Termiskt beteende hos arsenikoxider (As2O5 och As2O3) och inverkan av reduktionsmedel (glukos och aktivt kol)

I denna uppsats undersöks det termiska beteendet hos rena arsenikoxider (As2O5.aq och As2O3) och inflytandet av närvaron av reduktionsmedel (glukos eller aktivt kol) på arsenikoxidernas termiska beteende studeras genom termogravimetrisk (TG) analys.

TG-experimenten med ren As2O5.aq avslöjar att reduktionsreaktionen As2O5→As2O3+O2 inte äger rum vid temperaturer lägre än 500 °C. Vid högre temperaturer observeras nedbrytning. Rent As2O3 frigörs dock redan vid temperaturer så låga som 200 °C. Denna frisättning drivs av temperaturberoende ångtryck.

En jämförelse av dessa resultat med tidigare observationer om det termiska beteendet hos kromat koppararsenat (CCA) behandlat trä tyder på att trä, kol och pyrolysångor bildar en reducerande miljö som påverkar det termiska beteendet hos arsenikoxider. Därför undersöks hur förekomsten av reduktionsmedel påverkar det termiska beteendet hos As2O5.aq. Först utförs TG-experiment med blandningar av As2O5 och glukos. Blandningens TG- och DTG-kurvor är inte en enkel överlagring av kurvorna för de två rena beståndsdelarna. Interaktionen mellan As2O5.aq och glukos resulterar i en snabbare nedbrytning av arsenikpentoxid. Denna effekt är mer uttalad om spolningsgasen kväve blandas med syre. För det andra utförs TG-experiment med blandningar av As2O5 och aktivt kol. Närvaron av aktivt kol främjar också flyktigheten av arsenik för temperaturer över 300 °C, troligen genom dess reducerande verkan.

Extrapolering av det termiska beteendet hos dessa modellföreningar till den verkliga situationen med pyrolys av CCA-behandlat virke bekräftar påståendet att reduktionen av femvärt arsenik till trevärt arsenik gynnas av den reducerande miljön, som skapas av närvaron av virke, kol och pyrolysångor.