Arsen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Arsenprobe. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Position im Periodensystem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Symbol | As | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nachname | Arsen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ordnungszahl | 33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe | fünfzehn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zeitraum | 4 th Zeitraum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | p . blockieren | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementfamilie | Metalloid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronische Konfiguration | [ Ar ] 3 d 10 4 s 2 4 p 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronen nach Energieniveau | 2, 8, 18, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomare Eigenschaften des Elements | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 74.921595 ± 0.000006 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius (berechnet) | 115 Uhr ( 114 Uhr ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 119 ± 16 Uhr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van-der-Waals-Radius | 185 Uhr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustand | ± 3, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität ( Pauling ) | 2.18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid | Schwache Säure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionisierungsenergien | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 9,7886 eV | 2 e : 18.5892 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 28,351 eV | 4 e : 50,13 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 62,63 eV | 6 e : 127,6 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Einfache physikalische Eigenschaften des Körpers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Normalzustand | Solide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Allotrop im Standardzustand | Graues Arsen ( rhomboedrisch ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Andere Allotrope | Arsengelb ( kubisch raumzentriert ), Arsen schwarz ( orthorhombisch ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volumenmasse |
5,72 g · cm -3 (grau); 1,97 g · cm -3 (gelb); 4,7 - 5,1 g · cm -3 (schwarz) |
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Kristallsystem | Rhomboeder | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Härte | 3.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Farbe | metallic grau | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusionspunkt |
817 ° C ( 28 bar ), kein Schmelzen bei Normaldruck |
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Siedepunkt | 613 ° C (Sublimation) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusionsenergie | 369,9 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verdampfungsenergie | 34,76 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molarvolumen | 12,95 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dampfdruck |
7,5 × 10 –3 mmHg ( 280 °C ); 7,5 × 10 –2 mmHg ( 323 °C ); |
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Massenhitze | 330 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrische Leitfähigkeit | 3,45 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 50 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verschiedene | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100.028.316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EG | 231-148-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vorsichtsmaßnahmen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Achtung H410, P261, P273, P311, P301 + P310, P501, H410 : Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung P261 : Einatmen von Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dämpfen / Aerosol vermeiden. P273 : Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P311 : GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P301 + P310 : Bei Verschlucken: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P501 : Inhalt / Behälter ... zuführen. |
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WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D1A, D2A, D1A : Sehr giftiges Material, das sofortige schwerwiegende Wirkungen verursacht D2A : Sehr giftiges Material, das andere toxische Wirkungen verursacht Angabe zu 0,1% gemäß der Inhaltsstoffliste |
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Transport | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
60 : Material giftig oder einen geringen Grad an Toxizität präsentiert UN - Nummer : 1558 : ARSENIC Klasse: 6.1 Label: 6.1 : Giftige Stoffe Verpackung: Verpackungsgruppe II : mäßig gefährliche Stoffe;
60 : Material giftig oder einen geringen Grad an Toxizität präsentiert UN - Nummer : 1562 : arsenical DUST Klasse: 6.1 Label: 6.1 : Giftige Stoffe Verpackung: Verpackungsgruppe II : mäßig gefährliche Stoffe; |
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IARC- Klassifizierung | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe 1: Krebserzeugend für den Menschen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Einheiten von SI & STP, sofern nicht anders angegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Das Arsen ist das chemische Element der Ordnungszahl 33, bezeichnet mit dem Symbol As. Der dem einzelnen Körper entsprechende Silber ist ein kristalliner Festkörper.
Arsen (aus Gruppe V (Pniktogene, das sind: N , P , As, Sb , Bi und Mc )) hat Eigenschaften, die zwischen denen von Metallen und Nichtmetallen liegen , wie Antimon, dem es nahe steht. Es wird allgemein als Halbmetall betrachtet . Es ist ein hochgiftiges Element und ein seit 2005 in Europa regulierter Schadstoff (durch eine Richtlinie von 2005 ).
Die Gruppe der Pniktogene zeigt eine zunehmende Tendenz, stabile Sulfide statt Oxide zu bilden. Ebenso werden Ionen auf Basis von As, Sb und Bi durch Schwefelwasserstoff in Lösung ausgefällt.
Arsen ist dem Phosphor chemisch sehr ähnlich , einem nichtmetallischen Element, das ihm in der gleichen Gruppe vorangeht. Es soll sein "chemisches Analogon" sein . Es hat auch eine große Analogie zu dem schwereren halbmetallischen Antimon, das ihm in der Gruppe folgt.
Dieses aus der Antike bekannte Material ist auch ein endokriner Disruptor.
Arsen hat 33 bekannte Isotope mit Massenzahlen von 60 bis 92 sowie mindestens 10 Kernisomere . Nur eines dieser Isotope, 75 As, ist stabil, was Arsen zu einem monoisotopen Element macht . Dieses Isotop ist auch das einzige in der Natur vorkommende, daher ist Arsen auch ein einkerniges Element . Seine Atommasse beträgt 74,921 60 (2) u .
Die stabilsten Arsen- Radioisotope sind 73 As mit einer Halbwertszeit von 80 Tagen, gefolgt von 74 As (17,7 Tage) und 76 As (1 Tag). 78 As hat eine Halbwertszeit von 90 Minuten, aber alle anderen Isotope haben eine Halbwertszeit von weniger als 1 Stunde und die meisten von weniger als 1 Minute.
Polymorphes Einkörper-Arsen kommt im nativen Zustand in mindestens zwei allotropen Varietäten vor, die alle definierte Mineralarten der Kategorie der nativen Elemente sind , nämlich natives Arsen und Arsenolamprit . In den alten Minen von Sainte-Marie-aux-Mines wurden große Massen von einheimischem Arsen gefunden, die sich langsam durch die Einwirkung von saurem Wasser aus Bergbauinfiltrationen angesammelt hatten.
In der Natur kommen recht häufig Arsenide und Sulfoarsenide des Eisens, Nickels oder Kobalts vor, die eine leichte Kombination des Elements Arsen mit Schwefel und vielen Metallen bezeugen. Arsen wird oft mit Antimon in Verbindung gebracht, wie Stibarsen beweist . Insbesondere wird es häufig mit Edelmetallen wie Gold und Silber in Verbindung gebracht.
Es ist ein störendes Element, das gelegentlich in Goldvorkommen vorkommt . Er wird von Metallarbeitern als Feind angesehen. Mehrere Bergbauunternehmen meiden es, aber die Mutigsten und Hartnäckigsten werden belohnt . Der Einsatz hochqualifizierter Arbeitskräfte kann den negativen Beitrag dieses Elements kompensieren. Die Expertise in der tiefen Tellurförderung zusammen mit hochrangigen Geologen ist ein wesentlicher Vorteil für das Unternehmen, das die Lagerstätte betreibt.
Es ist auch in verschiedenen ionischen Formen oder als lösliche Kombinationsverbindungen in Mineralwässern, in Spuren oder manchmal in nicht zu vernachlässigenden Mengen vorhanden. Somit wurden die Gewässer des Mont Dore als Arsenika qualifiziert.
Die Clarke beträgt 5 g pro Tonne. Arsen ist daher kein sehr seltenes Element. Es ist in vielen anderen Mineralien, insbesondere Arsen- , Arsenate , einige Sulfosalze ( alloclasite , Kobaltite , Enargit , lautite , luzonite , pearceite , Proustit ...).
Der Haupt Erz, jedoch ist der mineralische Verbindung mispickel , ein Eisen Arsenopyrit , wo Schwefel und Arsen ersetzt werden können. Die Extraktion von Mispickel (FeAsund FeS 2) scheint alt: Ein zylindrischer Retortenheizer mit Zusatz von Gusseisen war erforderlich. Der einzelne flüchtige Körper Arsen stieg im oberen Zylinder auf.
FeAs festes Eisenarsenid, assoziiert mit Mispickel + FeS 2 Pyrit assoziiert mit erhitztem Mispickel → Als flüchtiger Dampf eingefangen, dann Abscheidung auf kalter Oberfläche + FeS dichtere feste MasseEine Aktivkohledestillation ermöglichte die Reinigung des Arsenmaterials.
Denkbar sind übrigens das Realgar AsS ("rotes Arsen") und das Orpiment As 2 S 3. ("Gelbes Arsen") wie andere Mineralien.
In sehr niedriger Dosierung ist es ein Spurenelement, in höheren Dosen jedoch ein stark toxisches Gift.
Über den Arsenkreislauf ist wenig bekannt, aber es wird geschätzt, dass terrestrische Bakterien jährlich etwa 26.000 Tonnen flüchtiges methyliertes Arsen produzieren, das in den Ozean gelangt. Hinzu kommen 17.000 Tonnen pro Jahr durch Vulkane und rund 2.000 Tonnen pro Jahr durch Winderosion des Bodens. Die Sedimente fangen Seeleute ein, die für einige Zeit aber bioverfügbar bleiben. Diese Ströme sollten mit der Produktion durch menschliche Aktivitäten verglichen werden, die in den 1990er Jahren weltweit auf etwa 30.000 Tonnen pro Jahr geschätzt wurde.
Eine geringe Menge Arsen ist in allen Meeresorganismen vorhanden. Aus nicht vollständig geklärten Gründen sind Wirbellose und vor allem Muscheln (Muscheln, Austern, Jakobsmuscheln, Jacques) im Hochwasser häufiger kontaminiert (10 bis 30 ug · L -1 im Allgemeinen) als die in den Ästuaren lebenden. Spitzenwerte der Meeresverschmutzung lassen sich beispielsweise in der Nähe von Munitionsdeponien in der Ostsee beobachten.
Hohe Werte (z. B. 2.739 µg · L -1 beim Polychaeten Tharyx marioni werden in stark belasteten Gebieten beobachtet. Bei Fischen sind Konzentrationen von 5 bis 100 µg · L -1 üblich, niedriger bei Planktonfressern ( Bar , Makrele , Hering ) (5 bis 20 mcg · L -1 ) und höher in Fischoberseiten von Nahrungsnetzen (130 bzw. 230 ug · L -1 für Conger und Katzenhai )
der Inhalt von Plattfischen ( Schollen , Seezungen , Flundern ) reichte von 10 bis 60 ug · L- 1 in Frankreich in den 1990er Jahren .
Es ist ein einfacher metalloider Körper , der drei allotrope Formen hat : gelb, schwarz und grau.
Die gelbe allotrope Form As 4ist nichtmetallisch und hat eine tetraedrische Struktur. Es wird durch schnelle Kondensation von Arsendampf gewonnen. Es ist das Analogon von P 4und vor allem Sb 4.
Die allotrope Form, manchmal auch als halbmetallisch bezeichnet, As blackist stabiler. Es ist das Analogon zu schwarzem Antimon von schwarzem Phosphor. Die Reflexion ist deutlich metallisch, sie leitet Wärme und Elektrizität mäßig. Konkret handelt es sich um einen einfachen chemischen Körper, einen spröden Festkörper mit einer Dichte von etwa 5,7 (5,725 rein), eisengrau bis metallgrau, mit metallischem Glanz.
Auf 300 ° C erhitztes Arsen beginnt zu sublimieren, ohne zu schmelzen. Die Sublimation ist bei 613 °C schnell und vollständig . Dämpfe kondensieren an kälteren Wänden oder Oberflächen und bilden nach und nach Rhomboeder . Der deutsche Chemiker Mitscherlich hat als Dampfdichte dafür 10,37 unter dem Dampfdruck unbelastet ein molares Volumen von 564 °C bis 860 °C gemessen .
Der Schmelzpunkt kann unter höheren Umgebungsdrücken in der Größenordnung von 28 Atmosphären bei 817 ° C erreicht werden . Es kann durch Erhitzen in einem mit einer Lötlampe verschlossenen Rohr geschmolzen werden, dessen unterer Teil mit einem Pistolenlauf versehen ist. Diese Form verhindert eine Verformung des Glases unter dem steigenden Arsendampfdruck.
In Wasser unlösliches Arsen läuft an der Luft an, es wird mit schwarzem Staub bedeckt. Staub und veränderte Oberflächen können mit Chlorwasser gereinigt werden .
Das in verdünntem Sauerstoff erhitzte Arsen, dh das Sauerstoffgas bei niedrigem Partialdruck, unter einer Glocke, ist phosphoreszierend. Steigt die Temperatur oder der Sauerstoffpartialdruck, verbrennt das Arsen mit grünlicher Flamme.
Auf heiße Kohlen projiziert, verflüchtigt sich das Arsen mit einem starken Knoblauchgeruch. Der Dampf reagiert sehr empfindlich auf chemische Oxidation und sehr schnell auf arsenhaltiges Anhydrid As 2 O 3, oder auch arsenige Säure in feuchter Umgebung, in Form von Ablagerungen.
Mit Salpetersäure behandeltes Arsen ergibt Arsensäure, die nur in wässrigem Medium vorliegt. Diese langsame oxidative Reaktion wird manchmal als Auflösung beschrieben.
3 Als kristalliner Feststoff + 5 HNO 3 aq starke konzentrierte Säure + 2 H 2 O → 3 H 3 AsO 4 aq Arsensäure + 5 NO GasDiese Reaktion mit Salpetersäure ist analog zu der des einfachen Körpers P.
Es ist einfacher, den einfachen Körper As zu oxidieren, indem man das Element in basischer Lösung auf seinen höchsten Oxidationszustand bringt als in saurer Lösung.
Als Pulver in einen mit Chlorgas gefüllten Kolben gesprüht, verbrennt das Arsen mit weißer Flamme und hinterlässt eine Ablagerung von AsCl 3. Auch mit den anderen Halogenen verläuft die Reaktion leicht. Somit kann das Bromid AsBr 3 direkt hergestellt werden, Jodide AsI 3und AsI 5, oder sogar Fluoride AsF 3und AsF 5.
Arsenoxid oder Arsen(II)-anhydrid As 2 O 3ist wie Antimonoxid amphoter, was Chemikern einen Halbmetallcharakter dieses Halbmetalls attestiert. Es existiert in drei allotropen Formen. Seine Morphologie kann amorph oder glasig oder sogar kristallin, entweder kubisch oder monoklin sein.
Das Arsentrioxid , Arsenanhydrid oder "weißes Arsen", das fälschlicherweise Arsen genannt wird, der Formel As 2 O 3, ist ein heftiges Gift. Dennoch ist es als Antikrebsmittel bei bestimmten Leukämien indiziert und untersucht ; seine Nebenwirkungen sind Flüssigkeits- und Elektrolytstörungen, Herzrhythmusstörungen , sogar Herzstillstand, der zum Tod führen kann.
Es wird zur Herstellung von Glas oder Kristall verwendet, wenn es nicht durch Antimontrioxid ersetzt wurde , das ebenfalls giftig ist, jedoch nicht der Seveso-Richtlinie unterliegt .
Arsensäure oder Arsenat As 2 O 5 existiert auch.
Die meisten Arsenverbindungen leiten sich insbesondere von Arsensäure (H 3 AsO 4 ) und von den drei Ionen (schwache Acidität) ab: Dihydrogenarsenation (H 2 AsO 4 - ), Wasserstoffarsenation (HAsO 4 2- ), Arsenation (AsO 4 3- ).
Arsenhaltigen Verbindungen (organische oder anorganische) Moleküle sind hauptsächlich verwendet (oder früher verwendet , weil viele jetzt verboten) als Biozide ( Fungizid , Herbizid , Insektizid , Rattengifte, etc.) oder die als eine verwendet wurden Kampfgas in chemischen Waffen entwickelt , während der Erste Weltkrieg .
Ganz ähnlich wie bei Oxiden gibt es mit Schwefel drei gängige Kombinationen: Als 4 S 4, Ass 2 S 3und As 2 S 5
Die Eigenschaften von Arsengas AsH 3kann Phosphin nahe kommen . Das Arsentrihydrid , Arsenidhydrogen oder Arsin der Formel AsH 3Verdampft ein Stoff in einen farblosen, nach Knoblauch riechenden, hochgiftigen Geruch , der vor allem im Ersten Weltkrieg als Giftgas eingesetzt wurde . Arsin verschwindet in alkalischer Lösung. Als Arsenniederschläge kann Arsin als gutes Reduktionsmittel im basischen Medium angesehen werden.
Der Marsh-Test , der darin besteht, Arsen in eine Mischung aus starker Säure und Pulver oder feinen Zinkspänen zu gießen, wobei die Reaktion einen Strom von Arsin oder Arsen-Wasserstoffgas erzeugt und sich in einem Arsenspiegel auf einer vorgeheizten Oberfläche aus Glas oder Porzellan ablagert gilt für die Reduktion einer Arsen- (oder Antimon-)Verbindung. Aber der Arsenspiegel wird im Gegensatz zu Antimon leicht durch eine Lösung von Natriumhypochlorit aufgelöst .
Die anderen Salze und anorganischen Verbindungen sind am häufigsten:
Dies sind insbesondere Arsenobetain und Arsenocholin , die insbesondere in verschiedenen Pflanzen und Meeresorganismen vorkommen. Dies sind auch die Metaboliten von Arsen:
In den in der Natur üblichen Dosierungen sind sie für Warmblüter weniger toxisch, enthalten aber dennoch nicht abbaubares Arsen.
In der Medizin ersetzten sie Arsensalze, die für Mensch und Tier zu gefährlich und heute oft verboten sind (mit Ausnahmen in bestimmten Ländern wie den USA zeitweise, wie Arsenbehandlungsmittel. Holz, Bleiarsenat als Wachstumsregulator für Trauben , oder Calciumarsenat für Golfrasen, das von der EPA in den Vereinigten Staaten zugelassen wurde, nachdem andere nicht-organische Arsene verboten wurden). Sie finden sich insbesondere in bestimmten Herbiziden, die auf nordamerikanischen Golfplätzen oder zur Entsalzung von Baumwolle vor der Ernte weit verbreitet sind.
Die Natriumarsenit wurde in Frankreich an der Rebe als verbotenes Pestizid ( Insektizid verwendet gegen die Motte Rebe , die Apfelwickler Würmer Äpfel und Birnen, Flohkäfer , die Motte , die cochylis und eudemis dann als Fungizid ) nur am 8. November 2001 das Landwirtschaftsministerium unter der Ägide von Jean Glavany und im Jahr 2004 von der Europäischen Kommission . Kurz danach, Weinbauern unterstützt durch die FNSEA verlangten seine reauthorization zu bekämpfen ESCA (auch bekannt als Weinrebe Holzkrankheit , zuerst zwei zugeschrieben Basidiomyceten , die jedoch vermutlich auf einen Komplex von mindestens 5 Organismen sein). Anorganische Arsene, die in Europa oder den Vereinigten Staaten verboten sind, können in einigen Ländern immer noch als Pestizide verwendet werden, und sie haben viele andere Anwendungen auf der ganzen Welt.
Sein Name kommt vom syrischen ܠܐ ܙܐܦܢܝܐ (al) zarniqa , abgeleitet vom persischen زرنيخ zarnikh, was "gelb" und dann " orpiment " bedeutet (natürliches Arsensulfid, das im antiken Griechenland verwendet wurde, um die Haut von Männern auf Fresken zu malen ). Der Begriff wird in der griechischen Sprache in der Form arsenikon ( ἀρσενικόν ) übernommen, was in der Volksetymologie der neutralen Form des griechischen arsenikos ( ἀρσενικός bedeutet wegen seiner hohen Giftigkeit „der das Männchen zähmt“) entspricht. Der griechische Begriff selbst wird im Lateinischen in der Form arsenicum übernommen , was im Französischen Arsen bedeutet . Der Vorname Arsène leitet sich von der gleichen griechischen Wurzel arsen ("männlich") ab.
Das Adjektiv arsenical im Singular, arsenical im Feminin, arsenical im Plural bezeichnet einen Körper oder eine Materie, die Arsen enthält.
In der Frühbronzezeit bestand Bronze oft aus einer Legierung auf Basis von Kupfer und Arsen, weshalb Archäologen diese Zeit manchmal als Bronze-Arsen-Zeit bezeichnen: Als Härter und zur Erhöhung des Glanzes des Metalls wird dieses Arsen je nach auf dem Gehäuse handelt es sich um eine natürliche Verunreinigung von Kupfererz oder es wurde absichtlich als Adjuvans zugesetzt. In der Final Bronze wird diese Arsenbronze durch eine Kupfer-Zinn-Legierung ersetzt, die es ermöglicht, widerstandsfähigere und duktilere Metalle herzustellen (Bronze-Zinn-Zeit).
Während Altertums wurde Arsen noch für die Metallurgie (Härten viele Metalle) verwendet , sondern auch in der Kunst (Pigmente, Lackierung) und die Medizin in zwei anorganischen Formen in ihrem natürlichen Zustand, tri- Arsensulfid (das orpiment Wie 2 S 3 ) und Arsen quadrisulfure ( Realgar As 4 S 4 ). Hippokrates nutzt sie , um V - ten Jahrhundert vor Christus. AD zur Behandlung von Hautgeschwüren. Seitdem wird es in der griechischen und chinesischen Pharmakopöe zur Behandlung oder Eindämmung von Syphilis , Krebs , Tuberkulose oder Malaria verwendet .
Im VIII - ten Jahrhundert , die arabischen Alchimisten Jabir ibn Hayyan ist wahrscheinlich die erste , der zur Herstellung von Arsentrioxid isoliert von seiner Mineralverbindung: Dieses weiße Pulver ohne Geschmack oder Geruch wird es das nicht nachweisbar machen XX - ten Jahrhunderts , weil sie die gleichen Symptome geben als Lebensmittelvergiftung, was ihm den Titel "Gift der Könige und König der Gifte" einbringt .
Albert dem Großen wird zugeschrieben , 1250 als erster das Element Arsen isoliert zu haben .
Im XVII th wird Jahrhundert Arsen als verwendet Gift als „Erbe Pulver“ durch ein Netzwerk , um die hauptsächlich aus Adlige einige Vermächtnisse mit Blut zu beschleunigen.
Die dampfende Flüssigkeit Cadet (Verbindung As 2 (CH 3 ) 4 O, hergestellt 1760 vom Chemiker Louis Claude Cadet de Gassicourt ) ist die erste metallorganische Verbindung , die vom Menschen synthetisiert wurde.
Das 1775 von Carl Wilhelm Scheele erfundene grüne Scheele auf Basis von Kupferarsenat als Pigmentgrün ersetzt das Kupfercarbonat . Pigmentfarbe färbt Tapeten, Kinderspielzeug und wird dann durch das ebenso giftige Schweinfurter Grün ersetzt .
Die Fowler Kaliumarsenit und basiert Entdeckung in 1786 von Thomas Fowler als Medizin und Stärkungsmittel für mehr als 150 Jahren verwendet.
Verbindungen auf Arsenbasis werden in Farbstoffen verwendet, Arsenoxid spielt die Rolle von Beizen , Realgar- oder Orpimentpigmenten, deren Giftigkeit der Ursprung - was sich als falsch herausstellt - der im Theater verbotenen grünen Farbe ist .
Ab 1740 wurde es in Arsen-Saatgutbehandlungen (wie Parisgrün als Insektizid oder Rattengift) gefunden, aber seine Toxizität führte 1808 zu seinem Verbot in dieser Industrie.
1908 entwickelte Paul Ehrlich eine Arsenverbindung, Salvarsan , die als erstes Antiinfektivum und Chemotherapeutikum gilt .
Es wird seit dem Ersten Weltkrieg verwendet, um die Toxizität bestimmter chemischer Waffen (einschließlich Yperit ), insbesondere in Form von Arsin , zu erhöhen . Die Vernichtung von chemischen Waffen nach de- Buchse Operationen war eine Verschmutzung von bleibendem. In Form von Arsin war es in bestimmten chemischen Munitionen des Ersten Weltkriegs und der folgenden Jahre enthalten (hergestellt, nicht verwendet, dann demontiert oder ins Meer geworfen ). Die Arsine werden während des Ersten Weltkriegs als chemische Waffe verwendet , einschließlich der in Granaten "Blaues Kreuz" geladenen. In Frankreich wurde während des Ersten Weltkriegs 1916 Arsen in chemischen Waffen verwendet. Um jedoch die Zivil zu vermeiden , ob diese Produkte als Gift gegen Menschen verwendet werden, ein Dekret legt fest , dass „Artikel 1 st : unlöslich Arsenverbindungen für die Zerstörung von landwirtschaftlichen Schädlingen kann nicht in Art verkauft oder verwendet werden. Sie müssen mit einem Geruchsstoff gemischt und grün gefärbt werden, gemäß der in Artikel ter des Artikels unten angegebenen Formel “ (Dekret vom 15. Dezember 1916).
„Arsenverbindungen zur Abtötung landwirtschaftsschädigender Parasiten dürfen zu diesem Zweck nur in Mischung mit Vergällungsmitteln nach folgender Formel geliefert oder verwendet werden • unlösliche Arsenprodukte 1000 g • Pyridin oder Rohphenol oder Nitrobenzin: 20 g • sulfokonjugiert grün: 2 g ” , Mischung muss vollständig homogen sein. Um das Risiko einer Veruntreuung zu begrenzen, verlangt die Regierung außerdem, dass jeder Handel mit Arsenpräparaten „ein Register führen und vom Bürgermeister oder dem Polizeikommissar paraphiert haben muss . Jedes Arsenpräparat muss in das genannte Register eingetragen werden ” .
Alte Gemälde, die in Museen dem Licht ausgesetzt sind und arsenhaltige Pigmente wie Orpiment verwenden , sehen diese photooxidierte Verbindung in Schwefeldioxid, die die Farbe spröde macht, und in Arsentrioxid (früher als Rattentod verwendet , diese Verbindung wird nicht in ausreichendem Maße freigesetzt) Menge, die für den Menschen gefährlich ist), was der Leinwand eine weißliche Tönung verleiht, daher die Notwendigkeit, die Fenster moderner Museumsräume mit Filtern zu versehen.
Insbesondere in Form von Bleiarsenat wurde es als Pestizid verwendet , das für Benutzer oder Verbraucher behandelter Produkte eine häufige Quelle von Vergiftungen war. Es belastet die Umwelt noch lange nach seiner Verwendung, da Blei und Arsen weder biologisch noch im menschlichen Zeitmaßstab abbaubar sind.
Es gibt mehrere Methoden:
Eine gute analytische Methode muss in erster Linie Interferenzen minimieren, um empfindlich genug zu sein, um gute Nachweis- und Quantifizierungsgrenzen zu erreichen. Diese Grenzwerte müssen niedriger sein als die geltenden nationalen Normen. Darüber hinaus muss die Methode hinsichtlich Linearität, Reproduzierbarkeit, Wiederholbarkeit und Richtigkeit validiert werden. Es ist auch wichtig, die Wiederfindungsrate zu kennen, um die Ergebnisse anzupassen.
Probenentnahme und -lagerungDa es sich bei der Arsenanalyse in der Regel um eine Spurenanalyse handelt, ist es zwingend erforderlich, die Proben in zuvor mit Salpetersäure oder Salzsäure gewaschene und mit demineralisiertem Wasser gespülte Behälter zu entnehmen . Um die Konservierung der Probe zu gewährleisten, muss sie angesäuert sein und darf nicht mit Luft in Kontakt kommen.
Gängige LabortechnikenZur Analyse arsenhaltiger flüssiger Proben gibt es eine Vielzahl von Methoden. Die Wahl der Methode erfolgt nach den gewünschten Nachweisgrenzen und der zu erwartenden Konzentration. Unter ihnen :
Die EPA hat einige Vor-Ort-Analysemethoden validiert.
Die ersten drei basieren auf der Generation von Arsine. Die Messung erfolgt durch Vergleich des Farbumschlags der Lösung mit den dem Kit beiliegenden Farbskalen.
Das vierte Kit verwendet eine voltammetrische Methode.
Tragbare Analysatoren (es gibt auch tragbare Röntgenfluoreszenzgeräte, die teurer sind)
Die Proben werden in der Regel vorher getrocknet und gesiebt. Ihre Solubilisierung erfolgt dann entweder durch Säureangriff auf der Platte oder unter Rückfluss oder durch Säureangriff in einer geschlossenen Mikrowelle, um nichts zu verlieren. Für Arsen in Böden und Sedimenten gibt es jedoch kein standardisiertes Verfahren. Die Probe liegt dann in flüssiger Form vor und ist angesäuert.
Ebenso kann eine direkte Analyse der Probe ohne vorherige Mineralisierung durchgeführt werden.
Gängige LabormethodenBiomethylierung : In Mikrokosmen , Mesokosmen und im Labor wurde gezeigt, dass Mikroben in Boden, Wasser, Sediment oder im Verdauungstrakt Arsen methylieren oder demethylieren und anorganische Arsenarten in organische Formen umwandeln können und umgekehrt.
Einsätze: Die Kenntnis der Arsenspeziesation ermöglicht eine bessere Messung der Umweltauswirkungen und -risiken, da die Art der chemischen Spezies die Bioverfügbarkeit , Toxikologie und Mobilität und Bioturbation von Arsen beeinflusst.
Analytische Implikationen: Eine vollständige physikalisch-chemische Analyse einer Umgebung beinhaltet die Identifizierung und Quantifizierung vieler Arten. Diese können sich jedoch ziemlich schnell ändern, daher ist die Probenstabilität von der Probenahme bis zur Analyse wichtig. Die Gewinnung von Arsen darf seine chemische Form nicht verändern. Analytische Techniken müssen empfindlich, selektiv und schnell sein, um eine Umwandlung der vorhandenen Spezies zu vermeiden.
ProbenstabilitätEs kann durch Zugabe eines Chelatbildners wie EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure) und Kühlen der Proben (bei Raumtemperatur bleiben nur hochkonzentrierte Lösungen stabil) erhalten werden.
Auch die Art der Analyse beeinflusst die Stabilität: Organisches (methyliertes) Arsen ist stabiler als anorganisches Arsen.
ArsenextraktionUm Arsen zu extrahieren, ohne seine chemische Form zu verändern, benötigen Sie ein Lösungsmittel, das den Nachweis nicht beeinträchtigt.
Die Bodenauswaschung ermöglicht es, die Mobilität von Arsen zu realisieren (die von der chemischen Zusammensetzung des Bodens, dem pH- Wert, den Mikroorganismen ... abhängt ). Um das Arsen jedoch schnell zu extrahieren, werden starke Lösungsmittel verwendet, die dann die HPLC-Trennung stören.
TrenntechnikenDie Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ist die am häufigsten verwendete Technik. Somit werden wir die chromatographische Paare verwenden Ionen zu neutraler Spezies der ionischen Spezies (Kationen oder Anionen) zu trennen, die Ionenchromatographie (Anionenaustausch zu entfernen , wie ( III ), As ( V ), MMA, DMA, Kationen zu separaten Arsenobetain, Trimethylarsin Oxid und Me 4 Wie + ).
Als technisches Präparat kann auch die Größenausschlusschromatographie eingesetzt werden .
Die Kapillarelektrophorese wird aufgrund von Störungen durch die Probenmatrix wenig verwendet. Diese Technik wird für die Analyse von Standards oder Proben mit einer einfachen Matrix verwendet.
ErkennungstechnikenDie wichtigsten verwendeten Techniken sind:
Die Toxizität von Arsen hängt von seiner chemischen Natur ab: anorganisches Arsen ist viel giftiger als organisches Arsen (seine Toxizität hängt auch vom Oxidationsgrad ab : As (0)> As ( III )> As ( V )).
Es variiert stark in Abhängigkeit von dem biogeographische und industriellen Kontext, der Beruf, die Art und Weise des Lebens, die Ernährung (vgl Verzehr von Meeresfrüchten , Fleisch fressenden Meeresfischen oder Spiel ) und der geologische und ökologischer Kontext.
Aus Sicht der öffentlichen Gesundheit sind der Embryo , der Fötus und die schwangere Frau a priori anfälliger in Bezug auf Risiken.
In Frankreich ist die „ perinatale Komponente “ des nationalen Biomonitoring bewerteten Programms die Imprägnierung von schwangeren Frauen, in insbesondere mit Arsen (und anderen Metallen und einigen organischen Schadstoffen) während der Überwachung einer Kohorte von 4145 Frauen. Schwanger ( „ Elfe Cohort “ einschließlich Frauen, die 2011 in Frankreich ohne Korsika und TOM geboren haben ). Die Urindosis von 990 schwangeren Frauen, die in die Geburtsklinik kamen, bestätigte die Allgegenwart von Arsen in der Umwelt (und in unserem Körper); in 70 % der analysierten Urinproben ( geometrisches Mittel : 11,0 μg / L; und 15,1 μg / g Kreatinin , d. h. ein Wert nahe dem Mittelwert von Frauen (schwanger oder nicht, in Frankreich und in mehreren Ländern oder Regionen Europas) und Australien, andererseits höher als die in den USA und Kanada gemessenen Werte in der allgemeinen erwachsenen Bevölkerung Diese Arbeit bestätigt eine bereits 2007 gezeigte Überimprägnierung der Franzosen durch Gesamtarsen (im Vergleich zu Nordamerika) durch eine ENNS-Studie ( National Health Nutrition Study durchgeführt von Public Health France ), die zumindest weitgehend mit einem höheren Verzehr von Meeresfrüchten zusammenhängt, die anerkannte Quellen der Arsen-Exposition sind).
Toxikokinetik und StoffwechselSein Absorptions- und Retentionsgrad (Kinetik) durch den Körper sowie seine Modifikation (Metabolisierung) im Körper hängen stark ab von:
Verteilung : Sie erfolgt schnell, sobald das Arsen in den Körper eingedrungen ist. Letztere bindet an Proteinen und neigt dazu, reichern sich in der Leber, Haut, Hautbedeckungen und Lunge (wo es lange nach der Kontamination gefunden werden kann , während sein Blut, triphasic Halbwertszeit beträgt 2-3 Stunden. 30 Stunden und 200 Stunden.)
Metabolisierung : variiert je nach chemischer Spezies. Zum Beispiel wird das fünfwertige Arsen in dreiwertiges Arsen metabolisiert, die (oxidative Methylierung mit Monomethylarsonsäure Säurebildung (MMA methyliert ist). Diese MMA hochtoxischen dreiwertigen und wird dann in Dimethylarsinsäure (DMA) pentavalenten und geringe Toxizität umgewandelt werden.
In Bezug auf die Arbeitsmedizin , suchte Metaboliten in den Urin - Tests sind in der Regel die Kupfer Arsenit , das Natriumarsenit , das pentoxide Arsen , das Arsentrichlorid und Trioxyd Arsen .
Die Halbwertszeit von Metaboliten : Es variiert von 2 bis 6 Tagen (abhängig von dem Ausgang chemischen Spezies ).
Ausscheidung : 70 % der absorbierten anorganischen Arsenverbindungen werden mit dem Urin ausgeschieden. So wird die Hälfte des Arsens in 48 Stunden und 90 % in sechs Tagen eliminiert. Es liegt in Form von monomethylierten Derivaten (und insbesondere in Form von Monomethylarsonsäure ; etwa 25 % der Gesamtmenge), von dimethylierten Derivaten ( Dimethylarsinsäure für etwa 50 %) und in unveränderter Form für den Rest vor.
Die Galle transportiert auch Arsen in den Darm .
Wie im Fall von Blei und Quecksilber exportiert das Blutnetz es auch in die Hautdecken ( Haare , Haare, wo es bis zum Fallen bleibt und darüber hinaus).
Wie bei Blei und anderen Giftstoffen gibt es interindividuelle Unterschiede im Stoffwechsel, die mit Gesundheit, Alter und Geschlecht des Individuums zusammenhängen, wahrscheinlich zumindest teilweise genetisch bedingt.
Akute VergiftungEs manifestiert sich in sofortigen Symptomen, einschließlich Erbrechen , Speiseröhren- und Bauchschmerzen sowie blutigem Durchfall , der zu Kollaps und Tod führt.
Chronische ExpositionsvergiftungDer Arsenismus ist die Exposition gegenüber kleinen Dosen von Arsen (zB durch verschmutztes Trinkwasser). Seine Symptome sind Melanodermie , Hyperkeratose der Hände und Füße, Alopezie und schmerzhafte Polyneuritis , Streifenbildung der Nägel.
Es ist ein Risikofaktor für:
Die ersten sichtbaren Manifestationen sind im Allgemeinen kutan mit einer Zunahme der Pigmentierung . Krebs tritt später auf und es kann mehr als 10 Jahre dauern, bis er auftritt.
Die Aufnahme von Arsen über die Haut stellt laut Manote paradoxerweise kein gesundheitliches Risiko dar.
Arsen wird oft als Gift verwendet , daher der Titel Arsen und Old Laces . Einige Forscher spekulieren , dass Napoleon I sich mit Arsen vergiftet wurde, wegen der hohen Konzentration von Arsen in den Haaren (Arsen in den zu ansammelt Anhängseln des Körpers), jedoch Arsen wurde auch damals als Konservierungsmittel verwendet, daher die Zweifel an dieser Vergiftung; verschiedene Gerichtsverfahren wurden mit einer Arsenvergiftung in Verbindung gebracht, darunter der Fall Marie Lafarge und der Fall Marie Besnard .
Endokrine StörungArsen ist auch ein starker endokriner Disruptor . Dieser gesundheitliche Effekt wurde an Menschen und an Tiermodellen im Labor von 10 bis 50 ppb und in noch viel geringeren Dosen in Zellkulturen dokumentiert , was ihn in einigen Teilen der Welt zu einer besorgniserregenden Kontamination im Trinkwasser und in der Umwelt macht.
Es stört die Steroidrezeptoren für Androgene , Progesteron , Mineralokortikoide und Glukokortikoide sowie die Regulierung von Genen in einer Konzentration von nur 0,01 Mikrometer (ca. 0,7 ppb). Sehr niedrige Dosen verstärkten die Transkription von Hormonmediator-abhängigen Genen, während etwas höhere, nicht-zytotoxische Dosen sie in vivo und in Zellkulturen hemmten. Dies könnte eine der Erklärungen für seine krebserregenden Eigenschaften sein. Bei der Ratte zeigen die histologischen und molekularen Analysen, dass das Arsen die Entwicklung der Prostata bis zur Präpubertät hemmt und "die strukturelle und funktionelle Reifung der Prostata bei pubertären Ratten bei beiden in dieser Studie bewerteten Dosen" (mindestens ab 0,01 mg NaAsO2 pro Liter Trinkwasser während der Vorpubertät und ab 10,0 mg/L in der Pubertät ).
Arsen ist in sehr niedriger Dosierung ein Spurenelement , und bestimmte Organismen (Pilze oder Hefen wie insbesondere Saccharomyces und Bakterien, aber auch bestimmte Pflanzen) haben Anpassungsmechanismen an seine Giftigkeit bei niedriger Dosierung. Aber in der Umwelt - wo es manchmal eine natürliche Verunreinigung des Grundwassers ist , zum Beispiel in Bangladesch - gilt es als Schadstoff jenseits der Ökotoxizitätsschwellen , die je nach chemischer Form und Beschaffenheit des Bodens (Bodenhumus und Eisengehalt) variieren die Bioverfügbarkeit stark kontrollieren). Darüber hinaus hängt die Toxizität von Arsen mit seiner Bioverfügbarkeit und seiner Bioakkumulation zusammen, zwei Faktoren, die vom pedologischen Kontext, aber auch von der Artbildung des Arsens abhängen . Wie bei anderen Giftstoffen wie Quecksilber ist diese Spezies in der realen Umgebung sehr komplex (für ihre beiden Hauptformen; organisch und anorganisch), aufgrund möglicher und häufiger Umwandlungen zwischen chemischen Spezies, die durch Prozesse kontrolliert werden, sowohl biotische als auch abiotische .
Sein Charakter als endokriner Disruptor wird auch in Tiermodellen demonstriert, jedoch mit Folgen und Wirkungsniveaus, die auf Ökosystemebene schlecht bewertet wurden.
Risikokarte für Arsen im Grundwasser
Etwa ein Drittel der Weltbevölkerung trinkt Trinkwasser aus dem Grundwasser. Rund 300 Millionen Menschen beziehen ihr Wasser aus stark mit Arsen und Fluorid belastetem Grundwasser. Diese Spurenelemente sind meist natürlichen Ursprungs und stammen aus durch Wasser ausgewaschenen Gesteinen und Sedimenten. 2008 stellte die Eidgenössische Wasserforschungsanstalt Eawag eine neue Methode zur Erstellung von Risikokarten für geogene Giftstoffe im Grundwasser vor. Dies macht es möglich, effektiver zu bestimmen, welche Quellen kontrolliert werden sollen. 2016 hat die Forschungsgruppe ihr Wissen auf der GAP (Groundwater Assessment Platform) ( www.gapmaps.org) frei zugänglich gemacht . Damit können Spezialisten auf der ganzen Welt ihre eigenen Messdaten laden, einsehen und Risikokarten für Regionen ihrer Wahl erstellen. Die Plattform dient auch als Forum für den Wissensaustausch, um Methoden zur Entfernung giftiger Stoffe aus dem Wasser zu entwickeln.
Sie sind mit dem Kontext und den biogeochemischen und geochemischen Prozessen verbunden Sein Ursprung kann natürlich sein, wird dann oft mit Gold ( Au ), Silber ( Ag ), Kupfer ( Cu ) und Selen ( Se ) in Verbindung gebracht ), aber die meisten Sein Vorkommen in hohen Dosen in den Sedimenten oder im Boden hat einen industriellen Ursprung (Bergbau, Metallurgie, Herstellung von Pestiziden) oder agroindustriell (Arsen-Pestizide, die häufig auf Reisfeldern , Obstgärten , Baumwollkulturen , Golfplätzen verwendet werden ).
All diese Nutzungen sind Quellen nachhaltiger Verschmutzung von Boden, Wasser und Biotopen , deren Ernsthaftigkeit für Gesundheit und Ökosysteme noch immer umstritten ist. Da es als Pestizid weit verbreitet ist und sich nicht abbaut, gilt Arsen als der zweitwichtigste Schadstoff in Böden in den Vereinigten Staaten.
Sowohl in hohen als auch in niedrigen Dosen hochgiftig für Mensch und Tier, die Wirkung bleibt gleich. Das Tier, das es mit der Nahrung aufnimmt, macht keinen Unterschied und stirbt innerhalb von 12 Stunden.
In Bergbaugebieten kommt es häufig zu einer Verschmutzung durch Arsen, wo es die Toxizität anderer Schadstoffe (z. B. Quecksilber in der Umgebung der alten Minen dieses Metalls) verstärken kann. Es kommt auch in und um bestimmte Industriegebiete vor, wo es Böden verschmutzen und Nahrungspflanzen sowie vom Menschen verzehrte Tiere kontaminieren kann.
Ab einer bestimmten Phytotoxizitätsschwelle verändert Arsen durch noch nicht vollständig verstandene Prozesse den Stoffwechsel, hemmt das Wachstum und tötet dann Pflanzen, sowohl Monokotyledonen als auch Dikotyledonen .
Pflanzen sammeln sowohl organische als auch anorganische Formen von Arsen an, aber es ist noch nicht klar, ob sie anorganische Formen in organische Formen umwandeln können. Es ist bekannt, dass die Komplexierung mit Phytochelatin von einer Vielzahl von Pflanzenarten zur Entgiftung von anorganischen und potenziell organischen Arsenformen verwendet wird. Einige Taxa oder Sorten haben sich durch die Entwicklung einer Resistenz gegen Arsenate entwickelt . Während seit langem bekannt ist, dass Arsenit und Arsenat toxisch wirken, indem sie mit -SH-Gruppen reagieren und mit Phosphat im Zellstoffwechsel konkurrieren , wurde auch gezeigt (2002), dass auch oxidativer Stress durch Zellreduktion und -oxidation in Betracht gezogen werden sollte als eine der Erklärungen für die Toxizität dieser Ionen .
Im Gegensatz zu Tieren sind es die nicht-organischen Arsenformen, die für Pflanzen am giftigsten sind, jedoch mit starken Unterschieden je nach Bodenart. Diese bodenabhängigen Unterschiede werden durch eine Bioverfügbarkeit von Arsen in Verbindung mit seiner chemischen Speziation und seinem Adsorptionsgrad an Ton oder Ton-Hum-Komplexen oder organischen Stoffen im Boden erklärt. Die Spanne zwischen dem natürlichen Gehalt des geochemischen Hintergrunds und dem toxischen Niveau für die meisten Pflanzen ist manchmal sehr eng .
Zum Beispiel ist anorganisches Arsen (Metalloid) in Sanden und Schluffen ( geometrisches Mittel (MG) der Phytotoxizitätsschwellenwerte, die in der Literatur angegeben werden 40 mg / kg ) fünfmal toxischer als in Tonböden (wo MG bei 200 mg / kg liegt ). Deshalb gibt es für Arsen keine Bodennorm, da eine Norm für Arsen in Böden an die Bodenart angepasst werden müsste, was die Anwendung erschweren würde.
Fast alle Lebensformen im Boden - außer vielleicht bakteriellen Extremophilen - erscheinen empfindlich gegenüber Arsen, insbesondere seinen anorganischen Formen. Bestimmte mikroskopisch kleine Pilze fangen es ein und könnten, wenn sie Symbionten bestimmter Pflanzen sind, die Übertragung von Arsen aus dem Boden auf die Pflanzen, insbesondere bei Metallophyten , erleichtern oder im Gegenteil (je nach Fall) verlangsamen oder im Gegenteil blockieren außerhalb des Wurzelsystems, im Boden, über ein Protein ( Glomalin ), das einige Autoren empfehlen, zu testen, um mit Metallen kontaminierten Boden zu reinigen. So wehren sich der Wollschwell oder einige andere Arten gegen arsenbelastete Böden.
Ein Team des NASA-Instituts für Astrobiologie veröffentlichte einen umstrittenen Artikel, in dem behauptet wurde, dass das extremophile Bakterium ( GFAJ-1 ) die Fähigkeit hat, Arsen in seinen Körper (einschließlich in seine DNA) anstelle des Phosphors zu integrieren, das sein chemisches Analogon ist (enger Nachbar in .). Mendelejews Tisch ). Dieses Ergebnis wurde jedoch durch eine Studie aus dem Jahr 2012 entkräftet, die zeigte (1), dass dieser Stamm ohne Phosphataufnahme nicht überleben konnte, selbst in Gegenwart von Arsen; (2) dass die GFAJ-1- DNA nur Spuren von Arsenat enthielt, das außerdem nicht kovalent verknüpft war.
Sie sind nicht bekannt, aber es gibt sie.
Die Kinetik von Arsen in der Umwelt variiert je nach pädogeologischem Kontext, dem Säuregehalt des Sickerwassers und seiner Artbildung .
Normalerweise ist Arsen dispergiert und kommt in geringen Mengen in der Umwelt vor. Die üblichen Konzentrationen sind:
Bergbauaktivitäten (Gewinnung von Blei, Silberzink, aber auch Eisen sind Quellen der Arsenbelastung), Auswaschung und Abfluss werden von vielen Faktoren beeinflusst.
Zum Beispiel wurden in einem Labormesokosmos von 0,9 m 3 , einschließlich 200 Liter Wasser, nach 4 Monaten Auslaugen aus einem mit einem Arsen-Pestizid verseuchten Boden, der regelmäßig bewässert wurde, 0,6% des gesamten Arsens (40 mg ) in den Boden freigesetzt Wasser. Von dieser freigesetzten Menge befanden sich 7,5% in der Wassersäule gelöst, 44% in flachen Sedimenten und 48,5 % tiefer im Sediment vergraben. In der Natur können Strömung, Bioturbation und Biokonzentration die Kinetik dieses ausgelaugten Arsens verändern. Hier verschiedene Formen von Arsen; Arsenit [As (III)], Arsenat von [As (V)], Monomethylarsonsäure (AMMA) und Dimethylarsinsäure (DMAA) wurden im Laugenwasser und im Porenwasser der Sedimente gesucht. Nur das Arsenat wurde in den Boden ausgelaugt. Im Mesokosmenwasser war es die vorherrschende gelöste Spezies, aber auch DMAA und partikuläre Spezies wurden nachgewiesen. In oberflächlichen Sedimenten war auch hier Arsenat die häufigste Spezies mit etwas DMAA, während in tiefen Sedimenten Arsenit vorherrschte.
Die derzeit auf Golfplätzen verwendeten Organoarsenien sind nicht als sehr giftig für Menschen oder Warmblüter bekannt, aber ihre Zersetzung in der Umwelt hinterlässt hochgiftige anorganische Arsen-Nebenprodukte und möglicherweise anfällig für Bioakkumulation oder Biokonzentration ...
L er golf he Der Verband USGA hat eine Studie gesponsert, die darauf abzielt, das Schicksal im Boden und das Infiltrationswasser der verschiedenen Formen ( „Spezies“ ) von Arsen, das aus Mononatriummethanarsenat (MSMA) stammt, insbesondere im Wurzelbereich von Rasen zu modellieren. Dazu wurde ein Golfgras-Äquivalent von der University of Florida ausgesät und gepflegt und mit Lysimetern konnte die durch die Graswurzeln und in den Boden sickernde Wassermenge sowie die Menge an Nitrat gemessen werden unterwegs, (mit Auswertung des Gesamtarsens und seiner Artbildung). Es war interessant, die Nitratflüsse gleichzeitig mit denen von Arsen zu bewerten, da Arsen (z. B. in Form von Arsenit) bei bestimmten Gift- und Versauerungsprozessen synergistisch mit Stickstoff wirkt. Die Ergebnisse bestätigten, dass wie in natürlichen oder landwirtschaftlich genutzten Böden, die zusammensetzung des substrats (anteil von torf, ton und sand) beeinflusst stark die beweglichkeit und auswaschung von arsen, je nach art unterschiedlich. Es wurden vier Abbauprodukte von MSMA erwartet. Sie wurden erforscht und in Lysimetern gefunden; das Arsenit (As III ), das Arsenat (ASV), die Monomethylarsiniquesäure (MMAA) und Dimethylarsinsäure (DMAA).
Der Beruf des Winzers gehört zu den Berufen, die bis vor kurzem am stärksten arsenhaltigen Pestiziden ausgesetzt waren . Sie werden seit über einem Jahrhundert an Weinreben als Insektizide und Fungizide verwendet. Theoretisch im Jahr 1973 verboten , wurde ihre Verwendung in Frankreich verlängert, dank einer Ausnahmeregelung, die es den Winzern erlaubt, sie weiterhin (bis 2001) zur Behandlung von Esca , einer unheilbaren Pilzkrankheit des Rebholzes, zu verwenden). Diese Pestizide können verschiedene Krebsarten auslösen ( Basalzellkarzinom der Haut , Plattenepithelkarzinom , primäres Bronchialkarzinom , Harnwegskarzinom, hepatozelluläres Adenokarzinom und Angiosarkom der Leber ). Wie andere Gruppen von Pestiziden, die in der Landwirtschaft verwendet werden, stehen sie auch im Verdacht, das Risiko für die Parkinson-Krankheit und das Non-Hodgkin-Lymphom zu erhöhen ), endokrine Disruptoren und Faktoren der Deletion der Spermatogenese zu sein . Kürzlich (2018) schätzte eine Studie, dass in 20 Jahren (von 1979 bis 2000 ) die Zahl der exponierten Landarbeiter um fast 40% (von 101.359 auf 61.376) zurückgegangen ist, während die Zahl der Weinbaubetriebe in Frankreich um mehr als die Hälfte zurückgegangen ist , und während die "Familienarbeitskräfte" aller landwirtschaftlichen Betriebe auf dem französischen Festland im Berichtszeitraum stabil blieben (3,6 bis 4,2 %). Die Exposition erhöhte sich bei mithelfenden Familienangehörigen und Angestellten von Freizeit- oder Berufswinzern (10,5 bis 19,6%) und bei denjenigen, die Reben ausschließlich zu beruflichen Zwecken anbauen (20 bis 25%). Die Autoren der Studie sind der Meinung, dass eine bessere nachberufliche Nachsorge mit „ggf. Anerkennung als Berufskrankheit “ erforderlich ist .
Es kann uns über Lebensmittelverunreinigungen oder über Grundwasserverschmutzungen betreffen, die besonders lokal in Nordamerika beobachtet werden, oder massiv in Südostasien in großen Reisanbaugebieten ( Westbengalen , Bangladesch und Vietnam, wo mindestens 10 Millionen Menschen Arsen ausgesetzt sind) in Wasser, das die Toxizitätsschwellenwerte überschreitet.); bis zu einer Million Brunnen, die in den alluvialen Ablagerungen des Ganges gegraben wurden, könnten durch Arsen verseucht sein, mit Raten von lokal 1000 mg / Liter in Bangladesch und Westbengalen und 3000 µg / Liter in Vietnam; Das Bewässern von Reis mit verunreinigtem Wasser kann ihn kontaminieren.
Der durchschnittliche Japaner nahm in den Jahren 2006 - 2010 täglich 2,31 μg / kg Körpergewicht / Tag Gesamtarsen (TA) auf; und 0,260 µg / kg / Tag anorganisches Arsen (iAs) [zu vergleichen mit 0,0928 µg / kg / Tag Blei , ein Metall, das in der Natur und der metallurgischen Industrie oft mit Arsen in Verbindung gebracht wird] bzw. 138 µg Gesamtarsen / Person / Tag und 15,3 µg anorganisches Arsen / Person / Tag), die tägliche Aufnahme variiert je nach Geschlecht, hauptsächlich aufgrund der aufgenommenen Nahrungsmenge und stark nach Alter, Wohnort und Art der Gemeinschaft (städtisch / landwirtschaftlich / Fischer) , „was wahrscheinlich den Verzehr von Fisch/Algen widerspiegelt“ .
In der Welt (einschließlich in Europa) ist Reis eine häufige Quelle für Arsen in der Nahrung (wenn er reichlich konsumiert wird und von Reisfeldern stammt, die von Natur aus reich an Arsen sind). Im Mai 2013 empfahl die dänische Veterinär- und Lebensmittelbehörde (DVFA) daher, Kindern aufgrund ihres hohen Arsengehalts nicht zu viele Reisprodukte zu verabreichen, um die von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit als gesundheitsgefährdend eingestuften Dosen nicht zu überschreiten (Efsa), die 2009 ihre Einschätzung der tolerierbaren wöchentlichen Aufnahmemenge (THD) auf 15 Mikrogramm pro Kilogramm (µg/kg) Körpergewichtsdosis änderte, ab der erste gesundheitliche Auswirkungen auftreten.
Arsen ist ein Spurenelement , jedoch in sehr geringer Dosierung.
Die WHO , EPA ( Environmental Protection Agency ), Health Canada , Frankreich (im Jahr 2003) und die EU haben die Höchstkonzentration von Arsen in Wasser auf 0,01 mg · L - 1 (10 µg/L) festgelegt, während die Trinkwasserqualität von Quebec Verordnung aus dem Jahr 2001 legte den Grenzwert auf 0,025 mg · L -1 fest . Dieser Grenzwert wurde 2013 auf 0,01 mg · L -1 (10 µg/L) gesenkt . Die Bangladesh und Indien , wo einige Bereiche natürlich sind, durch dessen Boden und Grundwasser durch Arsen verunreinigt setzten die Grenze bei 0,05 mg · L -1 .
Diese Grenze gilt in Frankreich nicht für Mineralwasser , sondern nur für Leitungswasser und Quellwasser . Tatsächlich erscheinen die Angaben zur Arsenmenge nicht auf dem Flaschenetikett , um bestimmte Marken nicht zu beeinträchtigen , die Teil der nationalen oder lokales Erbe.
Trotz dieser Standards liegen einige Länder auch heute noch oft über den Expositionsgrenzwerten der WHO. Darunter Argentinien , Australien , Bangladesch , Chile , China , USA , Ungarn , Indien , Mexiko , Peru und Thailand . Negative gesundheitliche Auswirkungen wurden in Bangladesch, China, den Vereinigten Staaten und Indien beobachtet.
Biomarker können einen speziellen, dedizierten Schwellenwert haben, der als "äquivalente Biomonitoring-(BE)-Werte" bezeichnet wird, wenn er aus pharmakokinetischen Modellen in externe Dosen umgewandelt wird und einem festgelegten Gesundheitsreferenzwert entspricht ; Es gibt also Umwandlungssysteme (in gewisser Weise in toxische Äquivalente) von organischem Arsen zu mineralischem Arsen.
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