化学常识：砷与社会

1、化学常识：砷 与 社 会一、化学常识：砷 与 社 会早在公元前1 0世纪，我国已把雄黄用作丝织品的黄色染料，公元前53世纪的战国时代已能用毒砂（础黄铁矿）砒石等含砷矿物烧制砒霜（As2O3） ，并知“人食毒砂而死，蚕食之而不饥”。因此把它制成杀鼠药和用在蚕病防治上。在西方，古希腊曾把砷化物作为强壮剂及造血剂，并称妇女每天少量食用后可使皮肤变白，成为“白色美人”，现在看来，这种作用可能是使健康受损，或抑制了体内的酪氨酸，减少黑色素形成，使人变苍白的结果。西方化学史家虽然认为单质础是在1 2 5。年前后，由日尔曼炼金术士阿尔伯特（ AlbertusM. ）用砷化物制得的，但我国化学史家则指由，公元

2、4世纪前半叶，东晋炼丹术士葛洪（ 2 8 7 - 3 6 3 ）已经制由单质础。到明代，我国已能大 量生产砒霜，当时的生产作坊，年产可达1 5万千克，这佯 大量生产的砒霜，主要在农业上作为杀虫药剂，保证了粮食丰收。一、砷与环境和人砷广泛分布于自然界，主要以砷黄铁矿（FeAsS、 FeAs2） 、火山岩中的鸡冠石（AsmSn） 、含于火山喷出物中的雄黄（AsmSn及其共性矿物雌黄（AsmSn等形式存在。础在我 国是丰产元素， 云南的大理、 巍山及湖南慈利等地盛产雄黄、雌黄，湖南郴州等地出产毒砂(即砷黄铁矿) ，贵州、广东等省也有不少砷矿藏。地表土壤中含础量约为6X10-4%,海水中约含 3X10

3、-7%,些城市污染的大气中常含有较多的砷。由于砷化物的毒性，故当人们开采和炼制含砷矿物时，不但会给矿山业者带来危害，同时也会对周围环境带来严重污染，更加上作为古老剧毒药物的三价砷化物，也不时地出现引起人们关注的社会问题。十多年前，珠江上游出现的土法炼砒霜厂，由于缺乏环保措施，致使础尘飞扬，村民和炼厂工人大量中毒，死亡率达17%。前几年，黔西南一些农村，由于使用含砷高的煤作燃料，因为含砷烟雾的污染，造成大量人畜中毒和死亡，而且原来森林密布的山头，变成了荒山秃岭，水库中的生物绝迹。1 9 5 6年，在日本发生了轰动世界的森永奶粉事件，由于该公司由售的奶粉中，混入(2.0X10 -63.0X10-6

4、) %的5价础化合物，当婴儿每天摄入1. 33 . 6mg的础，在23周后，就会由现急性或亚急性中毒，由现肝肿涨、皮肤黑化，急性肾功能及心脏功能损伤，结果有1. 2万人中毒，1 3。多人死亡。中毒婴儿长到几岁后， 又由现痴呆、 畸形、残疾等症，给家庭带来灾难。6。年代我国山西平陆县发生了抢救误食含础食物中毒民工的“为了 6 1个阶级弟兄”的动人事件。1 9 9 1年河南财专学生XX ,将3 5。克砒霜投入食堂面 粉中，造成近8 0 0名学生中毒，成为建国以来的特大投毒 案。础中毒时，常在摄入3。6。分钟后由现症状，口眼中毒者，主要表现为消化系统症状，即腹痛、呕吐、水样或血性腹泻，吞咽困难，口腔

5、及呕吐物有大蒜气味，重者会出现痉挛、心脏麻痹及急性肾功能衰竭等症而导致死亡。二、高考化学必备知识点：砷 与 社 会砷化物进入体内后，由于砷酸盐与体内的磷酸盐间的拮抗作用，从而抑制了呼吸链的氧化磷酸化，进而降低了细胞内的呼吸作用，止匕外，无机础化物能与酶分子中的SH基作用，致使机体代谢发生改变，并知这种抑制酶活性的能力，三价砷又大于五价砷。亚础酸的中毒量，一般为5毫克，其最低致死量为0. 4毫克/公斤。虽然多数海产品的含础量尽管都在1 . 0 0 X 10 6 %以上，但当一人食入2 0 0克（干重），即相当吃进2。毫克以上的碑时，也未见有中毒者由现的报道。这是 因为海洋生物体中的砷，主要是以低

6、分子有机态砷存在，由于这类化合物中的础已经与碳原子结合成As C键，因此屏蔽了碑与SH基反应。近年来人们也认识到，砷虽然对原生质有毒，但在少量摄入时却可促进细胞的同化作用。1 9 7 5年，人们又发现，大鼠缺砷时可导致生长迟缓，肝脏肿大和铁沉着，山羊则由于繁殖乏力，造成第二代生长缓慢、死亡率高，所以要求饲料中应当含有1 . 0 0X10 9 %左右的碑。因此提由础也和铜、锌等一样，是一种生物必需的微量元素，至于人缺砷时出现的症状尚未见报道。二、砷在农、医、电子工业等方面的应用农业生产上，信石、砒霜等是最早用于防治飞螟、蝼蛄、地老虎等害虫的无机础杀虫剂。1 8 9 2年人们又发现础酸铅(PbHA

7、sO4能有效防治舞毒蛾，并于1 9 0 6年首先在美国工业化，在美国又制生了础酸钙Ca3(AsO4)2 ,1924年开始大量生产，用于防治棉花害虫及多种咀口器害虫。但此类农药随着六六六、滴滴涕其他杀虫剂的问世，加之砷、 铅等的毒性，使用量逐渐减少。19 5 6年德国B a y e r公司首先开发由有机杀菌剂一福美甲肿(Urbazid )(式1)用于治水稻纹枯病，它还能防治果树、 棉花、 烟草多种作物的病害， 但因其对稻类有药害，故制成复合剂使用。此外还有福美肿(式2)、甲硫化肿(CH3AsS)3、甲基础酸铁镂(CH3AsO3)FeNH4等，由于它 们对多种植物病害的防治有着良好的效果，故曾使用

8、了很长时期。这婴农药进入菌体后，由于能代谢成氧化亚砷的衍生物（R-As=Q,故能与组织中的蛋白质及酶分子中的S H基结合，而起到毒杀作用。然而这类含砷杀菌剂和含砷杀虫剂一样，由于它对人、畜的剧毒性，故在1 9 9 6年，我国化工部已经把它们列人限制生产和使用的农药目录之中。在医药方面，中医早就把雄黄用作杀虫和解毒药，外用治疗癣疥，内服治疗中风、小儿惊风等症。1 3世纪开始，我国又用砒霜或砒石（FeAsS）等含础药物驱除梅毒，治疗性病取得了良好效果，在国外，由于砷化物对细胞的破坏，特别对亚急性肿瘤敏感，故曾用亚砷酸钾治疗慢性白血病和何杰金氏病（Hodgikid.）（淋巴网状细胞瘤）。1 9 0

9、5年，人们又发现氨基苯砷酸钠 atoxyl;NH2C6H4AsO（OH）2 对治疗人的锥虫病有显著疗效。应当特别提由的是，1 9 0 7年，艾利希 （EhrlichP.） 及其 同事，经过长期试验和研究，发明了六。六（亦称洒尔佛散 或肿凡纳明）（式3）,它是一种对梅毒及其他螺旋体病有特 效，而且比较安全的新药，这在当时医学界上是一项重大成就，开创了化学治疗的先例。艾利希不但创造了“化学治疗”一词，并阐明了这种药物的治疗作用，在于它在体内代谢成的氧苯肿C6H5AsO能与寄生在体内的梅毒菌体的S H基反应，起到毒杀用。此后又改进制成使用更方便的九一四（亦称新洒尔佛散或新肿凡纳明）（式4）:近年来， 这类药物虽然相继被更安全、 有效的抗菌素所代替，但是含础药物的研制并未停止。如在8 0年代由现的，能通过口服在肠内有效地杀死阿米巴的苯砷酸C6H5AsO（OH）2衍生物，治疗寄生虫感染的驱虫剂滴芬塔肿（式5）等：随着电子工业的发展，使得础化钱（GaAS）、础化锢（InAs）等金属间化合物，作为半导体材料的需要急剧增加，尤其是（GaAs