GÒN
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NHÓM 6: TRẦN KIỀU DUYÊN
NGUYỄN THỤY HỒNG BẢO TRÂM
ĐẶNG TUYẾT THANH
BÙI ĐÌNH HUY
LÊ HỒNG VIỆT
NGUYỄN TUẤN ANH
NGUYỄN LÊ THANH DÂN
CHỦ ĐỀ 6 : THẠCH TÍN ( ARSEN)
Giáo viên hướng dẫn : Trần Đình Nam
I.
TỔNG QUAN VỀ ASEN:
KÝ HIỆU: As
SỐ NGUYÊN TỬ: 33
KHỐI LƯỢNG
NGUYÊN TỬ: 74,92
ASEN VÀ CÁC HỢP CHẤT
CỦA NÓ ĐƯỢC SỬ DỤNG
NHƯ THUÔC TRỪ SÂU,
THUỐC TRỪ CỎ VÀ THUỐC
TRỪ DỊCH HẠI
Hợp chất asenua
& asenat
THẠCH TÍN
LÀ MỘT Á KIM GÂY
NGỘ ĐỘC KHÉT TIẾNG
NGOÀI RA NÓ CÒN
ĐƯỢC BIẾT ĐẾN LÀ
THÀNH PHẦN TỰ
NHIÊN CỦA VỎ TRÁI
ĐẤT
2
1. ASEN LÀ GÌ?
2. TÍNH CHẤT
TÍNH CHẤT
VẬT LÍ
Dạng vô cơ
Độc hơn hữu cơ
Tồn tại dưới 3 dạng thù hình:
Anpha-vàng
Beta- đen
Gama- xám
Trong nước
Không màu
Không mùi
Không vị
Khó phân huỷ
Mang nhiều độc tính
Tương tự như:
chì và thuỷ ngân
3
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
As As As
As
!"#$%&
'(#")*
$%&+,") /!
4
$%+,")01+23
4,#5+,
")0/1!"#6
$%7
8$%98235
8$%9:!
$%&+;<=
;>?,@
#%A!
"#2BC;DEF
*
$%&%CGHC,IJ)
K,,L"M,"N
#O#.,2P
QFR #2 L
# ;N
;S!
II. Lịch sử - nguồn gốc
1. Lịch sử
Từ arsen là vay mượn từ tiếng Ba Tư. Arsen đã được biết đến và sử dụng tại Ba Tư và một vài nơi khác từ
thời cổ đại.
Do các triệu chứng ngộ độc arsen là hơi mập mờ, nên nó thường được sử dụng để giết người
Trong thời kỳ đồ đồng, arsen thường được đưa vào trong đồng thiếc để làm cho hợp kim trở thành cứng hơn
(gọi là "đồng thiếc arsen").
Ở Anh, trong thời đại Victoria, 'arsen' ('arsen trắng' không màu, kết tinh, hòa tan) được trộn lẫn
với dấm và đá phấn và phụ nữ ăn nó để cải thiện nước da mặt của họ
Việc sử dụng ngẫu nhiên arsen trong làm giả thực phẩm đã dẫn tới ngộ độc kẹo Bradford năm 1858, gây ra
cái chết của khoảng 20 người và làm khoảng 200 người khác bị bệnh do ngộ độc asen.
2. Nguồn gốc :
Thạch tín có nguồn gốc thiên nhiên hay do chế biến mà thành.
•
Những nguyên liệu thiên nhiên của thạch tín là :
- Thân hoa có thành phần chủ yếu là As2O3 có thể coi là thạch tín thiên nhiên nhưng rất ít.
- Độc sa có thành phần chủ yếu là hợp chất lẫn sắt, arsen và sunfua AsFeS.
- Hùng hoàng có thành phần chủ yếu là arsen sunfua.
•
Từ khoáng chất sau phải chế biến mới có được thạch tín. Thăng hoa thạch tín ta sẽ có được phê sương là
thạch tín nguyên chất
Nguy cơ nhiễm asen trên cả nước
Do cấu tạo địa chất, nhiều vùng ở nước ta nước ngầm bị nhiễm asen. Khoảng 13,5% dân số Việt Nam (10-15 triệu người)
đang sử dụng nước ăn từ nước giếng khoan, rất dễ bị nhiễm asen.
Theo thống kê chưa đầy đủ, cả nước hiện có khoảng hơn 1 triệu giếng khoan, trong đó nhiều giếng có nồng độ asen cao hơn
từ 20-50 lần nồng độ cho phép (0.01mg/l), ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ, tính mạng của cộng đồng.
![]()
Tại châu thổ sông Hồng, những vùng bị nhiễm nghiêm trọng nhất là phía Nam Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và Hải
Dương. Ở Đồng bằng sông Cửu Long, cũng phát hiện nhiều giếng khoan có nồng độ asen cao nằm ở Đồng Tháp và An Giang.
Sự ô nhiễm asen ở miền Bắc phổ biến hơn và cao hơn miền Nam. 1/4 số hộ gia đình sử dụng trực tiếp nước ngầm không xử lý ở ngoại thành Hà Nội đã bị ô
nhiễm asen, tập trung nhiều ở phía Nam thành phố, Thanh Trì và Gia Lâm (18,5%).
Điều nguy hiểm là asen không gây mùi khó chịu khi có mặt trong nước, cả khi ở hàm lượng có thể gây chết người, nên không thể phát hiện. Vì vậy, các nhà khoa
học còn gọi asen là “sát thủ vô hình”.
III. Những đặc điểm đáng chú ý :
•
Arsen về tính chất hóa học rất giống với nguyên tố đứng trên nó là phốtpho. Tương tự như phốtpho, nó tạo
thành các ôxít kết tinh, không màu, không mùi như As
2
O
3
và As
2
O
5
là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa
tan trong nước để tạo thành các dung dịch có tính axít
•
Arsen nguyên tố được tìm thấy ở nhiều dạng thù hình rắn: dạng màu vàng thì mềm, dẻo như sáp và không
ổn định, và nó làm cho các phân tử dạng tứ diện As
4
tương tự như các phân tử của phốtpho trắng. Các dạng
màu đen, xám hay 'kim loại' hơi có cấu trúc kết tinh thành lớp với các liên kết trải rộng khắp tinh thể.
•
Chúng là các chất bán dẫn cứng với ánh kim. Tỷ trọng riêng của dạng màu vàng là 1,97 g/cm³
IV. Thành phần hóa học
Thạch tín thiên nhiên hay than hoa có các thành phần chủ yếu là As2O3 tan trong nước, trong kiềm, cacbonat
kiềm, axit, cồn etylic thường lẫn tạp chất bao gồm sắt, sunfua là cho thạch tín có màu hồng.
Độc sa có chừng 34.3% Fe 46% arsen, 19.7% sunfua, thường còn lẫn côban, niken, stibi.
Một số rất ít độc sa có lẫn vàng
Hợp chất và đồng vị
•
Axít asenic (H
3
AsO
4
)
•
Axít asenơ (H
3
AsO
3
)
•
Triôxít asen (As
2
O
3
)
•
Arsin (Trihiđrua asen AsH
3
)
•
Asenua cadmi (Cd
3
As
2
)
•
Asenua gali (GaAs)
•
Asenat hiđrô chì (PbHAsO
4
)
•
Asen cũng xuất hiện trong trạng thái ôxi hóa II, nhưng chỉ trong cation As
2
4+
, As (II) không tìm thấy ở
dạng khác
V. Tính phổ biến
•
Năm 2005, Trung Quốc là nhà sản xuất arsen trắng hàng đầu, chiếm gần 50% sản lượng thế giới. Sau đó
là Chile và Peru, theo báo cáo của Khảo sát Địa chất Vương quốc Anh.
•
Các hợp chất quan trọng nhất của arsen là ôxít arsen (III), As
2
O
3
, ('arsen trắng'), opiment sulfua vàng
(hay thư hoàng) (As
2
S
3
) và hùng hoàng đỏ (As
4
S
4
), lục Paris, asenat canxi, asenat hiđrô chì.
•
Ngoài các dạng vô cơ như nói trên, arsen cũng tồn tại trong nhiều dạng hữu cơ trong môi trường.
•
Hợp chất hữu cơ asenobetain tìm thấy trong một số hải sản như cá và tảo, cũng như trong nấm ăn với hàm
lượng lớn. Nhu cầu trung bình của người là khoảng 10-50 µg/ngày.
VI. Ứng dụng
:
•
Asenat hiđrô chì đã từng được sử dụng nhiều trong thế kỷ 20 làm thuốc trừ sâu cho các loại cây ăn quả. Việc sử
dụng nó đôi khi tạo ra cáctổn thương não đối với những người phun thuốc này.
•
Lục Scheele hay asenat đồng, được sử dụng trong thế kỷ 19 như là tác nhân tạo màu trong các loại bánh kẹo
ngọt.
•
Ứng dụng có nhiều e ngại nhất đối với cộng đồng có lẽ là trong xử lý gỗ bằng asenat đồng crôm hóa, còn gọi là
CCA hay tanalith.
•
Một lượng lớn các hợp chất của asen đã được sử dụng như là thuốc chữa bệnh, như arsphenamin (bởi Paul
Ehrlich) và triôxít asen (bởi Thomas Fowler). Arsphenamin cũng như neosalvarsan được chỉ định trong điều
trị giang mai và bệnh trùng mũi khoan, nhưng đã bị loại bỏ bởi các thuốc kháng sinh hiện đại.
Các ứng dụng khác :
•
Nhiều loại thuốc trừ sâu, chất độc trong nông nghiệp.
•
Sử dụng trong nuôi dưỡng động vật, cụ thể là tại Hoa Kỳ như là phương pháp ngăn ngừa bệnh và kích thích
phát triển.
•
Asenua gali là một vật liệu bán dẫn quan trong, sử dụng trong các mạch tích hợp (IC). Các mạch tích hợp
này nhanh hơn (nhưng cũng đắt tiền hơn) so với các mạch dùng silic. Không giống như silic, nó là khe hở
năng lượng trực tiếp, và vì thế có thể sử dụng trong các điốt laze và LED để trực tiếp chuyển
hóa điện thành ánh sáng.
•
Cũng được sử dụng trong kỹ thuật mạ đồng và pháo hoa.
•
Đông y cho rằng thạch tín có vị cay, chua, tính nóng, rất độc,có tác dụng trừ đờm, chữa sốt rét, ăn hết những
chỗ thịt thối nát, còn có tác dụng bổ máu, vàng da. Liều dùng 1mg đến 10mg. Dùng ngoài không kể liều
lượng. Thực tế cũng cần chú ý để tránh dùng nhiều quá để khỏi gây ngộ độc.
/!34$"%&*
Arsen gây ra ngộ độc Arsen do sự hiện diện của nó trong nước uống,
♣Khả năng của arsen tham gia phản ứng ôxi hóa-khử để chuyển hóa giữa As (III) và As (V) làm cho khả năng nó có mặt
trong môi trường là hoàn toàn có thể
♣ Phơi nhiễm arsen ở mức cao hơn trung bình có thể diễn ra ở một số nghề nghiệp. Các ngành công nghiệp sử dụng arsen
vô cơ và các hợp chất của nó bao gồm bảo quản gỗ, sản xuất thủy tinh, các hợp kim phi sắt và sản xuất bán dẫn điện tử.
Arsen vô cơ cũng tìm thấy trong khói tỏa ra từ các lò cốc gắn liền với công nghiệp nấu kim loại.
/!TUUV9WXW
Năm 1993 Tổ Chức Y Tế Thế Giới đã hạ tiêu chuẩn khuyến cáo tối đa với Arsen trong nước từ 0,05mg/l xuống 0,01 mg/l.
♣
Năm 2002, Bộ Y Tế Việt Nam đã đưa tiêu chuẩn Arsen nhỏ hơn hoặc bằng 0,01mg/l
♣
Tại Hoa Kỳ, năm 2000 sửa đổi tiêu chuẩn Arsen trong nước uống xuống 0,01 mg/l
♣
Tháng 3 năm 2001 lại đưa tiêu chuẩn này lên 0,05mg/l.
Theo Tổ chức Y tế thế giới WHO cứ 10.000 người thì có 6 người bị ung thư do sử dụng nước ăn có nồng độ asen > 0,01
mg/l nước
Y!Z[\]^
N #+F%CGHC,_"?,&`_F&G.F<"'#23?,&`_F&!
$"%&01'23,#G.F2Na"#&#$"%&01 N #Gb;>++F
%CGHC,L; #"#5P2OJDG.$%01 N,_GRc #&`_F&+c,
+Fd <"'#23?,e!
$%f#g ?,+" 23!"# 7 ?,$%01G.23 !
CÁC CON ĐƯỜNG XÂM NHẬP ARSEN VÀO CƠ THỂ CON NGƯỜI
Y!hijUklm^
Nhiễm độc Arsen thường qua đường hô hấp và tiêu hoá dẫn đến các thương tổn da như tăng hay giảm màu của da, tăng
sừng hoá, ung thư da và phổi, ung thư bàng quang, ung thư thận, ung thư ruột Ngoài ra, Arsen còn có thể gây các bệnh
khác như: to chướng gan, bệnh đái đường, bệnh sơ gan Khi cơ thể bị nhiễm độc Arsen, tuỳ theo mức độ và thời gian
tiếp xúc sẽ biểu hiện những triệu chứng với những tác hại khác nhau, chia ra làm hai loại sau:
Nhiễm độc cấp tính:
•
Qua đường tiêu hoá
•
Qua đường hô hấp
Nhiễm độc mãn tính:
Tổn thương da, tổn thương các niêm mạc, rối oạn dạ dày, ruột, rối loạn thần kinh, ung thư đa, rói loạn toàn thân người
tiếp xúc.
BIỂU HIỆN NGOÀI DA
![]()
Y!nWoWYpqr
•
Keo tụ- kết tủa
Phương pháp này kết tủa lắng lọc đồng thời với quá trfinh xử lý Sắt hoặc Mn có sẵn trong nước. As( III) được oxi hoá
thành As( V) hấp thụ lên bề mặt của các bông keo tụ hydrorate hay Mn tạo thành lắng xuống bể lọc hấp thụ và bị giữ lại
trong bể lọc. Phương pháp này có oại bỏ 80% As trong nước, do phụ thuộc nhiếu vàothafnh phần các hợp chất nước nguồn.
•
Keo tụ bằng hoá chất:
Sử dụng vôi sống hoặc vôi tôi để khử As, hiệu suất đạt 40-70%. Keo tụ bằg vôi tôi đạt hiệu suất với pH trên 1,5, nồng độ
As ban đầu khoảng 50µg/l.
Hạn chế: sử dụng vôi tôi tạo ra 1 lượng cặn lớn sau khi xử lý, ít được áp dụng rộng rãi, khó cho phép đạt được nồn đọ As
trong nước sau xử xuống tới 10mg/l.
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHẤT HOÁ HỌC
Phương pháp oxy hoá:
Bằng các chất oxy hoá mạnh: Cl, KMnO4, H2O2 Ozon.
Điện hoá: dùng điện cực là hợp kim được áp dụng cho các hộ sử dụng nước quy mô nhỏ.
Oxy quang hoá: chiếu tia cực tím (có thể sử dụng ánh sang mặt trời) vào nước rồi sau đó lắng, các chất tạo ra có thể
là oxy tinh khiết hoặc sục khí. Chất hấp thụ quang hoá có thể là Fe (II), Fe(III), Ca(II)
Hấp phụ:
Bằng nhôm hoạt hoá
Hydroxyt Sắt
Bằng vật liệu Laterite: loại đất sét này(+) sẽ hấp phụ các chất bẩn Arsenic(-) và xử lý loại đất này bằmg dung dịch
HNO3 0,01 M.
Trao đổi ion: loại As(V) trong nước bằng phương pháp trao đổi ionvới vật liệu trao đổi anion axit mạnh. Sử dụng
công nghệ phức tạp nên ít được áp dụng cho từng hộ gia đình đơn lẻ