撰文/曲建翹
本文節選自《知識就是力量》雜誌
說到「砷」,
你或許對這個名字很陌生,
但是砒霜你肯定知道,
沒錯!
古裝影視劇、小說中大名鼎鼎的砒霜裡就含有「砷」!
砒霜,即三氧化二砷,
又稱「信石」,有劇毒。
它微溶於水,較難溶於酸中,
但又會溶於鹽酸中,生成三氯化砷或其他砷化合物,易溶於鹼。
殺手們選擇砒霜作為殺人的工具,
除了它的毒性之外,還因為砒霜無臭無味,難以在屍體上被檢驗出來。
現實生活中,也有不少人死於砒霜的案例。
那「砷」到底是一種什麼樣的物質呢?
它來源於哪裡?
今天我們一起來看看↓↓↓
砷是何方大神?
砷俗稱「砒」,是一種類金屬元素。查找化學元素周期表,我們會發現它位於第四周期、第VA族,原子序數是33,元素符號為As。單質以灰砷、黑砷和黃砷這三種同素異形體的形式存在。
元素周期表裡的砷
砷不溶於水和強酸,幾乎沒有毒性。但若暴露在空氣中,其表面極易被氧化成劇毒的三氧化二砷。砷的化合物種類有很多,主要分為固體、液體和氣體三種。固體的有三氧化二砷(又名「砒霜」)、二硫化二砷(又名「雄黃」)、三硫化二砷(又名「雌黃」)和五氧化二砷等;液體的有三氯化砷等;氣體的有砷化氫等。
砷從哪裡來?
砷在自然界中廣泛存在。據統計,按照各種元素在不同體系中的含量排名,砷在地殼中的含量居第20位,在海水中的含量居第14位,在人體中的含量居第12位(儘管如此,砷是人體非必需元素)。砷是地殼的構成元素之一,但少以單獨礦床存在,多以硫化物形式與其他礦物伴生存在。砷伴生在金、鉛、鋅、銅、錫等礦產資源中,每開採1噸其他金屬(金除外),相應帶出0.12~10.8噸砷。砷還存在於空氣、土壤、水和動物體內,一般含量甚微,但個別水源中含砷很高。
原砷礦物
作為一種無臭無味的非金屬元素,砷天然存在於自然環境中。全球每年從巖石風化的砷為6000~9000噸,從河流輸往海洋的砷為19000噸,砷開採量為47000噸,因燃燒進入大氣的為1500噸。其中,人為活動加以循環的量大於天然量。
砷汙染有多嚴重?
砷汙染是指由砷或其化合物所引起的環境汙染。砷和含砷金屬的開採、冶煉,用砷或砷化合物作原料的玻璃、顏料、原藥、紙張的生產以及煤的燃燒等過程,都可產生含砷廢水、廢氣和廢渣,對環境造成汙染。
大氣含砷汙染除巖石風化、火山爆發等自然原因外,主要來自工業生產及含砷農藥的使用、煤的燃燒。比如中國一般地區煤含砷約為2.5mg/kg,但有一些地區產地的煤含砷量高達200mg/kg以上,又如土法煉砷產生的砒灰漫天飛揚,產生的礦渣被直接倒入河流汙染水源、土壤,甚至農業施用無機砷和有機砷作為殺蟲劑、除草劑等直接汙染土壤,致使糧食作物受損。
水稻具有富集有毒物質砷的能力
砷汙染物一旦進入環境,將通過化學過程和生物轉化,以不同形態存在於水、土壤、植物、海洋生物和人體中,並且在各類砷化合物之間形成循環,對生態環境和人類健康產生持續影響。全球砷礦資源探明儲量中70%集中在中國,使得中國成為世界上受砷汙染特別嚴重的國家之一。
今日知識點
中學化學 | 砷;化學元素周期表