Arsen

Hööftartikel: Isotopen vun Arsen
Iso	VN	t_½	VO	VE (MeV)	VP
⁷³As	nee	80,3 d	ε	-	⁷³Ge
⁷³As	nee	80,3 d	γ	0,05D, 0,01D, e	-
⁷⁴As	nee	17,78 d	ε	-	⁷⁴Ge
			β⁺	0,941	⁷⁴Ge
			γ	0,595; 0,634	-
			β^-	1,35; 0,717	⁷⁴Se
⁷⁵As	100 %	As is mit 42 Neutronen bestännig.

Arsen is en cheemsch Element ut de Serie vun de Halfmetallen, dat in’t Periodensystem in de Stickstoffgrupp to finnen is, mit dat Atomteken As afkött warrt un de Atomtall 33 hett. Je na Modifikatschoon kann Arsen metallsch oder nichmetallsch Egenschoppen opwiesen. Vörkommen deit dat tomeist as Sulfid, ganz roor blots gediegen.

Arsenverbinnen sünd al siet de Antike begäng. Se sünd hoochgiftig, warrt aver liekers as Bestanddelen vun eenige Heelmiddel. Arsen warrt ok to’n Doteeren vun Halfleiders un as Bestanddeel vun III-V-Halfleiders as Galliumarsenid bruukt.

Historie

De Naam vun dat Element geiht direkt torüch op dat greeksche αρσενικόν (arsenikón), wat de Beteken weer för dat Arsenmineral Auripigment un sik al bi Dioskurides in’t 1. Johrhunnert findt. De greeksche Beteken schient ehr v Oorsprung in’t Middelpersische al-zarnik (goldklöört) to hebben. Volksetymologsch is de Naam verkehrterwies vun dat greeksche Woort arsenikós afleidt worrn, warrt stark oder Männlich bedüdt. De Beteken Arsen is eerst siet dat 19. Johrhunnert in Bruuk. Dat Atomteken weer 1814 vun Jöns Jakob Berzelius vörslahn.

De eerste nawiesbor Kontakt vun Minschen mit Arsen weer in’n 3. Johrdusend v. Chr. un keem togang in de Hoor vun de in’t Gletscheries in de Alpen funnen Mumie, de algemeen as „Ötzi“ begäng worrn is. In de Hoor leet sik Arsen in gröttere Mengden nawiesen, wat vun de Archäologen as Henwies sehn warrt, dat de Mann Kopper verarbeidt hett. Kopperierz is faken mit Arsen verunreinigt.

In de klass’schen Antike weer Arsen as de Arsensulfiden Auripigment (As₂S₃) un Realgar (As₄S₄) begäng, de t. B. vun den Greeken Theophrastos beschreven weern. Un ok de Philosoph Demokrit wüss in’t 2. Johrhunnert v. Chr. över Arsenverbinnen Bescheed. De Leidener Papyrus ut dat 3. Johrhunnert lett dorop sluten, dat se nütt weern, üm Sülver golden to farven un Kopper witt.

Alchemistisch Teken för Arsen

De röömsch Kaiser Caligula schall in’t eerste Johrhunnert en Projekt to’n Herstellen vun Gold ut Auripigment in Opdrag geven hebben. De Alchemisten hebbt nawiesbor al Arsenverbinnen kennt, wiel de in dat antike Wark Physica et Mystica nöömt weer. Se vermoden en Verwandtschop mit de Elementen Swevel un Quecksülver. Arsen(III)-sulfid (Arsenik) weer as Malerfarv in Bruuk, as Middel üm Hoor wegtomaken nu ok as Heelmiddel vun Lungenkrankheiten to’n Behanneln vun buten un vun binnen.

In’t Middelöller weer Arsenik in’n Rook vun Hütten, also de Stoff in’t Afgas vun metallurgsch Avens, funnen worrn. Albertus Magnus hett üm 1250 to’n eersten mol de Herstellen vun Arsen dör Redukschoon vun Arsenik mit Kahl beschreven. He warrt dorüm as Opdecker vun dat Element ansehn, ok wenn’t Henwiesen gifft, dat metallsch Arsen ok fröher al herstellt worrn is. In’n 16. Johrhunnert hett Paracelsus dat in de Heelkunnen mit inföhrt. Ungefäähr to lieken Tiet sünd Arsenmiddel ok in dat chines’sch Nakieksel Pen-ts' ao Kan-mu vun den Aptheker Li Shi-zhen beschreven. De Schriever sülvst wiest sünners op den Bruuk as Pestizid op de Riesfelder hen.

Dat gele Auripigment weer in’n 17.Johrhunnert bi de nedderlännschen Malers as Königsgeel begäng un geern bruukt. För Restauraters is dat en Rutfordern, wiel sik dat Pigment över de Johren in Arsenik ümwannelt un vun de Lienwand afbröckelt.

Siet 1740 weern Arsenstoffen in Europa mit Spood in’n Plantenschuul insett. 1808 is dat aver wedder verboden worrn, vun wegen de hoge Giftigkeit. Nafolgend weer Arsen bi’t Bliegeten, sünenrs för Gewehrkugeln, bruukt. Liekers den slechten Roop vun’t Arsenik as Moordgift, weer Arsen in’n Anfang vun’n 19. Johrhunnert en vun de bedüdensten Middels gegen Asthma.

In de Tiet weer Arsen ok in Form vun Kopperarsenaten in Farven as dat Pariser Gröön insett, womit Tapeten druckt worrn sünd. Man bi hoge Luftfuchtigkeit hebbt sik disse Pigmenten dör Spaakbefall in flüchtige, giftige Verbinnen ümwannelt, de in eenige Fäll to chronisch Vergiften föhrt hebbt. So warrt ok de fröhe Dood vun Napoléon Bonaparte in’t Exil op St. Helena op en Arsenvergiften dör Tapetenfarv torüchföhrt.

Aver ok in’n Krieg is Arsen verwennt worrn. In’n Eersten Weltkrieg weer Arsen in cheemsch Kampstoffen as Blaukrüüz oder Lewisit insett. Bi de Oppers veroorsaken de över de Lungen un de Huut gresig Pien un sworsten Schaden an’n Lief.

Vörkamen

Gediegen Arsen ut’n Bargwark in’n Elsass.

Arsen kummt meist överall in lütte Konzentratschonen vun bit to 10 ppm in’n Bodden vör. In de Eerdkrust is Arsen ungefäähr so faken as Beryllium un Germanium. Dor sünd vun 1 Million Massendele 1,5 den Arsen totoorden. Arsen is dormit dat 53. fakenste Element.

As gediegen Schörenkobalt is dat nich so faken to finnen. In massiv Form as elementar Mineral kummt dat t. B. in St. Andreasberg in’n Harz vör oder in de Ierzbargen vör, aver ok in Frankriek, Italien, de USA un in Russland. Fakener sünd metallsch Verbinnen mit Antimon (Allemontit) un Kopper (Whitneyit).

Tomeist findt man Arsen as Sulfiden, vermischt mit annere Sulfidierzen. An’n verbredsten dorvun sünd Realgar (As₄S₄), Auripigment (As₂S₃) un de Arsenkies (FeAsS), wat dat bedüdenste Arsenierz is. Wietere Arsenverbinnen sünd: Cobaltit ((Co,Fe)AsS), licht Rootgleihierz (Ag₃AsS₃), Gersdorffit, Arsenkopper (Cu₃As), Löllingit, Enargit (Cu₃AsS₄), Rammelsbergit, Safflorit un Sperrylit. Arsenaten warrt faken in phosphorhollig Stenen funnen, wiel se en lieke Löslichkeit hebbt.

De Hööftvörkamen vun verweertbor Ierzen leegt hüüt in Russland, Sweden, Frankriek, Mexiko un Chile. Man in de Hööftsaak warrt Arsen bito wunnen bi’n Afbo vun annere Ierzen as vun Kopper, Blie oder Kobalt oder bi’n Phosphatafbo. 1986 sünd weltwiet üm un bi 48.000 Tünnen Arsen (As₂O₃) produzeert woorn, 1988 harr Sweden de gröttste Produktschoon mit 10.000 t. In düütschland weer dat in dat lieke Johr 360 t. De Reserven weltwiet warrt op över 10 Millionen Tünnen taxeert.

In’n Water un in de See kummt Arsen blots in lütte Sporen vör (ungefäähr 1,6 ppb), wiel Arsen blots swor in Water to lösen geiht. In de Luft is Arsen as Arsen(III)-oxid-Partikels to finnen. Vulkanutbröök sünd dorvör as natürlich Bornen utfunenn worrn, de tohopen üm un bi 3.000 t in de Atmosphäär püstern doot. Wietere 20.000 t warrt dör Bakterien in orgaansch Verbinnen as Trimethylarsin freesett. En groten Deel stammt ok ut dat Verbrennen vun fossile Brenstoffen as Kahl un Eerdööl. Dör den Stratenverkehr kommt noch mol 120 t dorto (Weert vun 1990). De Butenluftkonzentratschoon liggt twüschen 0,5 un 15 ng/m³.

Winnen un Dorstellen

Arsen fallt in bruukbor Mengden as Biprodukt bi’t Winnen vun Kopper, Blie, Kobalt oder Gold an. Dar is de Hööftborn vör de kommerziell Nütten vun Arsen.

Dör thermisch Redukschoon vun Arsen(III)-oxid mit Koks oder Iesen un dör Hitt maken vun Arsenkies (FeAsS) oder Arsenikalkies (FeAs₂) ünner Luftafsluten in liggende Toonrohren kann dat wunnen warrn. Dorbi sublimeert dat elementar Arsen, dat an kole Bavenflachen wedder fast warrt.

$\mathrm {FeAsS(s)\rightarrow FeS(s)+As(g)}$

Arsenkies geiht uteneen in Iesensulfid un elementar Arsen.

$\mathrm {FeAs_{2}(s)\rightarrow FeAs(s)+As(g)}$

Arsenikalkies geiht uteneen in Iesenarsenid un elementar’t Arsen.

För de Halfleidertechnik warrt Arsen bruukt, wat en Reinheit vun över 99,99999% opwiesen mutt. Dat warrt dör Redukschoon vun mehrmols destilleert Arsen(III)-chlorid in’n Waterstoffstroom herstellt:

$\mathrm {2\ AsCl_{3}+3\ H_{2}\rightarrow 6\ HCl+2\ As}$

Arsentrichlorid reageert mit Waterstoff to Chlorwaterstoff un elementar Arsen.

Fröher weer Arsen ok dör Aublimatschoon ut Lösen in fletig Blie tüügt. Dorbi warrt de Swevel in de Arsenierze dör dat Blie bunnen. De Reinheit weer aver för den Bruuk in de Halfleidertechnik nich hooch noog. En annere Möglichkeit is dat Utkristalliseeren bi hoge Temperaturen ut smölt Arsen oder de Ümwanneln in Monoarsan, en anslutend Reinigen un denn twei maken in Arsen un Waterstoff bi 600 °C.

Egenschoppen

Komplexverbinnen, R sünd de Liganden.

Arsen höört tohopen mit Stickstoff, Phosphor, Antimon un Wismut to de 5. Hööftgrupp, de baven ok as Stickstoffgrupp betekend woorn is. Arsen hett en relativ Atommasse vun 74,92160 un en Atomradius vun 124,5 pm. In kovalente Binnen warrt de en beten lütter (121 pm). Bi’t Ioneseeren warrt de butensten Elektronen afgeven, wodör sik de Radius bannig verlüttert op 34 (58) pm bi As⁵⁺ (As³⁺). In Komplexverbinnen leegt üm dat As⁵⁺Kation veer Liganden, As³⁺ is vun söss ümgeven. Man Arsen gifft dat nich faken in eendüdig ionische Form.

De Elektronegativität is mit de vun’n Phosphor to verglieken. Ünner Normaldruck sublimeert Arsen bi en Temperatur vun 616 °C un geiht dormit direkt vun de faste Phaas in de Gasphaas över. Arsendamp is zitronengeel un is bit ungefäähr 800 °C ut As₄-Molekülen tohopensett. Över 1700 °C leegt As₂-Molekülen vör.

Arsen hett verscheeden Oxidatschoonsstopen twüschen -3 un +5 je na Verbinnen. Mit elektropositiv Elemeneten as Waterstoff oder Metallen entstaht Verbinnen, wo Arsen de Stoop -3 innimmt, t. B. in Monoarsan (AsH₃) un Arsenkopper (Cu₃As). Mit elektronegativ Elementen as Suerstoff, Swevel oder Chlor hett Arsen de Oxidatschoonstallen +3 oder +5.

metallsch, grau Arsen.

As de anneren Elementen ut de Stickstoffgrupp kummt ok Arsen in ünenrscheedliche Modifikatschonen vör. Anners as bi’n Stickstoff sünd hier aver de twee-atomigen Molekülen As₂ nich vun Bestand. An Steed dorvun bildt Arsen kovalente Nettwarken ut.

Grau Arsen

Schichtstruktur vun’t graue Arsen.

Dat graue oder metallsche Arsen is de bestännigste Form. Dat hett en Dicht vun 5720 kg/m³. De Kristallen sünd grau as Stahl, hebbt metallschen Gleem un leidt den elektrischen Stroom.

Vun de Struktur her is de graue Arsen ut Schichten vun bülgig Arsen-Sössringen opboot, de sik in de so nöömte Sesselkonformatschoon befindt. De Arsen-Atomen bildt en Dubbelschicht, wenn man sik de Struktur vun de Siet bekiekt. Disse Lagern is düchtig kompakt. Sünnerlich Atomen vun de nächste ünnere oder bövere Schicht sünd vun en Betogsatom meist liek wiet weg as de nächste ut de sülve Schicht. Disse Opbo föhrt dorto. dat de graue As-Modifikatschoon – jüst as bi Antimon un Wismut – teemlich sprööd is. Dorüm warrt disse dree Elementen faken ok as Spröödmetallen betekend.

Geel Arsen

Wenn Arsendamp, dat normalerwies ut As₄-Tetraeders besteiht, gau afköhlt warrt, denn bildt sik dat metabestännige gele Arsen mit en Dicht vun 1970 kg/m³. Disse Form is ok ut Tetraeders obboot un leidt as Nichmetall keen elektrischen Stroom. Dat kristalliseert ut Swevelkohlenstoff un bildt kuubsch, stark lichtbrekend Kristallen, de na Knuuvlook röökt. Bi Ruumtemperatur, un sünners gau ünner Inwarken vun Licht, wannelt sik dat gele Arsen in grauet Arsen üm.

Swatt Arsen

Vun’t swatte Arsen gifft dat twee ünnerscheedlich Formen. De amorphe swatte Form entsteiht bi’t Afköhlen vun Arsendamp an Bavenflachen mit Temperaturen vun 100-200 °C. Dit amorphe Arsen liggt as een Oort Glas vör, so as ok de rode Phosphor. De Dicht liggt twüschen 4700 un 5100 kg/m³. Disse ;odifikatshoon wannelt sik baven vun 270 °C in de graue, metallsche Form üm. Warrt amorphet, swattet Arsen ünner Biwesen vun Quecksülver op 100 bit 175 °C ophitt’, kummt dorut dat metabestännige orthorhombische swatte Arsen tostannen, wat mit den swatten Phosphor to verglieken is.

Bruun Arsen

As bin’n Phosphor entstaht bi de Redukschoon vun Arsenverbinnen in waterig Lösen Mischpolymerisaten. Dorbi warrt Hydroxyl-Gruppen vun en Deel vun de free’en Valenzen vun’t Arsen bunnen. Disse Oort warrt as bruun Arsen betekend.

Verwennen

Arsen findt Verwennenas Tosatz bi Blielegeeren, wat de Fastigkeit verbetert. Dat Blie lett sik ok beter geten. Sünners de fien struktureerten Platten in Akkumulaters weern anners nich to geten.

verscheden grote Wafer.

Historsch weer Arsen bedüdend Bestanddeel vun Kopperlegeeren, de drodör beter to verarbeiten weern. De göttlich Smeed Hephaistos werr in de greekschen Mythologie as Hinkpoot dorstellt. Sien Hinken kööm vun en sliekend un chroonsch Arsenvergfiten, de ok vör de antiken Gödder nich anhollen hett. Metallsch Arsen weer fröher manchmol ok bruukt, üm matt Bavenflachen op Metalldele to kriegen, wat’n höger’t Öller vörtomaken.

Hoochreinet Arsen speelt en bedüdende Rull in de Elektronik för Galliumarsenid-Halfleiders oder III-V-Halbleiders (vun wegen de Kombinatschoon vun Elementen ut de 3. un 5. Hööftgrupp), un ok för Epitaxieschichten op Wafern in de Form vun Indiumarsenidphosphid un Galliumarsenidphosphid. De warrt för Hoochfrequenzboelementen bruukt as Integreert Schaltkreisen (ICs), Lüchtdioden (LEDs) oder Laserdioden (LDs). Anfang 2004 geev dat weltwiet blots dree Herstellers vun hoochrein Arsen, twee in Düütschland, een in Japan.

Arsenverbinnen warrt bito in eenige Länner in’n Wienanbo gegen Schadensmakers insett, as Fungizid in de Holtweertschop, as Holtschuulmiddel, in Rottengift oder to’n Farvwegmaken in de Glasherstellen. De Insetten is ümstreden, wiel de Verbinnen (tomehrst Arsen(III)-oxid) düchtig giftig sünd.

Verwennen as Heelmiddel

De Verwennen vun arsenhollig Mineralen as Heelmiddel si al dör de Schrievers ut de Antike Hippokrates un Plinius betüügt. Se weern gegen Fever, to’n Stärken un in de Behanneln vun Migrään, Rheuma, Malaria, Diabetes un Tuverkoloos insett. In’n 18. Johrhunnert is en Mischen ut Kaliumarsenit un Lavendelwater as „Fowlersche Lösen“ begäng worrn, dat lang as Wunnermiddel gellt hett gegen Fever, as Heelwater un sogar as Aphrodisiakum. In Düütschland weer Kaliumarsenit as Deel vun disse LÖsen bit in de 1960er Johren in Bruuk bi de Behanneln vun Psoriasis.

En Opswung geev dat för de arsenhollig Middel Anfang vun’t 20. Johrhunnert as Harold Wolferstan Thomas un Anton Breinl 1905 markt hebbt, dat Atoxyl Trypanosomen dood maken dee, welke de Slaapsüük utlösen deen. De Folgprodukt, Tryparsamid, weer lange Tiet in Afrika as bedüden Middel gegen de Süük insett. Dordör künn de Epidemie ingrenzt warrn, barg aver de Gefahr, dorvun blind to warrn. Dat in de 1950er Johren wieterverbeterte Melarsoprol warrt noch bit hüüt insett, wiel keen wirksom Nafolgmiddel verföögbor is.

Andreven dör dat de Wirken vun’t Atoxyl, hett Paul Ehrlich dat arsenhollig Salvarsan (cheemsch: Arsphenamin) utklamüstert, wat 19190 in de Behanneln vun Syphilis inföhrt worrn is. Dat Middel stellt de eerste Antibotisch wikrend Middel dor un weer Vörbild för de Sulfonamide, de bit vundaag bruukt warrt. Lange Tiet weer dat ok gegen Dysenterie insett.

Erst 2002 is in Europa dat arsenikhollig Heelmiddel Trisenox tolaten worrn to’n Behanneln vun promyelozytäär Leukämie. Dat Wirken in de Krebstherapie warrt ok op de antiangioneogenetsch Wirken torüchföhrt.

Biologisch Bedüden

De biologsch Bedüden för den Minschen is noch nich vullstännig klor. Arsen warrt as Sporenelement ansehn, Mangeltostännen sünd aver bit hüüt blots bi Deerten nawiest worrn. Schüll dat redig en notwännig Bruuk geven, liggt de Mengde bi weniger as 0,01 mg. Demgegenöver warrt aver mit dat Eten jeden Dag bit to 1 mg Arsen opnahmen, so dat Mangel nich tostanenn kommen kann. De Mengde is aver ok nich hooch noog, üm gefaährlich to wesen. Sünners veel Arsen is in Seefruchten as Musseln oder Garnelen. Jüst de bit to 175 ppm. Man vermodt, dat Arsen dör de Binnen an free’e Thiolgruppen in Enzymen jehmer Wirken hinnern kann.

Löslich Arsenverbinnen warrt licht över’n Magen-Darm-Trakt opnahmen un binnen 24 Stünnen in’n Lief verdeelt. Den gröttsten Deel dorvun findt man in de Muskeln, Knaken, Neren un in de Lung. Bi’n Minschen is Arsen tohopen mit Thallium so goot as in jedet Liefdeel nawiest worrn. Bloot bargt bit to 8 ppb Arsen, in de anneren Liefdelen gifft dat en Andeel twüschen 0,1 un 1,5 ppm. in de Hoor, liggt de Andeel mit 1 ppm ’n beten sieter. De Gesamtandeel in’n Lief vun’n dörsnittlich utwossen Minsch is ungefäähr 7 mg.

Orgaansch Arsenverbinnen as de ut Fisch un Seefruchten kommende Dimethylarsinsüür, Trimethylarsin un Arsenobetain warrt so goot as unverännert na twee bit dree Daag wedder över de Neren utscheed. Anorgaansch Verbinnen warrt in de Lebber in Monomethylarsonsüür (MMAA) un Dimethylarsinsüür (DMAA) ümwannelt un anslutend ok över de Neren utscheed.

Bi Planten föhrt Arsen to en höger Kohlenhydrat-Ümsetten. De Bännert Soomfarn (Pteris vittata) nimmt dat Element vör allen ut den Bodden op un kann bit to 5% vun sien Drööggewicht an Arsen opnehmen. Ut den Grund warrt disse gau wassend Plant as biologsch Reinmaker op arsendörsett Boddens insett.

För velen Deerten is Arsen en essentiell Sporenelement. Höhner und Rotten wiest t. B. Stören vun’t Wasdom bi arsenfree’e Nohren. Dat hangt vermodlich mit den Influss vun Arsen op dat Verstoffwesseln vun de Aminosüür Arginin tohopen. Veele Algen un Kreeftdeerten bargt organsche Arsenverbinnen.

Arsen föhrt butendem to starkere Billen vun Rode Blootkörpers. Dorüm is Arsen fröher to dat Fudder för Swien un Fedderveeh mischt worrn, üm en snellere Mast möglich to maken. Trainers vun Rennpeer hebbt Arsen so ok illegal för Doping nütt. Vundaag kann de Tosatz vun Arsen in de Nohren aver licht in’n Urin nawiest warrn.

De stimuleerend Wikren vun Arsen künn villicht fröher ok de Grund wesen hebben för dat Arseniketen in’t Alpenrebeet. In’n 17. Johrhunnert schüllt dor de Inwahners tweemol ni de Week bit to 250 mg Arsen to sik nahmen hebben, de Männer anschienend, wiel dat bi’t Arbeiten in de Hööch helpen dee, de Froenslüüd, wiel dat mehr Farv in’t Gesicht brocht hett. De Saak weer in de Wetenschop lang as Määrken afdoon, man in de Alpen, hett 1875 en Buer in Biwesen vun Facklüüd 400 mg Arsentrioxid innahmen, de later ok in’n Urin nawiest worrn sünd. Disse Mengde liggt wiet över dat Dubbelte vun de döödlich Dosis, hett aver keen Utwarken op den Buer wiest. Lieke Geschichten warrt ut de chilensch Atacamawööst vertellt, wo dat Drinkwater hooch belast is, aber de Inwahners keen Vergiftung wiest. Dorüm geiht man hüüt dorvun ut, dat man sik physiologsch an Arsen gewöhnen kann.

Sekerheit

Arsen-Stoff kann licht tünnern.

Dreeweertige lösliche Vebinnen vun Arsen sünd hooch giftig, wiel se wichtig biocheemsch Vörgäng bi stöört. Dorbi kummt dat woll nich to en direkt Inwarken oder Verännern vun de DNS, aver Arsen nimmt de Steed vun Zink-Ionen in Metallothionein (Zink-Finger) in maakt dordör wichtige Proteinen inaktiv. Arsen(III)- un Zink(II)-Ionen hebbt lieke Ionenradien un dormit en lieke Aktivität to disse Zink-Finger-Proteinen.

En akute Vergiften mit Arsen veroorsaakt Rammen, Övelkeit, Speen, inneret Blöden, Dörfall un Koliken bit hen to Neren- un Kreisloppverseggen. Bi swor Vergiften föhlt sik de Huut fuchtig un kolt an un de Bedrapene kann in’t Koma fallen. 60 bis 170 mg Arsenik gellt för Minschen as döödlich (LD₅₀ = 1,4 mg/kg Körpergewicht). De Bedrapen blifft meist binnen mehrere Stünnen bit wenige Daag dood vun wegen dat Verseggen vun de Neren, Hart un Kreisloop.

Chronisch Belasten mit Arsen kann de Huut krank maken un Schaden an de Blootbahnen maken, wat to’n Afstarven vun de bedrapen Delen föhrt (Black Foot Disease). Bito künnt böösoortig Tumoren an Huut, Lung, Lebber un Harnblaas utlöös warrn. De chronische Vergiften föhrt eerst to’n Affallen vun’t Hämoglobin in’n Bloot, wat en reaktiv Polyglobulie to Folg hett. Butendem warrt dör Arsen över de Tiet de Phosphor in dat Adenosin-Triphosphat (ADT) uttuscht, wat de Atenkeed entkoppelt.

Metallsch Arsen is dorgegen blots en beten giftig, wiel sik dat nich lösen deit un dorüm ok vun’n Lief nich opnahmen warrn kann. Liekers mut ok metallsch Arsen mit grote Vörsicht bruukt warrn, wiel sik an de Luft gau dat giftige Arsenik billn kann.

Grenzwert

In veele Länner kummt kationsch Arsen in’n Grundwater vör. Dör Atwaschen vun Arsen-hollig Ierz drinkt weltwiet över 100 Millionen Minschen belast Water. Sünners in Indien, Bangladesch un Thailand, wo in’n 20. Johrhunnert tallriek Bornen bohrt worrn sünd, üm vun dat mit Bakterien versüükt Banvenflachenwater op Grundwater utweken to künnen, hett disse Belasten vun’t Drinkwater to chronisch Vergiften in wieten Deele vun de Bewahners föhrt, woran vörher nümms dacht hett. Woneem de Lüüd vun dat Problem weet, is dat aver licht, dat Arsen cheemsch ut dat Water ruttokriegen.

De Weltgesundheitsorganisatschoon (WHO) raad siet 1992 en Grenzweert vun 10 μg/l för Arsen in’t Drinkwater an. In veele Länner in Europa un de USA warrt de Grenz aver jümmer noch nich schapt. In Düütschland liggt de Konzentraschoon siet 1996 sieter. De EU hett den Grenzweert siet 1999 övernahmen. Dör nee’e Gefahrstoffverorden is in Düütschland dat Verarbeiten vun Arsen-hollig Middeln mit mehr as 0,3 Gewichtsprozent nich mehr verlööft. Man weltwiet warrt Arsen in de Galvanikindustrie in de Zinksmölt togeven, wat bi Temperaturen üm 470 °C to’t Verdampen vun Arsen föhrt. Dorbi warrt, wenn ok blots för kotte Tiet, de Grenzwerten üm bit to dat 1000-fack överdrapen. Un dat lieke gellt ok för dat giftig Cadmium.

Afriekern

Üm ionisch Arsen ut dat Drinkwater ruttokriegen gifft dat Verfohren, de op Adsorpschoon an Aktivkahl, aktiveert Aluminiumoxid oder Iesenhydroxid baseert. Bito warrt ok Ionenuttuscher verwennt. En annere Möglichkeit is, Arsen dör Planten ut den Bodden ruttonehmen un in de Blööd to spiekern. För’t Reinigen vun Drinkwater kann ok de dickstelig Waterhyazinth bruukt warrn, de Arsen sünners in de Wörteln inlagert un dat dor binnt. Orgaansch Verbinnen künnt ok mit Help vun Poggenstöhl afboot warrn.

In Bangladesch warrt en Methood vun en Swiezer Forscherinrichten versocht, de mit en transparent Plastikbuddel un Zitronensaft utkummt. Sünnenlicht oxideert dorbi dat Arsen, dat denn mit de Stoffen in’n Zitronensaft utfällt warrt. Mit disse bannig günstig Methood kann de Arsenbestand üm 75 bit 90% sieter maakt warrn.

Gegenmiddel

Bi akute Vergiften help als Antidot („Gegengift“) swevelhollig Komplexbillners as Dimercaptopropansulfonsüür (DMPS), Unithiol un Succimer, de ok bi swore Vergiften noch helpen künnt – solang de Vergiften fröh noog faststellt warrt. För de Behanneln vun chronische Vergiften sünd disse Middel aver ümstreden. Ok Aktivkahl kann dat Arsen noch mehrere Stünnen na de Opnahm binnen un denn to’n Utscheeden bringen.

Nawies

Flammenklöör vun Arsen

Arsenverbinnen wiest bi’t Verbrennen en fahlblau Klöör, man so recht kloor is de nich, as dat Bild wiest. De Vörproov op Arsen mit en Phosphorsoltperl wiest keen Klöör. Bi de so nöömte Gleihrohrkenproov warrt Arsenverbinnen hitt maakt, de dorbi denn deelwies sublimeert un sik an kole Bavenflachen in Form vun swatt Arsen, witt Arsen(III)-oxid oder geel Arsentrisulfid wedder daalslaht.

De klass’sche Proov in de Chemie un ok in de Gerichtsmedizin för’n Nawies vun Arsen is de Marshsche Proov:

$\mathrm {As_{2}O_{3}+6Zn+12H^{+}\rightarrow 2AsH_{3}+6Zn^{2+}+3H_{2}O}$

De dör atomar Waterstoff licht to reduzeerend arsenhollig Proov kummt mit Soltsüür un’n Stück Zink in en Reagenzglas. In’n Biwesen vun Arsen entsteiht Arsenwaterstoff, de bi Hitt aver wedder verfallt un an en kolt Porzellanschaal en Belag maakt („Arsenspegel“).

Bi de Bettendorfsche Proov oxideert Arsen in konzentreerte Soltsüür unafhangig vun de Oxidatschoonstall tweeweertige Tinn-Ionen, wobi elementar Arsen utfällt.

$\mathrm {2As^{3+}+3Sn^{2+}\rightarrow 3Sn^{4+}+2As}$

Warrt Magnesium-Ionen to en ammoniakalschen, ammoniumchloridholligen Lösen vun Arsenat geven, kummt en kristallin Nedderslag vun Magnesiumammoniumarsenat-Hexahydrat tostannen:

$\mathrm {AsO_{4}^{3-}+Mg^{2+}+NH_{4}^{+}+6H_{2}O\rightarrow MgNH_{4}AsO_{4}\cdot 6H_{2}O}$

Arsenat reageert mit Magnesiumionen, Ammoniumionen un Water to Magnesiumammoniumarsenat-Hexahydrat.

En wieteren Nawies vun Arsen(at) in waterige Lösen is dat Utfällen mit Ammoniummolybdat. De gele Nedderslag löst sik swor in Süren, aver goot in Basen:

$\mathrm {H_{2}AsO_{4}^{-}+22H^{+}+3NH_{4}^{+}+12MoO_{4}^{2-}\rightarrow (NH_{4})_{3}[As(Mo_{3}O_{10})_{4}\cdot aq]+12H_{2}O}$

Arsenionen künnt ok mit Help vun Ionenuttuscher-Chromatografie un Atomabsorptschoonsspektroskopie (AAS) nawiest warrn. Dat Lienenspektrum wiest in’t ultravigelett Rebeet bi en Bülgenläng vun 230 nm eenige starke Spektrallienen op.

Verbinnen

Arsenwaterstoffen

Verbinnen vun Arsen mit Waterstoff (Arsanen) sünd in’n Vergliek mit de Gruppennavers Stickstoff un Phosphor nich so bestännig un dat gifft ok blots en poor dorvun. To Tiet sünd dree Arsanen begäng:

Arsenwaterstoff, de ok Monoarsan oder Arsin nöömt warrt un de Formel AsH₃ hett, is en bedüdend Utgangsstoff för’t Herstellen vun Galliumarsenid in de Halfleiderindustrie.
Diarsan (As₂H₄)
Triarsan (As₃H₅)

Halogenverbinnen

Mit de Halogenen verbinnt sik Arsen as AsX₅ un As₂X₄, wobi X jümmers vör en Halogen steiht:

Arsen(III)-fluorid (AsF₃)
Arsen(V)-fluorid (AsF₅)
Arsen(III)-chlorid (AsCl₃)
Arsenpentachlorid (AsCl₅)
Arsentribromid (AsBr₃)
Arsentriiodid (AsI₃)
Diarsentetraiodid (As₂I₄)

Suerstoffverbinnen

De bedüdendste Suerstoffverbinnen vun Arsen is

Arsen(III)-oxid (As₂O₃),

dat as Gas in Form vun Dubbelmolekülen As₄O₆ vörliggt un op de Halfleideregenschoppen vun Arsen hendüüd. En wichtige Suerstoffsüür is de

Arsensüür (2 H₃AsO₄ · H₂O).

De Solten dorvun sünd de Arseniten oder Arsenaten, se verhollt sik liek de Phosphiten un Phosphaten. En Bispeel is dat

Kalziumarsenat (Ca₃(AsO₄)₂ · 3 H₂O), dat in Plantenschuulmiddels vörkummt.

En historsch bedüdenden Farvstoff is es Kopper-Arsen-Oxid, dat as

Swienforter Gröön (Cu(AsO₂)₂·Cu(CH₃COO)₂ begäng weer.

Swevelverbinnen

De twee bedüdensten Arsensulfiden, de ok as Mineralen in de Natur vörkommt, sünd

Arsenmonosulfid (Realgar, As₄S₄)
Arsen(III)-sulfid (Auripigment, As₂S₃)

Arsen-Metall-Verbinnen

wichtige Vebrinnen mit annere Metallen sünd

Galliumarsenid (GaAs), wat en bedüden Halfleider is
Nickelarsenid (NiAs)
Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs)

Orgaansch Verbinnen

Liek de Aminen un Phosphinen gifft dat ok ensprekende Arsen-Verbinnen, de as Arsinen betekend warrt, t. B.:

Dimethylarsin (AsH(CH₃)₂)
Trimethylarsin (As(CH₃)₃), wat en Fungizid is.

De Arsoranen hebbt Verbinnen as R₅As, wobi R₅ för fief - mitünner ok verscheeden - organsche Gruppen steiht. En Bispeel is

Pentaphenylarsen (As(C₆H₅)₅)

Fehlt en Grupp, blifft en eenfach positiv Ion torüch, dat as Arsoniumion (AsR₄)⁺ betekend warrt. Vergliekbor mit de Carbonsüren, kann Arsen twee Klassen vun orgaansch Süren billn:

Arsinsüren (RR'AsOOH)
Arsonsüren (RAsO(OH)₂)

Bito sünd Heteroaromaten mit Arsen as Heteroatom begäng:

Arsabenzol, is en Benzolring besteiht, bi den en Kohlenstoffatom dör Arsen uttuscht is.
Salvarsan (C₆H₃OH(NH₂)(AsH₂)) hett ok en Benzolring un weer as Heelmiddel gegen Syphilis in Bruuk.

Vun Aren gifft dat ok homozyklische Vebinnen, as

Pentamethylcyclopentaarsen (AsCH₃)₅
Hexamethylcyclohexaarsen (AsCH₃)₆,

de ut Fief- oder Sössringen ut Arsenatomen bestaht, an de sik jümmer een Methylgrupp bunnen hett. Ok Arsenpolymere laat sik dorstellen. Dat sünd lange Kedenmolekülen, de as Polyarsinen betekend warrt. Opboot sünd se ut en zentraal „Strickledder“ ut Arsenatomen, an de na buten op jeder Siet een Methylgrupp bunnen is. De Formel is darno (AsCH₃)_2n, wobi de Tall n wiet över 100 liggen kann. Polyarsine wiest düüdliche Halfleideregenschoppen.

Arsen in Film un Literatur

Dat Element Arsen is sotoseggen beropen as en Moordgift, wat historsch dör Opteken beleggt is un Ingang funnen hett in tallriek Literatur un Filmen. Bi dat Gift dreiht sik dat aver nich üm Arsen sülvst, man jümmers üm Arsenverbinnen.

Vörsettlich Arsenvergiften sünd ut Italien un Frankriek överlevert, un in Düütschland hett in Bremen de Serienmöörderin Gesche Gottfried 15 Lüüd mit Arsen doodmaakt. De Möörders bleeven faken in’n Düstern, wiel lütte Mengden Arsen bit 1836 nich nawiest warrn kunnen. Eerst as James Marsh, de na em nöömte Proov utfunnen harr, künn man ok lütte Sporen vun dat Element opspören. Man ok darno güng dat Vergiften noch wieter, wiel Arsen jo man in Pestiziden un Herbiziden licht to kriegen weer. Un to’n annern leet sik de chronisch Gaav vun Arsen fein ok as Süük vörtüüschen.

Veel Johren hett man glöövt, dat Napoléon Bonaparte ok vörsettlich mit Arsen ümbrocht worrn is. Tomindst weer in sien Hoor en düchtig Konzentratschoon dorvun nawiest worrn. Man vundaag gifft dat annere Gedanken dorto. So is dat möglich, dat dat Arsen eerst na sien Dood bigeven weer, üm de Hoor to konserveeren – wat to de Tiet woll faken maakt weer. Denkbor is ok, dat he to veel vun dat dormalig Wunnermiddel vnu de Fowlersche Lösen to sik nahmen hett. An’n wohrschienlichsten gellt aver vundaag de Theorie, dat Arsen dör Spaak op de Tapeten ut de arsenhollig Farv freesett worrn is. De hoge Arsenkonzentratschoon kunn 1980 in en Materialproov vun en Notizbook nawiest warrn.

Friedrich Schiller greep Arsen as Gift in sien börgerlich Truerspeel „Kabale und Liebe“ op, woneem de junge Major Ferdinand vun Walter eerst sien Leefste un later sik sülvst vergift. Man in dat Stück geiht dat mit dat Doodblieven in en poor Minuuten, wat so natüürlich nich funkschonert.

In den Roman „Madame Bovary“ vun Gustave Flaubert maakt de Hööftfigur an’n End Sülvstmoord mit Arsen in de From vun en witt Pulver. Flaubert, de ut en Dokterfamilie stammen de, beschrifft de Vergiften un den gresig quaalvullen Dood düchtig akkerat.

Un ok de Wark vun de britsche Krimischrieverin Agatha Christie geiht op Arsen torüch: In’n Eersten Weltkrieg harr se in en Aphteek utholpen. As een Dag en gröttere Mengde Arsen ut en afslaten Schrank verwinnen de un ok nich wedder opfunnen weer hett er dat to ehrn eersten Roman „The Mysterious Affair at Styles“ (dt.: Das fehlende Glied in der Kette) anstött, de dree Johr later publizeert weer un ehr Beropen maakt hett.

Astrid Lindgren lett sogor in ehr glieknöömt Kinnerbook den beropen Detektiv „Kalle Blomquist“ de Marshe Proov anwennen, üm en Stück mit Arsen vergift Schokolaad to ünnersöken.

Begäng is opletzt ok dat Theaterstück „Arsenic and Old Lace“ (dt.: Arsen und Spitzenhäubchen) vun Joseph Kesselring, worin twee oole Froenslüüd en ölleren Mann mit en Mischen ut Arsen, Strychnin un Zyankali vergift. Dat is ok vun Frank Capra verfilmt worrn mit Cary Grant, Peter Lorre un Priscilla Lane in de Hööftrullen.