As, arsénico

El elemento químico

El arsénico es un elemento del grupo del nitrógeno. Su símbolo es As, su número atómico es 33 y su masa atómica relativa 74,92. El arsénico se encuentra en cuatro formas alotrópicas (metálica o arsénico alfa, gris, parda y amarilla) y tiene propiedades a la vez metálicas y no metálicas. Se sublima a 450 ºC, sin fundir, dando vapores amarillos. El arsénico amarillo, por la acción de la luz, pasa a la forma parda y, finalmente, a la gris. El arsénico metálico arde al aire a 180 ºC desprendiendo un olor a ajo muy característico, que permite reconocer hasta trazas de arsénico. No se disuelve en agua, pero se altera al aire húmedo oxidándose a As2O3 y perdiendo su brillo.

El arsénico fue descubierto en 1250 por Alberto Magno (aunque se cree que se empleó mucho antes como adición al bronce para dar un acabado lustroso). Paracelso (1493-1541) lo introdujo en la ciencia médica. Se presenta en forma natural en rocas sedimentarias y rocas volcánicas (forma el 0,000 05 % de la corteza terrestre) y también en aguas geotermales. En la naturaleza se presenta libre y también combinado en diversos minerales:

  • rejalgar, As2S2, rojo;

  • oropimente, As2S3, amarillo;

  • mispíquel o pirita arsenical, FeAsS;

  • cobaltina, CoAsS; y

  • arsenolita, As2O3

Se obtiene como producto secundario en la producción y refinación de cobre, plomo, zinc, estaño y oro. El arsénico se obtiene principalmente de yacimientos complejos. Francia, la antigua URSS, Suecia y México son los principales productores de arsénico.

Toxicidad

El arsénico puro, contrariamente a lo que suele creer el profano, no es tóxico, pero se oxida fácilmente a As2O3 o trióxido de diarsénico, aunque sea superficialmente, que ya es un veneno fuerte. Sus compuestos venenosos han sido utilizado como fines homicidas a lo largo de la historia, principalmente en forma de trióxido de diarsénico (polvo blanco, insípido e inodoro llamado "polvo de sucesión", "rey de los venenos", "arsénico", etc. Entre los siglos XVI y XIX el trióxido de diarsénico fue la sustancia preferida por los envenenadores. Entre los que hicieron uso de él se encuentran los Borgia, la marquesa de Brinvilliers, la Voisin, madame Lafarge y Jeanne Gilbert. También se cree que Napoleón murió envenenado con arsénico después de realizarse análisis de sus cabellos. Usado como veneno es de difícil diagnóstico puesto que simula una enfermedad gastrointestinal con episodios sucesivos.

Armand Gautier señaló (1898-1920) la presencia constante en el organismo de vestigios de arsénico en combinación orgánica constitutiva de las células. Su función fisiológica, poco conocida, es probablemente de orden catalítico.

Las intoxicaciones agudas ocurren en la mayoría de los casos por ingesta e inhalación de trióxido de diarsénico. Los síntomas son fuertes desórdenes gastrointestinales, calambres y colapso circulatorio. La intoxicación crónica puede ser causada por ingesta de alimentos y agua que contienen arseniuros o por exposición laboral al inhalar durante mucho tiempo polvos que flotan en el aire en el lugar de trabajo. Los síntomas pueden aparecer incluso después de muchos años de latencia. La intoxicación crónica produce lesiones en la médula ósea, sangre, hígado, vías respiratorias y sistema nervioso central.

El arsénico actúa a nivel molecular, dejando inactivas las enzimas a través de la formación de nuevos enlaces químicos covalentes llamados puentes disulfuro. Las partículas de arsénico que ingresan al tracto respiratorio son absorbidas por el pulmón. Allí, de acuerdo a la especie química de arsénico que se ha incorporado, puede ocurrir la excreción por orina o su ingreso a los tejidos del cuerpo. Si es absorbido, el arsénico se puede llegar al hígado, las vísceras, los huesos, la piel y concentrarse en el pelo y las uñas.

La dosis tóxica del trióxido de diarsénico es del orden de 2 mg por kilogramo de peso, es decir, para un hombre de 60 kg, una dosis tóxica de 0,120 g. En casos de intoxicación lenta, se localiza el arsénico en los huesos y faneras (en especial, los cabellos).

La interpretación de los resultados de los análisis es delicada en medicina legal ya que, por una parte, por causa de su empleo medicamentosos que ha llegado a ser muy escaso, por encontrarse presente en ciertas aguas minerales y, además, por la presencia de cantidades de arsénico del orden de medio miligramo (0,000 5 g) por kilogramo en la tierra. Aunque la intoxicación aguda es fácil de demostrar por la presencia de arsénico en el tubo digestivo, el hígado y los riñones, la intoxicación subaguda o crónica es mucho más difícil, siendo su proporción en los cabellos habitualmente inferior a 6 ppm (partes por millón en peso) y puede variar intensamente según los individuos.

Determinación analítica. Ensayo de Marsh

La determinación de arsénico se realiza clásicamente con el ensayo de Marsh que aún se usa en análisis toxicológicos cuando se trata de identificar pequeñas cantidades de arsénico. Otros autores (Gutzeit, Fleitman, Fluckiger, etc.) han modificado el primitivo ensayo de Marsh para hacer el procedimiento más sensible y específico.

El ensayo de Marsh se lleva a cabo en un montaje como el de la figura. En un matràs, A, se pone granalla de zinc y ácido sulfúrico que producen hidrógeno. El compuesto a analizar se pone en el tubo de seguridad. El hidrógeno reduce cualquier compuesto de arsénico a arsina AsH3. La arsina es un gas incoloro, muy reductor, de olor a ajo. Arde al aire con llama azul lívido, desprendiendo su característico olor a ajo.

Luego la arsina así formada pasa por el tubo B, con cloruro de calcio, donde se deseca. Y se hace arder el hidrógeno en extremo C. Se calienta el tubo de desprendimiento en el punto D y si hay As se forma una mancha negra en el tubo de vidrio un poco detrás de la región de calentamiento, E. Ello es debido a la descomposición de la arsina en arsénico metálico y hidrógeno. Si el tubo no se calienta y se sostiene una capsula de porcelana delante de la llama se produce una mancha oscura si existe arsénico o antimonio. Si es arsénico se disuelve en hipoclorito de sodio. El método de Marsh perfeccionado permite detectar cantidades de arsénico de 0,000 000 5 g.

Usos

La demanda de arsénico metálico es limitada. El arsénico se usa en aleaciones no ferrosas (p. ej. para aumentar la dureza de las aleaciones de plomo facilitando la fabricación de perdigones) y el arsénico de máxima pureza se utiliza para la fabricación de semiconductores GaAs (arseniato de galio) y InAs (arseniato de indio). Sus compuestos son más usados: fabricación de vidrio (As2O3 como blanqueante), textiles, papeles, adhesivos de metal, preservantes de alimentos y madera, procesos de bronceado, disección de animales y conservación de pieles y en la industria de curtiduría y peletería. También se aplica en la elaboración de insecticidas (arseniatos de calcio y plomo), herbicidas, raticidas (As2O3), fungicidas, etc., aunque cada vez se utiliza menos con estos fines. Algunas sales de arsénico de tono verde se usaron como colorantes de ciertas pinturas y papeles (acetato-arsenito de cobre (II) o verde de Schweinfurt), en cerámica y vidriería (arsenito de cobre (II) o verde de Scheele). Algunos compuestos se usan en pirotecnia para la preparación de bengalas.

Por último, los compuestos orgánicos trivalentes del arsénico (sulfarsenol, amebarsone, cacodilatos, etc.) y sus formas inorgánicas (arsenito de sodio y de potasio) son usados para la elaboración de productos farmacéuticos (por ejemplo para el tratamiento de enfermedades de la piel como la soriasis y en odontología se usa para destruir la pulpa dentaria). Con la introducción de los antibióticos, los productos farmacéuticos que contienen arsénico perdieron importancia.

Arsénico natural nativo (amarillo)

 

 

 

 

 

Arsénico natural nativo (pardo).

 

 

 

 

Mispíquel

 

 

 

 

 

 

 

Trióxido de arsénico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Montaje del ensayo de Marsh.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oropimente