Arseen

Isotope van arseen
iso	NV	halfleeftyd	VM	VE (MeV)	VP
⁷³As	sin	80.3 d	ε	-	⁷³Ge
⁷³As	sin	80.3 d	γ	0.05D, 0.01D, e	-
⁷⁴As	sin	17.78 d	ε	-	⁷⁴Ge
			β⁺	0.941	⁷⁴Ge
			γ	0.595, 0.634	-
			β^-	1.35, 0.717	⁷⁴Se
⁷⁵As	100%	As is stabiel met 42 neutrone

Portaal

Chemie

Arseen is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool As en atoomgetal van 33. Dit is berug as 'n uiters giftige metaalagtige element met vele allotroopvorme; geel, swart en grys is van die kleure wat dit kan hê. Arseen en sy verbindings word gebruik as plaagdoders, onkruiddoders, insekdoders en ook in verskeie legerings.

Kenmerkende eienskappe

Arseen is chemies verwant aan fosfor sy voorganger op die periodieke tabel, tot so 'n mate dat dit fosfor in biochemiese reaksies kan vervang en is daarom 'n giftige stof. Wanneer dit vinnig verhit word oksideer dit tot arseentrioksied wat 'n knoffelreuk het. Arseen en sommige arseenverbindings kan ook sublimeer wanneer dit verhit word en direk omskakel na die gasvorm. Suiwer arseen kan in twee vastestofvorme aangetref word: geel en metaalgrys met soortlike gewigte van 1.97 en 5.73 respektiewelik.

Gebruike

Loodarsenaat is tot laat in die twintigste eeu ingespan as insekdoder op vrugtebome (met gevolglike breinskade in werkers wat op die sproeiers gewerk het) en Scheele se groen is selfs in die negentiende eeu gebruik as kleurmiddel in lekkergoed. In die laaste halfeeu het monosodium metielarsenaat (MSMA), 'n minder giftige vorm van arseen loodarsenaat se rol in die landbou oorgeneem.

Die gebruik wat die meeste kommer onder die publiek veroorsaak het was waarskynlik die behandeling van hout met verchroomde koperarsenaat (ook bekend as Tanalith). Die metode van houtbehandeling word nog steeds in baie lande gebruik en is in die laaste deel van die twintigste eeu baie gebruik vir strukturele hout wat as buitemuurse boumateriaal ingespan is, waar die gevaar van verrotting of insekbesmetting op onbehandelde hout bestaan het.

Al is die gebruik van hierdie behandelingsmetode in baie lande verban ná die publikasie van studies wat aangetoon het dat daar lae vlakke van loging van arseen vanuit die hout plaasvind, is die grootste gevaar nog dat sodanig behandelde hout verbrand kan word. Verskeie noodlottige vergiftigings van diere en ernstige vergiftigings van mense het voorgekom as gevolg van die direkte of indirekte inname van die as van sulke houtprodukte (die noodlottige dosis in mense is rofweg 20 gram as – ongeveer 'n teelepel vol). Arseenbehandelde hout word steeds gebrand as gevolg van onkunde in kommersiële asook huishoudelike vure. Die veilige wegdoen van arseenbehandelde hout bly nog steeds 'n kwessie wat kommer wek.

Tydens die 18^de, 19^de en 20^ste eeu is verskeie arseenverbindings as medisynes gebruik, insluitend arsfenamien (deur Paul Ehrlich en arseentrioksied (deur Thomas Fowler). Arsfenamien sowel as Neosalvarsan is gebruik om sifilis en tripanosomiase te behandel maar is sedertdien met antibiotika vervang.

Arseentrioksied is die afgelope 200 jaar op 'n verskeidenheid van maniere gebruik maar meer algemeen in die behandeling van kanker. Die FDA in Amerika het in 2000 goedkeuring verleen tot die gebruik van die middel vir behandeling van pasiēnte met akute promelositiese leukemie wat weerstand bied tot behandeling met retinoësuur^[1] Dit was ook gebruik as Fowlerse oplossing in psoriase.^[2]

Koper aseto-arseniet is onder verskillende name as 'n groen pigment gebruik. Dit het ook verskeie gevalle van arseenvergiftigings tot gevolg gehad.

Ander gebruike:

Verskeie landboukundige insekdoders en gifstowwe.
Galliumarsenied is 'n belangrike halfgeleier wat in geïntegreerde stroombane gebruik word. Stroombane vervaardig met die stof is heelwat vinniger (maar ook heelwat duurder) as die wat met silikon vervaardig is. Anders as silikon het dit 'n direkte bandgaping en kan dus gebruik word in laserdiodes en LED's om elektrisiteit direk na lig om te skakel.
Arseen word ook gebruik in verbronsing en pirotegnieke.

Geskiedenis

Die woord arseen het sy oorsprong in die Persiese woord زرنيخ Zarnikh wat na "geel orpiment" ('n mineraal wat arseen bevat) verwys. Zarnikh is deur die Grieke as arsenikon vertaal. Arseen is reeds sedert antieke tye in Persië gebruik. Omdat die simptome van arseenvergiftiging nie goed onderskei kon word nie, is dit dikwels gebruik om moord te pleeg tot en met die ontwikkeling van die Marsh-toets, 'n baie sensitiewe chemiese toets om die teenwoordigheid van Arseen vas te stel. ('n Ander minder sensitiewe maar meer algemeen gebruikte toets is die Reinsch-toets). Vanweë die gebruik in die geledere van die heersersklas om mekaar te vermoor en sy uiterste giftigheid en onopvallendheid, is arseen die Gif van die Konings en die Koning van giwwe gedoop.

Tydens die Bronstydperk is arseen dikwels in brons ingesluit (meestal toevallig as 'n onsuiwerheid), wat die legering harder gemaak het.

Daar word geglo dat Albertus Magnus die eerste was om die element in 1250 te suiwer. In 1649 het Johann Schroeder twee maniere om arseen voor te berei gepubliseer.

In Suid-Afrika het die moordenares Daisy de Melker bekend geword met haar gebruik van onder andere arseen.

Tydens die Victoriaanse tydperk het vroue arseen met asyn en kalk gemeng en geëet om hul gelaatskleur te verbeter en hul vel ligter te maak as bewys dat hulle nie in die lande gewerk het nie. Vroue het ook arseen op hulle gesigte en arms gevryf vir dieselfde rede.

'n Grootskaalse epidemie van arseenvergiftiging is onlangs in Bangladesj ontdek,^[3] waar na raming ongeveer 57 miljoen mense grondwater drink met arseenkonsentrasies ver bo die Wêreldgesondheidsorganisasie se standaard van 50 dele per miljard. Die arseen is van natuurlike oorsprong en word vrygestel vanuit die sediment na die grondwater as gevolg van die suurstofarme toestande ondergrond.

Verspreiding

Arsenopiriet (Fe SAs) is die algemeenste mineraal waaruit arseen verkry kan word deur dit te verhit en die arseen dan sublimeer en ystersulfaat agterlaat. Ander arseenminerale sluit realgar, mimetiet, kobaltiet en eritriet.

Die belangrikste verbindings van arseen is wit arseen, orpiment, realgar, Parysgroen, kalsiumarsenaat en loodarsenaat. Parysgroen, kalsiumarsenaat en loodarsenaat is in die landbou as insekdoder en gif gebruik. Orpiment en realgar is voorheen gebruik as verfpigment, maar is sedertdien uitgefaseer as gevolg van hulle hoë reaktiwiteit en giftige aard. Arseen kom soms in sy suiwer vorm in die natuur voor maar meestal in verbindings saam met silwer, kobalt, nikkel, yster, antimoon of swael.

Verder kom arseen ook in verskeie organiese vorme in die natuurlike omgewing voor. Wanneer Anorganiese arseen en sy verbindings die voedselketting binnedring, word dit geleidelik gemetaboliseer na minder giftige vorme van arseen deur 'n proses wat metielering genoem word.

Voorsorgmaatreëls

Arseen en baie van sy verbindings is buitengewoon giftige stowwe. Arseen se giftigheid is te wyte aan die allosteriese verhindering van die belangrike metaboliese ensiem lipotiamied-pirofosfotase wat lei tot die dood as gevolg van veelvuldige orgaanversaking. 'n Nadoodse ondersoek toon baksteenrooi gekleurde slymvliese as gevolg van bloeding.

Suiwer arseen en arseenverbindings word as toksies en gevaarlik vir die omgewing geklassifiseer in die Europese Unie ingevolge bevel 67/548/EEC.

Die IARC-lys arseen en arseenverbindings as groep 1 karsinogene en die Europese Unie lys arseentrioksied, arseenpentoksied en arsenaatsoute as kategorie 1 karsinogene.

'n Sekere varingspesie genaamd Pteris vittata kan gebruik word om arseen uit die grond te verwyder.

Arseen kan ook arsenikose tot gevolg hê as gevolg van sy teenwoordigheid in drinkwater, "die algemeenste ioonspesies is arsenaat [HAsO₄^2- ; As(V)] en arseniet [H₃AsO₃;As(III)]”.

Verbindings

Arseensuur (H₃AsO₄)
Arsenoësuur (H₃AsO₃)
Arseentrioksied (As₂O₃)
Arsien (ArseenTrihidraat AsH₃)
Kadmiumarsenied (Cd₃As₂)
Galliumarsenied (GaAs)
Loodarsenaat (PbHAsO₄)

Sien ook

Aqua Tofana
Fowler se oplossing
Arsenikose
Grainger uitdaging

Verwysings

↑ Antman, Karen H. (2001). The History of Arsenic Trioxide in Cancer Therapy. Introduction to a supplement to The Oncologist. 6 (Suppl 2), 1-2. PMID 11331433.
↑ Huet et.al. Noncirrhotic presinusoidal portal hypertension associated with chronic arsenical intoxication. Gastroenterology 1975;68(5 Pt 1):1270-7. PMID 1126603
↑ Andrew Meharg, Venomous Earth – How Arsenic Caused The World's Worst Mass Poisoning, Macmillan Science, 2005.