概述

1 砷的存在及用途

砷属类金属元素，具有两性元素的性质，非金属的性更强些。

砷是一种很分散的元素，在自然界很少见到天然状态的砷，主要以硫化矿形式存在，最重要的矿物有毒砂（FeAsS）、砷黄铁矿（FeAsS）、斜方砷铁矿（Fe2AS3）、砷镍矿（NiAS2)、红砷镍矿（NiAS）、砷钴矿（CoAsS2）、砷黑幻铜矿（Cu4As12S13）、硫砷铜矿（Cu3AsS4）、砷铂矿（PtAs2）、铁硫砷钴矿[C（OFe）AsS]、雄黄矿（As2O3、鸡冠石）、雌黄矿（As2S3）。砷的凤化产物形成砷华（As2S3）。雄黄及雌黄是提炼三氧化二砷的原料，而三氧化二砷是制造所有砷化物的原料。

砷的最大用途是制造农药，砷用于有色金属合金中的提高合金的硬度，加入钢中以坛加钢的耐热性，此外还用于玻璃、颜料、染料、涂料、半导体及医药中。

2 主要的砷化合物

2.1 砷的氢化物：砷能与氢结合形成剧毒的砷化氢（AsH3），此外已知的还有As2H2、As4H2。砷化氢相当不稳定，加热时分解为单质砷，在微热时与硫作用生成单质砷和硫化氢，与受热金属相遇可放出氢并生成相应的砷化物。砷化氢还是一种很强的还原剂。

2.2 砷的氧化物：元素砷可形成两种砷的氧化物，三氧化物（As2O3）和五氧化物（AS2O5）。三氧化砷（三价，剧毒物）与水反应可生成亚砷酸（H3AsO2）；还能生成三种盐类——正砷酸盐（如Na3AsO3）、偏亚砷酸盐（如NaAsO2）和焦亚砷酸盐（如Na4As2O5）。五氧化二砷（五价）与水反应能生成三种砷酸——正砷酸（H3AsO4）、偏砷酸（HAO3）和焦砷酸（H4As2O7）；这些砷酸又可生成相应的盐——正砷酸盐、偏砷酸盐和焦砷酸盐。

砷酸盐种类很多，包括了银、铝、钡、铋、锅、钴、铜、铁、镁、锰、铅、镍、锶、锌等砷酸盐，除碱金属盐外，它们的溶解度比较小。

2.3砷的硫化物：单质砷与卤素作用时产生砷的卤化物：氟化砷（AsF3、AsF5）、氯化砷（AsCl3、AsCl5）,溴化砷（AsBr3）。这些卤化物容易挥发。

2.4 有机砷：正三价砷和正五价砷均能形成C-As键化合物现已合成数千种这类化合物。象苯基胂酸[C6H5AsO（OH）2]，有的有机砷是有名的化学毒气，如路易氏气（Lewisite），即氯乙烯基二氯胂（ClCH=CH-AsCl2）。三甲胂[（CH2）3As]是一种很毒的有机胂。

3 砷化物的毒性及中毒机理

砷化合物的毒性与其在水中的溶解毒有关，元素砷不溶于水，故无毒，二硫化二砷，三硫化二砷水溶性很小，毒性较低，三氧化二砷易溶于水，毒性极大。砷化合物的毒性依下列顺序而减少：砷化氢（无机物或有机物）＞氧化亚砷（As2O3）＞亚砷酸（无机）＞砷酸＞砷的化合物（四个有机基团带正电荷的砷）＞单质砷。三价砷化合物的毒性大于五价砷化合物。不同种属动物对砷的敏感性人＞狗＞大鼠。

砷化合物进入机体后，五价砷先还原成三价砷，三介砷在酶作用下进一步甲基化和二甲基化，最终代谢成甲肼排出体外。砷是一种原浆毒，对蛋白的巯基具有巨大的亲和力，侵入体内的砷可与酶蛋白分子上的2个巯基或羟基结合形成稳定的络合物或环状化合物，从而抑制组织中大量巯基依赖酶系，特别是与丙酮酸氧化酶的巯基相结合，使其失去活力，而影响细胞的正常代谢。砷还可以抑制磷到酯酶，损害细胞的染色体，使细胞的有丝分裂发生障碍。砷影响6-磷酸葡萄糖脱氢酶，乳酸脱氢酶、细胞色素氧化酶，使细胞的呼吸及氧化过程减低。此外砷酸和亚砷酸在许多生化反应中能取代磷酸，但生成的产物不如磷酸结合物稳定，易水解，使氧化磷酸化过程折偶联，氧化坛速，又能形成高能磷酸键而干扰细胞的能量代谢。砷还可直接损害毛细血管及作用于血管舒缩中枢，使血管壁平滑肌麻痹，毛细血管扩张，引起血管壁通透性改变。砷还可以使心、肝、肾等实质性脏器产生脂肪变性。

（犹学筠）

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