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ヒ素ひそ

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』
砒素ひそから転送てんそう
ゲルマニウム ヒ素ひそ セレン
P

As

Sb
外見がいけん
金属きんぞくしょく
一般いっぱん特性とくせい
名称めいしょう, 記号きごう, 番号ばんごう ヒ素ひそ, As, 33
分類ぶんるい はん金属きんぞく
ぞく, 周期しゅうき, ブロック 15, 4, p
原子げんしりょう 74.92160(2) 
電子でんし配置はいち [Ar] 4s2 3d10 4p3
電子でんしから 2, 8, 18, 5(画像がぞう
物理ぶつり特性とくせい
そう 固体こたい
密度みつど室温しつおん付近ふきん 5.727 g/cm3
融点ゆうてんでの液体えきたい密度みつど 5.22 g/cm3
昇華しょうかてん 887 K, 615 °C, 1137 °F
三重みえてん 1090 K (817 °C), 3628[2] kPa
臨界りんかいてん 1673 K, ? MPa
融解ゆうかいねつ 灰色はいいろヒ素ひそ)24.44 kJ/mol
蒸発じょうはつねつ ? 34.76 kJ/mol
熱容量ねつようりょう (25 °C) 24.64 J/(mol·K)
蒸気じょうきあつ
圧力あつりょく (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度おんど (K) 553 596 646 706 781 874
原子げんし特性とくせい
酸化さんかすう 5, 3, 2, 1,[3] -3
(じゃく酸性さんせい酸化さんかぶつ)
電気でんき陰性いんせい 2.18(ポーリングの
イオン化いおんかエネルギー だい1: 947.0 kJ/mol
だい2: 1798 kJ/mol
だい3: 2735 kJ/mol
原子げんし半径はんけい 119 pm
共有きょうゆう結合けつごう半径はんけい 119 ± 4 pm
ファンデルワールス半径はんけい 185 pm
その
結晶けっしょう構造こうぞう さんぽうあきらけい[1]
磁性じせい はん磁性じせい[4]
電気でんき抵抗ていこうりつ (20 °C) 333 nΩおめが⋅m
ねつ伝導でんどうりつ (300 K) 50.2 W/(m⋅K)
ヤングりつ 8 GPa
体積たいせき弾性だんせいりつ 22 GPa
モース硬度こうど 3.5
ブリネル硬度こうど 1440 MPa
CAS登録とうろく番号ばんごう 7440-38-2
おも同位どういたい
詳細しょうさいヒ素ひそ同位どういたい参照さんしょう
同位どういたい NA 半減はんげん DM DE (MeV) DP
73As syn 80.3 d εいぷしろん - 73Ge
γがんま 0.05 D, 0.01D, e -
74As syn 17.78 d εいぷしろん - 74Ge
βべーた+ 0.941 74Ge
γがんま 0.595, 0.634 -
βべーた- 1.35, 0.717 74Se
75As 100 % 中性子ちゅうせいし42安定あんてい

ヒ素ひそ(ヒそ、砒素ひそえい: arsenic: arsenicum)は、原子げんし番号ばんごう33の元素げんそ元素げんそ記号きごうAsだい15ぞく元素げんそ窒素ちっそぞく元素げんそ)のひとつ。

もっと安定あんてい金属きんぞく光沢こうたくがあるため金属きんぞくヒ素ひそともばれる「灰色はいいろヒ素ひそ」、ニンニクしゅうがあり透明とうめいなロウじょうやわらかい「黄色おうしょくヒ素ひそ」、くろリンとおな構造こうぞうつ「黒色こくしょくヒ素ひそ」と、「よんヒ素ひそ」の4つの同素体どうそたい存在そんざいする。灰色はいいろヒ素ひそは1気圧きあつにおいて615 °C昇華しょうかする。

ファンデルワールス半径はんけい電気でんき陰性いんせいひとしさまざまなてんリン物理ぶつり化学かがくてき性質せいしつしめし、それが生物せいぶつへの毒性どくせい由来ゆらいになっている。

名称めいしょう

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中国ちゅうごくでは天然てんねんさん酸化さんかヒ素ひそが「砒霜」とばれていた[5]

さんふく砒石ひせきは、日本にっぽんではふるくから「ぎんどく」、「石見いわみ銀山ぎんざんねずみ」などとばれていた。

ヨーロッパでは「愚者ぐしゃどく fool's poison(えい)」という異名いみょうがあった。入手にゅうしゅ容易よういである一方いっぽう体内たいない残留ざんりゅう容易ようい検出けんしゅつできることから狡猾こうかつ毒殺どくさつにはもちいられないためである[5]

遺産いさん相続そうぞくのための殺人さつじん利用りようされることがおおかったので、フランス語ふらんすごでpoudre de succession(相続そうぞく粉薬こぐすり)という異名いみょうがあった。

ヒ素ひそ元素げんそめい(arsenic)は、黄色おうしょく顔料がんりょう意味いみするギリシャ「arsenikon」に由来ゆらいするといわれている[6]

用途ようと

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生物せいぶつたいする毒性どくせいつよいことを利用りようして、農薬のうやく木材もくざい防腐ぼうふ使用しようされる。

III-Vぞく半導体はんどうたいであるガリウム (GaAs) は、発光はっこうダイオード通信つうしんよう高速こうそくトランジスタなどにもちいられている。

ヒ素ひそ化合かごうぶつであるサルバルサンは、抗生こうせい物質ぶっしつペニシリン発見はっけんされる以前いぜん梅毒ばいどく治療ちりょうやくであった。

中国ちゅうごく医学いがくでは、硫化りゅうかヒ素ひそであるめすはしばしば解毒げどくざいこう炎症えんしょうざいとして製剤せいざい配合はいごうされる。

ほとんどの生物せいぶつにとっては有毒ゆうどくだが、ヒ素ひそ必須ひっす元素げんそとする生物せいぶつ存在そんざいする。微生物びせいぶつのなかに一般いっぱんてき酸素さんそではなく、ヒ素ひそ酸化さんか還元かんげん反応はんのう利用りようして光合成こうごうせいおこなっているものも存在そんざいする[7]。2010ねんには、GFAJ-1という細菌さいきんが、生体せいたいない使つかわれる核酸かくさんひとしのリンのわりにヒ素ひそもちいているという発表はっぴょうがあった[8]が、2012ねんのサイエンス誌上しじょうでの報告ほうこくによって主張しゅちょう完全かんぜん否定ひていされている[9][10][11][12]

人体じんたいへの影響えいきょう

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ヒ素ひそ
危険きけんせい
EU分類ぶんるい 有毒 T 有毒ゆうどく 有害 X 有害ゆうがい 環境への危険性 N 環境かんきょうへの危険きけんせい
特記とっきなき場合ばあい、データは常温じょうおん (25 °C)・つねあつ (100 kPa) におけるものである。

単体たんたいヒ素ひそおよびほとんどのヒ素ひそ化合かごうぶつは、人体じんたいたいして非常ひじょう有害ゆうがいである。とく化合かごうぶつ毒性どくせいつよものおおい。また、単体たんたいヒ素ひそはかつては無毒むどくもしくは弱毒じゃくどくとされていたが、現在げんざいではかなりの猛毒もうどくであることが確認かくにんされている。

ヒ素ひそおよびヒ素ひそ化合かごうぶつWHO下部かぶ機関きかんIARCより発癌はつがんせいがある(Type1)と勧告かんこくされている(後述こうじゅつ)。んださい急性きゅうせい症状しょうじょうは、消化しょうかかん刺激しげきによって、嘔吐おうと下痢げりはげしい腹痛はらいたなどがみられ、ショック状態じょうたいから死亡しぼうする。多量たりょう摂取せっしゅすると、嘔吐おうと腹痛はらいた口渇こうかつ下痢げり浮腫ふしゅ充血じゅうけつ着色ちゃくしょくかくなどの症状しょうじょうこす。慢性まんせい症状しょうじょうは、剥離はくりせい皮膚ひふえん過度かど色素しきそ沈着ちんちゃく骨髄こつづい障害しょうがい末梢まっしょうせい神経しんけいえん黄疸おうだん腎不全じんふぜんなど。

慢性まんせいヒ素ひそ中毒ちゅうどくによる皮膚ひふ病変びょうへんとしては、ボーエンびょう有名ゆうめいである。単体たんたいヒ素ひそおよヒ素ひそ化合かごうぶつは、毒物どくぶつおよげきぶつ取締とりしまりほうにより医薬いやくようがい毒物どくぶつ指定していされている。にちちゅう戦争せんそうなか日本にっぽんぐんでは嘔吐おうとせいのくしゃみざいジフェニルシアノアルシンおお保有ほゆうされていたが、これは砒素ひそふくどくガスである。

一方いっぽうヒ素ひそ化合かごうぶつ人体じんたいないにごく微量びりょう存在そんざいしており、生存せいぞん必要ひつよう微量びりょう必須ひっす元素げんそであるとかんがえられている[13][14]。ただしこれは、一部いちぶ無毒むどく有機ゆうきヒ素ひそ化合かごうぶつかたちでのことである。てい毒性どくせいの、あるいは生体せいたいない無毒むどくされる有機ゆうきヒ素ひそ化合かごうぶつにはメチルアルソンさんジメチルアルシンさんなどがあり、カキクルマエビなどの魚介類ぎょかいるいヒジキなどの海草かいそうるいおおふくまれる。さらにエビには高度こうど代謝たいしゃされたアルセノベタインとしてこう濃度のうど存在そんざいしている。人体じんたい必要ひつようりょうはごくすくなく自然しぜん摂取せっしゅされるとかんがえられ、また少量しょうりょう摂取せっしゅでも毒性どくせい発現はつげんするため、サプリメントとして積極せっきょくてき必要ひつようはない。

さんふくせきは、日本語にほんごではふるくから「ぎんどく」、「石見いわみ銀山ぎんざんねずみ」などとばれ、殺鼠剤さっそざい暗殺あんさつもちいられていた。

宮崎みやざきけん高千穂たかちほまちやまあい土呂とろひさでは、さん製造せいぞうおこなわれていた。この地区ちく住民じゅうみんあらわれた慢性まんせい砒素ひそ中毒ちゅうどくしょうは、公害こうがいびょう認定にんていされた。症状しょうじょうとしては、暴露ばくろすうじゅうねんして、皮膚ひふあまだれさま色素しきそ沈着ちんちゃく白斑はくはんてのひらあしそこかく、ボーエンびょう、およびそれに続発ぞくはつする皮膚ひふがん呼吸こきゅうけい肺癌はいがん泌尿器ひにょうきけいがんがある。発生はっせい当時とうじは、砒素ひそけむりがVがたたにひくめ、河川かせん空気くうき汚染おせんしたものとかんがえられた。うえしるした症状しょうじょうは、とく広範こうはん皮膚ひふ症状しょうじょうは、環境かんきょうによる慢性まんせい砒素ひそ中毒ちゅうどくかんがえるべき重要じゅうよう症状しょうじょうである。この症状しょうじょう重要じゅうようであり、長年ながねんがつ経過けいかすれば、病変びょうへん皮膚ひふ毛髪もうはつつめなどには、砒素ひそ検出けんしゅつしない。

上流じょうりゅう天然てんねんヒ素ひそ化合かごうぶつ鉱床こうしょうがある河川かせんは、ヒ素ひそ汚染おせんされているため、こう濃度のうど場合ばあい流域りゅういきみずむことは服毒ふくどくするにひとしい自殺じさつ行為こういである。てい濃度のうどであっても蓄積ちくせきするので、長期ちょうき飲用いんよう中毒ちゅうどく発症はっしょうする。慢性まんせい砒素ひそ中毒ちゅうどくは、たとえば井戸いど汚染おせんなどに続発ぞくはつして、単発たんぱつてき発生はっせいすることもある。このような河川かせんは、中東ちゅうとうなど世界せかい若干じゃっかん存在そんざいする。砒素ひそ中毒ちゅうどくもっと有名ゆうめいなのは台湾たいわんれいであり、あしくろ皮膚ひふがんられた。汚染おせん深刻しんこくバングラデシュでは、皮膚ひふ症状しょうじょう呼吸こきゅう症状しょうじょう内臓ないぞう疾患しっかんをもつ患者かんじゃえている。ガンでくなるケースも報告ほうこくされている。中華人民共和国ちゅうかじんみんきょうわこく奥地おくちにもみられ、日本にっぽん皮膚ひふ調査ちょうさしている。

中毒ちゅうどく

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はつがんせい

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IARCはつがんせいリスク一覧いちらんで、ヒ素ひそおよびヒ素ひそ化合かごうぶつもっともリスクがたかい「グループ1」に分類ぶんるいされている。

2004ねんには、イギリス食品しょくひん規格きかくちょうヒジキ無機むきヒ素ひそおおふくまれるため食用しょくようにしないよう国民こくみん勧告かんこくした。これにたいし、日本にっぽん厚生こうせい労働省ろうどうしょうはヒジキにふくまれるヒ素ひそきわめて微量びりょうであるため、一般いっぱんてき範囲はんいでは食用しょくようにしても問題もんだいはないという見解けんかいしている[15]

日本にっぽん疫学えきがく調査ちょうさでは、食物しょくもつから摂取せっしゅされるヒ素ひそは、喫煙きつえん男性だんせいはいがんのリスクをたかめたが、それ以外いがいひとはいがんリスクはたかめなかった。調査ちょうさ対象たいしょうしゃについてのそうヒ素ひそ平均へいきん摂取せっしゅりょうは170μみゅーg/にち推計すいけいされ、日本人にっぽんじんそうヒ素ひそ平均へいきん摂取せっしゅりょうの178μみゅーg/にちとほぼおなじであった[16]

スウェーデン食品しょくひんきょくは、2015ねんに6さい未満みまん乳幼児にゅうようじに、コメやコメ製品せいひんあたえないように勧告かんこくしており、大人おとなでも「毎日まいにちべるべきではない」としている[17]

関連かんれん法規ほうき

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土壌どじょう汚染おせん対策たいさくほうにおいて、ヒ素ひそおよびその化合かごうぶつだい2しゅ特定とくてい有害ゆうがい物質ぶっしつさだめられている。

ヒ素ひそ化合かごうぶつ

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歴史れきし

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13世紀せいきアルベルトゥス・マグヌスにより発見はっけんされたとされる[18]

ヒ素ひそ無味むみ無臭むしゅうかつ、無色むしょくどくであるため、しばしば暗殺あんさつ道具どうぐとしてもちいられた。ルネサンス時代じだいにはローマ教皇きょうこうアレクサンデル6せい1431ねん - 1503ねん)と息子むすこチェーザレ・ボルジア1475ねん - 1507ねん)はヒ素ひそりのワインによって、次々つぎつぎ政敵せいてき暗殺あんさつしたとされる。中国ちゅうごくでも天然てんねんさん酸化さんかヒ素ひそが「砒霜」のでしばしば暗殺あんさつ登場とうじょうする。たとえば、『みず滸伝』ではんきむれんたけだいろう殺害さつがいするのに使用しようしたのも「砒霜」である。古代こだいギリシアや古代こだいローマ時代じだいから暗殺あんさつなどに使つかわれていたとされることもある[5]

かつてハエには殺虫さっちゅうようとしてヒ素ひそ含有がんゆうされていたことから、フローレンス・メーブリックのように抽出ちゅうしゅつして使用しようするものもいた。

日本にっぽんでは1968ねん農薬のうやくとしての砒素ひそ残留ざんりゅう許容きょようりょうさだめられた。この時点じてん基準きじゅんりょうリンゴ3.5ppm、ブドウキュウリトマトが1.0ppmとされた[19]

分析ぶんせきほう

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無機むきヒ素ひそ容易ようい水素すいそ化物ばけものとして気化きかする。このため、無機むきおよぜんヒ素ひそ分析ぶんせきほうではもっぱ強酸きょうさん分解ぶんかい試料しりょう水素すいそ試薬しやくくわえ、生成せいせい気化きかしたアルシン原子げんし吸光ほう誘導ゆうどう結合けつごうプラズマ発光はっこう (ICP) ほう、ICP質量しつりょう分析ぶんせき (ICP-MS) ほう測定そくていするか、吸収きゅうしゅうえきだか吸光ほう測定そくていする。感度かんどは ICP-MSほう > ICPほう > 原子げんし吸光ほう > 吸光度こうどほうじゅんこう感度かんどである。原子げんし吸光ほうでは装置そうちのバーナヘッド加熱かねつセルに交換こうかんするか、バックグラウンド吸収きゅうしゅうひくアルゴン-水素すいそほのおもちいる。感度かんど精度せいどともアルゴン-水素すいそえんよりも加熱かねつセルを採用さいようしたほうすぐれている。有機ゆうきヒ素ひそ化合かごうぶつ分析ぶんせきでは、分解ぶんかい試料しりょう溶媒ようばい抽出ちゅうしゅつHPLC分離ぶんりし ICP-MS で検出けんしゅつする方法ほうほう採用さいようされる。

ぜんヒ素ひそ分析ぶんせき手順てじゅんおおむつぎのようなものである。

  1. 試料しりょう強酸きょうさん分解ぶんかいする。硝酸しょうさん-塩素えんそさん硝酸しょうさん-硫酸りゅうさん硝酸しょうさん-塩素えんそさん-硫酸りゅうさんのようなこんさんもちいられる。
  2. 分解ぶんかいえき水素すいそ化物ばけもの発生はっせい装置そうち試料しりょう容器ようきる。
  3. これに塩酸えんさんヨウカリウム塩化えんかスズ(II)くわえ、しばらく放置ほうちする。この操作そうさヒ素ひそ(V)をヒ素ひそ(III)に還元かんげんする。
  4. さらに水素すいそ試薬しやく水素すいそホウ素ほうそナトリウム亜鉛あえん粉末ふんまつとう)をくわえ、試料しりょう容器ようき密閉みっぺいする。
  5. 水素すいそヒ素ひそしょうされてくる。
  6. しょう原子げんし吸光分析ぶんせき装置そうち導入どうにゅうする。
  7. 波長はちょう193.7 nmの吸光度こうど測定そくていする。

アルゴン-水素すいそえん測定そくていする場合ばあいは、通常つうじょうのスロットバーナで可能かのう。バーナヘッド加熱かねつセルに変更へんこうした場合ばあいは、セル温度おんどを950 °C設定せっていする。

一昔ひとむかしまえ水素すいそヒ素ひそ発生はっせい装置そうち操作そうさ面倒めんどうであったが、最近さいきんはオートサンプラきの自動じどう水素すいそ化物ばけもの発生はっせい装置そうち市販しはんされている。試薬しやく濃度のうど組合くみあわせを変更へんこうすればなまりセレンアンチモンひとし分析ぶんせきにも対応たいおうできるなど、とても簡便かんべんになっている。

ヒ素ひそ鉱石こうせき

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ヒ素ひそ鉱石こうせき構成こうせいする鉱石こうせき鉱物こうぶつには、つぎのようなものがある。

同位どういたい

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脚注きゃくちゅう

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  1. ^ Arsenic, mindat.org
  2. ^ Gokcen, N. A (1989). “The As (arsenic) system”. Bull. Alloy Phase Diagrams 10: 11–22. doi:10.1007/BF02882166. 
  3. ^ Ellis, Bobby D. (2004). “Stabilized Arsenic(I) Iodide: A Ready Source of Arsenic Iodide Fragments and a Useful Reagent for the Generation of Clusters”. Inorganic Chemistry 43: 5981. doi:10.1021/ic049281s. 
  4. ^ editor-in-chief, David R. Lide. (2000). “Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds”. Handbook of Chemistry and Physics (81 ed.). CRC press. ISBN 0849304814. オリジナルの2012ねん1がつ12にち時点じてんにおけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20120112012253/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf 
  5. ^ a b c 英国えいこく、「ひじき」をべないよう勧告かんこくヒ素ひそ含有がんゆうにく魚介ぎょかい野菜やさいとうにも含有がんゆうビジネスジャーナル
  6. ^ 桜井さくらいひろし元素げんそ111のしん知識ちしき講談社こうだんしゃ、1998ねん、177ぺーじISBN 4-06-257192-7 
  7. ^ T. R. Kulp, et al., "Arsenic(III) Fuels Anoxygenic Photosynthesis in Hot Spring Biofilms from Mono Lake, California", Science 321, 967 (2008). doi:10.1126/science.1160799
  8. ^ 砒素ひそきる細菌さいきん発見はっけん」の意味いみ、WIRED.jp、2010ねん12月3にち
  9. ^ http://usatoday30.usatoday.com/tech/science/story/2012-07-07/arsenic-microbe/56098788/1
  10. ^ http://www.sciencemag.org/content/337/6093/467
  11. ^ http://www.nature.com/news/arsenic-loving-bacterium-needs-phosphorus-after-all-1.10971
  12. ^ http://www.philly.com/philly/blogs/evolution/Bad-Science-More-Bovine-Waste-from-the-Arsenic-Bacteria-Team.html
  13. ^ 生体せいたい金属きんぞく愛知あいちけん衛生えいせい研究所けんきゅうじょ
  14. ^ まわりのヒ素ひそとアンチモンの化合かごうぶつ環境かんきょう影響えいきょう鹿児島大学かごしまだいがく工学部こうがくぶ生体せいたい工学科こうがっか 前田まえだしげる
  15. ^ ヒジキちゅうヒ素ひそかんするQ&A厚生こうせい労働省ろうどうしょう
  16. ^ 食事しょくじからのヒ素ひそ摂取せっしゅりょうとがん罹患りかんとの関連かんれんについて多目的たもくてきコホート研究けんきゅう独立どくりつ行政ぎょうせい法人ほうじん 国立こくりつがん研究けんきゅうセンター、がん予防よぼう検診けんしん研究けんきゅうセンター 予防よぼう研究けんきゅうグループ
  17. ^ “【しょく安全あんぜんこう玄米げんまいのとりすぎはがんになる? コメの安全あんぜんせい世界せかいきびしい その真相しんそうは…(2/3ページ)”. 産経新聞さんけいしんぶん. (2016ねん1がつ10日とおか). https://www.sankei.com/article/20160110-VJKSPI3NM5OCNGFWQFNHOSD42A/2/ 
  18. ^ 前田まえだ正史せいし (2005), 研究けんきゅう課題かだい循環じゅんかんがた社会しゃかいにおける問題もんだい物質ぶっしつぐん環境かんきょう対応たいおう処理しょり技術ぎじゅつ社会しゃかいてき解決かいけつ研究けんきゅう実施じっし終了しゅうりょう報告ほうこくしょ, 社会しゃかい技術ぎじゅつ研究けんきゅう開発かいはつ事業じぎょう公募こうぼがたプログラム 研究けんきゅう領域りょういき循環じゅんかんがた社会しゃかい」, 科学かがく技術ぎじゅつ振興しんこう機構きこう 社会しゃかい技術ぎじゅつ研究けんきゅう開発かいはつセンター, p. 8, https://web.archive.org/web/20150419134830/http://www.ristex.jst.go.jp/result/circulation/pdf/env01.pdf 2009ねん7がつ18にち閲覧えつらん 
  19. ^ 残留ざんりゅう農薬のうやくから食卓しょくたくまもよん食品しょくひん許容きょようりょう朝日新聞あさひしんぶん』1968ねん昭和しょうわ48ねん)3がつ21にち夕刊ゆうかん 3はん 11めん

関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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