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| 砷 | |
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砷，俗稱砒，是一種非金屬元素，在化學元素周期表中位於第4周期、第VA族，原子序數33，元素符號As，單質以灰砷、黑砷和黃砷這三種同素異形體的形式存在。砷元素廣泛的存在於自然界，共有數百種的砷礦物是已被發現。砷與其化合物被運用在農藥、除草劑、殺蟲劑，與許多種的合金中。 在古代，三氧化二砷被稱為砒霜，但是少量的砷對身體有益。
基本簡介
砷的化學元素符號為As，原子序數為33。砷分布在多種礦物中，通常與硫和金屬元素共存，也有純的元素晶體。艾爾伯圖斯·麥格努斯在1250年首次對砷進行了記載。砷是一種非金屬元素。單質以灰砷、黑砷和黃砷這三種同素異形體的形式存在，但只有灰砷在工業上具有重要的用途。[1]
基本信息
英文名稱：Arsenic
CAS號：7440-38-2[1]
注音：shēn
元素名稱：砷 [2]
原子序數：33
元素符號：As
元素原子量：74.92160
元素類型：非金屬
舊時在砒霜中含有
砒霜：三氧化二砷(white) arsenic
原子體積:(立方厘米/摩爾)
元素在海水中的含量：(ppm)
太平洋表面 0.00145
地殼中含量：（ppm）
1．5
發現人：馬格耐斯（（Albertus Magnus）發現年代：1250年
晶體結構：晶胞為三斜晶胞。
氧化態：
Main As+3,As+5
Other As-3
電子層：KLMN
電子數：2-8-18-5
外圍電子層排布：4s²4p3
歷史簡介
砷被古埃及人已知，並在沙草紙上提及其作為金屬鍍金的方法。希臘哲學家Theophrastus認識兩種硫化砷礦物：雌黃（As2S3）和雄黃（As4S4）。中國人在《本草綱目》中也記載有砷。李時珍編制了他的關於大自然的偉大作品於16世紀在明朝。他注意到砷化合物所帶的毒性，並提及它們作為殺蟲劑用於稻田。
砷更危險的形式叫做砒霜，也被已知很久了。這是三氧化物，As2O3，是銅精煉的副產品。當它和橄欖油混合併加熱就會生產出砷金屬本身。砷的發現歸功於Albertus Magnus，於13世紀。[2]
基本性質
①砷可以被O2 F2等氧化
4As+3O2===點燃 2As2O3
2As+5F2===點燃 2AsF5
②砷作為非金屬，也可發生
3Mg+2As===點燃 Mg3As2
③Mg3As2可以發生水解反應
Mg3As2+6H2O===3Mg(OH)2+2AsH3↑
④砷化氫是無色有毒氣體，分子量77.9454 不穩定，可發生可逆反應
2AsH3===2As+3H2
⑤砷化氫是強還原劑，很容易被氧化 與氧氣反應（自燃）
2AsH3+3O2=== As2O3 +3H2O
⑥砷化氫與氨氣不同，一般不顯鹼性，AsH3可以用於半導體材料砷化鎵 在700-900攝氏度，化學氣相沉積
AsH3+Ga（CH3）3 ====GaAs +3CH4
⑦三氧化二砷是毒性很強的物質，砒霜的主要成分，可用於治療癌症，是兩性氧化物
As2O3+6NaOH===2Na3AsO3+3H2O
As2O3+6HCl===2AsCl3+3H2O
⑧三氧化二砷可被一些強氧化劑氧化成5價砷
被臭氧氧化
3As2O3+2O3===3As2O5
被氟氣氧化
2As2O3+10F2===3O2+4AsF5 此反應用於製取高純度的AsF5
⑨三氧化二砷可被過氧化氫氧化成砷酸
五價砷的鹵化物只有五氟化砷能穩定存在，AsF5是無色氣體 發生水解反應，生成氟化氫（腐蝕玻璃的原理） 五氧化二砷是酸性氧化物，溶於水能生成三種砷酸（偏砷酸，砷酸，焦砷酸）。砷酸（H3AsO4）與磷酸性質相似，其鉀，鈉，銨鹽溶於水，其他鹽一般不溶於水雄黃（As4S4），雌黃（As2S3）是兩種天然的含砷礦物，可與氧氣發生反應
雌黃（As2S3）發生氧化反應
2As2S3+9O2===點燃 2As2O3 +6SO2
水雄黃（As4S4）發生氧化反應
As4S4+7O2===點燃 2As2O3+4SO2
⑩雄黃和雌黃可被Zn，C 等在加熱條件下還原，得到砷單質
主要化合價
0：As 砷單質
+2:As4S4 四硫化砷（雄黃）
+3:As2S3 三硫化二砷（雌黃）As2O3 三氧化二砷（砒霜）
+5:As2O5五氧化二砷（無水砷酸、砷酸酐）
-3:H3As砷化氫（胂）
基本用途
砷作合金添加劑生產鉛制彈丸、印刷合金、黃銅（冷凝器用）、蓄電池柵板、耐磨合金、高強結構鋼及耐蝕鋼等。黃銅中含有重量砷時可防止脫鋅。高純砷是製取化合物半導體砷化鎵、砷化銦等的原料，也是半導體材料鍺和硅的摻雜元素，這些材料廣泛用作二極管、發光二極管、紅外線發射器、激光器等。砷的化合物還用於製造農藥、防腐劑、染料和醫藥等。
用於製造硬質合金；黃銅中含有微量砷時可以防止脫鋅；砷的化合物可用於殺蟲及醫療。砷和它的可溶性化合物都有毒。
安全措施
世界衛生組織指出，每升低於10微克的砷含量對人體是安全的。
急救與治療：催吐或洗胃，肌注 5% 二巰基丙磺酸鈉。
危險情況 處理措施 皮膚暴露 沖洗（小孩或老人要注意不可造成失溫）。 眼睛暴露 用水沖洗至少 15 分鐘，假如可以的話應該移除隱形眼鏡。 急性暴露時應送到醫院前應確保病人呼吸道暢通且有呼吸及脈搏，並與就近的毒理單位聯絡。
大量食入應在食入一小時內給予活性碳(1mg/Kg ，大人通常為 60-90mg ，小朋友通常是 25-50mg) 最有效，若沒有嘔吐也可以洗胃，此時必須確定病人意識清醒且要注意呼吸道的暢通，避免嘔吐及吸入呼吸道。因為體液的大量流失，有症狀的病人必須要從靜脈補充並以機器監視心臟節律，就算是沒有低血壓症狀的病人也應補充水分，並且我們要紀錄尿量以評估體液補充的情形，若有需要，病人應送入加護病房隨時補充體液，若有腎衰竭應接受透析治療。
對於急性砷化氫暴露主要在維持腎功能及輸血補充被破壞的紅血球。
在砷暴露來源不清楚時，最好不要讓病人出院，應在相關機關確定其居住或工作環境安全後才讓病人出院，以免進一步的暴露
藥物治療
DMSA(dimercaptosuccinic acid) （口服），建議使用劑量為每八小時 10 μ g/Kg 或是 350mg/m2 給五天，之後每十二小時給 10 μ g/Kg 給 14 天。至於口服 D-penicillamine 雖然有報告對小孩子的急性砷中毒有效，但是對實驗動物卻沒有效果。
慢性暴露處理
找出砷暴露的來源並避免進一步的暴露，有研究顯示曾暴露砷的小孩在離開暴露源之後曾經升高的尿中砷就逐漸下降。砷引起的周邊神經病變要耗時數月恢復，且少有恢復完全。至於螯合治療（曾有人使用 BAL ）對神經病變的效果不明。
預防措施
改飲低砷水是預防飲水型砷中毒最有效的措施。另外有研究發現，水果等抗氧化物質的攝入可能對砷中毒起保護作用。對含砷毒物要嚴加保管：砷劑農藥必須染成紅色，以便識別並防止與麵粉、面鹼、小蘇打等混淆。外包裝必須標有 「毒 」 字。剩餘的拌砷毒谷、毒餌應深埋，剩餘的藥種，應絕對禁止食用或作飼料。凡接觸過砷製劑的器具，用後必須仔細刷洗，並不得再盛裝任何食物。禁止用加工糧食的碾子等磨壓砷製劑。
元素周期表
主族元素 硼(5) 硅(14) 鍺(32) 砷(33) 銻(51) 碲(52) 釙(84) 鋰(3) 鈉(11) 鉀(19) 銣(37) 銫(55) 鈁(87) 鈹(4) 鎂(12) 鈣(20) 鍶(38) 鋇(56) 鐳(88) 鋁(13) 銦(49) 鎵(31) 錫(50) 鉈(81) 鉛(82) 鉍(83) Uut(113) Uuq(114) uup(115) Uuh(116) Uus(117) 氦(2) 氖(10) 氬(18) 氪(36) 氙(54) 氡(86) Uuo(118) 氟(9) 氯(17) 溴(35) 碘(53) 砹(85) 氫(1) 碳(6) 氮(7) 氧(8) 磷(15) 硫(16) 硒(34) 副族元素 鑭(57) 鈰(58) 鐠(59) 釹(60) 鉕(61) 釤(62) 銪(63) 釓(64) 鋱(65) 鏑(66) 鈥(67) 鉺(68) 銩(69) 鐿(70) 鑥(71) 錒(89) 釷(90) 鏷(91) 鈾(92) 鎿(93) 鈈(94) 鎇(95) 鋦(96) 錇(97) 鐦(98) 鎄(99) 鐨(100) 鍆(101) 鍩(102) 鐒(103) 鈧(21) 鈦(22) 釩(23) 鉻(24) 錳(25) 鐵(26) 鈷(27) 鎳(28) 銅(29) 鋅(30) 釔(39) 鋯(40) 鈮(41) 鉬(42) 鍀(43) 釕(44) 銠(45) 鈀(46) 銀(47) 鎘(48) 鉿(72) 鉭(73) 鎢(74) 錸(75) 鋨(76) 銥(77) 鉑(78) 金(79) 釒盧(104) 釒杜(105) 釒喜(106) 釒波(107) 釒黑(108) 釒麥(109) 鐽(110) 錀(111) 鎶(112) 汞(80)