Arsenic hay Asen trong các phim cổ trang còn gọi là thạch tín dùng để hạ độc. Từ rất lâu, con người đã biết tới Arsen và độc tính của nó.
Tìm hiểu về Arsenic (Ansen)
Theo 1 số nghiên cứu cho thấy, arsen là 1 chất cực độc, gấp 4 lần so với thủy ngân. Mặc dù trước đây, người ta vẫn dùng Arsen 1 cách thông dụng trong công nghiệp khai mỏ,luyện kim,thuốc trừ sâu,thuốc diệt cỏ,thậm chí trong 1 số chất tăng trọng cho gia súc.
Arsen vào cơ thể con người chủ yếu thông qua con đường hô hấp và tiêu hóa, đặc biệt thông qua việc sử dụng nước ngầm bị ô nhiễm Arsen. Arsen có thể gây ra các bệnh kinh niên như u hắc tố, ung thư biểu bì, hoại thư da…Nó đã gây ra những đợt nhiễm độc do tích tụ Arsen lớn nhất trong lịch sử loài người (ở Bangladesh). Theo nghiên cứu ở Nhật Bản, qua các xét nghiệm lâm sang đã cho thấy, trong số 29 người uống nước giếng bị ô nhiễm Arsen có 23 người (93%) có biểu hiện nhiễm hắc tố (melanosis) và 22 người (26%) mắc bệnh tăng sừng hóa bẩm sinh gan bàn chân (palmoplantar hyperkeratoris).
Ở Việt Nam, nước tại 1 số khu vực lớn và đông dân cư sinh sống như Hà Nội, Việt Trì-Lâm Thao, thượng nguồn sông Mã…có hàm lượng Arsen vượt quá tiêu chuẩn cho phép, thậm chí có nơi vượt hơn 10 lần so với TCVN (hàm lượng Arsen cho phép trong nước sinh hoạt của VN là 0,05mg/l). Do ở Việt Nam, một số lượng lớn người dân còn sử dụng nước uống, nước sông suối để sinh hoạt, ăn uống nên vấn đề ô nhiễm Arsen thật sự rất cấp bách. Với việc sử dụng nước phức tạp như hiện nay,cũng như việc ô nhiễm Arsen tiềm ẩn chưa phát hiện được hay chưa khảo sát được thì việc nhiễm độc tiềm tàng rất có thể xảy ra. Đặc biệt, càng nguy hiểm hơn khi hiện nay, hầu hết các bệnh gây ra bởi nhiễm độc Arsen vẫn chưa có thuốc đặc trị.
Để giải quyết những yêu cầu vô cùng cấp bách trong việc xử lí ô nhiễm Arsen trong nguồn nước, chúng ta phải có sự hiểu biết cặn kẽ về chu trình hóa học của Arsen trong tự nhiên để đưa ra những biện pháp thích hợp nhằm ngăn chặn và hạn chế việc ô nhiễm Arsen trong nguồn nước.
Một số tính chất của Arsenic
An chiếm 1.10-4 % tổng số nguyên tử trong vỏ trái đất, chúng tồn tại chủ yếu ở dạng khoáng vật sunfua: Sunfide Orpiment vàng – As2S3 và Realgar đỏ – As4S4;…
Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học, Arsenic nằm ở phân nhóm Va với một số các đặc trưng:
Bảng Tính chất hóa học của nguyên tử Arsenic.
| Ký hiệu hoá học | As |
| Z | 33 |
| Cấu hình e | [Ar]3d104s24p3 |
| Rn/tử (AO) | 1,48 |
| Rion E3- (AO) | 1,92 |
| Rion E5+ (AO) | 0,47 |
| Eion hòa I (kcal/ntg) | 226 |
| Eion hòa II (kcal/ntg) | 466 |
| Eion hòa III (kcal/ntg) | 653 |
| Độ âm điện | 2,0 |
| Khối lượng riêng (g/cm3) | 5,727 |
| TOnc(OC) | 817 |
| TOs (OC) | 614 |
As tồn tại ở hai dạng kim loại và không kim loại:
Ở dạng không kim loại, As là chất rắn màu vàng (còn gọi là As vàng) được tạo nên khi làm ngưng tụ hơi, có mạng lưới lập phương (giống Photpho trắng), kiến trúc mạng lưới bao gồm các phân tử As4 liên kết với nhau bằng lực Vanderwaals. Phân tử As4 có cấu tạo hình tứ diện đều với các nguyên tử As nằm ở đỉnh. Do có mạng lưới phân tử nên As vàng kém bền ở nhiệt độ thường dưới tác dụng của ánh sáng dễ chuyển sang dạng kim loại (dạng bền hơn).
Dạng kim loại có màu bạc trắng, hơi xám (gọi là As xám). As xám có cấu trúc dạng Polime, có mạng lưới nguyên tử giống Photpho đen, có khả năng dẫn nhiệt, dẫn điện nhưng giòn có thể nghiền thành bột dễ dàng.
As tồn tại ở các mức oxi hóa -3, +3, +5 với các hợp chất As(III) (Asenhidrua, Các Asenua kim loại,Asen(III) oxit – As2O3, Acid Asenous, Asensunfua: As4S6. Asentrihalogenua: AsX3) và hợp chất As(V) (Asen oxit : As2O5 ;Acid Asenic ;Asen Sunfua : As2S5 ; Asen Pentahalogenua : Chỉ có AsF5).
Nguồn gốc và chu trình của Arsenic trong tự nhiên
- Nguồn tự nhiên:
+ Quá trình nhiệt dịch, hoạt động của magma, hoạt động núi lửa ( quan trọng nhất),
+ Quá trình phong hóa, quá trình xói mòn, tạo quặng sulfur, đa kim, vàng,
+ Những quá trình bồi đắp phù sa, trầm tích hóa dẫn tới hình thành trầm tích chứa As trong các địa tầng
+ Quá trình khử hóa, hòa tan các khoáng chất giàu As trong đất vào nguồn nước ngầm.
- Nguồn nhân tạo:
+ Các quá trình xử lý quặng As, chiết xuất As từ các quặng …; nấu chảy kim loại ( đặc biệt là Cu), Pb, Zn, Ca, Sb, luyện kim
+ Chế tạo, sản xuất các hoá chất BVTV (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt côn trùng):
+ Trong kỹ nghệ thuộc da, chất làm khô và bảo quản gỗ;
+ Trong kỹ nghệ thủy tinh;
+ Khai thác nước dưới đất không khoa học;
+ Quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch, các chất thải rắn trong công nghiệp.
Chu trình Arsenic đơn giản
Đặc điểm và phân bố của Arsenic trong môi trường tự nhiên
Theo dự đoán, arsen hình thành do sự oxy hoá arsenopyrrit trong sét hoặc các lớp than bùn xen giữa chúng, hoặc do nước giàu arsen do các các đứt gãy cắt qua các vùng đá magma giàu arsen ở các vùng núi xa thấm vào tầng chứa nước dưới đất ở đồng bằng.
