Arsen

Arsen kommt in drei allotropen Formen vor: gelb, schwarz und grau; Die stabile Form ist ein silbergrauer, spröder kristalliner Feststoff. Es läuft schnell an der Luft an und verbrennt bei hohen Temperaturen unter Bildung einer weißen Wolke aus Arsentrioxid. Arsen ist ein Mitglied der Gruppe Va des Periodensystems, das sich leicht mit vielen Elementen verbindet.
Die metallische Form ist spröde, tharnishes und beim Erhitzen oxidiert es schnell zu Arsentrioxid, das einen Knoblauchgeruch hat. Die nichtmetallische Form ist weniger reaktiv, löst sich jedoch auf, wenn sie mit stark oxidierenden Säuren und Laugen erhitzt wird.

Anwendungen

Arsenverbindungen werden bei der Herstellung spezieller Glassorten, als Holzschutzmittel und in letzter Zeit im Halbleiter Galliumarsenat verwendet, das elektrischen Strom in Laserlicht umwandeln kann. Arsingas AsH3 ist zu einem wichtigen Dotierungsgas in der Mikrochip-Industrie geworden, obwohl es strenge Richtlinien für seine Verwendung erfordert, da es extrem giftig ist.Im 18., 19. und 20.Jahrhundert wurden eine Reihe von Arsenverbindungen als Arzneimittel verwendet; Kupferacetoarsenit wurde als grünes Pigment verwendet, das unter vielen verschiedenen Namen bekannt ist.

Arsen in der Umwelt

Arsen kommt auf der Erde in geringen Konzentrationen vor. Es kommt in Boden und Mineralien vor und kann durch windgeblasenen Staub und Wasserabfluss in Luft, Wasser und Land gelangen. Arsen in der Atmosphäre stammt aus verschiedenen Quellen: Vulkane setzen etwa 3000 Tonnen pro Jahr frei und Mikroorganismen setzen flüchtige Methylarsine in einem Ausmaß von 20 frei.000 Tonnen pro Jahr, aber die menschliche Tätigkeit ist für viel mehr verantwortlich: 80.000 Tonnen Arsen pro Jahr werden durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt.Trotz seiner Bekanntheit als tödliches Gift ist Arsen ein essentielles Spurenelement für einige Tiere und vielleicht sogar für den Menschen, obwohl die notwendige Aufnahme so niedrig wie 0,01 mg / Tag sein kann.Arsen ist eine Komponente, die extrem schwer in wasserlösliche oder flüchtige Produkte umzuwandeln ist. Die Tatsache, dass Arsen von Natur aus eine ziemlich mobile Komponente ist, bedeutet im Grunde, dass große Konzentrationen wahrscheinlich nicht an einer bestimmten Stelle auftreten. Dies ist eine gute Sache, aber die negative Seite ist, dass die Arsenverschmutzung zu einem breiteren Problem wird, da sie sich leicht ausbreitet. Arsen kann nicht leicht mobilisiert werden, wenn es unbeweglich ist. Aufgrund menschlicher Aktivitäten, hauptsächlich durch Bergbau und Schmelzen, haben sich auch natürlich immobile Arsen mobilisiert und sind heute an viel mehr Orten zu finden, als sie natürlich existierten.

Ein wenig ungebundenes Arsen kommt natürlich als mikrokristalline Massen vor, die in Sibirien, Deutschland, Frankreich, Italien, Rumänien und in den USA vorkommen. Das meiste Arsen kommt in Verbindung mit Schwefel in Mineralien wie Arsenopyrit (AsFeS), Realgar, Orpiment und Enargit vor. Es wird als solches abgebaut, weil es als Nebenprodukt der Raffination der Erze anderer Metalle wie Kupfer und Blei entsteht. Die weltweite Produktion von Arsen in Form seines Oxids liegt bei rund 50.000 Tonnen pro Jahr und damit weit über dem Bedarf der Industrie. China ist das wichtigste Exportland, gefolgt von Chile und Mexiko. Die weltweiten Arsenvorkommen in Kupfer- und Bleierzen übersteigen 10 Millionen Tonnen.

Gesundheitliche Auswirkungen von Arsen

Arsen ist eines der giftigsten Elemente, die gefunden werden können. Anorganische Arsenverbindungen kommen auf der Erde trotz ihrer toxischen Wirkung in geringen Mengen vor. Menschen können Arsen durch Nahrung, Wasser und Luft ausgesetzt sein. Die Exposition kann auch durch Hautkontakt mit Arsen enthaltendem Boden oder Wasser erfolgen.
Der Arsengehalt in Lebensmitteln ist relativ niedrig, da er aufgrund seiner Toxizität nicht hinzugefügt wird. Der Arsengehalt in Fisch und Meeresfrüchten kann jedoch hoch sein, da Fische Arsen aus dem Wasser aufnehmen, in dem sie leben. Glücklicherweise ist dies hauptsächlich die ziemlich harmlose organische Form von Arsen, aber Fische, die erhebliche Mengen an anorganischem Arsen enthalten, können eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen.Die Arsenexposition kann höher sein für Menschen, die mit Arsen arbeiten, für Menschen, die in Häusern leben, die konserviertes Holz jeglicher Art enthalten, und für diejenigen, die auf Ackerland leben, auf dem in der Vergangenheit arsenhaltige Pestizide angewendet wurden.Die Exposition gegenüber anorganischem Arsen kann verschiedene gesundheitliche Auswirkungen haben, wie z. B. Reizungen des Magens und des Darms, verminderte Produktion von roten und weißen Blutkörperchen, Hautveränderungen und Lungenreizungen. Es wird vermutet, dass die Aufnahme signifikanter Mengen anorganischen Arsens die Wahrscheinlichkeit der Krebsentstehung erhöhen kann, insbesondere die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von Hautkrebs, Lungenkrebs, Leberkrebs und Lymphkrebs.Eine sehr hohe Exposition gegenüber anorganischem Arsen kann Unfruchtbarkeit und Fehlgeburten bei Frauen verursachen, und es kann Hautstörungen, verminderte Resistenz gegen Infektionen, Herzstörungen und Hirnschäden bei Männern und Frauen verursachen.Schließlich kann anorganisches Arsen die DNA schädigen.

Eine tödliche Dosis von Arsenoxid wird allgemein als 100 mg angesehen.Organisches Arsen kann weder Krebs noch DNA-Schäden verursachen. Die Exposition gegenüber hohen Dosen kann jedoch bestimmte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben, wie Nervenverletzungen und Bauchschmerzen.

Umweltauswirkungen von Arsen

Der Arsenkreislauf hat sich infolge menschlicher Eingriffe erweitert und aufgrund dessen gelangen große Mengen Arsen in die Umwelt und in lebende Organismen. Arsen wird hauptsächlich von der kupferproduzierenden Industrie, aber auch bei der Blei- und Zinkproduktion und in der Landwirtschaft emittiert. Es kann nicht zerstört werden, sobald es in die Umwelt gelangt ist, so dass sich die Mengen, die wir hinzufügen, an vielen Orten der Erde ausbreiten und gesundheitliche Auswirkungen auf Mensch und Tier haben können.

Pflanzen nehmen Arsen relativ leicht auf, so dass hohe Konzentrationen in Lebensmitteln vorhanden sein können. Die Konzentrationen der gefährlichen anorganischen Arsen, die derzeit in Oberflächengewässern vorhanden sind, erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer Veränderung des genetischen Materials von Fischen. Dies wird hauptsächlich durch die Ansammlung von Arsen in den Körpern pflanzenfressender Süßwasserorganismen verursacht. Vögel fressen Fische, die bereits große Mengen Arsen enthalten, und sterben an den Folgen einer Arsenvergiftung, wenn der Fisch in ihrem Körper zersetzt wird.

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Informationen zur Arsenikose

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