三氧化二砷之淺談

王婧

三氧化二砷是天然存在的一種劇毒物質(zhì)，是中藥砒霜的主要成分，它有其特有的物化性質(zhì)。20世紀(jì)70年代，我國學(xué)者首先使用As2O3治療急性早幼粒細(xì)胞性白血病（APL），并取得了良好的效果。

一、三氧化二砷的化學(xué)性質(zhì)

三氧化二砷，俗稱砒霜，分子式As2O3，是最古老的毒物之一，無臭無味，外觀為白色霜狀粉末。它是經(jīng)某幾種指定礦物處理過程所產(chǎn)生的高毒性副產(chǎn)品，如采金礦、高溫蒸餾砷黃鐵礦（毒砂）并冷凝其白煙等，都能產(chǎn)生三氧化二砷，它的別稱有砒霜、白砒、紅砒、紅礬、信石或亞砷酸酐。

三氧化二砷的沸點(diǎn)是457.2℃，蒸汽壓是13.33kPa（332.5℃），微溶于水，（在25℃時(shí)，1克三氧化二砷物質(zhì)能在大于或等于100毫升且小于1000毫升的水中溶解），溶于酸、堿，它的相對(duì)密度（水=1）是3.86g/cm ，危險(xiǎn)標(biāo)記為13（無機(jī)劇毒品）。因化學(xué)物質(zhì)不同，三氧化二砷的熔點(diǎn)不一。如砷華的熔點(diǎn)是275℃，白砷石的熔點(diǎn)是313℃。

三氧化二砷的物性是無臭、白色粉末或結(jié)晶，加熱則散發(fā)出蒜臭味。它有三種晶形：單斜晶體的相對(duì)密度是4.15，在193℃時(shí)升華；立方晶體的相對(duì)密度是3.865；無定形體的相對(duì)密度是3.738，熔點(diǎn)為312.3℃。

三氧化二砷是一種兩性氧化物，但酸性超過堿性，它微溶于水，生成亞砷酸；它較難溶于酸，但又能溶于鹽酸，生成三氯化砷或其他砷化合物。砒霜會(huì)和氧化劑（如臭氧、過氧化氫及硝酸）產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成五氧化二砷（As2O5），它可以被還原為砷，也可以被還原生成砷化氫（AsH3）。單斜晶體和立方晶體溶于乙醇、酸類和堿類；無定形體溶于酸類和堿類，但不溶于乙醇。它們?nèi)苡趬A性溶液中會(huì)產(chǎn)生亞砷酸鹽。工業(yè)品因所含雜質(zhì)不同，會(huì)略呈現(xiàn)出紅色、灰色或黃色，它們既容易被還原，也容易被氧化。

三氧化二砷的分子結(jié)構(gòu)：

它是四面體分子，在α-型、液態(tài)或氣態(tài)中是As2O3。

非晶系（信石玻璃：Vitreous arsenic）是無色無定形的玻璃狀物質(zhì)，不穩(wěn)定，能緩慢地變成等軸晶系。

砷華（Arsenolite）是白色等軸八面體的小結(jié)晶（粉末），即使在常溫下，也是最穩(wěn)定的，在135℃升華，221℃轉(zhuǎn)變成單斜晶系。

白砷石（Claudetite）是無色屬單斜晶系的針狀結(jié)晶，在221℃以上溫度時(shí)不穩(wěn)定。

在工業(yè)上，由可回收砷的礦石經(jīng)破碎，進(jìn)行氧化焙燒，生成的氣體經(jīng)除塵、冷卻、捕集，制得三氧化二砷。提純方法是把200克工業(yè)三氧化二砷溶解于700毫升的濃鹽酸，滴加200毫升的濃硫酸，加完之后蒸餾，得到150毫升（132克）三氯化砷，然后把三氯化砷慢慢加到1800毫升水中，使其水解，生成的三氧化二砷沉淀用1000毫升水洗滌，得147克精制三氧化二砷，三氯化砷計(jì)算的回收率為83%。

二、三氧化二砷的應(yīng)對(duì)急救措施

一旦發(fā)現(xiàn)有人誤食砒霜，要盡快催吐，以排出毒物。催吐方法是讓病人大量喝溫開水或稀鹽水（一杯水中加一匙食鹽），然后把食指和中指伸到嘴中和舌根，刺激咽部，即可嘔吐；或者讓患者反復(fù)喝水和嘔吐，直到吐出的液體顏色如水樣為止；或者把燒焦的饅頭研末，讓病人吃下，以吸附毒物；或者大量飲用牛奶（3～5瓶）、蛋清（4～5個(gè)），以保護(hù)胃粘膜，然后快速送往醫(yī)院。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已研制出特效解毒劑──二巰基丙醇，它進(jìn)入人體后，能與毒物結(jié)合，形成無毒物質(zhì)。如果是皮膚接觸，應(yīng)該立即脫去被污染的衣物，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，然后就醫(yī)；如果是眼睛接觸，應(yīng)該立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，然后就醫(yī)；如果是不小心吸入，應(yīng)迅速離開現(xiàn)場(chǎng)，至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢。如果呼吸困難，必須輸氧；如果呼吸停止，應(yīng)立即進(jìn)行人工呼吸，然后就醫(yī)。

三、三氧化二砷的貯存方法

三氧化二砷應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、通風(fēng)良好的專用庫房內(nèi)，實(shí)行“雙人收發(fā)、雙人保管”制度，遠(yuǎn)離火種、熱源，包裝密封，而且必須與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)存區(qū)應(yīng)備有合適的材料，收容泄漏物。

四、三氧化二砷的主要用途

三氧化二砷的主要用途是提煉元素砷，它是冶煉砷合金和制造半導(dǎo)體的原料。在玻璃工業(yè)中，三氧化二砷用作澄清劑和脫色劑，以增強(qiáng)玻璃制品的透光性；在皮革工業(yè)中，三氧化二砷用以制亞砷酸鈉，作皮革的保藏劑；在農(nóng)業(yè)上，三氧化二砷用作防治病蟲害的殺蟲劑、消毒劑和除銹劑，也用作其他含砷殺蟲農(nóng)藥的原料。此外，三氧化二砷可用于涂料和顏料工業(yè)，作為化學(xué)試劑；還可用于氣體脫硫、木材防腐、鍋爐防垢以及玻璃和搪瓷等方面；還可用于分析試劑，如作基準(zhǔn)試劑、還原劑、氯氣吸收劑；還可用于亞砷酸鹽的制備，用作防腐劑。

在天然狀態(tài)下，砷的毒性不強(qiáng)，但是它的化合物具有很強(qiáng)的毒性。通常所見的白色粉末，即砒霜，就是不純的三氧化二砷。早期，砒霜中毒的癥狀容易被人與其他一些疾病混淆。直到19世紀(jì)20年代，法國皇帝、著名的軍事家拿破侖·波拿巴死后，科學(xué)家們才從他的身上檢驗(yàn)出砒霜，并意識(shí)到這種物質(zhì)是有毒的。

盡管砒霜是一種“一級(jí)”毒藥，但砒霜在治療人類疾病方面也起到了巨大作用。在歷史上，早有把砷化合物用以治療昏睡病、肺結(jié)核、皮膚病等頑疾的記載。美國紐約賽奈山醫(yī)藥學(xué)校的臨床醫(yī)學(xué)教授、腫瘤專家塞繆爾·韋克斯曼介紹說：“人們總是害怕砒霜中毒而死，并認(rèn)為它是產(chǎn)生腫瘤的原因。但追溯到希波克拉底時(shí)代，那時(shí)，它就以這種或那種形式被用來治病。砒霜的藥用達(dá)到頂峰時(shí)期是在19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，幾乎所有的藥師都會(huì)使用這種藥品。”在19世紀(jì)的施蒂里亞，那里的農(nóng)夫經(jīng)常攝取一定劑量的砒霜，用以增強(qiáng)體魄；1909年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種砷化合物——砷凡納明，它長期被用以治療梅毒、雅司病及其他螺旋菌感染，直到20世紀(jì)40年代才被青霉素所替代。

砷作為抗腫瘤藥物，在我國也有百年歷史。如過去使用牛黃解毒片（含雄黃）及雄黃治療慢性粒細(xì)胞白血病。我國研究As2O3以毒攻毒機(jī)理30余年。20世紀(jì)70 年代初期，我國率先用砷劑治療急性早幼粒細(xì)胞白血病（APL），獲得了較高的臨床緩解率。1996年，張鵬等報(bào)道As2O3治療APL的完全緩解率為73.3%。20世紀(jì)90年代以來，上海血液病研究所與哈爾濱醫(yī)科大學(xué)合作應(yīng)用As2O3持續(xù)靜脈滴注治療復(fù)發(fā)的APL患者，取得了令人滿意的療效，為治療APL，特別是復(fù)發(fā)和耐藥的APL，開辟了一條新的途徑。2000年，三氧化二砷被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于治療急性早幼粒細(xì)胞白血病。此外，砷劑對(duì)胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌等產(chǎn)生的療效，也顯露出可喜的成績。相信在不遠(yuǎn)的將來，砒霜會(huì)有更令人意想不到的功用，造福人類。

（作者系山西師范大學(xué)教育科學(xué)研究院在讀研究生，供職于呂梁高等專科學(xué)院汾陽師范分校）