【2017年整理】砷酸钙的作用

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1、试论砷酸钙的作用前言：砷酸钙又称砒酸钙。主要成分为碱性砷酸钙。化学式Ca3 (AsO4)2Ca (OH)2。一种无机杀虫剂。工业品为白色粉末,无臭无味。微溶于水可溶于酸。在有湿气或二氧化碳存在时能进行水解,使水溶性较小的中性盐转化为水溶性较大的酸性盐。水溶性砷化物含量增多,对植物易发生药害,故常在砷酸钙制剂中加用石灰以中和二氧化碳,保证作物的安全。剂型有可湿性粉剂。可用于防治粮食作物、经济作物、果树上咀嚼式口器害虫。现已为有机合成杀虫剂取代，不再使用。关 键 词：砷酸钙、氯化铁 、石灰、中毒一、氯化铁对砷酸钙渣的药剂稳定化研究石灰沉淀法除砷被认为是一种有效的含砷废水处理方法 , 并被普遍应用

2、。但是含砷废水处理过程中沉淀析出的砷酸钙盐在自然条件下稳定性较差 , 如果长期储存 , 砷酸钙中的砷会以离子的形式重新回到自然界中 ,污染水体和土壤 。 因此 , 对砷酸钙渣进行稳定化处理 ,使之形成稳定的难溶化合物 , 可以有效地防止毒性物质的浸出 , 以达到保护环境 、 充分利用资源的目的 。铁盐除砷也是常用的方法 , 氯化铁常用作絮凝剂加入水体 。 高 值条件下 , 在生成砷 酸铁的同时还会产生大量氢氧化铁胶体 , 溶液中的砷酸根与氢氧化铁还可发生吸附共沉淀 , 从而去除其中的砷 。 氯化铁以其胶体的性质和絮凝作用多用于处理含砷废水中 ,提高废水中砷的去除率和砷渣的稳定性 。 但是单纯用

3、氯化铁处理砷渣的研究较少。本研究主要考察了3 对砷酸钙渣稳定性的影响,同时对3 的作用机理作了探讨 。1 材料与方法1. 1 实验材料所采用的药剂均是分析纯;()溶液由2 与一定量22 配制而成,现配现用;( )溶液由 36配制而成;实验用水为蒸馏水 。1. 2 实验方法1. 2. 1 沉淀实验 配制含 0. 004 的2 溶液 , 向 其 中 加 入 过 量22(最优氧化条件 :( 2 2 ) /() ) 2 ) , 使溶液中) 氧化成( ) 。 按/摩尔比为 4,称取 0. 896,溶于 100蒸馏水中,然后投加到3 4 溶液中,在 6 - 2 程控混凝实验搅拌仪上以 180/ i搅拌 4

4、 0后 ,取出静置 12 , 得砷酸钙沉淀 。将沉淀后的上清液倒出 , 量其体积 , 过滤 , 取滤液 , 测定砷含量 。1. 2. 2 稳定化实验 按照砷酸钙中的砷含量 ,按不同/摩尔比加入一定体 积 3 溶液,迅速用 40%的3 溶液或 20%的溶液调节至实验方案确定的 值,然后在 - 6 双层调速多用振荡器以 10 0/ 振荡 12。将反应完全的湿渣取出 ,放入烘箱中在 8 0下烘干 1。1. 2. 3 浸出实验 取出烘干的渣 ,立即称其质量 ,按 20 1的液固比将渣与一定体积 = 5 的醋酸缓冲溶液混合 ,固定在振荡器上,在转速为 30 / i条件下反应 24。然 后过滤使固液分离,

5、取滤液,测定砷含量 。1. 2. 4 砷的分析方法 处理后水样经由慢速滤纸过滤后,采用硼氢化钾还原-原子荧光分光光度法测定浓度, 每测定 10 个样品后对原子荧光分光光度计(- 2202 )进行单点校验2 结果与讨论。2. 1 /摩尔比对砷浸出率的影响美国环保局的浸出实验 2 -4结果表明 ,砷酸钙渣稳定性较差 , 具有相当高的溶解度。20 世纪 80 年代的一些研究结果 5 -8 表明 , 砷酸钙与空气中的二氧化碳接触会分解成碳酸钙和砷酸 , 砷又会重新进入溶液中 :3 (4 )2 + 32 + 32 33 + 234在不同的 / 摩尔比条件下,往砷酸钙沉淀中加入 3溶液,迅速调节实验确定的

6、值,处理后的渣通过浸出实验,得出砷的浸出率随/摩尔比的变化关系当= 4. 55 和= 6. 57,/摩尔比为 0. 5 时,砷浸出率较高,高于空 白值( 即未添加 时砷酸钙中砷的浸出率 ) , 但是当 e / 摩尔比大于 0. 5 时 ,砷浸出率有下降的趋势 。当 =9 9. 5, / 摩尔比为 1 时 , 浸出率较高 , 高于空白值 , 但是当 e / 摩尔比大于 1 时,浸出率有下降的趋势 ; 当 / 摩尔比大于 2 时 , 浸出率均低于空白值 ,且趋于平稳 , 说明 ( ) 已经基本与 ( )反应生成砷酸铁 , 而砷酸铁的稳定性高于砷酸钙的稳定性 。热力学研究结果 9 表明 , 含砷水铁

7、矿是亚稳化合物 , 在正常条件下它最后会分解并释放出可溶性砷和针铁矿( - ) 或赤铁矿(- 23 ) 。在溶液中 3 +浓度较高的条件下 , 分解时有利于针铁矿的形成 ; 相反 ,在 3 +浓度较低的条件下,分解时有利于赤铁矿的形成 。许多实验结果 1 0 - 11表明 , 在适当储存条件下 , 高铁含量的含砷水铁矿的稳定期至少有几年的时间 。当 7, / 摩尔比为 0. 5 和 1 时 , 浸出率较高 , 是因为 的量远远不够与砷酸钙中的 反应生成砷酸铁 , 只有少量的 与 发生了反应 , 渣中 多数还是以砷酸钙的形式存在 , 砷酸钙本身具有较高的值(PH 13) , 加入el3 后溶液的

8、 值降低 ,而且用 40% 的3 调整值会使砷酸钙中的溶出, 从而使浸出率升高。又因为3 +浓度较低, 部分生成的砷酸铁分解成赤铁矿, 从而将砷释放出来 , 所以浸出率高于空白值 。2. 2 值对砷浸出率的影响由以上试验可以看出,当/ 摩尔比不小于 2 时,3 对砷酸钙的稳定效果较好。因此 试 验 在/ 摩尔比为 2 的条件下, 通过浸出实验研究了砷的浸出率随值的变化关系 ,当7 时 , 砷浸出率随的升高缓慢降低 ; 当 7 10 时,砷浸出率又降低同时, 在7 时,渣呈橙黄色,硬度较大, 不易碾碎;随着值升高,渣的颜色逐渐变深,硬度逐渐变小, 在 10 时 ,渣呈红棕色,硬度较小 易碾碎 。

9、当渣呈弱 酸性 ( = 4 7) 时,砷渣的稳定性较好 7 时,砷浸出率升高, 是因为铁砷共沉淀物中存在着吸附态的和无定形态的4 2 , 无论是吸附态的, 还是42形态的,在较高值下均不稳定 : 吸附的 一般随值升高而解吸下来 , 42随值升高而分解同样也使 s 重新释放到溶液中 12 。当 10 时,砷浸出率降低是由于加入的碱量过大导致醋酸缓冲溶液失去了它的缓冲作用 。2. 3/摩尔比对砷浸出率的影响以不同的/摩尔比,往含砷废水中投加,得到的砷酸钙沉淀再在/ 摩尔比为 2、 = 6. 5 7 的条件下进行稳定化处理 , 通过浸出实验得出砷浸出率随/ 摩尔比的变化关系 ,在 / 摩尔比为 2、

10、= 6. 5 7 的条件下,砷的浸出率随/摩尔比的增加而升高。说明沉淀中钙的含量越高 , 所形成的物质越不稳定 13 -14。这可能是因为,当钙过量时,渣中的砷与钙的接触几率较大,仍以砷酸钙的形式存在 , 而与铁的接触几率相对较小,生成的砷酸铁较少 ,因为砷酸钙的稳定性低于砷酸铁,所以砷的浸出率升高 。2. 4温度对浸出率的影响砷酸钙渣经过稳定化后在自然环境中存放,温度对砷的稳定性影响不可忽略 。在 /摩尔比为 2,= 6. 57 的条件下,对砷酸钙沉淀进行稳定化处理,通过浸出实验得出砷的浸出 率随温度的变化关系 ,见图 4 由图 4 可以看出 ,在/ 摩尔比为 2、 = 6 . 5 7 条件

11、下, 砷浸出率随温 度的升高而升高。而渣中的主要成分是砷酸铁 , 进而可以得出砷酸铁化合物的溶解度是随温度的升高而升高的.因此经稳定化的砷渣在外界温度升高时,砷易随雨水溶出 .由于砷的毒害作用较强,应避免雨水的淋蚀或增强渣的防水性能 ,以进一步减少浸出浓度.2. 5 浸出时间对砷浸出率的影响在/摩尔比为 2、 = 6. 57 的条件下,对砷酸钙沉淀进行稳定化处理,再加入醋酸缓冲溶液 , 在 25 时振荡 , 观察浸出时间对砷的浸出率的影响3 稳定砷酸钙渣的效果良好 。浸出 1后砷浸出率达到一定程度后 ,随时间只有少量变化 ,说明短期内砷浸出率基本达到稳定 。3结 语1) 以3 为药剂稳定砷酸钙

12、沉淀中的砷是一种有效固定砷的方法。稳定化后砷的稳定性增强 。2) 通过实验得出砷的浸出率主要与3 的投加量( 即/ 摩尔比 ) 和值有关砷的浸出率随含量的增加而降低,但随含量增加而升高。在保 证溶液中砷去除率达到 90%的条件下 ,选择 /摩尔比为 4 的砷酸钙渣进行药剂稳定化处理 。当/摩尔比不小于 2 时, 在较为广泛的值 (= 3. 57. 0) 范围内 , 砷浸出率较低 ( 10 以下时浸出率在 0. 1%0. 2% 之间 ) , 且浸出 2 4后浸出率基本达到稳定。经稳定化后的渣在自然环境中存放仍然受温度的影响, 随温度的升高, 渣的稳定性略有降低 。二、例急性砷酸钙中毒砷酸钙是一种

13、砷化物,口服可致咽喉上消化道灼伤及肝肾损害等。19 例急性砷酸钙中毒系农业生产中误把砷酸钙混入食物中所致。经口服氢氧化铁、洗胃二巯基丙磺酸钠解毒, 抗休克, 维持水电解质平衡, 保护心肌、肝肾等治疗,所有患者均痊愈。1 临床表现在误食混入砷酸钙的食物后, 咽部均有不同程度的烧灼感, 主要症状有恶心, 呕吐, 上腹部疼痛, 腹泻, 头痛, 头昏, 肌肉酸痛等。患者在发病第 2 天出现少尿,每日尿量在 35 0 ml 左右, 持续 3 天后尿量恢复正常。患者肝脏在肋下 12 指处可触及, 有轻度触痛, 有巩膜轻度黄染。患者在发病一周后相继出现四肢麻木, 两侧呈对称性, 由远端向近端发展, 尤以下肢

14、为重 。2 治疗2.1 洗胃 立即口 服新配制的氢 氧化铁,与砷形成不溶性络合物亚砷酸铁( Fe A sO3) ,然后再用温水洗胃。2.2 解毒 给二巯基丙磺酸钠肌注, 每次按 5 mg/ kg 体重计算,轻者可给半量,第 1 日 4 次, 第 2 日 3 次, 第 3 4 日 2 次, 第 5 7 日 1 次, 7 天为一疗程, 以后视病情继续使用。3 对症治疗3.1 补液 给 5% 10% 葡萄糖及林格氏液, 每日约 1 50 0 3 0 00 ml, 视病情酌情增减，注意水、电解质平衡。3.2 抗休克 在补充血容量的同时,以多巴胺升压、西地兰强心等。3.3 静滴能量合剂保护心肌。3.4 保肝 给辅酶 A、肌苷及肝太乐等。3.5 利尿 对少尿者给速尿等治疗。3.6 末梢神经炎者给三磷酸腺苷、加兰他敏、地巴唑等。3 讨论砷化物对体内酶蛋白的巯基具有特殊亲和力, 可与丙酮酸氧化酶的巯基结合成为复合体, 使酶失去活性, 影响细胞代谢, 导致细胞死亡。代谢障碍首先危害神经细胞, 引起中毒性神经衰弱症候群, 多发性神经炎。进入血液的砷, 由于损害了毛细血管, 使腹腔