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，是中藥砒霜的主要成分，它有其特有的物化性質。20世紀70年代，我國學者首先使用As2O3治療急性早幼粒細胞性白血病（APL），并取得了良好的效果。

一、三氧化二砷的化學性質

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。它是經某幾種指定礦物處理過程所產生的高毒性副產品，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。

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

三氧化二砷的物性是無臭、白色粉末或結晶，加熱則散發出蒜臭味。它有三種晶形：單斜晶體的相對密度是4.15，在193℃時升華；立方晶體的相對密度是3.865；無定形體的相對密度是3.738，熔點為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。砒霜會和氧化劑（如臭氧、過氧化氫及硝酸）產生化學反應，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。它們溶于堿性溶液中會產生亞砷酸鹽。工業品因所含雜質不同，會略呈現出紅色、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構：

它是四面體分子，在α-型、液態或氣態中是As2O3。

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

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

白砷石（Claudetite）是無色屬單斜晶系的針狀結晶，在221℃以上溫度時不穩定。

在工業上，由可回收砷的礦石經破碎，進行氧化焙燒，生成的氣體經除塵、冷卻、捕集，制得三氧化二砷。提純方法是把200克工業三氧化二砷溶解于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，三氯化砷計算的回收率為83%。

二、三氧化二砷的應對急救措施

一旦發現有人誤食砒霜，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），以保護胃粘膜，然后快速送往醫院。

現代醫學已研制出特效解毒劑──二巰基丙醇，它進入人體后，能與毒物結合，形成無毒物質。如果是皮膚接觸，應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；如果是眼睛接觸，應該立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，然后就醫；如果是不小心吸入，應迅速離開現場，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，應立即進行人工呼吸，然后就醫。

三、三氧化二砷的貯存方法

三氧化二砷應儲存在陰涼、通風良好的專用庫房內，實行“雙人收發、雙人保管”制度，遠離火種、熱源，包裝密封，而且必須與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲存區應備有合適的材料，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體的原料。在玻璃工業中，三氧化二砷用作澄清劑和脫色劑，以增強玻璃制品的透光性；在皮革工業中，三氧化二砷用以制亞砷酸鈉，作皮革的保藏劑；在農業上，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藥的原料。此外，三氧化二砷可用于涂料和顏料工業，作為化學試劑；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。

在天然狀態下，砷的毒性不強，但是它的化合物具有很強的毒性。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20年代，法國皇帝、著名的軍事家拿破侖·波拿巴死后，科學家們才從他的身上檢驗出砒霜，并意識到這種物質是有毒的。

盡管砒霜是一種“一級”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、肺結核、皮膚病等頑疾的記載。美國紐約賽奈山醫藥學校的臨床醫學教授、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，并認為它是產生腫瘤的原因。但追溯到希波克拉底時代，那時，它就以這種或那種形式被用來治病。砒霜的藥用達到頂峰時期是在19世紀末到20世紀初，幾乎所有的藥師都會使用這種藥品。”在19世紀的施蒂里亞，那里的農夫經常攝取一定劑量的砒霜，用以增強體魄；1909年，科學家發現了一種砷化合物——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胞白血病。我國研究As2O3以毒攻毒機理30余年。20世紀70 年代初期，我國率先用砷劑治療急性早幼粒細胞白血病（APL），獲得了較高的臨床緩解率。1996年，張鵬等報道As2O3治療APL的完全緩解率為73.3%。20世紀90年代以來，上海血液病研究所與哈爾濱醫科大學合作應用As2O3持續靜脈滴注治療復發的APL患者，取得了令人滿意的療效，為治療APL，特別是復發和耐藥的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督管理局批準用于治療急性早幼粒細胞白血病。此外，砷劑對胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌等產生的療效，也顯露出可喜的成績。相信在不遠的將來，砒霜會有更令人意想不到的功用，造福人類。

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