(Arsenic),舊稱砒,元素符號(hào)As,是一種非金屬元素,在化學(xué)元素周期表中位于第四周期第VA族,原子序數(shù)33。單質(zhì)砷為銀灰色晶體,質(zhì)脆,易碎,莫氏硬度為3.5-4。砷在自然界中分布廣泛,主要以硫化物、氧化物和鹵化物等形式存在。地殼中豐度為1.8mg/kg,在土壤中的含量一般為2.5~33.5mg/kg。
砷與其化合物被運(yùn)用在合金材料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和軍事等領(lǐng)域。其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要包括殺蟲劑、殺菌劑和除草劑,例如砷酸鉛和亞砷酸鹽可以用作殺蟲劑。在軍事方面主要被用于制造毒氣和軍用電子設(shè)備。第一次世界大戰(zhàn)期間,路易氏劑(Lewisite)和藍(lán)劑(Agent Blue)被用作化學(xué)武器,對(duì)環(huán)境和人類造成了嚴(yán)重的危害。砷也可以作為合金添加劑與其他金屬形成合金,以提高合金的硬度、耐磨性和抗腐蝕性。
2017年10月27日,在世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單中,砷和無(wú)機(jī)砷化合物被歸為一類致癌物。2019年7月23日,砷及其化合物被列入有毒有害水污染物名錄(第一批)。雖然砷對(duì)于大部分生物有毒,但砷也參與了一些細(xì)菌和鳥(niǎo)類的代謝過(guò)程。比如一些細(xì)菌在代謝過(guò)程中可以用砷代替磷。一些鳥(niǎo)類,如鵪鶉,可以在飲食中耐受高水平的砷,并能有效地代謝它。需要注意的是,砷對(duì)大多數(shù)生物體有毒,如果大量攝入,可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問(wèn)題。
發(fā)現(xiàn)歷史
317年,中國(guó)煉丹家葛洪用雄黃、松脂、硝石合煉得到砷。1250年A.馬格努斯用雌黃與肥皂共熱制得砷,后經(jīng)安托萬(wàn)-洛朗·德·拉瓦錫確定為元素。元素英文名來(lái)源于拉丁文arsenicum。
在早期,砷被廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,包括青銅合金和顏料的生產(chǎn)。在青銅時(shí)代,砷可以作為青銅合金的添加劑,以提高合金的硬度和抗腐蝕性能。例如,在古希臘和古羅馬時(shí)期,砷可以添加到銅合金中用以制作硬幣和裝飾品。在18世紀(jì)和19世紀(jì),醋酸亞砷酸銅(醋酸亞砷酸銅)、舍勒綠(酸式亞砷酸銅)等顏料被廣泛使用,這些顏料中含有砷化物。除了在顏料方面的應(yīng)用,砷也被用作殺蟲劑。在19世紀(jì)中,砷酸鉛被廣泛用于消滅農(nóng)作物害蟲。
第一次世界大戰(zhàn)期間,路易氏劑(Lewisite)和藍(lán)劑(Agent 藍(lán)色)被用作化學(xué)武器。路易氏劑是一種含有砷和氯的化合物,學(xué)名2-氯乙烯基二氯胂,可以引起嚴(yán)重的皮膚炎癥和呼吸道疾病。藍(lán)劑則是含有二甲基胂酸(也稱為二甲胂酸)及其相關(guān)鹽、二甲胂酸鈉和水的混合物,其可以引起皮膚病變和肝臟損傷。這些化學(xué)武器在使用后對(duì)環(huán)境和人類造成了嚴(yán)重的危害,已在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后被禁止使用。
20世紀(jì)30年代中期以來(lái)鉻化砷酸銅(CCA)一直用于處理木材,并以多種商品名出售。2003年,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署和木材行業(yè)同意在大多數(shù)住宅建筑中逐步停止使用經(jīng)過(guò)CCA處理的木材。該協(xié)議旨在通過(guò)減少CCA處理木材中的砷暴露來(lái)保護(hù)人類和環(huán)境的健康。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
砷是一種化學(xué)元素,其化學(xué)符號(hào)為As,原子序數(shù)為33。砷在元素周期表中位于第4周期、第VA族。單質(zhì)砷為銀灰色晶體,質(zhì)脆,易碎,莫氏硬度為3.5-4。砷在自然界中主要以硫化物、氧化物和鹵化物等形式存在。砷蒸氣的分子是As4,為正四面體結(jié)構(gòu),溫度高于800°C時(shí)分解為As2,溫度更高時(shí)分解為As。砷不溶于水、堿液,溶于硝酸、熱堿液。
同素異形體
砷有許多同素異形體,其中最常見(jiàn)的是灰砷、黃砷和黑砷。灰砷是最穩(wěn)定的形式,其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系,具有相對(duì)較低的密度和硬度。室溫下穩(wěn)定的菱形灰砷(α-砷),熔點(diǎn)為817°C(3.70兆帕),616°C升華,密度為5.75 g/cm3,能導(dǎo)電(電導(dǎo)率為銅的1/25)。黃砷是一種較軟且具有蠟狀質(zhì)地的物質(zhì),結(jié)構(gòu)與白磷(P4)類似。砷蒸氣驟冷得到淡黃色、六方晶的黃砷,密度為2.026 g/cm3,黃砷能溶于二硫化碳,在空氣中被氧化呈現(xiàn)冷光。黃砷為亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),見(jiàn)光易轉(zhuǎn)化為灰砷。黑砷的結(jié)構(gòu)與紅磷類似。砷化氫AsH3(胂)受熱分解成黑砷,密度為4.9 g/cm3。
同位素
砷(原子量:74.92160)共有33個(gè)同位素,以及10種核同質(zhì)異能素。砷的33種同位素中只有一種75As是穩(wěn)定的。因此,砷被認(rèn)為是單一同位素元素。壽命最長(zhǎng)的放射性同位素是73As,半衰期為 80 天。
化學(xué)性質(zhì)
由于砷在元素周期表中處于磷的下方,所以砷的化學(xué)性質(zhì)與磷相似,但比磷活潑。砷在干燥的空氣中是穩(wěn)定的,在潮濕的空氣中能生成黑色的氧化物薄層。水或非氧化性酸不與砷反應(yīng),在硝酸和王水中砷被氧化成亞砷酸、砷酸。砷與熔融的堿反應(yīng)生成亞砷酸鹽并析出氫:
砷和硫、氯、溴或者碘反應(yīng),可以產(chǎn)生三價(jià)的砷化合物:
和反應(yīng),得到五氟化砷:
砷與濃硝酸反應(yīng)可以得到砷酸:
化合物
砷可以與多種元素組成化合物,比較常見(jiàn)的有砷的氧化物和氫化物。
砷的氧化物包括三氧化二砷(As2O3)、五氧化二砷(As2O5)等。其中,三氧化二砷也稱為砒霜,是一種劇毒的化合物。砷的氫化物包括一甲基胂(CH3AsH2)、二甲基胂((CH3)2AsH)、三甲基胂[(CH3)3As]以及砷化氫(胂)等。砷化氫(AsH3)是無(wú)色、有大蒜氣味的劇毒氣體,可用鋅還原砷(Ⅲ、Ⅴ)的化合物,或砷化物與酸反應(yīng)得到。
砷還可以和鹵族元素形成鹵化物,包括二氟化二砷(As2F2)、二溴化二砷(As2Br2)等,五氟化砷是一種強(qiáng)氧化劑,五氯化砷在-50℃分解為三氯化砷和氯。以及和硫生成硫化物,比如三硫化二砷(As2S3)、四硫化二砷(As2S4)等。砷還可以與碳、氮等元素形成相應(yīng)的化合物,如碳化三砷(As4C3)、三氧化氮砷(As(NO3)3)等。
砷酸(H3AsO4)可由硝酸氧化單質(zhì)砷或三氧化二砷得到。砷酸是中強(qiáng)三元酸,三級(jí)電離常數(shù)和磷酸相近,K1、K2、K3分別為5.5×10-3、1.7×10-7、5.1×10-12。形成三系列砷酸鹽:MH2AsO4、M2HAsO4、M3AsO4。它們的溶解性和相應(yīng)的磷酸鹽相近,如Na2HAsO4可溶,Ag3AsO4難溶。砷酸鈣、砷酸鉛、砷酸二氫鈉都是殺蟲劑。硫酸銅和亞砷酸鈉反應(yīng)得到的亮綠色亞砷酸銅也是殺蟲劑。
有機(jī)砷化合物是指砷與碳、氫、氧或氮之間含有化學(xué)鍵,至少含有一個(gè)有機(jī)基團(tuán)通過(guò)碳原子以共價(jià)鍵與砷原子相連結(jié)而形成的化合物。這些化合物在自然界中并不常見(jiàn),但可以使用各種方法合成,如胂酚胺、砷代苯胺或甲基化砷化合物。最常見(jiàn)的有機(jī)砷化合物是胂酚胺,可以用于治療非洲錐蟲病和阿米巴腸病。有機(jī)砷化合物通常比無(wú)機(jī)化合物砷化合物毒性更小。
結(jié)構(gòu)
在元素周期表中,砷屬于p區(qū)元素,砷原子的電子組態(tài)為[Ar]3d104s24p3,表明它有33個(gè)電子分布在四個(gè)能級(jí)或殼層上。砷的電子層數(shù)為四,其中第一個(gè)層包含兩個(gè)電子,第二個(gè)層包含八個(gè)電子,三個(gè)層包含18個(gè)電子,四個(gè)層包含五個(gè)電子。砷屬于菱形晶系,它的晶體結(jié)構(gòu)被稱為晶格,是一種在整個(gè)空間中延伸的數(shù)學(xué)點(diǎn)的重復(fù)模式,這是一種三角晶體系統(tǒng)。
應(yīng)用
砷的主要用途是以少量加入銅、鉛及其他金屬中形成合金,如用于蒸汽鍋爐的銅合金中含有0.25%~0.50%的砷,用作子彈頭的鉛合金中含有0.5%~1.6%的砷。砷化合物用途非常廣泛,如砷化鎵和磷砷化鎵是重要的半導(dǎo)體材料。三氧化二砷、砷酸鹽可作殺蟲劑、皮毛和木材防腐劑,也可用于玻璃脫色劑、媒染劑和除銹劑。
合金材料
砷在制造合金方面的用途主要是作為合金添加劑,可以防止脫鋅,并可以提高合金的硬度、耐磨性和抗腐蝕性。砷可以作為合金材料添加劑生產(chǎn)鉛制彈丸、印刷合金、黃銅(冷凝器用)、蓄電池柵板、耐磨合金、高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼及耐蝕鋼等。此外,高純度的砷還可以用于生產(chǎn)化合物半導(dǎo)體,如砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)、鎵砷磷(GaAsP)、鎵鋁砷(GaAlAs)等,這些材料可以用于制作二極管、發(fā)光二極管、隧道二極管、紅外線發(fā)射管、激光器以及太陽(yáng)能電池等產(chǎn)品。
農(nóng)業(yè)
砷在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要包括殺蟲劑、殺菌劑和除草劑,其被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物和果樹(shù)上的有害昆蟲、真菌和禾本科雜草的控制。砷化物是一種有效的殺蟲劑,可以控制農(nóng)作物和果樹(shù)上的有害昆蟲。例如,砷酸鉛和亞砷酸鹽被廣泛應(yīng)用于控制蚜蟲、螨蟲和蚊蟲等。砷酸鹽可以抑制真菌的生長(zhǎng),因此被用作殺菌劑。例如,砷酸鉛被用于控制馬鈴薯致病疫霉等真菌病害。砷化合物也可以控制雜草的生長(zhǎng),比如一些砷的化合物被用于控制棉花田中的雜草。但是由于砷的毒性及其對(duì)環(huán)境的危害,其使用量和用途正逐漸受到限制。在一些國(guó)家和地區(qū),已經(jīng)禁止或限制了砷在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
醫(yī)藥
砷在古時(shí)候被用于制作藥物,中國(guó)古代醫(yī)書記載中的砒霜,即三氧化二砷,被用于治療瘧疾、哮喘和絳蟲等病癥。在現(xiàn)代砷也可以被用于制作藥物,如亞砷酸、硝砷酸和砷凡納明等砷化合物被用于治療白血病、惡性黑素瘤和肺癌等惡性腫瘤。此外,砷還可以制作用來(lái)治療皮膚疾病、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物。但是,由于砷的毒性令其在醫(yī)藥方面的使用需要嚴(yán)格控制劑量和使用時(shí)間,以確保安全性和有效性。
軍事
砷在軍事方面主要被用于制造毒氣和軍用電子設(shè)備。此外,在鉛中加入2%的砷構(gòu)成的砷鉛合金在軍事工業(yè)中可用以制造子彈頭、軍用毒藥和煙火。在第一次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)使用了含有砷的毒氣,如胂氣和氯胂,來(lái)攻擊敵軍。高純度的砷是半導(dǎo)體材料的關(guān)鍵成分,被用于制造紅外線傳感器、激光器和電子設(shè)備等。由于砷的毒性,其軍事應(yīng)用已經(jīng)被禁止并受到嚴(yán)格限制。
其他
除了在農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)藥和合金材料方面的應(yīng)用,砷還被用于玻璃制造、生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼、電子工業(yè)等領(lǐng)域。砷可以用于制造彩色玻璃和光纖,因?yàn)槠淠軌蛭占t外線和紫外線,以提高玻璃的透光性和穩(wěn)定性。它還可以作為合金元素加入到鋼鐵中,提高鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕性。在電子工業(yè)中,砷化鎵等砷化合物被廣泛應(yīng)用于制造集成電路、光電二極管、激光器等電子器件。
生理作用
砷是一種有毒元素,會(huì)對(duì)包括細(xì)菌和高等動(dòng)物在內(nèi)的生物體產(chǎn)生有害影響。雖然砷對(duì)多種物種有毒害作用,但某些細(xì)菌可以使用砷作為其細(xì)胞材料中磷的替代品來(lái)生長(zhǎng)。砷酸鹽和亞砷酸鹽主要通過(guò)水通道蛋白和磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白被細(xì)菌吸收。砷進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)后被代謝(例如還原、氧化、甲基化等)成不同的形式。亞砷酸鹽依次甲基化為一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA),然后轉(zhuǎn)化為毒性較小、揮發(fā)性的三甲基砷酸(TMA)。某些細(xì)菌對(duì)砷的利用可以產(chǎn)生有益影響,例如砷抗性根際促生菌可以對(duì)砷脅迫下的水稻生長(zhǎng)產(chǎn)生積極影響。
對(duì)于高等動(dòng)物和人來(lái)說(shuō),砷在大多數(shù)情況下都有毒。但是砷在某些情況下也對(duì)人類有益,例如日常生活中使用的中成藥——牛黃解毒片,就含有雄黃(AsS)成分,有清熱解毒的功效。以及砒霜(三氧化二砷)雖然有劇毒,但它也是臨床醫(yī)學(xué)用藥。目前,應(yīng)用砒霜治療一些腫瘤疾病,特別是白血病的實(shí)踐已得到了證實(shí)。除了白血病,砒霜還對(duì)肝癌、肺癌、紅斑狼瘡、風(fēng)濕病等一系列疑難病癥有著不容忽視的作用。研究顯示,少量的砷也是人體不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分,它能促進(jìn)甲硫氨酸的新陳代謝,從而防止頭發(fā)、皮膚和指甲的生長(zhǎng)紊亂。
礦藏分布
砷在自然界廣泛存在,地殼中豐度為1.8mg/kg,在土壤中的含量一般為2.5~33.5mg/kg,土壤平均背景值為9.6mg/kg。水溶性砷一般占砷總量的5%~10%,土壤中的砷以無(wú)機(jī)化合物態(tài)為主,常以五價(jià)或三價(jià)形成砷酸鹽或亞砷酸鹽存在,其遷移轉(zhuǎn)化受土壤pH、Eh以及土壤膠體的吸附絡(luò)合作用的影響,在氧化條件下砷酸鹽是其主要形態(tài),在還原條件下亞砷酸鹽是主要形態(tài)。
在自然界中,砷以不同的形式廣泛存在,包括以砷的硫化物為主要成分的礦物,如雌黃(As4S4)、雌黃(As2S3)、砷黃鐵礦(FeAsS)等。此外,許多鉛、鋅、金、銅等礦石中也含有砷。
在淡水中,砷的濃度通常較低,平均濃度約為0.1~2.0微克/升。而在海水中,砷的濃度相對(duì)較高,但濃度范圍波動(dòng)較大,約在0.05~5微克/升之間。
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的數(shù)據(jù),2021年全球砷產(chǎn)量為5.9萬(wàn)噸,其中秘魯是全球最大的砷生產(chǎn)國(guó),占全球產(chǎn)量的45.76%,其次是中國(guó),占2021年全球砷產(chǎn)量的40.68%。
毒性
砷是一種具有較強(qiáng)毒性和致癌作用的元素,其化合物大多也有毒。砷是土壤環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,土壤砷污染會(huì)使農(nóng)產(chǎn)品砷含量升高,進(jìn)而危害人畜健康。長(zhǎng)期攝入少量含砷的化合物可以引起慢性中毒,慢性中毒可表現(xiàn)為感覺(jué)異常、進(jìn)行性虛弱、眩暈、氣短、心悸病、食欲不振、嘔吐等,嚴(yán)重者四肢末梢有多發(fā)性末梢神經(jīng)炎,還可引起神經(jīng)性疼痛。長(zhǎng)期飲用砷污染的井水會(huì)引起胃腸炎,皮膚、肝及神經(jīng)組織的損壞。同時(shí)飲用受砷污染的水會(huì)改變年輕人的心臟結(jié)構(gòu),從而增加其未來(lái)罹患心臟病的風(fēng)險(xiǎn)。砷對(duì)人體胃腸道系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚和神經(jīng)系統(tǒng)有較強(qiáng)毒性,其中三價(jià)砷的毒性最大,是五價(jià)砷的60倍,是甲基砷的70倍。高濃度的砷可以引起急性中毒,如嘔吐、腹痛、腹瀉、休克等,甚至導(dǎo)致死亡。
毒理機(jī)制
砷的毒理機(jī)制主要與亞砷酸離子(AsO3-)與人體內(nèi)酶蛋白的巰基結(jié)合,使酶失去活性有關(guān)。這種結(jié)合使得細(xì)胞內(nèi)的氧化代謝過(guò)程受到干擾,從而導(dǎo)致細(xì)胞氧化代謝障礙。此外,亞砷酸離子還直接作用于毛細(xì)血管,造成全身性出血、組織缺血、血壓下降等癥狀。另外,砷還具有腐蝕作用,可以直接對(duì)消化道產(chǎn)生影響。
攝入砒霜后,人體會(huì)出現(xiàn)一系列的癥狀,如嚴(yán)重腹痛、腹瀉、嘔吐等,這是由于亞砷酸離子與消化系統(tǒng)的酶蛋白結(jié)合,使得消化系統(tǒng)出現(xiàn)功能障礙。同時(shí),砒霜還會(huì)引起喉頭灼痛、流涎等癥狀,這是由于亞砷酸離子刺激了喉頭和口腔的黏膜細(xì)胞。最后,中毒者往往會(huì)死于重度循環(huán)衰竭,這是由于亞砷酸離子對(duì)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生了影響,干擾了正常的血液循環(huán)。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
砷是一種有毒元素,具有毒性,可以對(duì)不同的生物體產(chǎn)生毒害作用。由于不同生物對(duì)砷的敏感性不同,因此不同生物的毒理學(xué)數(shù)據(jù)LC50也不同。以下是一些不同生物對(duì)砷的毒理學(xué)數(shù)據(jù):
不同砷的化合物也具有不同的毒性。例如,三氧化二砷(俗稱砒霜)的毒性較強(qiáng),其LC50約為0.76-1.95 mg/kg,對(duì)于人來(lái)說(shuō)0.06克是危險(xiǎn)劑量,0.125-0.25克的三氧化二砷已足以致人于死地。而其他砷化合物,如二硫化砷(雄黃)和三硫化二砷(雌黃)等,也具有毒性,但其毒性相對(duì)較低。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)規(guī)定,生活飲用水中砷的限值為0.01mg/L。
聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織聯(lián)合食物添加劑專家委員會(huì)已對(duì)砷進(jìn)行評(píng)估,并就無(wú)機(jī)砷的暫定每周可容忍攝入量定為每公斤人體體重每周可攝入15微克。
致癌性
砷是一種致癌物質(zhì),可增加患皮膚癌、肺癌、肝癌、膀胱癌、大腸癌、直腸癌、乳腺癌、卵巢癌和食管癌等癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。砷的致癌性可能與其對(duì)脫氧核糖核酸的損傷作用有關(guān)。此外,砷還可以干擾細(xì)胞分裂和DNA合成,從而促進(jìn)癌癥的發(fā)生。除了致癌性,砷還會(huì)對(duì)人體造成一系列的危害。長(zhǎng)期接觸砷的人可能會(huì)出現(xiàn)慢性砷中毒的癥狀,如瘙癢癥、四肢麻木、感覺(jué)遲鈍等。
環(huán)境危害
自然來(lái)源
砷在自然界中廣泛存在,主要通過(guò)巖石、土壤、化石燃料和礦石的風(fēng)化等過(guò)程釋放到環(huán)境中。一些礦物中,如雌黃、雄黃和砷黃鐵礦等含有大量的砷。
飲用水和食物
砷對(duì)公眾健康的最大威脅來(lái)自受污染的地下水。許多國(guó)家的地下水中天然存在高濃度的無(wú)機(jī)砷,包括阿根廷、孟加拉國(guó)、柬埔寨、智利、中國(guó)、印度、墨西哥、巴基斯坦、美國(guó)和越南。飲用水、用受污染的水灌溉的農(nóng)作物以及用受污染的水準(zhǔn)備的食物是接觸源。在飲用水中,高濃度的砷可以導(dǎo)致中毒,其中最常見(jiàn)的是長(zhǎng)期飲用含砷的地下水。長(zhǎng)期飲用高砷水會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、心臟和肝臟等器官造成損害。含砷的飲用水還會(huì)對(duì)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不良影響。魚類、貝類、肉類、家禽、乳制品和谷物也可能是砷的飲食來(lái)源,盡管與通過(guò)受污染的地下水的暴露相比,這些食物的砷暴露通常要低得多。在海鮮中,砷主要以毒性較小的有機(jī)形式存在。
水的修復(fù)及砷的去除
目前,常用的去除水中的砷的方法包括化學(xué)沉淀法、吸附法、離子交換法、膜分離法等。其中,吸附法和離子交換法是最常用的方法,而活性炭和樹(shù)脂是最常用的吸附劑。其中沉淀法適用于處理含有較高濃度砷的水,但是不適合用在飲用水上面,因?yàn)槌恋矸〞?huì)引入其他的一些雜質(zhì),處理精度也不高。而吸附法的處理精度非常高,可以達(dá)到國(guó)家一級(jí)飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。其中比較常見(jiàn)的離子吸附法是針對(duì)濃度低、處理水量不算大的情況,是理想的砷去除方法。
制備方法
將砷的硫化物礦石氧化焙燒得砷的氧化物,再用碳還原即得單質(zhì)砷:
砷云浮廣業(yè)硫鐵礦集團(tuán)有限公司被鐵還原也可得到砷:
砷的測(cè)量
砷的測(cè)定可采用原子熒光光譜法、原子吸收分光光度法、電感耦合等離子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、分光光度法、固體進(jìn)樣直接分析法(如X射線熒光光譜法)等。電感耦合等離子發(fā)射光譜法和質(zhì)譜法成本較高,適合多元素同時(shí)測(cè)定;固體進(jìn)樣直接分析法適合元素的初步測(cè)定;分光光度法、原子吸收分光光度法靈敏度和穩(wěn)定性相對(duì)較差。
安全事宜
危險(xiǎn)性
砷及其化合物是一種具有較強(qiáng)毒性的元素,可能會(huì)對(duì)人的健康和自然環(huán)境造成危害。
GHS危險(xiǎn)聲明:
H301:吞咽有毒[危險(xiǎn),急性毒性,口服]
H331:吸入有毒[危險(xiǎn),急性毒性,吸入]
H400:對(duì)水生生物毒性極大 [警告對(duì)水生環(huán)境有害,急性危險(xiǎn)]
H410:對(duì)水生生物毒性極大,并具有長(zhǎng)期持續(xù)影響[警告對(duì)水生環(huán)境有害,長(zhǎng)期危害]
急救措施
腸道凈化和血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定是急性砷中毒初始治療的關(guān)鍵因素。疑似急性砷中毒的患者通常需要在重癥監(jiān)護(hù)室通過(guò)補(bǔ)液和電解質(zhì)快速穩(wěn)定。一些列舉了一些急救措施:
對(duì)于口服中毒者應(yīng)及時(shí)對(duì)其采取催吐、洗胃、導(dǎo)瀉。洗胃前可以服用新鮮配制的砷化物沉淀劑(12%硫酸亞鐵和20%氧化鎂混懸液等量混合),然后連服藥用炭2~3次,后用蛋清、牛奶灌入胃內(nèi)。解毒藥可選用二丙磺鈉、二巰丙醇、二巰丁二鈉等。急性腎功能衰竭時(shí)宜使用對(duì)腎毒性較小的青霉胺。
參考資料 >
砷.中國(guó)大百科全書.2023-09-03
Arsenic.Pubchem.2023-09-03
Arsenic.Royal Society of Chemistry.2023-09-08
Arsenic Removal.Gadgil Lab.2023-09-09
Bad Request.iopscience.2023-09-05
Historic Arsenical Pesticide Research.EPA.2023-09-09
Arsenic Uses.ScienceStruck.2023-09-09
Lewisite.PubChem.2023-09-08
Cacodylic acid.PubChem.2023-09-08
mcs2023-Arsenic.USGS.2023-09-09
Arsenic.World Health Organization.2023-09-08
世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)致癌物清單.國(guó)家藥品監(jiān)督管理局.2023-09-09
關(guān)于發(fā)布《有毒有害水污染物名錄(第一批)》的公告.生態(tài)環(huán)境部.2023-09-09
Genetic mechanisms of arsenic detoxification and metabolism in bacteria.Springer Link.2023-09-09
Bacterial Arsenic Metabolism and Its Role in Arsenic Bioremediation.Springer Link.2023-09-18
Bacterial metabolism of environmental arsenic—mechanisms and biotechnological applications.Springer Link.2023-09-09
Chromated Arsenicals (CCA).United States Environmental Protection Agency.2023-09-15
Arsenic.Britannica.2023-09-08
Arsenic.ChemGlobe.2023-09-09
Isotopes of arsenic.International Atomic Energy Agency.2023-09-08
Nuclear data.National Nuclear Data Center.2023-09-08
Arsenic.Vedantu.2023-09-08
Properties and reactions.Britannica.2023-09-08
Arsenic Facts.ThoughtCo.2023-09-08
ARSENIC AND ARSENIC COMPOUNDS. National Center for Biotechnology Information.2023-09-08
Organic and Inorganic Arsenic.Zeolite for Detox.2023-09-14
Arsenic.Webelements.2023-09-14
Arsenic.Enthu.2023-09-14
Arsenic – Strength – Hardness – Elasticity – Crystal Structure.Material-properties.2023-09-14
Arsenic – Crystal Structure.Periodic-table.2023-09-14
Arsenic and Gallium Arsenide are fundamental to Semiconductor (Microchip) Manufacturing.ROHS.2023-09-09
10 uses of Arsenic.All Sses of.2023-09-09
The Role of Arsenic in the Mining Industry.SME.2023-09-09
mcs2020-Arsenic.USGS.2023-09-09
Copper and Bronze: The Far-Reaching Consequences of Metallurgy.University of Florida.2023-09-09
TOXICOLOGICAL PROFILE FOR ARSENIC.ATSDR.2023-09-09
Bacteria Can Grow Using Arsenic.NIH.2023-09-14
“砷”通廣大.中國(guó)礦業(yè)報(bào).2023-09-24
“砷”通廣大.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局.2023-09-24
Arsenic Occurrence and Cycling in the Aquatic Environment: A Comparison between Freshwater and Seawater.MDPI.2023-09-09
Review of analytical techniques for arsenic detection and determination in drinking water.Royal Society of Chemistry.2023-09-09
Arsenic Statistics and Information.USGS.2023-09-09
mcs2022-Arsenic.USGS.2023-09-09
砷污染對(duì)人體健康的危害.上海市寶山區(qū)人民政府.2023-09-24
飲用砷污染水會(huì)改變年輕人心臟結(jié)構(gòu).人民網(wǎng).2023-09-24
Arsenic Toxicity.NCBI.2023-09-09
Everything You Need to Know About Arsenic Poisoning.Healthline.2023-09-09
How Does Arsenic Induce Pathogenic Change?.ATSDR.2023-09-09
Mechanisms of Arsenic-Induced Toxicity with Special Emphasis on Arsenic-Binding Proteins.Intechopen.2023-09-09
Arsenic Factsheet.Centers for Disease Control and Prevention.2023-09-09
Toxicological Profile for Arsenic.Agency for Toxic Substances and Disease Registry.2023-09-09
生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749-2022).國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)全文公開(kāi)系統(tǒng).2023-09-09
亞急性砷中毒11例臨床分析 - 中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志.中華醫(yī)學(xué)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù).2023-09-09
食物中的砷.香港特別行政區(qū)政府 食物安全中心.2023-09-14
Arsenic.NATIONAL CANCER INSTITUTE.2023-09-14
Arsenic and Cancer Risk.American Cancer Society.2023-09-14
Arsenic Compounds.EPA.2023-09-08
How to Remove Arsenic from Water? A Detailed Guide in 2023.Water Filter Spruce.2023-09-14
How Should Patients Overexposed to Arsenic Be Treated and Managed?.ATSDR.2023-09-09