日本大百科全書(ニッポニカ) 「ヒ素」の意味・わかりやすい解説
ヒ素
ひそ
arsenic
周期表第15族に属し、窒素族元素の一つ。ヒ素の化合物は洋の東西を問わず古くから知られ、天然に産出する鶏冠(けいかん)石や雄黄(ゆうおう)（石黄(せきおう)）については紀元前400年ころまでに、その薬理作用などがアリストテレスによって記載されているが、ヒ素が単体として遊離されたのは13世紀の神学者アルベルトゥス・マグヌスによる。錬金術の盛んな16世紀にはヒ素がいろいろな金属と結合し、銅に塗ると銀のようにみえることなどから、金属変換の重要な要素と考えられた。名称はギリシア語の雄黄arsenikonに由来する。日本語では江戸時代の蘭学者である宇田川榕庵(ようあん)の『舎密開宗(せいみかいそう)』に「亜爾攝尼究母（アルセニキユム）、砒(ひ)」と記されている。砒は砒石、砒霜（酸化ヒ素）からきたものである。明治以降は砒素が用いられている。
［守永健一・中原勝儼］
存在と製法
天然に遊離して産出することもあるが、雄黄（石黄）As2S3、鶏冠石As4S4、硫砒(りゅうひ)鉄鉱FeAsSなど、おもに硫化鉱物として存在する。そのほかにヒ華、単斜ヒ華などの酸化物やヒ化物などの鉱物が知られる。銅または鉛の製錬に際し副産物として得られる。硫化鉱を焙焼(ばいしょう)して三酸化二ヒ素As2O3とし、加熱昇華させて精製したのち、木炭で還元すると金属を得る。純度の高いものは、いったん塩化ヒ素とし、これを蒸留して精製してから、水素で還元してつくったヒ素を温度勾配(こうばい)をつけて電気炉中で昇華精製する。純度99.99999％以上のものが得られる。
［守永健一・中原勝儼］
性質
灰色ヒ素、黄色ヒ素（立方晶系、比重1.97）および黒色ヒ素（無定形、比重4.73）の3変態が知られる。四面体形四原子分子As4を含む黄色ヒ素はヒ素の蒸気を急冷してつくられる。しかし、すぐに金属光沢をもつ普通のヒ素すなわち灰色ヒ素または金属ヒ素とよばれる安定形に変わる。黄色ヒ素の構造は白リンと同じで、金属ヒ素は黒リンに似た構造をもち、いくらか導電性がある。空気中で熱すると三酸化二ヒ素を生じ、ハロゲンとも容易に反応する。濃硫酸・硝酸に溶けて亜ヒ酸、濃硝酸に溶けてヒ酸となる。酸素があると塩酸にも溶けて塩化ヒ素(Ⅲ)をつくる。アルシン（ヒ化水素）AsH3を熱分解すると黒色ヒ素を生じる。
［守永健一・中原勝儼］
用途
合金添加剤に用いられる。銅に少量加えると耐熱性を増し、鉛に加えると硬さを増すなどの特徴をもち、主として鉛‐アンチモン系の軸受合金などに添加される。最近は高純度ヒ素の用途が開けつつある。ヒ化ガリウムGaAs、ヒ化インジウムInAsなどの化合物半導体として、また半導体への添加剤として用いる。とくにGaAsは赤色あるいは赤外発光ダイオード、マイクロ波素子、集積回路、半導体レーザー、太陽電池などに用いられる。ヒ素の硫化物、高純度ヒ素の単結晶は赤外線をよく通すので赤外線写真用レンズ、フィルターなどに用いられる。
［守永健一・中原勝儼］
毒性
単体ヒ素には毒性がない（あるいは弱い）と考えられているが、ヒ素の化合物は有毒で農薬用に使われるが、生物への蓄積を恐れて他のものに置き換えられつつある。三酸化二ヒ素はガラスの透明度をあげたり脱色したりする目的で少量添加される。ヒ素化合物には強い毒性をもつものが多い。
［守永健一・中原勝儼］
ヒ素（データノート）
ひそでーたのーと
ヒ素（灰色ヒ素）
元素記号 As
原子番号 33
原子量 74.9216
融点 817℃（28気圧）
沸点 ―
比重 5.73
結晶系 三方
昇華点 613℃
元素存在度 宇宙 7.2（第36位）
（Si106個当りの原子数）
地殻 1.8ppm（第51位）
海水 3.7μg/dm3