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一世英雄亡于“砷”

１８１５年，拿破侖在滑鐵盧戰(zhàn)役失敗后第二次退位，被流放到圣赫勒拿島，６年后即死去了。政府的公告說(shuō)他是患胃癌死去的，但其所謂的遺囑上說(shuō)：“我是被英國(guó)人及其雇傭的兇手暗害�！比藗冇弥凶臃派浠瘜W(xué)分析法對(duì)他的遺發(fā)進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)其頭發(fā)中砷的含量比正常人高出４０倍，這足以說(shuō)明他是由于砷中毒而死的。

當(dāng)人吃進(jìn)含有毒物的食品或吸進(jìn)有毒氣體時(shí)，頭發(fā)就會(huì)有反應(yīng)，它所含有害物質(zhì)就會(huì)升高。化驗(yàn)頭發(fā)不僅能夠準(zhǔn)確地指示中毒物質(zhì)是什么，而且能準(zhǔn)確地指示其中毒時(shí)間。因?yàn)轭^發(fā)一天生長(zhǎng)０３毫米，根據(jù)毒物在頭發(fā)中的位置，就能確定攝入的時(shí)間了。那么，拿破侖是不是被人毒死的呢？逐段分析拿破侖的頭發(fā)后發(fā)現(xiàn)，在拿破侖死亡前的一段時(shí)間里，頭發(fā)中的含砷量是逐漸增加的，據(jù)此可認(rèn)為，他不可能是被人毒死的，他的死亡是由于島上的水被含砷化合物污染造成的。

砒霜是一種古老的化學(xué)毒物，它是砷的一種氧化物。在古代，砒霜經(jīng)常被一些野心家、陰謀家用來(lái)鏟除異己、毒害他人。除此之外，砒霜在刀光劍影的戰(zhàn)場(chǎng)上也曾建立殊勛。１３世紀(jì)，成吉思汗及其后裔率領(lǐng)蒙古大軍陸續(xù)對(duì)中亞、西亞和東歐廣大地區(qū)發(fā)動(dòng)三次大規(guī)模的軍事征戰(zhàn)，即成吉思汗西征、拔都西征和旭列兀西征。這三次西征席卷萬(wàn)里，砒霜在這些重大的軍事行動(dòng)中扮演了重要的角色。

華沙一戰(zhàn)，蒙古軍用拋石機(jī)射出大量毒煙球，弄得全城都是砒霜和狼毒的煙霧，守軍痛苦不堪，最后投降。

蒙古軍在進(jìn)攻匈牙利佩斯城的時(shí)候，他們的工兵向敵人兵營(yíng)里發(fā)射了密集的巨石、火箭、毒箭（史料記載蒙古人的毒箭含砒霜巴豆，產(chǎn)生強(qiáng)烈的毒煙）、燃燒油。這些攻擊武器大多為西方軍隊(duì)首次見(jiàn)到，其內(nèi)心恐慌可以想象。蒙古人采用了“圍城必闕”的戰(zhàn)術(shù)，匈牙利人迅速崩潰從缺口逃亡。但是，身著輕裝的蒙古軍隊(duì)速度和耐力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于逃跑者，可以不停頓地?fù)Q馬四處截殺。蒙古軍迅速攻克佩斯城，殺死１０萬(wàn)余人。

在法國(guó)著名作家福樓拜的小說(shuō)《包法利夫人》中，也有一個(gè)涉及砒霜的故事。富裕農(nóng)民的女兒愛(ài)瑪在修道院度過(guò)青年時(shí)代，成年后嫁給了市鎮(zhèn)醫(yī)生包法利。包法利平庸低能，感情貧乏，令?lèi)?ài)瑪失望。她羨慕上流社會(huì)的豪華奢侈，看不慣小城鎮(zhèn)的平淡生活。為了解除她的煩悶，包法利遷居永鎮(zhèn)。在那里，愛(ài)瑪遇上了地主、情場(chǎng)老手羅道耳弗，成為他的情婦并要和他私奔。羅道耳弗本是逢場(chǎng)作戲，為了擺脫她，他暫避外地，愛(ài)瑪?shù)木�神受到很大的打擊。不久，又遇到過(guò)去在盧昂相識(shí)的見(jiàn)習(xí)生賴昂，兩人開(kāi)始了躲躲藏藏的偷情生活，這使愛(ài)瑪不斷債臺(tái)高筑。不久包法利的積蓄和財(cái)產(chǎn)都經(jīng)過(guò)愛(ài)瑪之手進(jìn)了高利貸者的腰包。此時(shí)，賴昂對(duì)愛(ài)瑪也已生厭。

愛(ài)瑪在高利貸者的逼迫之下，走投無(wú)路，只得吞砒霜自殺。

劇毒物砒霜的化學(xué)成分是三氧化二砷，而單質(zhì)砷屬于類(lèi)金屬，不溶于水和酸，幾乎沒(méi)有毒性。在常溫下砷在水和空氣中都比較穩(wěn)定，不和稀酸作用，但能和強(qiáng)氧化性酸，如熱濃硫酸、硝酸和王水等反應(yīng)，在高溫下能和許多非金屬作用，并能和絕大多數(shù)金屬生成合金和化合物，如半導(dǎo)體材料砷化鎵（ＧａＡｓ）、砷化銦（ＩｎＡｓ）等。若暴露于空氣中，極易被氧化成劇毒的三氧化二砷。常見(jiàn)的砷化合物有三氧化二砷（砒霜）、二硫化二砷（雄黃）、三硫化二砷（雌黃）、三氯化砷等。砷在自然界中多以化合物的形態(tài)存在于鉛、銅、銀、銻及鐵等金屬礦中，空氣、水、土壤及動(dòng)植物體內(nèi)一般含量很少，不引起危害。但個(gè)別水源含砷量很高，長(zhǎng)期飲用可引起慢性砷中毒。

砷的氫化物砷化氫（或叫胂，分子式為ＡｓＨ３）是一種無(wú)色、具有大蒜味的劇毒氣體。金屬砷化物水解，或用強(qiáng)還原劑還原砷的氧化物可制得胂。

Ｎａ３Ａｓ＋３Ｈ２Ｏ

ＡｓＨ３＋３ＮａＯＨＡｓ２Ｏ３＋６Ｚｎ＋６Ｈ２ＳＯ４

２ＡｓＨ３＋６ＺｎＳＯ４＋３Ｈ２Ｏ在缺氧條件下，胂受熱分解為單質(zhì)：

２ＡｓＨ３

２Ａｓ＋３Ｈ２砷的用途很廣泛，在農(nóng)業(yè)上用做除草劑、殺蟲(chóng)劑、土壤消毒劑等；醫(yī)學(xué)上用于治療梅毒、變形蟲(chóng)等；工業(yè)上用于木材防腐、羊毛浸洗等。

砷還是第二代半導(dǎo)體———砷化鎵的組成元素之一。砷化鎵單晶因其價(jià)格昂貴而素有“半導(dǎo)體貴族”之稱�，F(xiàn)在，中國(guó)科學(xué)家已掌握一種生產(chǎn)這種材料的新技術(shù)，使我國(guó)成為繼日本、德國(guó)之后掌握這一技術(shù)的又一國(guó)家。砷化鎵可在一塊芯片上同時(shí)處理光電數(shù)據(jù)，因而被廣泛應(yīng)用于遙控、手機(jī)、ＤＶＤ計(jì)算機(jī)外設(shè)、照明等諸多光電子領(lǐng)域。另外，因其電子遷移率比硅高６倍，砷化鎵成為超高速、超高頻器件和集成電路的必需品。它還被廣泛運(yùn)用于軍事領(lǐng)域，是激光制導(dǎo)導(dǎo)彈的重要材料，曾在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中大顯神威。

據(jù)悉，砷化鎵單晶片的價(jià)格大約相當(dāng)于同尺寸硅單晶片的２０～３０倍。

盡管價(jià)格不菲，目前國(guó)際上砷化鎵半導(dǎo)體的年銷(xiāo)售額仍在１０多億美元。在“十五”計(jì)劃中，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，以占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)。

由于砷的廣泛應(yīng)用，帶來(lái)了環(huán)境中砷的積累和污染。砷污染的主要來(lái)源是開(kāi)采、焙燒、冶煉含砷礦石以及生產(chǎn)含砷產(chǎn)品過(guò)程中產(chǎn)生的含砷“三廢”，另外農(nóng)業(yè)上大量使用含砷農(nóng)藥也可增加環(huán)境污染。砷污染水體和土壤后可以被動(dòng)植物攝取、吸收，并在體內(nèi)累積，產(chǎn)生生物蓄積效應(yīng)。

單質(zhì)砷因不溶于水，進(jìn)入體內(nèi)后幾乎不被吸收而排出體外，基本無(wú)毒性作用。有機(jī)砷除砷化氫衍生物外，一般其毒性也較弱。砷化合物毒性最強(qiáng)的是三氧化二砷（砒霜），其次是三氯化砷、亞砷酸、砷化氫。砷急性中毒主要表現(xiàn)為胃腸炎癥狀，患者出現(xiàn)腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐，繼而尿量減少、尿閉、循環(huán)衰竭，嚴(yán)重者出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，昏迷死亡。環(huán)境污染引起的砷中毒多是蓄積性慢性中毒，表現(xiàn)為神經(jīng)衰竭、多發(fā)性神經(jīng)炎、肝痛、肝大、皮膚色素沉著和皮膚的角質(zhì)化以及周?chē)�血管疾病。現(xiàn)代流行病學(xué)研究證實(shí)，砷中毒與皮膚病、肝癌、肺癌、腎癌等有密切關(guān)系。此外砷化合物對(duì)胚胎發(fā)育也有一定的影響，可致畸胎。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，我們要加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，通過(guò)改革工藝流程以無(wú)毒或低毒物質(zhì)代替砷及其化合物。在印刷品、日用品及食品生產(chǎn)中禁止使用含砷顏料和含砷色素，回收和綜合利用含砷“三廢”，合理使用含砷農(nóng)藥等來(lái)減輕環(huán)境污染，同時(shí)通過(guò)加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)以防止砷中毒的發(fā)生。

毒氣彌漫伊普雷１９１４年１０月至１２月，德軍與英法聯(lián)軍在位于比利時(shí)西南部的伊普雷弧形地帶交戰(zhàn)，雙方都缺乏重炮等壓制火器以及摧毀野戰(zhàn)筑城工事的兵器，因而經(jīng)過(guò)反復(fù)爭(zhēng)奪后，雙方都挖壕據(jù)守。為了改變這種僵持態(tài)勢(shì)，德軍最高統(tǒng)帥部根據(jù)著名化學(xué)家哈伯教授的建議，決定使用工廠中大量庫(kù)存的液氯作為突破防御工事和奪取敵陣地的手段。在西線用鋼瓶吹放氯氣，進(jìn)行化學(xué)襲擊，地點(diǎn)選在伊普雷附近的畢克斯休特與郎格馬克之間的英法聯(lián)軍陣地。受命執(zhí)行此任務(wù)的是工兵三十五聯(lián)隊(duì)，指揮官是培特遜。德軍從國(guó)內(nèi)調(diào)來(lái)大鋼瓶６０００只，小鋼瓶２４０００只，于１９１５年４月５日開(kāi)始布設(shè)，每２０只為一列，每千米陣地正面上有５０列。在德軍陣地前８千米寬的正面上，共使用５７３０只鋼瓶，裝有１８０噸氯氣。４月１２日前攻擊準(zhǔn)備一切就緒，等待著適宜的風(fēng)向。

惡魔的幽靈已在伊普雷上空徘徊，它在尋找機(jī)會(huì)。

機(jī)會(huì)終于來(lái)了�。保梗保的辏丛拢玻踩瘴绾螅�２～３米／秒的北風(fēng)出現(xiàn)了，１７時(shí)２０分，德軍統(tǒng)帥部下達(dá)了攻擊命令時(shí)間：“１８時(shí)———死亡的鐘點(diǎn)�！倍�此時(shí)的英法聯(lián)軍仍然像平常一樣堅(jiān)守著陣地，并沒(méi)有絲毫戒備，他們根本沒(méi)有意識(shí)到一場(chǎng)滅頂之災(zāi)就要降臨，還認(rèn)為徐徐吹來(lái)的清風(fēng)對(duì)他們是個(gè)好兆頭。當(dāng)時(shí)針指向攻擊時(shí)間時(shí)，隨著三支紅色火箭劃破長(zhǎng)空，數(shù)千名德軍幾乎同時(shí)打開(kāi)了氯氣鋼瓶�！皭耗А苯K于掙脫了束縛，霎時(shí)，一人多高的黃綠色煙云如幽靈般鋪天蓋地滾滾而來(lái)，頃刻間就將英法聯(lián)軍的陣地吞噬了�！皭耗А睙o(wú)孔不入，就連掩體、掩蔽部和各種工事內(nèi)的人員也難以幸免。在毒氣攻擊的同時(shí)，德軍為了加強(qiáng)效果，還在陣地側(cè)面，用１０５毫米口徑的火炮，發(fā)射催淚彈。

毫無(wú)防備的英、法守軍，頓時(shí)亂作一團(tuán)，他們灼痛、窒息、尖叫、昏迷。處于正對(duì)面陣地防守的是剛剛與法軍第二十軍換班的法國(guó)義勇軍１７個(gè)連和第四十五師的兩個(gè)阿爾及利亞營(yíng)。這些部隊(duì)毫無(wú)戰(zhàn)斗經(jīng)驗(yàn)，因而更是驚慌失措。據(jù)當(dāng)時(shí)一位目擊者說(shuō)：“當(dāng)?shù)谝魂嚌鉄熁\罩整個(gè)地面，人們悶得喘不過(guò)氣來(lái)，拼命掙扎時(shí)，最初的感覺(jué)是吃驚，隨之便是恐懼，最后軍隊(duì)中一片混亂。還能行動(dòng)的人拔腿逃跑，試圖跑在徑直向他們追來(lái)的氯氣前面，但多數(shù)人是徒勞的�！钡萝姴筷�(duì)在６０００米的正面上戴著浸有藥劑的紗布口罩，懷著恐懼的心情跟隨毒劑云團(tuán)，幾乎沒(méi)有遇到抵抗。一小時(shí)內(nèi)就占領(lǐng)４千米縱深陣地，攻破了盟軍曾堅(jiān)守?cái)?shù)月的防線。

這是戰(zhàn)爭(zhēng)史上首次進(jìn)行大規(guī)�；瘜W(xué)攻擊的著名的“伊普雷毒氣戰(zhàn)”。

這次毒襲，英法聯(lián)軍共有１５０００人中毒，其中５０００人死亡，２４１０人被俘。

德軍繳獲大炮６０門(mén)，重機(jī)關(guān)槍７０挺。德軍方面，由于本身防護(hù)差，占領(lǐng)陣地又較迅速，故也有數(shù)千人中毒。這一成功的化學(xué)武器攻擊，使德軍統(tǒng)帥部興高采烈。從此，化學(xué)武器這個(gè)惡魔降臨到人間。１９１５年４月２２日成了人類(lèi)的忌日。

德軍首次使用致死性毒劑進(jìn)行化學(xué)攻擊就顯示了其大規(guī)模殺傷的特點(diǎn)，盡管德軍未能充分利用化學(xué)攻擊的效果，但仍然取得了戰(zhàn)術(shù)上的成功。這次化學(xué)攻擊刺激了交戰(zhàn)雙方，此后，交戰(zhàn)雙方都把化學(xué)武器作為一種重要的作戰(zhàn)手段投入戰(zhàn)場(chǎng)使用，并且越來(lái)越廣泛，規(guī)模越來(lái)越大。

讓我們認(rèn)識(shí)一下這個(gè)一戰(zhàn)中的“死亡使者”吧！氯氣（Ｃｌ２）在通常情況下呈黃綠色，壓強(qiáng)為１０１×１０５Ｐａ時(shí)，冷卻到－３４６℃，變成液氯，液氯冷卻到－１０１℃，變成固態(tài)氯。

氯氣有毒，所以在實(shí)驗(yàn)室里聞氯氣的時(shí)候，千萬(wàn)要小心，應(yīng)該用手輕輕地在瓶口扇動(dòng)，僅使極少量的氯氣飄過(guò)鼻孔，可不要把鼻子湊上去使勁聞！

氯原子的最外電子層有７個(gè)電子，是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的非金屬。

同樣活潑的鈉在氯氣里劇烈燃燒，生成白色的氯化鈉晶體。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

２Ｎａ＋Ｃｌ２

點(diǎn)燃２ＮａＣｌ不活潑的金屬也能跟氯氣起反應(yīng)，比如灼熱的細(xì)銅絲在氯氣里會(huì)燃燒，生成氯化銅晶體顆粒。

Ｃｕ＋Ｃｌ２

點(diǎn)燃ＣｕＣｌ２氯氣不但能跟金屬發(fā)生反應(yīng)，而且還能跟不少非金屬發(fā)生反應(yīng)，比如氫氣在氯氣中燃燒。

Ｈ２＋Ｃｌ２

點(diǎn)燃２ＨＣｌ我們?cè)缫阎�道，氯化氫溶解于水即得鹽酸。

其實(shí)不用點(diǎn)燃，僅僅光照就能使氫氣和氯氣的混合氣體發(fā)生反應(yīng)。

Ｈ２＋Ｃｌ２

光照２ＨＣｌ氯氣還可以跟磷起反應(yīng)，生成三氯化磷和五氯化磷。

２Ｐ＋３Ｃｌ２

點(diǎn)燃２ＰＣｌ３ＰＣｌ３＋Ｃｌ

２ＰＣｌ５氯氣溶解于水，溶解的氯氣能夠跟水起反應(yīng)，生成鹽酸和次氯酸（ＨＣｌＯ）。

Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ

ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ我們知道，自來(lái)水常用氯氣來(lái)殺菌消毒，這是因?yàn)榇温人崾且环N強(qiáng)氧化劑，能殺死水里的病菌。

漂白粉是我們都很熟悉的一種化工產(chǎn)品。工業(yè)上就用氯氣和硝石灰制成漂白粉，是根據(jù)氯氣跟堿溶液起反應(yīng)，生成次氯酸鹽和金屬氯化物的原理。制漂白粉的反應(yīng)可以用化學(xué)方程式簡(jiǎn)單表示如下：

２Ｃａ（ＯＨ）２＋２Ｃｌ２

點(diǎn)燃Ｃａ（ＣｌＯ）２＋ＣａＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ那么漂白粉為什么能漂白呢？這是因?yàn)�，在用漂白粉進(jìn)行漂白的時(shí)候，次氯酸鈣跟稀酸或空氣里的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)，生成次氯酸：

Ｃａ（ＣｌＯ）２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ

ＣａＣＯ３↓＋２ＨＣｌＯ我們說(shuō)過(guò)，次氯酸有強(qiáng)氧化性，所以有漂白作用。

我們?cè)诒酒�開(kāi)頭介紹了氯氣在一戰(zhàn)中作為化學(xué)武器使用，現(xiàn)在氯也不再被歸入化學(xué)武器之列了，但不幸的是它又被威力更大、殺傷力更強(qiáng)的化學(xué)武器所代替了！

“超級(jí)鳳凰”引起的風(fēng)波２０世紀(jì)８０年代，法國(guó)建成了世界上最大的“超級(jí)鳳凰”快中子增殖反應(yīng)堆。它耗資４３億美元，是法國(guó)雄心勃勃的核計(jì)劃的重要組成部分。它可燃燒廢棄核燃料，并使之轉(zhuǎn)變成新的钚燃料發(fā)電。由于冷卻系統(tǒng)多次發(fā)生危險(xiǎn)泄漏，因此該反應(yīng)堆一再關(guān)閉，在建成后的十幾年中只運(yùn)行了約３０個(gè)月，法國(guó)政府最終不得不決定拆除“超級(jí)鳳凰”。做出決定是容易的，但拆除時(shí)卻遇到了難題，不僅要耗資數(shù)十億美元，而且要花１０多年時(shí)間。

然而最危險(xiǎn)的莫過(guò)于取出５０００噸液態(tài)鈉，僅此一項(xiàng)就要花３年時(shí)間，因?yàn)橐簯B(tài)鈉遇到空氣就會(huì)燃燒，碰到水就會(huì)爆炸。

日本燒钚的“文殊”快速核反應(yīng)堆在１９９５年１２月８日發(fā)生過(guò)一起嚴(yán)重事故，這座反應(yīng)堆也是使用液態(tài)鈉作冷卻劑的，事故導(dǎo)致了核反應(yīng)堆的二級(jí)冷卻系統(tǒng)發(fā)生了鈉冷卻劑的泄漏，并引起火災(zāi)。

金屬鈉是一種很軟的金屬，可以用刀切割。切開(kāi)外皮后，可以看到鈉的“真面目”———呈銀白色，具有美麗的光澤。鈉的密度為０９７ｇ／ｃｍ３，比水的密度還小，能浮在水面上，熔點(diǎn)９７８１℃，沸點(diǎn)８８２９℃。

鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，在常溫下就能夠跟空氣里的氧氣化合而生成氧化物。切開(kāi)的光亮的金屬斷面很快會(huì)發(fā)暗，主要是因?yàn)樯�成了一薄層氧化物。鈉受熱以后“脾氣”變得更為“火爆”，能夠在空氣里著火燃燒，在純凈的氧氣里燃燒得更為劇烈，燃燒時(shí)發(fā)出黃色的火焰。鈉跟氧氣反應(yīng)可以生成一種不穩(wěn)定的物質(zhì)———氧化鈉。鈉跟氧氣劇烈反應(yīng)，生成淡黃色的過(guò)氧化鈉，過(guò)氧化鈉則比較穩(wěn)定。