砷
砷
01 03
02
1955年日本的森永奶粉事 件是因添加剂污染砷造成的。 当时森永奶粉公司在加工奶 粉中所用的稳定剂磷酸氢二 钠，是几经倒手的非食品用 原料，其中砷含量较高，结 果造成12000余名儿童发热、 腹泻、肝肿大、皮肤发黑， 死亡130名。为此森永公司 负担６亿多日元的赔偿费用。 事情并未到此结束，１４年 后的调查表明，多数受害者 有不同程度的后遗症
环境之痛，人类之殇
—— 砷
材料科学与工程学院 1503张敏超
CONTENTS
1
认识砷元素 砷污染及其危害 砷污染的防治
2 3
01
认识砷元素
PART
准金属
准金属（metalloid） 又称“半金属”、“类金属 ”、“亚金属”或“似金属” ，性质介于金属和非金属 之间的元素。这些元素一 般性脆，呈金属光泽。半 金属通常包括硼、硅、 砷、 碲、硒。重元素钋 ，虽然对它的物理、化 学性质所知尚少，一般 也列入半金属。通常被 认为金属的锗和锑，也 可归入半金属。
Part 2 砷污染及其危害
主要来源
1 砷化物的开采与冶炼。特别是我国广泛流传的土法炼砷，常对 环境造成巨大影响 2 某些有色金属的开发和冶炼。 3 砷化物的广泛使用。如含砷农药的使用，及砷作为化工原材料 等。
4 煤炭的燃烧。
• 有机砷农药是指用于防治植物病害的含砷 元素的有机化合物农药。主要品种有稻脚 青、稻宁、田安、甲基硫砷等。退菌特是 有机硫和有机砷杀菌剂的混合制剂。由于 这类农药及其分解产物对人、畜都有较高 的毒性，同时容易在土壤和农产品中积累 ，所以已限制生产和使用。
砷污染种类
大气污染1974年
01
S.米勒姆和T.斯特 朗测定距某炼铜厂 不同距离的飘尘中 砷含量：3.2～3.8 公里处为 70ppm， 不足0.6公里处为 1300ppm。当地人 的头发和尿中均检 出高浓度的砷。含 砷农药生产和砷的 提炼也会造成局部 地区大气的砷污染。
砷(6)
饲料中砷的检测方法
(一）银盐法
原理：试样经酸消解或以干灰化法破坏有机物，使砷呈离子状态 存在，经碘化钾、氯化亚硒将高价砷还原成三价砷。然后被锌粒 和酸产生的新生态氢还原成砷化氢，在密闭装置中，被二乙氨基 二硫代甲酸银的三氯甲烷吸收，形成黄色或棕红色银溶胶，其颜 色深浅与砷含量成正比，用分光光度计进行比色测定。
展望
随着社会的发展,砷污染引发的各种问题受到越来越多的关 注,所以无论是在工业还是饮用水中,除砷问题迫在眉睫。应开 发廉价、易于取得或制备、生物化学稳定性高、吸附容量大、 选择性高、再生能力强的新型除砷吸附剂,开发新型的生物除 砷技术,使砷经生物体氧化、吸收或转化成为无毒化合物。
参考文献
[1] 魏少征. 重点登记管理化学毒物介绍之四十二——砷及其化合物(不包 括砷化氢)[J].化工劳动保护(工业卫生与职业病分册). 1994: 90-92
砷的应用
三氧化二砷：用于农药灭鼠、医药、染料、颜料,也用作 玻璃脱色剂、脱硫剂和防腐剂 。 五氧化二砷：种子消毒及防治果树病虫害 砷酸钠：用作防腐剂、除锈剂和除芬剂 。 砷化镓：用于半导体工业。 三氯化砷：用于化学合成 。
砷的来源
自然界中砷的来源
砷多以砷化物的形式广泛存在于自然界， 环境中的砷主要来源于铜、铅或锌等有色 金属矿石的冶炼。重要含砷矿物有：信石 (AsS)、雄磺(As2S4)、雌磺(As2S3)和磺 铁矿(FeAsS)。
砷对环境的污染
砷的污染是由于岩石风化、水循环运输等自然释放和 燃煤、矿石开采冶炼、含砷农药使用、地热发电等人 类活动造成的。 大气污染：含砷农药生产和砷的提炼会造成局部地区 大气的砷污染。
水污染：被砷污染的水无色，无味，透明度 不变，可降低生物氧化量。 土壤污染：土壤中的砷来自含砷农药的施用， 矿山、工厂含砷废水的排放以及燃煤、冶炼 排出的含砷飘尘的降落，砷可以在土壤中积 累并由此进入农作物的组织之中。
传统的毒药----砷
传统的毒药----砷
砷――元素的一种，不能再分解，在工业生产上应用广泛，因此比
较容易取得，包括很多家用产品：墙纸、涂料、油漆等等。
人体中都
有微量的砷存在，其在自然界最常见的103种元素中列第20位。
名称：砷、三氧化砷、氧化亚砷、白砷、灰砷、金属砷，砒霜。
毒性：5级
性质：纯净的砷是灰色的晶体，具有金属性；自然状况下是白色的粉
末状。
谋杀中，多以固体吞食物出现，其实作为汽状一样可以用作毒
药使用。
但固体与气体中毒症状是有区别的.
症状：中毒者的皮肤会出现皮疹，甚至导致皮肤癌变。
最常见的则是
胃剧痛，还有腹泻并带血，呕吐，体温下降，血压下降，头晕，痉挛，严峻的是昏迷，血液循环停止导致死亡。
假如不是猝死，则中毒者会
出现头疼、语言混乱或瘫痪，几天之内，砷会侵入肝脏和肾脏。
砷一
般可以在患者的头发、指甲和尿液中找到，但如果是猝死者，则砷会
在消化系统中被找到。
慢性中毒者手脚会极度疼痛，局部肿胀，脱发，心力衰竭等。
发作时间：症状最快会在1.5个小时内出现，急性中毒者会在24小时内
死亡。
解毒：洗胃，注射“凝固剂”，肾透析手术
留意：砷中毒的症状与胃炎有相似之处，慢性砷中毒会引发结肠炎。
使用推荐：三星半（满分五星），有效，容易取得，难以解救，但是
使用的太多而导致太容易被发觉，没有个性，且中毒者发作的太慢。
砷的检验方法为哪三种类型
砷的检验方法为哪三种类型砷是一种有毒的元素，它在自然界中广泛存在，包括土壤、水体和大气中。
砷的检验方法有多种类型，主要包括传统化学法、仪器分析法和生物传感器法。
1. 传统化学法：传统化学法是砷检验的经典方法之一，它基于砷的化学性质进行检测。
常用的传统化学法主要包括氢化物生成法、酸性消解-原子吸收光谱法和离子色谱法。
a) 氢化物生成法：氢化物生成法是一种常用的砷检测方法，它基于砷与还原剂反应生成有色氢化物化合物的原理。
常见的氢化物生成法主要有硫化氢法、硒化氢法和氢化物发生法等。
这些方法可以将砷转化为易于检测的有色化合物，通过测量其吸收光谱来确定砷的含量。
b) 酸性消解-原子吸收光谱法：酸性消解-原子吸收光谱法是一种常用的砷检测方法，它将待检样品在酸性介质中进行消解，使砷转化为砷酸根离子，然后利用原子吸收光谱仪测量砷的吸收光谱，从而确定砷的含量。
这种方法具有灵敏度高、准确性好、选择性强的优点，广泛应用于砷检验领域。
c) 离子色谱法：离子色谱法是一种基于离子交换和色谱分离原理的砷检测方法。
通过将待检样品中的砷离子与某种离子交换树脂发生离子交换反应，然后使用离子色谱仪检测砷的含量。
离子色谱法通常具有高分辨率、准确性高、选择性强等优点，广泛应用于水质检测中。
2. 仪器分析法：仪器分析法是一种基于仪器设备的砷检测方法，通过使用仪器设备对砷样品进行测量，从而确定砷的含量。
常见的仪器分析法主要包括原子吸收光谱法、质谱法和电化学法等。
a) 原子吸收光谱法：原子吸收光谱法是一种常用的仪器分析法，它主要通过测量样品中砷原子对特定波长的光的吸收来确定砷的含量。
原子吸收光谱法具有灵敏度高、选择性强、测量范围广等优点，广泛应用于砷检测领域。
b) 质谱法：质谱法是一种高灵敏度的仪器分析法，它可以直接测量样品中砷的质量。
常用的质谱法主要包括电感耦合等离子体质谱法和质谱显微镜法等。
这些方法具有非常高的灵敏度和准确性，适用于砷含量较低的样品。
砷化学元素
砷化学元素
摘要：
1.砷化学元素的概述
2.砷的性质和用途
3.砷的摄取和健康影响
4.砷的环保问题和处理方法
5.砷在我国的发展前景
正文：
砷是一种化学元素，它的化学符号为As，原子序数为33。
砷是一种非金属元素，它的外观呈现出灰黑色或者褐色。
砷的性质和用途非常广泛，它主要用于制造半导体材料、合金材料和农药等。
此外，砷还可以用于制造染料、荧光剂和电池等。
砷的摄取和健康影响也是人们非常关注的问题。
砷是一种有毒元素，如果人们长期接触或者摄入砷，会对人体健康造成很大的危害。
砷可以引起各种疾病，例如皮肤病、神经系统疾病和肝脏疾病等。
因此，人们在使用砷的时候需要非常小心谨慎，避免砷的摄入。
砷的环保问题和处理方法也是人们非常关注的问题。
砷可以对环境造成污染，例如对土壤和水体的污染。
因此，在砷的开采、加工和使用过程中，需要采取有效的环保措施，例如封闭式处理、过滤和吸附等，以减少砷对环境的污染。
砷在我国的发展前景非常广阔。
我国是世界上最大的砷生产国和消费国之
一，砷在我国的用途非常广泛，例如用于制造半导体材料、合金材料和农药等。
随着科技的不断发展，砷在我国的应用前景也将更加广阔。
砷是一种非常重要的化学元素，它的用途非常广泛。
然而，砷也是一种有毒元素，人们对其摄入和健康影响需要非常关注。
砷化学元素
砷化学元素摘要：一、砷的定义及特性二、砷的发现历史三、砷的元素周期表位置四、砷的常见同位素五、砷的化合物及其应用六、砷的环境问题和健康影响七、我国对砷的管理和应对措施正文：砷（As）是一种化学元素，原子序数为33，位于元素周期表的第五周期第VA族。
砷的化学性质与磷相似，为非金属元素，但其金属性比磷更强。
砷的负化合价有-3、-5、-1、-2、-6，正化合价有+1、+3、+5。
砷的发现历史可以追溯到公元前1500年，当时人们从雄黄（As4S4）和雌黄（As2S3）这两种矿物质中发现了砷。
砷的英文名字“arsenic”来源于希腊语“arsenikos”，意为“雄性”。
砷在元素周期表中的位置是第五周期第VA族。
它的原子半径随着周期数的增加而减小，而在同一周期中，原子半径随着原子序数的增加而减小。
砷的原子结构示意如下：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p砷有多种同位素，其中最稳定的是砷-75（As-75，丰度为24.76%），其次是砷-73（As-73，丰度为21.38%）和砷-71（As-71，丰度为11.48%）。
砷的化合物种类繁多，具有广泛的应用。
砷酸盐（如砒霜，As2O3）可用作农药和杀虫剂；亚砷酸盐（如亚砒霜，As2O5）可用作木材防腐剂；砷化物（如砷化镓，GaAs）可用作半导体材料。
砷在环境中以化合态存在，主要以砷酸盐和亚砷酸盐的形式。
砷的环境问题主要体现在饮用水、土壤和食物等方面。
砷污染对人体健康的影响包括皮肤损害、神经系统损害、肝脏损害等。
我国对砷的管理和应对措施包括制定相关法规、标准和指南，加强对砷污染的监测和治理，以及提高公众对砷污染的认识。
在饮用水方面，我国制定了砷的卫生标准，规定砷含量不得超过0.05mg/L。
总之，砷是一种具有广泛应用的化学元素，但同时也带来了环境和健康问题。
砷化学元素
砷化学元素
摘要：
1.砷的定义和性质
2.砷的发现历史
3.砷的元素周期表位置
4.砷的常见同位素
5.砷的化合物及应用
6.砷的环境问题和健康影响
7.我国对砷的管理和法规
正文：
砷（As）是一种化学元素，原子序数为33，属于第五周期第VA 族元素。
砷的化学性质与硒和碲相似，在元素周期表中位于硒的下方。
砷的常见同位素有砷-75（占94.97%）、砷-73（占2.61%）和砷-71（占2.42%）。
砷的发现历史可以追溯到公元前1500 年，当时埃及和巴比伦人已经知道砷的存在。
在中国，砷的使用可以追溯到公元前500 年左右，主要用于制作砷青铜。
砷的英文名“arsenic”源于希腊语“arsenikos”，意为“男子气概”，因为砷具有雄性生殖器官的特性。
砷在自然界中广泛存在，主要以硫化物、硒化物和氧化物的形式存在于地壳和岩石中。
砷的化合物具有多种用途，如砷酸盐用于制造火柴、化肥和染料；三氧化二砷（砒霜）用于农药、木材防腐剂和陶瓷釉料；砷化镓用于制造高速电子器件和太阳能电池。
然而，砷对环境和人类健康的影响也引起了广泛关注。
砷污染主要来源于含砷矿石的开采和加工、燃煤和石油产品等。
砷化合物可通过食物链进入人体，长期摄入砷会导致皮肤损害、神经系统损伤、心血管疾病和癌症等健康问题。
我国对砷的管理和法规主要包括限制砷在食品、饮用水和环境中的含量，以及加强对砷矿资源开发和利用的监管。
此外，我国还积极参与国际砷研究和技术合作，以提高砷污染的防治水平。
总之，砷是一种具有广泛应用的化学元素，但同时也带来了一定的环境和健康风险。
石头中的砷元素-概述说明以及解释
石头中的砷元素-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述砷（As）是一种广泛存在于地壳中的元素，被称为石头中的砷元素。
砷元素在自然界中以多种形式存在，常见的有无机砷和有机砷两种形式。
无机砷通常以砷酸盐或砷化合物的形式存在于矿石、土壤、岩石和地下水等介质中，而有机砷则主要存在于生物体内，如植物、动物和微生物等。
石头中的砷元素是近年来备受关注的话题，因为它在一定情况下可能对人类和环境造成严重危害。
尽管砷元素广泛存在于地球上，但高浓度的砷元素污染通常是由于人类活动引起的。
工业废水、煤矿和冶金等工业过程以及农业化肥的使用等都可能导致砷元素的释放和累积。
砷元素的毒性和危害不容忽视。
无机砷是一种强有毒的物质，其毒性很大程度上取决于其化学形态。
砷元素在人体内可以积累，并且与多种健康问题有关，如皮肤病、癌症、神经系统损害等。
此外，砷元素对环境生物多样性和水生生态系统也具有潜在的危害，对水生生物和陆地生态系统产生毒性影响，破坏生态平衡。
为了管理和控制砷元素的危害，科学家们进行了大量的研究和探索。
他们在砷元素的来源、迁移转化和影响机制等方面进行了深入的研究，以寻找有效的治理和防控方法。
由于砷元素的复杂性和多样性，砷元素管理需要综合考虑工业控制、土壤修复、水资源管理等多个方面的因素。
在这篇文章中，我们将重点探讨砷元素在石头中的来源和分布特征，以及其对人类健康和环境的危害。
同时，我们还将讨论砷元素在石头中的意义，并探索对砷元素的管理和控制方法。
通过这篇文章的阅读，希望读者能对砷元素及其在石头中的存在有更深入的了解，并为砷元素的管理和控制提供一定的参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述：第一部分：引言在引言部分，我们将对石头中的砷元素进行概述，介绍文章的结构和目的。
第二部分：正文正文部分将分为两个小节。
首先，我们将详细讨论砷元素的来源和分布。
我们将介绍砷元素在地壳中的普遍存在情况，以及其在不同类型石头中的含量和分布情况。
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1 °和酸碱反应
A)三价
As2S3酸性，Sb2S3两性，Bi2S3碱性。
B)五价
先变成Sb2S3，再溶解：
Sb2S5= Sb2S3+ 2SSb2S3+6HCl = 2SbCl3+3H2S
Bi2S5不能稳定存在,因存在惰性电子对效应!, Bi(V)氧化性极强As2S5酸性更强，Sb2S5两性，但酸性强些。
PCl3+ 3H2O --- H3PO3+ 3HCl水解彻底
P和OH结合强，碱性弱，其实是酸,不放出OH-，
AsCl3+ 3H2O --- H3AsO3+ 3HCl，水解不如PCl3彻底，H3AsO3弱酸，碱性比H3PO3强，As和OH结合弱于P和OH，若用浓盐酸抑制水解，体系中会有 存在，但用浓盐酸抑制PCl3水解，溶液中也不会有 。
SbH3也有锑镜反应，但不能用NaClO洗掉锑镜。用硝酸或硫酸洗!
2°还原性
从制备可以看出，AsH3、SbH3、BiH3的还原性依次增强。可以还原KMnO4、K2CrO7、H2SO4、H2SO3等，还可以和重金属的盐类反应，产生重金属
2AsH3+ 12AgNO3+ 3H2O ---As2O3+ 12HNO3+ 12Ag
二砷锑铋的氢化物
1.氢化物的制备
1°水解法（不变价）
Na3As + 3H2O --- 3NaOH + AsH3
Na3As + 3HCl(盐酸）--- 3NaCl + AsH3
说明AsH3的碱性极弱，而Na3N在盐酸中不能放出NH3气体
Mg3Sb2+ 6HCl --- 3MgCl2+ 2SbH3
Mg3Bi2+ 6HCl --- 3MgCl2+ 2BiH3
3.三卤化物的制备
卤素和单质直接作用
2M + 3X2--- 2MX3(M= P, As, Sb, Bi)
盐酸和氧化物反应
M2O3+ 6HCl --- 3MX3+ 3H2O ( M= Sb, Bi )
五砷、锑、铋的硫化物
1.物理性质
颜色:As2S3,As2S5黄色,Sb2S3,Sb2S5橙色, Bi2S3黑色，均属在0.3mol/dm3的盐酸中不可溶的硫化物。
§3.砷、锑、铋
一.单质
1.物理性质
砷的熔点突然升高，这说明由分子晶体发生晶体类型的转变，已变为金属晶体，金属键随半径的增大减弱，故Sb、Bi又越来越低，Bi已是低熔点金属。
砷篜气的分子为As4与P4相似，也是四面体结构，
Sb, Bi具有导电性，液态导电性大于固态。
2.化学性质
1°与非金属单质反应
可与O2、S、X2等直接化合成三价化合物，和F2反应有五价化合物生成。（还原性）
2AsCl3+ 3H2S ---- 2As2S3+ 6HCl
硫代酸盐分解法
用这种方法制得的Sb2S5和As2S5比直接将H2S通入到Sb（v）、As（v）盐溶液中所得的产品要纯净些。因Sb（v）、As（v）具有氧化性,所以通H2S所得的产物中常含有少许低价硫化物。
Bi(V)要在碱中生成:
生成的NaBiO3是相当强的氧化剂:
四砷、锑、铋的三卤化物
1.物理性质
分子量越大，m.p.越高，颜色越深。AsF3、AsCl3为液体，其余为固体。AsI3、SbI3为红色，BiBr3黄色，BiI3棕色，其余为白色。
2.三卤化物的水解性
P、As、Sb、Bi金属性增强，P(OH)3、As(OH)3、Sb(OH)3、Bi(OH)3碱性渐强。
2°和碱性硫化物的反应
A）+3价
只有两性、酸性硫化物才能与碱性硫化物反应
B）+5价均显酸性
硫代酸盐只能在中性或碱性中存在，遇酸分解。可以看成是硫代酸，再分解成H2S和硫化物。
3°和多硫化物的反应
As2S3+ 2Na2S2--- As2S5+ 2Na2S
直接得Na3AsS4配不平
3.硫化物的制备
对于As2S3则要在浓盐酸中通入H2S。因为只有在浓盐酸中才会有 存在，通入H2S时生成As2S3，否则水解成H3AsO3,无 .
2°与金属反应（氧化性）
与碱金属生成Na3M型化合物，与碱土金属生成Mg3M2型化合物，与IIIA族形成GaAs、InAs、GaSb、AlSb，是重要的半导体材料。
3°与酸的反应
金属活动性介于H和Cu之间，不与盐酸反应，可与氧化性酸反应
4°和碱的反应
Sb、Bi无此反应。
与酸碱的反应说明As－Sb－Bi金属性增强，到Bi完全是金属性，而As主要是非金属。
Sb(OH)3和Bi(OH)3碱性更强，水解不完全。
SbCl3+ H2O ---- SbOCl(白) + 2HCl
氯氧化锑(铋) (BiCl3存在同类反应)
步骤:
Sb(OH)2Cl --- SbOCl + H2O (脱水)
加盐酸完全可以抑制SbCl3、BiCl3的水解，配制SbCl3水溶液和BiCl3水溶液时，要用盐酸配制，以抑制水解。
三砷、锑、铋的氧化物及其水合物
Bi2O3黄色，Bi2O5棕色，其余氧化物为白色。
1.酸碱性ห้องสมุดไป่ตู้
1°＋3价化合物
As2O3两性偏酸，Sb2O3两性偏碱，Bi2O3碱性。
氢氧化物的在水溶液中的电离方式:
As:以酸式电离为主(两性) H3AsO3
Sb:两性
Bi:碱式电离Bi(OH)3
2°＋5价化合物
As2O5, Sb2O5, Bi2O5, H3AsO4, H3SbO4, HBiO3均为酸性物质
2 °还原法（由＋3价到-3价）
As2O3+ 6Zn + 6H2SO4--- 2AsH3+ 6ZnSO4+ 3H2O
用KBH4，硼氢化钾是一种强还原剂，还原KSb(C4H4O6)2酒石酸锑钾得SbH3,用更强的还原剂LiAlH4氢化铝锂还原BiCl3可得BiH3,需在－100℃下进行。
2.化学性质
1°不稳定性
当AgNO3溶液浓时，有Ag3As沉淀产生
AsH3+6AgNO3(浓) ---Ag3As(沉淀)+3AgNO3(黄色复合物)+3HNO3
这个反应是古氏试砷法的原理。
Gutzeit古氏试砷法可检出0.005mg的As2O3
3°碱性
从制备上已看出AsH3、SbH3和BiH3碱性极弱，以致可以从盐酸中逸出。
2.氧化－还原性
1°三价砷的还原性
＋3价含氧酸中，还原性最强的是 ，在碱性介质中:
而在强酸中，即pH＝0，[H+] =1 时，
所以,在碱中I2可以氧化 ，在酸介质中却不能，而是其逆过程:
2°五价铋的氧化性
＋5价含氧酸中以Bi(V)的氧化性为最强。从单质的性质中已经看到硝酸不能把Bi氧化成Bi(V)，而可以把Sb、As氧化到五价。
BiH3在常温下很快分解，要在液氮温度保存，在无氧化剂时2SeH3---2Se +3H2（加热）
形成砷镜，黑色,具有金属光泽。砷镜反应可以检测出As的存在。含As2O3(砒霜, 0.1g致命!)的样品,和Zn、盐酸等混合，将产生出气体导入管中，法医鉴定As中毒，马氏试砷法。
这个方法可检查出0.007mg的As,砷镜可溶于NaClO溶液中，所以用NaClO可以洗掉玻璃上的砷镜：