc của asen đối  với sức khoẻ con người.

Asenic ứng dụng làm thuốc trừ sâu

4.3. Lĩnh vực y tế

Vào khoảng thế kỷ thứ 4 trước công nguyên, người dân cổ đại Hy Lạp đã sử dụng thạch tín giống như là thảo dược điều trị chứng lở loét và làm rụng lông.

Năm 1786, bác sĩ người Anh - Thomas Fowler đã nghiên cứu và ứng dụng thạch tín để chế tạo ra một số loại thuốc điều trị bệnh bao gồm: Bệnh thiếu máu, đau đỏ mắt, bệnh bạch cầu, bệnh vẩy nến, hen suyễn, bệnh bạch cầu…

Nhưng các nhà khoa học đã phát hiện ra, asen làm suy giảm lượng tế bào bạch cầu sau quá trình sử dụng thuốc, làm tăng nguy cơ ung thư. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ thạch tín trong điều chế thuốc chữa bệnh.

Xem thêm: 

Sự độc hại của hóa chất Asen và cách loại bỏ chúng khỏi nguồn nước

Tìm hiểu về hóa chất Asen có trong nước mắm - Có độc hại hay không?