“对于碳基生物
错。
主要问题在于化学概念不清晰:1. 元素、单质、化合物的区别?2. 什么是毒性?3. 毒性如何衡量?
弄懂以上三个问题后,你会知道:1. 我们无法谈论「元素的毒性」。只有具体的某一种物质才能考察其毒性。2. 我们无法离开中毒的途径谈论某一种物质的毒性。
接下来,我们煮起火锅随便聊聊。
1. 砒霜是不是最毒的化合物?
有关砷的毒物,人们最津津乐道的就是砒霜了。
以上节选自维基百科半數致死量。
以大鼠、口服的LD_{50}
数据来看,河豚毒素的毒性是砒霜的40倍,2,3,7,8-TCDD的毒性是砒霜的700倍。显然,砒霜不是最毒的。
2. 单质砷是不是最毒的单质?
单质砷至少有灰砷、黄砷和黑砷三种同素异形体。黄砷具有类似白磷的As_{4}分子结构,毒性较大。虽然缺乏LD_{50}
数据,不过可以定性比较。我们必须先谈谈中毒的原理。毒物必须先被人体吸收才能引起中毒,人体无法直接吸收单质砷。单质砷一般以三价砷和五价砷的形式被吸收,并累积在组织和体液中。[1] 所以最终问题还是回到砷化合物的毒性上面。
根据曹锡章《无机化学》(第三版),在常温下砷单质在水和空气中都比较稳定,不和稀酸反应。在活泼性上,这货输给了白磷。
行走江湖,阁下难道没听过大名鼎鼎的^{210} Po?
通过LD_{50}
数据对比,钋210的毒性是氢氰酸的250,000倍[2]。1微克钋210便足以毒死一个成年人,这才是江湖小报公认的「最毒元素」。
但是苛求科幻小说严格正确,会显得这人太无聊。能从莫名其妙的话里听出其中科学性的部分,这才有意思。
3. 为什么电影里要说砷,而不是其他元素?砷中毒的机理是什么?
亚砷酸盐可以抑制乙酰辅酶A(-CoA )和琥珀酸脱氢酶( )的形成。二者的重要性……谁来给个比喻。
碳基生物体内诸多关键物质(比如DNA、RNA、ATP、磷酸化蛋白)都含有磷酸根,而砷酸盐进入人体后可置换磷酸根,这是相当致命的。比如极可能抑制己糖激酶[3]。总之,所有含磷酸根物质参与的生理过程都将被抑制。
从影响的广泛性来说,称其为King of 也不为过。(放射性元素没有参与排名)
图片来源: in Food and Water