Blyarsenat (PbHAsO4) – definition, struktur, egenskaper och toxicitet

Upptäck blyarsenat (PbHAsO4): definition, kristallstruktur, kemiska egenskaper och toxicitet samt hälsorisker och miljöpåverkan i en tydlig, vetenskaplig översikt.

Blyarsenat är en kemisk förening. Dess kemiska formel är PbHAsO₄. Den innehåller joner av bly, väte och arsenat (HAsO₄^2-). Blyet befinner sig i oxidationstillstånd +2.

Allmän beskrivning och formel

Blyarsenat, PbHAsO₄, är ett saltsystem bestående av bly(II)-kationer och monohydrogenarsenat-anjoner. Rent teoretiskt har föreningen en molmassa på ungefär 347,13 g·mol⁻¹ (summa av atommassorna för Pb, H, As och 4 O). I fast form förekommer den vanligen som ett vitt till ljusfärgat fast ämne.

Struktur och kemiska egenskaper

I kristallin form bildar blyarsenat ett nätverk där Pb²⁺-joner är koordinerade till oxygen från arsenatgruppen. Arsenatet förekommer som HAsO₄²⁻, en amphotär anjon med flera protolyssteg i vattenlösning (flera pKa-värden för arseniksyra gör att olika arsenat-/hydrogenarsenatformer kan förekomma beroende på pH). Blyarsenat är i allmänhet svårlösligt i vatten; lösligheten är låg vilket har betydelse för dess miljöbeteende och föroreningseffekter i mark.

Fysikaliska egenskaper

• Utseende: vitt till ljusfärgat fast ämne (kan variera beroende på föroreningar)
• Molar massa: cirka 347,13 g·mol⁻¹
• Vattenlöslighet: mycket låg (praktiskt taget olösligt)
• Stabilitet: termiskt relativt stabilt vid måttliga temperaturer men kan sönderdelas vid högre temperaturer eller vid starkt sura/basiska förhållanden

Framställning

Blyarsenat kan framställas genom utfällning från vattenlösningar: om en lösning som innehåller Pb²⁺ blandas med en lösning som innehåller HAsO₄²⁻ (t.ex. genom användning av lämpliga arsenat- och blysalter) bildas ett vitt utfällande PbHAsO₄. En förenklad reaktionsformel kan skrivas som:

Pb²⁺(aq) + HAsO₄²⁻(aq) → PbHAsO₄(s)

I praktiken används ofta blynitrat eller blyacetat tillsammans med en källa till arsenat i laboratorier eller i industriella processer.

Användning och historik

Blyarsenat är mest känt för sin historiska användning som bekämpningsmedel i jordbruket – särskilt som insektsmedel i fruktodlingar under början och mitten av 1900-talet. På grund av dess toxiska egenskaper för människor, djur och miljön har sådan användning till stora delar upphört och är numera förbjuden eller starkt reglerad i de flesta länder. Restprodukter från äldre användning ligger fortfarande kvar i marken på vissa platser och kan utgöra långvariga föroreningskällor.

Miljö och toxicitet

Blyarsenat är farligt eftersom det innehåller två mycket giftiga grundämnen: bly och arsenik. Båda har dokumenterade negativa hälsoeffekter:

• Arsenik (As) är klassificerat som cancerframkallande för människor och kan ge bland annat hud-, lung- och andra cancerformer vid långvarig exponering samt akuta förgiftningssymptom vid höga doser.
• Bly (Pb) påverkar nervsystemet, särskilt hos barn där det kan ge bestående kognitiva och utvecklingsmässiga skador; bly påverkar också njurar, blodbildning och reproduktion.

I marken tenderar blyarsenat att vara kvar länge på grund av låg löslighet, vilket innebär att jordar som behandlats historiskt kan vara långlivade källor till bly- och arsenikexponering för människor, växter och djur. Under vissa förhållanden (t.ex. förändringar i pH eller redoxmiljö) kan lösligheten öka och därigenom mobilisera arsenik eller bly till grundvatten.

Analys och bestämning

Bestämning av blyarsenat i prover görs vanligen genom kemisk analys av total halten bly och arsenik efter sur digestion av provet. Upplösning och kvantifiering av metaller sker ofta med atomabsorptionsspektrometri (AAS), induktivt kopplad plasmamasspektrometri (ICP‑MS) eller ICP‑OES. Kristallin struktur och faser kan karakteriseras med röntgendiffraktion (XRD) och IR/Raman-spektroskopi.

Hantering, skydd och avfall

Hantera blyarsenat som ett farligt ämne. Vid arbete med ämnet bör personlig skyddsutrustning (handskar, skyddsglasögon, lämplig andningsskydd om damm eller aerosoler kan uppstå) användas. Undvik inandning av damm och all kontakt med hud eller ögon. Arbetslokaler bör ha lämplig ventilation och rutiner för hygien (tvätta händer före mat, rökning och toalettbesök).

Avfall som innehåller blyarsenat ska klassificeras och omhändertas enligt lokala och nationella bestämmelser för farligt avfall. I många fall krävs behandling eller deponering på särskilda anläggningar för farligt avfall eller återställning av förorenade jordar genom etablerade saneringsmetoder.

Sanering av förorenade områden

Åtgärder för att hantera mark förorenad med blyarsenat kan omfatta:

• Uppgrävning och borttransport av förorenad jord
• Stabilisering/immobilisering av metaller i marken för att minska lösligheten
• Phytoremediering i vissa fall (växter som ackumulerar metaller), dock är det ofta långsamt och beroende av platsens egenskaper
• Kontrollerad avgränsning och användningsrestriktioner för området

Sammanfattning

Blyarsenat (PbHAsO₄) är en svårlöslig bly- och arsenikhaltig förening med historisk användning som bekämpningsmedel. Den är miljömässigt problematisk och hälsofarlig, och kräver försiktig hantering samt särskilda åtgärder vid analys och sanering. Om du arbetar med eller upptäcker misstänkt blyarsenat i mark eller material, bör du kontakta ansvariga myndigheter eller miljökonsulter för råd om säker hantering och sanering.

Sök med bokstav