2012-11-10

蝦 + 維他命C = 死人???

+ 維他命C = 死人???

很多年前我就聽說過這個說法,但從來沒有相信過,也沒有認真對待過。最近又有人老調重彈,因此我覺得有必要仔細計算一下--不為論證甚麼、亦不為發表甚麼論文,只想自娛自樂,複習一下電化學知識。

那種說法不是亳無根據的,看來。他們說,蝦裡面含有大量五價砷(As2O5),而維他命C(維生素C、抗壞血酸)是還原劑,能夠將五價砷還原成三價砷(即:As2O5 + 2e- --> As2O3 + O2),後者即砒霜。

但是,化學並非“氧化劑 + 還原劑 --(氧化還原反應)--> 氧化產物 + 還原產物”此般簡單的。抗壞血酸能不能還原As2O5、能夠還原到甚麼程度,不仔細算一算還真說不清楚。這還未考慮動力學,即反應速率的問題。有些反應能夠進行得很徹底,卻可能需要幾萬年時間才達到平衡......

幾經辛苦,總算找到了五價砷和抗壞血酸的電極反應式,查到各自的標準電極電勢。當我對着能斯特方程感到一籌莫展,慨嘆自己的電化學知識生鏽之際,忽然想到了另一些問題:

Q1: 人們都說蝦的砷含量特別高,但“特別高”究竟有多高?

我Google了一下(木有下載論文的VPN, T﹏T),很快找到了參考文獻1,其中有下表:


它是說,蝦米的砷含量最高,達到4323.1642微克/磅,其次是生蠔,熟蝦則為106.0464微克/磅。應該說,這個結果是不規範的,看看表裡面,樣品質量(Mass)才4位有效數字,結果卻居然有7~8位,可見作者的分析化學基礎不是很好。無論如何,本文就用這個結果作參考值吧!

換算一下,4323.1642微克/磅,就相當於1.961mg/kg,即每公斤蝦米裡含有1.961毫克砷元素,熟蝦中的砷含量則約為蝦米的1/40。

Q2: 砒霜是眾所周知的毒藥,但究竟有多毒呢?需要多少的砒霜,才能置人於死地呢??

對此我又Google了一下, 這次找到參考文獻2(陰公,根本就不是文獻嘛 =='),裡面有以下這段話:


它說,有紀錄以來,無機砷對人類的最低致死劑量是70~180mg。

我再維基百科了一下,裡面說As2O3的大鼠經口LD50是14.6 mg/kg,意思是,假設你有一批大鼠,每隻都重3.0kg,你要毒死其中的一半(下標的50指的是50%),就需要給每一隻都餵14.6mg/kg * 3.0kg(體重)= 43.8mg的砒霜;或者說,如果上述LD50值也適用於人類的話(人類是沒有LD50數值的,原因不用說了吧?!),假設你體重60.0kg,如果你吃下14.6mg/kg * 60.0kg(體重)= 876mg的砒霜,就有一半機會死掉。

接下來,我們就用最最最保守的致死劑量,即70mg,來計算一下要吃多少的蝦才可能被毒死。

小結: Q1告訴我們,蝦米的砷含量最高,每公斤蝦米裡含有1.961毫克砷元素;Q2則告訴我們,要把人毒死,最少最少要吃70mg的砷元素。

現在我們假設,蝦米裡的所有砷元素都能轉化成砒霜(管他是被維他命C,還是被甚麼東西還原的~)。

每公斤的蝦米中含有1.961mg的砷元素,而我們需要70mg,即是多少蝦米呢?

70mg / 1.961mg = 35.70kg!!!
換言之,要吃35.70kg的蝦米,才有可能產生足夠的砒霜。 35.70kg,差不多是兩桶水的重量。還未毒死,早已經撐死了!!!別忘了,這還是蝦米的情況,如果是生鮮蝦,請將35.70kg乘上40倍。

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有一點我不太確定,70mg的致死量,究竟是指As元素呢,還是As2O3呢,還是其他的無機砷化合物呢??文獻2沒有寫清楚。

如果70mg是指As2O3的,那麼上述的35.70kg蝦米應該乘以這個係數:

M(As) / M(As2O3) = 74.92g/mol / 197.8g/mol = 0.3788

換言之,現在需要的蝦米數量是:35.70kg * 0.3788 = 13.52kg。無疑是少了很多,可仍舊很誇張。

總括而言,各位放心食蝦吧!(甲狀腺異常人士除外)

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 <以下部分路人請無視>

未解的問題:文章最開頭談到用能斯特方程計算所需的抗壞血酸數量,這裡把所有反應式和方程寫出來,方便日後研究。也請各位指教指教。

 (抗壞血酸的化學式相對比較複雜,不詳細寫了,以下OAA、RAA分別表示抗壞血酸的氧化態和還原態,下標AA是抗壞血酸Ascorbic Acid的縮寫)


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