研究简史

含砷矿石

古代罗马人称砷的硫化物矿叫auripigmentum。"auri"表示"金黄色"，"Pigmentum"是指"颜料"；二者组合起来就是"金黄色的颜料"。这首先见于1世纪罗马博物学家普林尼的著作中。今天英文中雌黄的名称orpiment正由这一词演变而来的5。

1世纪希腊医生第奥斯科里底斯叙述焙烧砷的硫化物以制取三氧化二砷，用于医药中5。

三氧化二砷在中国古代文献中称为砒石或砒霜。这个"砒"字由"貔"而来。貔传说是一种吃人的凶猛野兽。这说明中国古代人们早已认识到它的毒性，常常出现在中国古典小说和戏剧中5。

小剂量砒霜作为药用在中国医药书籍中最早出现在公元973年宋朝人编辑的《开宝本草》中5。

6世纪中叶中国北魏末期农学家贾思勰(xie)编著的农学专著《齐民要术》中讲到：将雄黄、雌黄研成粉末，与胶水泥和，浸纸可防虫蠹(dU)(蛀虫)。明末宋应星编著的《天工开物》中讲到三氧化二砷在农业生产中的应用："陕、洛之间，忧虫蚀者，或以砒霜拌种子……"5;

将黄色砷的硫化物在空气中焙烧后就转变成白色的三氧化二砷。这种明显的物质间的转变引起中外炼金术士和炼丹家的兴趣。西方炼金术士们把雌黄称为帝王黄，用蛇作为砷的符号5。

中国炼丹家称硫磺、雄黄和雌黄为三黄，视为重要的药品。公元4世纪前半叶中国炼丹家、古药学家葛洪(283～363年)在《抱朴子内篇》卷十一《仙药》中记述着："又雄黄……饵服之法，或以蒸煮之；或以酒饵；或先以硝石化为水，乃凝之；或以玄胴肠裹蒸于赤土下；或以松脂和之；或以三物炼之，引之如布，白如冰。……。这是葛洪讲述服用雄黄的方法：或者蒸煮它，或者用酒浸泡，或者用硝酸钾(硝石)溶液溶解它。用硝酸钾溶解它会生成砷酸钾K3AsO4，受热会分解生成三氧化二砷As2O3，砒霜。或者与猪油(玄胴肠或猪大肠)共热；或者与松树脂(松脂)混和加热。猪油和松树脂都是含碳的有机化合物，受热会炭化生成炭。炭会使雄黄转变成的砒霜生成单质砷：

2As2S2+ 7O2→ 2As2O3+ 4SO2

2As2O3+ 3C → 4As + 3CO2↑5

或者用硝石、猪油、松树脂三物与雄黄共同加热("或以三物炼之")，就得到三氧化二砷和砷的混合物("引之如布，白如冰")5。

这就是说，中国4世纪前半叶炼丹家、古药学家已制得了单质砷。20世纪80年代中国科学院科学史研究所王奎克、北京大学化学系赵匡华、清华大学化学系郑同、袁书玉等几位研究人员、教授先后按葛洪这一讲述进行了模拟实验，结果都获得了砷和三氧化二砷，证实了这一论述5。

西方化学史学家们一致认为从砷化合物中分离出单质砷的是13世纪德国炼金家阿尔伯特·马格努斯(AlbertMagnus，1200～1280)。"Magnus"是尊敬的称呼，相当于"伟大的"，因此中国有时译成"大阿尔伯特"。他的真实姓名是阿尔伯特·冯·布尔斯塔德(AlbertvonBollstadt)，是一位教会神职人员，在教会主办的一所学校里任教，通晓神学、哲学、天文、地理、动物、植物学，是西方具有代表性的炼金家，著有《炼金术》。他是用肥皂与雌黄共同加热获得单质砷的。肥皂是用猪油或牛油与氢氧化钠共同熬煮制成的，化学成分是硬脂酸钠。硬脂酸钠是不可能与砷的硫化物共同加热而得到单质砷的，只是肥皂中未充分皂化的猪油或牛油在受热炭化后，形成的炭使砷的硫化物转变成砷的氧化物中的砷还原出来，正和葛洪取得单质的方法是一样的，但是比葛洪晚大约900年。

到18世纪，瑞典化学家、矿物学家布兰特阐明砷和三氧化二砷以及其他砷化合物之间的关系。拉瓦锡证实了布兰特的研究成果，认为砷是一种化学元素。

18世纪德国医生、矿物学家亨克尔在1755年出版的著述中，讲到金属砷，是在密闭的容器中升华砷获得。金属砷是砷的一种同素异形体，外表似金属，较脆，能传热。比重5.7，高于典型非金属5。

物质结构

砷块

符号As，原子序数33。旧名“砒”。有灰、黄、黑褐三种同素异形体，具有金属性。原子量74.92，比重5.73(14℃)，熔点814℃，615℃时升华。不溶于水，溶于硝酸和王水。在潮湿空气中易被氧化。主要以硫化物矿的形式(如雄黄As2S2，雌黄As2S3等)存在于自然界。砷及其化合物主要用于合金冶炼、农药医药、颜料等工业，还常常作为杂质存在于原料、废渣、半成品及成品中。在上述生产或使用砷化合物作业中，如防护不当吸入含砷空气或摄入被砷污染的食物、饮料时，常有发生急、慢性砷中毒的可能。砷化合物可经呼吸道、皮肤和消化道吸收。