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三酸化ヒ素は、化学式As 4 O 6で表される無機化合物です。[ 3 ]工業用化学物質としては、木材防腐剤、殺虫剤、ガラスの製造などに使用されています。医療用としては、急性前骨髄球性白血病と呼ばれる癌の一種を治療する薬として使用される際に、トリセノックスなどのブランド名で販売されています。[ 4 ] [ 5 ]この用途では、静脈注射によって投与されます。[ 6 ]
三酸化ヒ素は2000年に米国で医療用途として承認されました。[ 6 ]世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[ 7 ] 1991年には約5万トンが生産されました。[ 8 ]毒性があるため、多くの国でその製造と販売に関する規制が設けられています。[ 9 ]
三酸化ヒ素は、商業用途におけるヒ素の主要な形態です。工業用途としては、林産物の原料、無色ガラスの製造、電子機器への利用などがあります。三酸化ヒ素はヒ素の主成分であるため、元素ヒ素、ヒ素合金、ヒ素半導体の原料となります。バルクヒ素化合物である亜ヒ酸ナトリウムとカコジル酸ナトリウムは、三酸化ヒ素から誘導されます。[ 8 ]
ヒ素の毒性を利用した用途は多岐にわたり、その一つに木材防腐剤としてのヒ素の使用がある。クロム酸銅ヒ素などのヒ酸銅は三酸化ヒ素から作られる。これらの化合物はかつて米国やマレーシアで木材防腐剤として大規模に使用されていたが、現在では世界の多くの地域で禁止されている。この慣行は依然として議論の的となっている。[ 8 ]酢酸銅(II)と組み合わせると、三酸化ヒ素はパリグリーンとして知られる鮮やかな緑色の顔料となり、殺虫剤としても利用されている。[ 10 ]
ヒ素の毒性はよく知られているにもかかわらず、三酸化ヒ素は伝統的な中国医学で使用されており、砒霜（中国語：砒霜、ピンイン：pīshuāng、直訳：砒霜）として知られています。ファウラー溶液など、信用を失った特許薬の中には、酸化ヒ素の誘導体を含むものもありました。[ 11 ]
三酸化ヒ素は、急性前骨髄球性白血病（APL）と呼ばれる癌の一種を治療するために使用されます。 [ 6 ]これは、全トランスレチノイン酸（ATRA）などの他の薬剤に反応しない場合、または新たに診断された症例の初期治療の一部として使用されることがあります。[ 6 ]この初期治療には、三酸化ヒ素と全トランスレチノイン酸（ATRA）の併用療法が含まれる場合があります。[ 12 ] [ 13 ]
三酸化ヒ素は、ヒ素およびヒ素含有鉱物を空気中で酸化（燃焼）させるなど、ヒ素化合物の一般的な処理によって生成することができる。その一例として、典型的な硫化ヒ素鉱石である雄黄の焙焼が挙げられる。
製錬や関連する鉱石処理では、環境にリスクをもたらす三酸化ヒ素が発生することが多い。例えば、カナダのジャイアント鉱山では、砒鉄鉱で汚染された金鉱石が大量に処理された。[ 14 ]
しかし、ほとんどの酸化ヒ素は、他の鉱石の処理の揮発性副産物として得られます。たとえば、金や銅を含む鉱石によく含まれる不純物である砒鉄鉱は、空気中で加熱すると三酸化ヒ素を放出します。このような鉱物の処理は、数多くの中毒事例を引き起こしており、[ 15 ]鉱山が閉鎖された後、残った三酸化ヒ素廃棄物は環境上の危険をもたらします（たとえば、ジャイアント鉱山の場合のように）。中国でのみ、ヒ素鉱石が意図的に採掘されています。[ 8 ]
実験室では、三塩化ヒ素の加水分解によって調製される。[ 16 ]
As 2 O 3 は、ヒ素鉱石(立方晶) とクローデタイト(単斜晶)の 2 つの鉱物として自然界に存在します。どちらも、ヒ素を豊富に含む鉱床の酸化帯で発見される比較的まれな二次鉱物です。[ 17 ] [ 18 ]
三酸化ヒ素は両性酸化物であり、その水溶液は弱酸性である。そのため、アルカリ溶液に容易に溶解して亜ヒ酸塩を生成する。[ 19 ]
三酸化ヒ素は酸には溶けにくいが、塩酸には溶ける。[ 20 ]
無水HFとHClで処理すると、三酸化ヒ素は対応する三ハロゲン化物に変化する。[ 21 ]三臭化物と三ヨウ化物は、それぞれ濃臭化水素酸とヨウ化水素酸を使用して作られる。 [ 22 ]
オゾン、過酸化水素、硝酸などの強力な酸化剤によってのみ、五酸化ヒ素As₂O₅またはその対応する酸が生成される。[ 21 ] : 601
容易に燃焼して五酸化リンになる三酸化リンとは異なり、三酸化ヒ素は容易に酸化されない。
還元により、条件に応じて単体ヒ素またはアルシン（AsH₃）が生成する。[ 21 ]： 593-594
三酸化ヒ素は、有機ヒ素化学への入り口として特別な役割を果たしてきました。18世紀には、三酸化ヒ素と4当量の酢酸カリウム（CH₃CO₂K）を組み合わせると、「カデットの発煙液」と呼ばれる生成物が得られることが発見され、これはしばしば最初の有機金属化合物と考えられています。カデットの発煙液は、カコジル酸（（CH₃ ） ₂As ） ₂Oとカコジル（（CH₃ ） ₂As ）₂の誘導体です。[ 24 ]
三酸化ヒ素は、フェニルマグネシウムブロミドと、次の理想化された式で示されるように反応します。[ 20 ]
他の多くの酸化物と同様に、三酸化ヒ素は遷移金属オキシアニオンと縮合してポリオキソメタレートを生成します。このようなクラスターの多くは、 X線結晶構造解析によって特徴付けられています。[ 25 ] これは酢酸銅(II)水溶液と反応して、パリグリーンとして知られるCu( C2H3O2 ) 2・3Cu(AsO2 ) 2を生成します。[ 26 ] [ 27 ]
800 °C (1,470 °F)未満の気相では、三酸化ヒ素はAs 4 O 6の式を持ち、 P 4 O 6と同形である。800 °C (1,470 °F) を超えると、As 4 O 6がN 2 O 3と同じ構造を持つ分子As 2 O 3に解離することが顕著になる。3 つの結晶形 (多形) が知られている。110 ° C (230 °F)を超える高温の立方体形は分子As 4 O 6を含み、関連する 2 つのポリマー形がある。[ 28 ]どちらも単斜晶として結晶化するポリマーは、O 原子を共有するピラミッド型のAsO 3ユニットのシートを特徴とする。[ 29 ]ポリマー形の 1 つ (当時 II は知られていなかったため、おそらく I) が最も安定な形であると思われる。[ 30 ]
液体の状態はポリマー状であり、ガラスを形成できると考えられている。液体とガラスは、ポリマー結晶形態と同じ一般的なタイプの結合を持つ。[ 31 ]
他の無機ヒ素化合物と同様に、三酸化ヒ素は生物にとって有毒です。三酸化ヒ素は消化器系から容易に吸収されます。100mg は致命的となる可能性がある。[ 8 ]
慢性ヒ素中毒はヒ素中毒症として知られています。この障害は製錬所の労働者や飲料水に高濃度のヒ素が含まれている人々に影響を与えます（0.3～0.4 ppm）であり、ヒ素系医薬品を長期間服用している患者にも見られます。飲料水や医療用として三酸化ヒ素を長期間摂取すると、皮膚がんを引き起こす可能性があります。銅鋳造所の従業員または近隣住民として三酸化ヒ素の粉塵に曝露された女性を対象としたある研究では、生殖障害（流産率の高さ、低出生体重、先天性奇形）も指摘されています。
オーストリアには、いわゆる「シュタイアーマルクのヒ素摂取者」と呼ばれる人々が住んでおり、彼らは三酸化ヒ素の致死量をはるかに超える量を摂取しても、目立った害はなかった。ヒ素は、アルプスなどの高地での激しい作業を可能にすると考えられている。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]