路易氏氣
| 路易氏氣 |
亦稱「路易氏劑」，是氯乙烯氯砷的俗稱，因英文lewisite而得名，由美國人Capt. W. Lee Lewis在1918年發明，是其中一種戰爭中常用的化學武器。未經處理前，只用作軍用，並無醫學用途，亦不見諸大自然。
目錄
化學物理性質
糜爛性毒劑的一種。學名β一氯乙烯二氯胂。化學式：CICH=CH-AsCl2。無色油狀液體，有刺激臭味。通常以液滴殺傷為主，也能呈蒸氣、氣溶膠狀使空氣染毒。中毒潛伏期較短，皮膚接觸後，很快出現灼痛感及紅斑、起泡等中毒症狀。吸入中毒能強烈刺激鼻、咽及上呼吸道，嚴重時能引發肺水腫。誤食中毒時很快出現嘔吐、腹痛、腹瀉等症狀。防護須使用全身防護器材。二巰基類化合物對其有特效解毒作用。分子結構如圖：
IUPAC名：2-Chloroethenyldichloroarsine
密 度： 1.89 g/cm3
熔 點： −18 °C
沸 點： 190 °C
常見形態
無色油狀液體，一般會染上深褐色，帶有天竺葵的香味，一般應用在戰爭上時，會霧化。不溶於水，但溶於有機溶劑中。
副作用
會令人體的皮膚腐爛，如不作防護及作及時治療，最後因呼吸道、皮膚腐爛而死。人體在接觸後三十分鐘便出現症狀。這氣體亦會引起低血壓症狀，有稱為路易斯休克（Lewis Shock）。
毒理作用
路易氏氣與人體的酶分子結合後，以共價的形式存在。其中，砷原子可與酶分子中的巰基（-SH）進行非專一性不可逆抑制結合，許多以巰基為必需基團的酶（稱為巰基酶），會因此而被抑制。
解毒方案
注射，塗用二巰基解毒劑。例如二巰丙醇（BAL）和二巰丁二酸鈉等含巰基的化合物可使酶復活。
作用機理
路易氏氣使酶的活性喪失及解毒劑使酶復活的作用原理如下：
銷毀方案
焚毀，或交由特定工廠提煉為可用作民用的砷。
軍事用途
由於英國人在二次大戰期間發現二巰基解毒劑，令路易氏劑軍用價值不及其他無解毒劑的化學武器。美國、蘇聯、日本和意大利都曾生產這種毒氣。
相關歷史
綜述
路易氏氣在純液態時是無色、無臭味液體，其工業品有強烈的天竺葵味，是一種氯乙烯二氯砷化合物。1918年春，由美國人路易士上尉等人發現，並被建議用於軍事，因此得名。
路易氏氣與芥子氣不同。它作用迅速，沒有潛伏期，可使眼睛、皮膚感到疼痛，吸入後能引起全身中毒，在20世紀20年代有「死亡之露」 之稱，但它綜合戰術性能不如芥子氣，生產成本也較高，所以一般只與芥子氣結合使用。化學武器自誕生以來，已經發展了數十個品種，但很多已被淘汰，生命力強的並不多。路易氏氣毒劑是為數不多的生命力較強的化學武器之一。但很少有人知道，這種戰劑實際作戰效果並不好，只是出於不同目的，它長期被人們稱為「毒劑之王」、「死亡之露」。這使很多國家盲目地生產和發展，最終成為這些國家的沉重負擔。
發明人
有資料稱，路易氏氣毒劑最早是由美國的路易氏上尉等人發明的，而實際上它最早是在1903年由位於華盛頓區的美國天主教神學院的一位牧師在進行醫學藥劑實驗時生成的。這位名為尼魯蘭德的牧師研究乙炔反應時，在氯化鋁中將電石與三氧化砷混合，生成一種有毒化合物。
尼魯蘭德在論文中說明了這種反應，但並未引起人們重視。1917年美國化學戰局研究部在美國天主教神學院成立，主任為溫弗德·李·里維斯。這時候德國在戰場上已經使用了「黃十字炮彈」——內裝芥子氣毒劑的炮彈。芥子氣的巨大殺傷力使之成為了「毒劑之王」。由於當時尚沒有芥子氣的解毒劑，因此對抗的最好辦法就是研製出威力更大的化學武器。這時人們再次想到了尼魯蘭德的論文。里維斯的研究部很快就提純了尼魯蘭德的化合物，並開始進行測試。
美國大學在對動物和人進行實驗後提交的報告認為，路易氏氣足以抗衡德國的化學戰劑。空氣吸入或皮膚接觸都會引起死亡，而且不到一匙的量就可殺死一成年人。根據這一報告，美國投資了相當於6000萬美元，在俄亥俄州威洛比建設了一座秘密工廠生產路易氏氣毒劑。到1918年11月第一次世界大戰結束時，該工廠已具備了日產10噸路易氏氣毒劑的能力。
一戰後
第一次世界大戰後，由於軍方的宣傳，報章開始對路易氏氣毒劑大肆吹捧。《紐約時報》和《華盛頓郵報》在1919年5月25日都報道說，路易氏氣「是已知的最致命毒氣」，《泰晤士報》宣稱兩架攜帶路易氏氣戰劑的飛機就可以掃蕩「柏林的所有生命——動物和蔬菜。美國僅一天的路易氏氣產量就可以消滅曼哈頓島上的所有生命」。1919年6月15日，《克利夫蘭正直者報》發表一篇文章說明路易氏氣可以殺死德國一半的軍隊，因為其毒性是芥子氣的72倍。《哈珀雜誌》在1919年宣稱，「路易氏氣是美國在戰爭中最偉大的發明，是戰爭中可用的威力最大的武器」。在1925年《紐約時報》發表的故事連載中，路易氏氣甚至被藏於銀行的房頂以防止搶劫。這時在公眾心裡路易氏氣是真正的" 「毒劑之王」，遠比德國人的芥子氣厲害。可見，美國公眾當時盲目相信路易氏氣的效果，實際上政府和公眾只是一廂情願地希望這種毒劑能夠與德國抗衡。
二戰期間
二戰期間，美國3個軍工廠共生產了23000噸路易氏氣，還按照嚴格的戰場條件對路易氏氣進行了測試，數萬士兵「志願者」暴露在路易氏氣中。這次試驗的長期後果最終在醫學研究所1993年公開的《風險中的老兵:芥子氣和路易氏氣的健康影響》中披露：路易氏氣與呼吸疾病有關，而且有可能與眼、癌症和免疫系統紊亂等有關。
由於美國在第一次世界大戰中的大肆宣傳，美國的盟國和一些敵對國家也開始開發和生產路易氏氣。但德國人一開始就對美國的路易氏氣嗤之以鼻。為什麼對同一成果，暗中敵對的兩個集團的態度卻相去甚遠呢?早在第一次世界大戰時，就有人對使用路易氏氣作為戰劑表示出疑義，這主要是根據路易氏氣的基本化學原理提出的。因為當路易氏氣接觸到水，甚至水蒸汽肘，很容易被水解，水解物質的毒性降低很多。這也是德國沒有選擇路易氏氣作為化學武器的主要原因。[1]
實際上美國科學家對這一化學過程也十分了解。第一次世界大戰時負責美國路易氏氣生產的科學家布蘭特·康南特，在他關於一戰中工作的自傳中就寫到，「關於路易氏氣是否真的有效確實存在着諸多疑問」。美國化學戰局在1918年關於路易氏氣的報告也認為，「路易氏氣的效果估計不大」，並指出，與液態不同的是路易氏蒸汽的毒性較低，而且不易滲透過衣服，加上當時大多數國家軍隊都已裝備防毒面具，因此其實戰效果不會太大。
此後，關於路易氏氣的實際效果一直存在着激烈爭論。1936年，化學戰局在一份保密的出版物——《化學戰劑手冊》中指出，路易氏氣「在冰凍和乾熱的土地中仍然有效，在這些地方水解的可能性較小」。而且水解反應的生成物——氧化路易氏氣可以長時間污染一個地區，可以引發嚴重的水泡，而且不會蒸發，也不會被雨水沖刷掉。美國外科軍醫愛爾蘭將軍在1926年《毒氣戰的醫學前景》一節中說，儘管水解可能阻止路易氏氣發揮作用，但是當它被人皮膚上的潮氣水解後，形成的水滴反而容易滲入皮膚並造成傷害。普蘭迪斯少校在其1937年的書《戰爭中的化學》中說，路易氏氣即使在水解後仍是有效的，而且普蘭迪斯聲稱，大多數情況下，戰場環境都是乾燥的。美國之外也有許多文獻說明了關於路易氏氣威力的情況。德國漢斯·里普曼在1937年出版的《來自天空的死神》一書中曾說，他「目睹」了一個人無意進入一間充滿路易氏蒸汽的房間。該人很快感到強烈的疼痛並伴隨無法抑制的嘔吐，4天後患慢性脾中毒並精神崩潰，3個月後死於路易氏氣中毒。
另一方面，也有很多科學家對這種武器的實用性提出疑問。1925年美國凡達少校寫的《化學戰的醫學前景》指出，因為路易氏氣傾向於水解，而且足夠的蒸汽才能致死，因此根本不實用。德國物理學家荷爾曼在1931年的《德國，綠色和黃色十字》一書中記錄了他使用芥子氣和路易氏氣對人皮膚的實驗，發現路易氏氣的效果比芥子氣差很多。另一位德國人在1932年寫的《化學武器》一書中甚至認為，如果盟軍在第一次世界大戰中使用了路易氏氣，他們會感到十分失望。以後移民到美國的德國人瓦奇泰爾曾在1918年向德國軍方評估了路易氏氣，他在1941年出版的《化學戰爭》中曾認為路易氏氣在戰場上不會發揮什麼作用。
問題是美國科學家既然知道這些疑問，為什麼還在二戰中繼續生產和研究路易氏氣，甚至推廣到了其盟國英國?關於此，已經無從查問當事人了，但可以肯定的是對路易氏氣的開發、生產和宣傳在一定程度上涉及到了美國國家榮譽的問題。美國人需要向盟國展示他們有能力在化學戰對抗中勝出。在二戰期間，美國對路易氏氣進行了全面測試。試驗表明，儘管汽化的路易氏氣可以馬上達到很高的濃度，但是其擴散空間很小，一般不會超過爆炸區域。同樣，從飛機上施放的蒸汽也非常短暫。二戰時關於路易氏氣的報告也表明，路易氏氣污染的土壤釋放出有味的蒸汽，但卻沒有傷害性。進行的11次試驗表明路易氏氣只有在液態直接沾染的情況下才有效。美國進行的人員野外試驗表明，除非士兵毫無防備或無意識，一般情況下劇痛、眼睛的刺激、天竺葵的味道會使人員迅速疏散，而這時水解產生的蒸汽對人體不會造成太大的不適。也正是由於這次全面的測試，使美國化學戰局下決心在1943年11月8日停止路易氏氣的繼續生產。但是美國仍保留路易氏氣的庫存，「以使敵人對毒氣的處理變得更複雜」。在戰爭結束後，國防研究委員的總結報告認為可以公開路易氏氣的秘密了，因為英國在1941年開發出了一種有效的解毒劑，而其它國家在未來也能獲取這種解毒劑，「這使路易氏氣作為化學戰劑的可能性變得非常小」。
雖然路易氏氣的實際作戰效果不很理想，但很多國家將其與真正的「毒劑之王」——芥子氣混合，取長補短，生成了比「毒劑之王」危害性更大、實戰性更好的化學武器。
儘管有很多人預測納粹德國將生產路易氏氣，但德國化學家始終相信第一次世界大戰的評估結論，因此德國軍方始終對路易氏氣不感興趣。而遠在東方的另一個戰爭狂——日本對路易氏氣倒是十分看好。1927年，日本陸軍在離廣島縣忠海郡3千米的瀨戶內海的無人島——大久野島上秘密建造了其第一座化學毒劑工廠。海軍則在神奈川縣建造了毒劑生產廠，生產路易氏氣等化學戰劑。侵華戰爭中，日軍還曾在我國瀋陽和太原等地建立毒劑生產廠。
在大多數情況下，日本化學炮彈裝填的是路易氏氣和芥子氣的混合物，這種混合物會造成不同的效果。「毒劑之王」芥子氣雖然有較好的使用性能，但也有致命的弱點，那就是從中毒到出現症狀有一個潛伏期，少則幾個小時，多則一晝夜以上。芥子氣的使用密度無論多大，染毒濃度不管多高，要使中毒人員立即喪失戰鬥力是不可能的。芥子氣的持續時間長，妨礙了己方對染毒地域的利用。另外，芥子氣的凝固點很高，在嚴寒條件下就會凝固，呈針狀結晶，影響戰鬥使用。如果把路易氏氣與芥子氣混合起來使用，兩種毒劑非但沒有降低毒性，還可以相互取長補短，大大提高了中毒後的救治難度，同時還明顯降低了芥子氣的凝固點。一般情況下，芥子氣的凝固點是14.4℃，別說是冬季，就是在春季或秋季使用，也可能凝固。混合使用就可以較好地解決這個問題口如芥子氣含量為36.2%（質量），其混合物凝固點可降至-26℃，在通常情況下都可使用。再如芥子氣33.4%(體積)，路易氏氣33.3%和二氯乙烷33.3%混合，可使凝固點降至-50度。因此二戰期間及此後出現的芥子氣一般都混合有路易氏氣。二戰後，日本人也證實，將路易氏氣加到芥子氣中的主要原因是可以使芥子氣在像我國東北這樣的低溫情況下發揮更大作用。
在1931年開始的侵華戰爭中，日軍對成千上萬的中國士兵和手無寸鐵的老百姓使用了包括路易氏氣在內的大量化學武器。日軍對華化學戰地域遍及18個省，有準確記載的戰例達2000多次，造成中國軍隊傷亡8萬多人（實際使用的次數和傷亡應多於此）。由於芥子氣和路易氏氣毒性大且作用時間長，反而會限制日軍自己的行動，因此日軍往往在作戰不利時大量使用這種混合毒劑，特別是防禦和退卻時。日軍撤退時為了阻止追兵，有時用火炮發射混合劑炮彈遲滯對方，有時用布毒車布撒。在日軍放棄的陣地、村莊或退卻的路上形成數千米寬、持續十幾天甚至幾十天的染毒區，追兵進入後不會馬上發現，待發現時已造成大量傷亡。
日本反應
仍有上百萬枚被遺棄的日本化學彈藥遺留在中國，並造成了大量傷亡。2003年8月4日在齊齊哈爾發生的「8·4」事件的元兇就是芥子氣和路易氏氣的混合毒劑。遺憾的是，日本政府對當年日軍究竟掩埋了多少毒氣彈，具體掩埋在何處仍閉口不談。
除了日本外，世界許多國家都生產過路易氏氣，這些「死亡之露」都到那裡去了呢（問號）
美國軍方的反應
1943年後，美國軍方最終承認了對路易氏氣的評估，不再生產路易氏氣。1948年在「天竺葵行動」中，美國將二戰中生產的2萬噸路易氏氣的絕大部分倒入了大西洋和太平洋，但仍保留了一定數量，放在1噸的容器中儲存於猶他州化學品倉庫里。但自2001年「9·11事件」後，美國就再沒有公布相關信息。當年在美國的鼓動之下，英國作為美國「最忠誠」的盟友，也生產了路易氏氣，在二戰中的總量大約為156噸。
蘇聯反應
蘇聯是世界上另一個路易氏氣生產大國。由於在二戰中美國率先掌握了原子彈，因此在戰後一段時期內，蘇聯在1940年到1945年間共生產了大約2.2萬噸路易氏氣總量無人知曉，但僅在上個世紀四五十年代就有大約13.2萬噸被倒入了北冰洋。像日本一樣，蘇聯生產的路易氏氣也是與芥子氣一同混合裝在炮彈中。這主要是考慮到蘇聯大部分地區氣候寒冷。但有些路易氏氣是放在桶中通過飛機布灑的——這說明蘇聯非常信任這種武器，蘇聯人總結德國「閃電戰」的教訓，將路易氏氣作為阻滯西方軍隊長驅直入的一種手段。他們在戰爭計劃中將路易氏氣布灑到地面上，使敵人地面部隊無法通過和利用戰區的資源，從而達到「堅壁清野」的目的。1982年，美國里根政府聲稱，蘇聯在阿富汗使用毒氣殺死了3000人，其中就有路易氏氣，但蘇聯始終否認在阿富汗戰爭中使用了化學武器。
蘇聯生產路易氏氣的方法比較原始和危險，一個原因就是蘇聯沒有進行過正式的測試。二戰期間，蘇聯的路易氏氣是在薩馬拉區的察帕夫斯克化學武器彈藥廠進行生產的。該廠的主要生產地點是7號車間，年產能力為4400噸。1992年俄羅斯雜誌上的一篇文章對該廠的情況進行了回憶：「在戰爭期間，不合適上前線的年輕人和婦女被火車運到這裡，在這裡工作不久就生病死亡」，當地居民也受到影響。車間中的空氣直接排放到了城市，廢水經常流入附近的河流，最終匯入伏爾加河。
現狀
我們仍能聽到路易氏氣毒劑的一些消息。2003年4月7日，美國第101空降師的密歇爾·漢姆雷特在伊拉克報告說發現了14桶化學戰劑，包括神經性毒劑塔崩和沙林，以及路易氏氣。這些發現最後被證實是錯誤的，直到也沒有在伊拉克找到化學武器庫。但是上個世紀80年代的兩伊戰爭期間，伊拉克曾對伊朗軍隊使用過路易氏氣，而且在中東戰場的高溫氣候中使用效果更好。自從「基地」組織發動了「9·11」攻擊後，人們一直擔心路易氏氣成為恐怖分子的武器。2002年，美國在聖迭哥郊區的雷蒙格拉夫城、皮特斯堡和華盛頓區三個地方進行了防恐怖毒氣攻擊演習，假想毒氣就是路易氏氣。
世界上已經沒有國家公開生產路易氏氣毒劑。但是這種毒劑的生產並不複雜，而且原材料很容易獲得，加上路易氏氣毒劑很穩定，便於運輸。因此恐怖分子只要找到直接灑布這些化合物的方法，就會成為恐怖襲擊的新手段。