化学常识：砷与社会.docx

化学常识：砷 与 社 会一、化学常识：砷 与 社 会早在公元前１０世纪，我国已把雄黄用作丝织品的黄色染料，公元前５～３世纪的战国时代已能用毒砂（砷黄铁矿） 、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砷是在１２５０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出，公元４世纪前半叶，东晋炼丹术士葛洪（２８７～３６３）已经制出单质砷到明代，我国已能大量生产砒霜，当时的生产作坊，年产可达１５万千克，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）等形式存在砷在我国是丰产元素， 云南的大理、 巍山及湖南慈利等地盛产雄黄、第 1 页雌黄，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。

地表土壤中含砷量约为610 -4 ％，海水中约含310 -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，致使砷尘飞扬，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１９５６年，在日本发生了轰动世界的森永奶粉事件，由于该公司出售的奶粉中，混入（ 2.0 10 -6 ～3.0 10 -6 ）％的５价砷化合物，当婴儿每天摄入１ . ３～３．６ｍｇ的砷，在２～３周后，就会出现急性或亚急性中毒，出现肝肿涨、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，１３０多人死亡 中毒婴儿长到几岁后， 又出现痴呆、畸形、残疾等症，给家庭带来灾难６０年代我国山西平陆县发生了抢救误食含砷食物中毒民第 2 页工的“为了６１个阶级弟兄”的动人事件。

１９９１年河南财专学生，将３５０克砒霜投入食堂面粉中，造成近８００名学生中毒，成为建国以来的特大投毒案砷中毒时，常在摄入３０～６０分钟后出现症状，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，此外，无机砷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砷酸的中毒量，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砷量尽管都在１．００１０－６％以上，但当一人食入２００克（干重） ，即相当吃进２０毫克以上的砷时，也未见有中毒者出现的报道这是因为海洋生物体中的砷，主要是以低分子有机态砷存在，由于这类化合物中的砷已经与碳原子结合成 As— C键，因此屏蔽了砷与ＳＨ基反应近年来人们也认识到，砷虽然对原生质有毒，但在少量摄入第 3 页时却可促进细胞的同化作用１９７５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１．００１０－９％左右的砷。

因此提出砷也和铜、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砷杀虫剂１８９２年人们又发现砷酸铅（ PbHAsO4）能有效防治舞毒蛾，并于１９０６年首先在美国工业化，在美国又制出了砷酸钙 [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１９５６年德国Ｂａｙｅｒ公司首先开发出有机杀菌剂—福美甲胂（ 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胂（式２） 、甲硫化胂[(CH3AsS)3] 、甲基砷酸铁铵 [(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第 4 页（ R-As=O），故能与组织中的蛋白质及酶分子中的ＳＨ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１９９６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１３世纪开始，我国又用砒霜或砒石（ FeAsS）等含砷药物驱除梅毒，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） １９０５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出的是，１９０７年，艾利希 (EhrlichP.) 及其同事，经过长期试验和研究，发明了六Ｏ六（亦称洒尔佛散或胂凡纳明）（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胂 [C6H5AsO]能与寄生在体内的梅毒菌体的ＳＨ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胂凡纳明） （式４）：第 5 页近年来，这类药物虽然相继被更安全、 有效的抗菌素所代替，但是含砷药物的研制并未停止如在８０年代出现的，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胂（式５）等：随着电子工业的发展，使得砷化镓（ GaAs）、砷化铟（ 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及 GaAsxPx-1），作为半导体激光器，用于通讯、医学、电脑、精加工、激光雷达等多方面，随着砷化镓制备技术的提高，相继制出了纯度更高的砷化镓半导体，这种材料不但能极大地提高电子运行速度，而且由于它抵抗外层空间辐射的能力比硅强，故更适用于在卫星等航空器上使用，进一步推动电子通讯技术的发展。

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