三氧化二砷之浅谈

王婧

三氧化二砷是天然存在的一种剧毒物质，是中药砒霜的主要成分，它有其特有的物化性质。20世纪70年代，我国学者首先使用As2O3治疗急性早幼粒细胞性白血病（APL），并取得了良好的效果。

一、三氧化二砷的化学性质

三氧化二砷，俗称砒霜，分子式As2O3，是最古老的毒物之一，无臭无味，外观为白色霜状粉末。它是经某几种指定矿物处理过程所产生的高毒性副产品，如采金矿、高温蒸馏砷黄铁矿（毒砂）并冷凝其白烟等，都能产生三氧化二砷，它的别称有砒霜、白砒、红砒、红矾、信石或亚砷酸酐。

三氧化二砷的沸点是457.2℃，蒸汽压是13.33kPa（332.5℃），微溶于水，（在25℃时，1克三氧化二砷物质能在大于或等于100毫升且小于1000毫升的水中溶解），溶于酸、碱，它的相对密度（水=1）是3.86g/cm ，危险标记为13（无机剧毒品）。因化学物质不同，三氧化二砷的熔点不一。如砷华的熔点是275℃，白砷石的熔点是313℃。

三氧化二砷的物性是无臭、白色粉末或结晶，加热则散发出蒜臭味。它有三种晶形：单斜晶体的相对密度是4.15，在193℃时升华；立方晶体的相对密度是3.865；无定形体的相对密度是3.738，熔点为312.3℃。

三氧化二砷是一种两性氧化物，但酸性超过碱性，它微溶于水，生成亚砷酸；它较难溶于酸，但又能溶于盐酸，生成三氯化砷或其他砷化合物。砒霜会和氧化剂（如臭氧、过氧化氢及硝酸）产生化学反应，生成五氧化二砷（As2O5），它可以被还原为砷，也可以被还原生成砷化氢（AsH3）。单斜晶体和立方晶体溶于乙醇、酸类和碱类；无定形体溶于酸类和碱类，但不溶于乙醇。它们溶于碱性溶液中会产生亚砷酸盐。工业品因所含杂质不同，会略呈现出红色、灰色或黄色，它们既容易被还原，也容易被氧化。

三氧化二砷的分子结构：

它是四面体分子，在α-型、液态或气态中是As2O3。

非晶系（信石玻璃：Vitreous arsenic）是无色无定形的玻璃状物质，不稳定，能缓慢地变成等轴晶系。

砷华（Arsenolite）是白色等轴八面体的小结晶（粉末），即使在常温下，也是最稳定的，在135℃升华，221℃转变成单斜晶系。

白砷石（Claudetite）是无色属单斜晶系的针状结晶，在221℃以上温度时不稳定。

在工业上，由可回收砷的矿石经破碎，进行氧化焙烧，生成的气体经除尘、冷却、捕集，制得三氧化二砷。提纯方法是把200克工业三氧化二砷溶解于700毫升的浓盐酸，滴加200毫升的浓硫酸，加完之后蒸馏，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毫升水洗涤，得147克精制三氧化二砷，三氯化砷计算的回收率为83%。

二、三氧化二砷的应对急救措施

一旦发现有人误食砒霜，要尽快催吐，以排出毒物。催吐方法是让病人大量喝温开水或稀盐水（一杯水中加一匙食盐），然后把食指和中指伸到嘴中和舌根，刺激咽部，即可呕吐；或者让患者反复喝水和呕吐，直到吐出的液体颜色如水样为止；或者把烧焦的馒头研末，让病人吃下，以吸附毒物；或者大量饮用牛奶（3～5瓶）、蛋清（4～5个），以保护胃粘膜，然后快速送往医院。

现代医学已研制出特效解毒剂──二巯基丙醇，它进入人体后，能与毒物结合，形成无毒物质。如果是皮肤接触，应该立即脱去被污染的衣物，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤，然后就医；如果是眼睛接触，应该立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，然后就医；如果是不小心吸入，应迅速离开现场，至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。如果呼吸困难，必须输氧；如果呼吸停止，应立即进行人工呼吸，然后就医。

三、三氧化二砷的贮存方法

三氧化二砷应储存在阴凉、通风良好的专用库房内，实行“双人收发、双人保管”制度，远离火种、热源，包装密封，而且必须与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品分开存放，切忌混储。储存区应备有合适的材料，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炼元素砷，它是冶炼砷合金和制造半导体的原料。在玻璃工业中，三氧化二砷用作澄清剂和脱色剂，以增强玻璃制品的透光性；在皮革工业中，三氧化二砷用以制亚砷酸钠，作皮革的保藏剂；在农业上，三氧化二砷用作防治病虫害的杀虫剂、消毒剂和除锈剂，也用作其他含砷杀虫农药的原料。此外，三氧化二砷可用于涂料和颜料工业，作为化学试剂；还可用于气体脱硫、木材防腐、锅炉防垢以及玻璃和搪瓷等方面；还可用于分析试剂，如作基准试剂、还原剂、氯气吸收剂；还可用于亚砷酸盐的制备，用作防腐剂。

在天然状态下，砷的毒性不强，但是它的化合物具有很强的毒性。通常所见的白色粉末，即砒霜，就是不纯的三氧化二砷。早期，砒霜中毒的症状容易被人与其他一些疾病混淆。直到19世纪20年代，法国皇帝、著名的军事家拿破仑·波拿巴死后，科学家们才从他的身上检验出砒霜，并意识到这种物质是有毒的。

尽管砒霜是一种“一级”毒药，但砒霜在治疗人类疾病方面也起到了巨大作用。在历史上，早有把砷化合物用以治疗昏睡病、肺结核、皮肤病等顽疾的记载。美国纽约赛奈山医药学校的临床医学教授、肿瘤专家塞缪尔·韦克斯曼介绍说：“人们总是害怕砒霜中毒而死，并认为它是产生肿瘤的原因。但追溯到希波克拉底时代，那时，它就以这种或那种形式被用来治病。砒霜的药用达到顶峰时期是在19世纪末到20世纪初，几乎所有的药师都会使用这种药品。”在19世纪的施蒂里亚，那里的农夫经常摄取一定剂量的砒霜，用以增强体魄；1909年，科学家发现了一种砷化合物——砷凡纳明，它长期被用以治疗梅毒、雅司病及其他螺旋菌感染，直到20世纪40年代才被青霉素所替代。

砷作为抗肿瘤药物，在我国也有百年历史。如过去使用牛黄解毒片（含雄黄）及雄黄治疗慢性粒细胞白血病。我国研究As2O3以毒攻毒机理30余年。20世纪70 年代初期，我国率先用砷剂治疗急性早幼粒细胞白血病（APL），获得了较高的临床缓解率。1996年，张鹏等报道As2O3治疗APL的完全缓解率为73.3%。20世纪90年代以来，上海血液病研究所与哈尔滨医科大学合作应用As2O3持续静脉滴注治疗复发的APL患者，取得了令人满意的疗效，为治疗APL，特别是复发和耐药的APL，开辟了一条新的途径。2000年，三氧化二砷被美国食品药品监督管理局批准用于治疗急性早幼粒细胞白血病。此外，砷剂对胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌等产生的疗效，也显露出可喜的成绩。相信在不远的将来，砒霜会有更令人意想不到的功用，造福人类。

（作者系山西师范大学教育科学研究院在读研究生，供职于吕梁高等专科学院汾阳师范分校）