Arseeni(III)kloridi (AsCl3) – määritelmä, ominaisuudet ja vaarat

Arseeni(III)kloridi (AsCl3) — määritelmä, fysikaalis-kemialliset ominaisuudet, terveys- ja ympäristövaarat sekä turvallisuus- ja käsittelyohjeet.

Arseenitrikloridi, joka tunnetaan myös nimellä arseeni(III)kloridi, on kemiallinen yhdiste. Sen kemiallinen kaava on AsCl₃. Siinä on kolme arseeni-kloorisidosta. Arseeni on hapetusasteeltaan +3.

Perusominaisuudet

• Fysikaaliset: AsCl₃ on tyypillisesti väritön tai vaaleankeltainen, höyryävä neste, jolla on pistävä haju. Sulamispiste on noin −16 °C ja kiehumispiste noin +130 °C. Tiheys on nesteenä noin 2,0–2,1 g/cm³.
• Rakenne: Molekyyli on kolmiomainen pyramidimuotoinen (trigonaalinen pyramidi) arseenin vapaan elektroniparin vuoksi.
• Liukoisuus ja reaktiivisuus: AsCl₃ hydrolysoituu vedessä muodostaen arseenihapon tai arseenihappon kaltaisia yhdisteitä ja vapauttaen kloorivetyä (HCl). Se on reaktiivinen monien emästen ja nukleofiilien kanssa ja toimii Lewis-happona.

Käyttö ja valmistus

• Käyttö: AsCl₃ toimii synteesireagenssina orgaanisessa ja epäorgaanisessa kemiassa, arseeniyhdisteiden lähtöaineena sekä teollisissa prosesseissa, joissa tarvitaan arseenin klorattuja yhdisteitä. Sitä on käytetty myös tutkimuksessa ja eräissä erikoiskemikaalien valmistuksissa.
• Valmistus: Teollisesti AsCl₃ voidaan valmistaa esimerkiksi arseenin tai arseenitrioksidin (As2O3) suoraan klorinaatiolla tai reagoimalla arseeniyhdisteitä kloorintuojiensa kanssa. Reaktiot ovat voimakkaita ja vaativat tiukkaa prosessinhallintaa.

Terveys- ja turvallisuus

AsCl₃ on erittäin myrkyllinen ja syövyttävä aine. Se toimii voimakkaana ärsyttäjänä silmille, iholle ja hengitysteille; hengitettynä tai nieltynä se voi aiheuttaa vakavia myrkytystiloja ja kuoleman. Arseenin epäorgaaniset yhdisteet ovat myös karsinogeenisia (IARC luokittelee epäorgaaniset arseeniyhdisteet ryhmään 1).

• Altistumisen oireita: hengitysvaikeudet, yskä, kyynelvirtaus, ihon ärsytys, vatsakivut, oksentelu, ripuli, verenvuoto, neurologiset oireet ja vakavissa tapauksissa elinvauriot.
• Ensitoimet: henkilön siirto raittiiseen ilmaan, hengityksen varmistaminen, silmien huuhtelu runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan ja sairaan vaatetuksen poistaminen. Hengitysvaikeuksissa on annettava happea ja hakeuduttava välittömästi lääkärin hoitoon. Myrkytystapauksissa tulee ottaa yhteys myrkytyskeskukseen tai päivystävään sairaalaan.
• Työturvallisuus: käytä suljettuja järjestelmiä, tehokasta vetokaappia, henkilösuojaimia (suojalasit, hengityssuojaimet, kemikaalinkestävät käsineet ja suojavaatetus). Noudata paikallisia määräyksiä vaarallisten aineiden käsittelystä ja kuljetuksesta.

Palo- ja onnettomuusriskit

AsCl₃ ei ole helposti syttyvä, mutta se voi reagoida voimakkaasti veden ja emästen kanssa muodostaen syövyttäviä höyryjä (HCl) ja toksiisia arseeniyhdisteitä. Tulipalossa voi syntyä myrkyllisiä höyryjä, ja pelastushenkilökunnan tulee käyttää hengityksensuojaimia ja asianmukaista suojavarustusta.

Ympäristövaikutukset ja hävittäminen

Arseeniyhdisteet ovat ympäristölle haitallisia: ne voivat kertymään eliöihin ja aiheuttaa pitkäaikaisia vaikutuksia vesieliöstölle ja maaperälle. AsCl₃-pitoiset jätteet on käsiteltävä vaarallisena jätteenä ja hävitettävä vastaanottavien jätehuolto- ja vaarallisten aineiden käsittelypalveluiden ohjeiden mukaisesti. Vuodot ja päästöt on estettävä ja mahdolliset ympäristöhaitat ilmoitettava asianmukaisille viranomaisille.

Kemialliset ominaisuudet ja reaktiot

• Hydrolyysi: AsCl₃ + H₂O → HCl + arseenihapon kaltaisia tuotteita (esimerkiksi H₃AsO₃ tai monimuotoisia hydrolyysituotteita).
• Oxidaatio: AsCl₃ voidaan edelleen oksidoida AsCl₅:ksi voimakkailla klooriantureilla.
• Kompleksien muodostus: toimii Lewis-happona ja voi muodostaa komplekseja emästen kanssa.

Luokitus ja sääntely

AsCl₃ kuuluu vaarallisiin kemikaaleihin ja sen käyttöä, kuljetusta ja hävittämistä säädellään kemikaaliturvallisuus- ja ympäristölainsäädännön mukaisesti. Työnantajan on huolehdittava riskinarvioinnista, turvallisuustiedotteesta (MSDS/SDS) ja työntekijöiden koulutuksesta.

Huom. Tämä artikkeli antaa yleiskuvan arseeni(III)kloridista eikä korvaa valmistajan turvallisuustiedotteita (SDS), viranomaisohjeita tai ammattilaisen antamaa neuvontaa. Vakavissa altistumistapauksissa ota yhteys lääkäriin tai myrkytyskeskukseen.

Hae kirjaimella