Thermisch gedrag van arseenoxiden (As2O5 en As2O3) en de invloed van reductiemiddelen (glucose en actieve kool)

In dit artikel wordt het thermisch gedrag van zuivere arseenoxiden (As2O5.aq en As2O3) en de invloed van de aanwezigheid van reductiemiddelen (glucose of actieve kool) op het thermisch gedrag van de arseenoxiden bestudeerd door middel van thermogravimetrische (TG) analyse.

De TG experimenten met zuiver As2O5.aq tonen aan dat de reductiereactie As2O5→As2O3+O2 niet plaatsvindt bij temperaturen lager dan 500 °C. Bij hogere temperaturen wordt ontleding waargenomen. Zuiver As2O3 komt echter al vrij bij temperaturen van 200 °C. Vergelijking van deze resultaten met eerdere waarnemingen betreffende het thermisch gedrag van met gechromeerd koperarsenaat (CCA) behandeld hout, suggereert dat hout, houtskool en pyrolysedampen een reducerend milieu vormen dat het thermisch gedrag van arseenoxiden beïnvloedt. Daarom wordt de invloed van de aanwezigheid van reductiemiddelen op het thermisch gedrag van As2O5.aq bestudeerd. Eerst worden TG-experimenten uitgevoerd met mengsels van As2O5 en glucose. De TG en DTG krommen van het mengsel zijn geen eenvoudige superpositie van de krommen van de twee zuivere bestanddelen. De interactie tussen As2O5.aq en glucose resulteert in een snellere ontleding van arseenpentoxide. Dit effect is meer uitgesproken als het spoelgas stikstof wordt gemengd met zuurstof. Ten tweede worden TG-experimenten uitgevoerd met mengsels van As2O5 en actieve kool. De aanwezigheid van actieve kool bevordert ook de vervluchtiging van arseen voor temperaturen hoger dan 300 °C, waarschijnlijk door zijn reducerende werking.

Extrapolatie van het thermische gedrag van deze modelverbindingen naar de werkelijke situatie van pyrolyse van met CCA behandeld hout bevestigt de stelling dat de reductie van pentavalent arseen tot driewaardig arseen wordt bevorderd door het reducerende milieu, gecreëerd door de aanwezigheid van hout, houtskool en pyrolysedampen.