ヒ素
ヒ素(ヒそ、砒素、英: arsenic、羅: arsenicum)は、原子番号33の元素。元素記号は As。第15族元素(窒素族元素)の一つ。
最も安定で金属光沢があるため金属ヒ素とも呼ばれる「灰色ヒ素」、ニンニク臭があり透明なロウ状の柔らかい「黄色ヒ素」、黒リンと同じ構造を持つ「黒色ヒ素」と、「四ヒ素」の4つの同素体が存在する。灰色ヒ素は1気圧下において615 °Cで昇華する。
ファンデルワールス半径や電気陰性度等さまざまな点でリンに似た物理化学的性質を示し、それが生物への毒性の由来になっている。
ヒ素鉱石を構成する鉱石鉱物には、次のようなものがある。
自然砒 (As) - 三方晶系
輝砒鉱 (As) - 斜方晶系
パラ輝砒鉱 (As) - 斜方晶系
紅砒ニッケル鉱 (NiAs)
砒鉄鉱(砒毒砂、レーリンジャイト)(FeAs2)
鶏冠石 (As4S4)
雄黄(石黄)(As2S3)
輝コバルト鉱 (CoAsS)
硫砒鉄鉱 (FeAsS)
硫砒銅鉱 (Cu3AsS4)
方砒素華 (As2O3) - 天然の三酸化二ヒ素。砒霜とも。
スコロド石 (FeAsO4•2H2O)
コバルト華 (Co3(AsO4)2•8H2O)
ミメット鉱 (Pb5(AsO4)3Cl)
オリーブ銅鉱 (Cu2AsO4(OH))
アダム石 (Zn2AsO4(OH))
単体ヒ素およびほとんどのヒ素化合物は、人体に対して非常に有害である。特に化合物は毒性の強い物が多い。また、単体ヒ素はかつては無毒もしくは弱毒とされていたが、現在ではかなりの猛毒であることが確認されている。
ヒ素およびヒ素化合物は WHOの下部機関IARCより発癌性がある(Type1)と勧告されている(後述)。飲み込んだ際の急性症状は、消化管の刺激によって、吐き気、嘔吐、下痢、激しい腹痛などがみられ、ショック状態から死亡する。多量に摂取すると、嘔吐、腹痛、口渇、下痢、浮腫、充血、着色、角化などの症状を引き起こす。慢性症状は、剥離性の皮膚炎や過度の色素沈着、骨髄障害、末梢性神経炎、黄疸、腎不全など。
慢性ヒ素中毒による皮膚病変としては、ボーエン病が有名である。単体ヒ素及びヒ素化合物は、毒物及び劇物取締法により医薬用外毒物に指定されている。日中戦争中、日本軍では嘔吐性のくしゃみ剤ジフェニルシアノアルシンが多く保有されていたが、これは砒素を含む毒ガスである。
一方でヒ素化合物は人体内にごく微量が存在しており、生存に必要な微量必須元素であると考えられている。ただしこれは、一部の無毒の有機ヒ素化合物の形でのことである。低毒性の、あるいは生体内で無毒化される有機ヒ素化合物にはメチルアルソン酸やジメチルアルシン酸などがあり、カキ、クルマエビなどの魚介類やヒジキなどの海草類に多く含まれる。さらにエビには高度に代謝されたアルセノベタインとして高濃度存在している。