Quelltext der Seite Arsen

{{Dieser Artikel|behandelt das chemische Element. Für weitere Bedeutungen siehe [[Arsen (Begriffsklärung)]].}}
{{Infobox Chemisches Element
<!--- Periodensystem --->
| Name         = Arsen
| Symbol       = As
| Ordnungszahl = 33
| Serie        = Hm
| Gruppe       = 15
| Periode      = 4
| Block        = p
<!--- Allgemein --->
| Aussehen     = metallisch grau, gelb oder schwarz
| CAS          = {{CASRN|7440-38-2}}
| EG-Nummer    = 231-148-6
| ECHA-ID      = 100.028.316
| Massenanteil = 5,5&nbsp;ppm (47. Rang)<ref name="Harry H. Binder">[[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
<!--- Atomar --->
| Hauptquelle  = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [https://www.webelements.com/arsenic/ www.webelements.com (Arsen)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 74,921595(6)<ref name="IUPAC2">[https://www.ciaaw.org/pubs/TSAW2013_xls.xls IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013].</ref>
| Atomradius = 115
| AtomradiusBerechnet = 114
| KovalenterRadius = 119
| VanDerWaalsRadius = 185
| Elektronenkonfiguration = &#91;[[Argon|Ar]]&#93; 3[[D-Orbital|d]]<sup>10</sup> 4[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup> 4[[P-Orbital|p]]<sup>3</sup>
| Austrittsarbeit = 
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|9,78855|suffix=(25)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-arsenic">{{NIST-ASD|arsenic|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|944,45|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-arsenic">{{Webelements|arsenic|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|18,5892|suffix=(10)|post=eV<ref name="NIST-ASD-arsenic" />}} ≈ {{ZahlExp|1793,58|post=kJ/mol<ref name="Webelements-arsenic" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|28,349|suffix=(12)|post=eV<ref name="NIST-ASD-arsenic" />}} ≈ {{ZahlExp|2735,3|post=kJ/mol<ref name="Webelements-arsenic" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|50,15|suffix=(6)|post=eV<ref name="NIST-ASD-arsenic" />}} ≈ {{ZahlExp|4839|post=kJ/mol<ref name="Webelements-arsenic" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|62,77|suffix=(6)|post=eV<ref name="NIST-ASD-arsenic" />}} ≈ {{ZahlExp|6056|post=kJ/mol<ref name="Webelements-arsenic" />}}
<!--- Physikalisch --->
| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen = 3
| Kristallstruktur = trigonal (grau)
| Dichte = 5,73&nbsp;g/cm<sup>3</sup> (grau)<ref name="GESTIS" /><br /> 1,97&nbsp;g/cm<sup>3</sup> (gelb)<ref name="GESTIS" /><br /> 4,7–5,1 g/cm<sup>3</sup> (schwarz)<ref name="GESTIS" />
| RefTempDichte_K = 
| Mohshärte = graues As: 3,5
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] (grau: ''[[Magnetische Suszeptibilität|χ<sub>m</sub>]]'' = −2,2 · 10<sup>−5</sup><ref name="CRC-H">Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref><br /> gelb: <math>\chi_{m}</math> = −1,8 · 10<sup>−6</sup><ref name="CRC-H" /><br /> schwarz: <math>\chi_{m}</math> = −1,9 · 10<sup>−5</sup><ref name="CRC-H" />)
| Schmelzpunkt_K = 
| Schmelzpunkt_C = 
| Siedepunkt_K = 
| Siedepunkt_C = 
| Sublimationspunkt_K = 886<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S.&nbsp;328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
| Sublimationspunkt_C = 613
| MolaresVolumen = 12,95 · 10<sup>−6</sup>
| Verdampfungswärme = Sublimation: 32,4 kJ·mol<sup>−1</sup><ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 27,7
| Dampfdruck = 
| RefTempDampfdruck_K = 
| Schallgeschwindigkeit = 
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 
| SpezifischeWärmekapazität = 328,5<ref name="Harry H. Binder" />
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K = 
| ElektrischeLeitfähigkeit = 3,03 · 10<sup>6</sup>
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K = 
| Wärmeleitfähigkeit = 50
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K = 
<!--- Chemisch --->
| Oxidationszustände = −3, '''+3''', +5
| Normalpotential = 0,240 V<br>(As<sub>2</sub>O<sub>3</sub>&#8239;+&#8239;6&#8239;H<sup>+</sup>&#8239;+&#8239;6&#8239;e<sup>−</sup> → As&#8239;+&#8239;3&#8239;H<sub>2</sub>O)
| Elektronegativität = 2,18
| CLH             = {{CLH-ECHA|ID=100.028.316|Name=Arsenic|Abruf=2016-08-01}}
| Quelle GHS-Kz   = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Arsen|ZVG=8280|CAS=7440-38-2|Abruf=2023-01-03}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|09}}
| GHS-Signalwort  = Gefahr
| H               = {{H-Sätze|301+331|350|410}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|-}}
| P               = {{P-Sätze|264|280|301+310|304+340+311}}
| Quelle P        = <ref name="GESTIS" />
| Radioaktiv      = 
<!--- Isotope --->
| Isotope = 
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = As
| Massenzahl = 72
| NH = 0
| Halbwertszeit = 26 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektroneneinfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 4,356
| Zerfallstyp1ZP = [[Germanium|<sup>72</sup>Ge]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = As
| Massenzahl = 73
| NH = 0
| Halbwertszeit = 80,3 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektroneneinfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,341
| Zerfallstyp1ZP = [[Germanium|<sup>73</sup>Ge]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = As
| Massenzahl = 74
| NH = 0
| Halbwertszeit = 17,77 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektroneneinfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,562
| Zerfallstyp1ZP = [[Germanium|<sup>74</sup>Ge]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp2ZE = 1,353
| Zerfallstyp2ZP = [[Selen|<sup>74</sup>Se]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = As
| Massenzahl = 75
| NH = '''100'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = As
| Massenzahl = 76
| NH = 0
| Halbwertszeit = 1,0778 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,962
| Zerfallstyp1ZP = [[Selen|<sup>76</sup>Se]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = As
| Massenzahl = 77
| NH = 0
| Halbwertszeit = 39 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,683
| Zerfallstyp1ZP = [[Selen|<sup>77</sup>Se]]
}}
|NMREigenschaften = 
}}

'''Arsen''' [{{IPA|aʁˈzeːn}}] ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] As und der [[Ordnungszahl]] 33. Im [[Periodensystem]] der Elemente steht es in der 4. [[Periode-4-Element|Periode]] und der 5. [[Hauptgruppe]], bzw. 15.&nbsp;[[Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]] oder [[Stickstoffgruppe]]. Arsen kommt selten [[gediegen]] vor, meistens in Form von [[Sulfide]]n. Es gehört zu den [[Halbmetalle]]n, da es je nach [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|Modifikation]] [[Metalle|metallische]] oder [[Nichtmetalle|nichtmetallische]] Eigenschaften zeigt.

Umgangssprachlich wird auch das als Mord[[gift]] bekannte [[Arsen(III)-oxid|Arsenik]] meist einfach „Arsen“ genannt. Arsenverbindungen kennt man schon seit dem [[Altertum]]. Als [[mutagene]]s [[Klastogen]] können Arsenverbindungen als Gift wirken, welches [[Chromosomenaberration]]en hervorrufen und somit [[karzinogen]]e Wirkung besitzen kann.<ref>Jorma Maeki-Paakkanen, Päivi Kurttio, Anna Paldy, Juha Pekkanen: [https://www.researchgate.net/profile/Jorma_Maeki-Paakkanen/publication/13407016_Association_between_the_clastogenic_effect_in_peripheral_lymphocytes_and_human_exposure_to_arsenic_through_drinking_water/links/0f31752f8e6c6837ad000000.pdf ''Association between the clastogenic effect in peripheral lymphocytes and human exposure to arsenic through drinking water''] (PDF). In: ''[[Environmental and Molecular Mutagenesis]].'' 32, Nr. 4, 1998, S.&nbsp;301–313.</ref><ref name="Odunola">Oyeronke A. Odunola, Aliyu Muhammad, Ahsana D. Farooq, Kourosh Dalvandi, Huma Rasheed, Muhammad I. Choudhary, Ochuko L. Erukainure: ''Comparative assessment of redox-sensitive biomarkers due to acacia honey and sodium arsenite administration in vivo.'' In: ''Mediterranean Journal of Nutrition and Metabolism.'' 6, Nr. 2, 2013, S.&nbsp;119–126, [[doi:10.1007/s12349-013-0127-1]].</ref>

Arsen wird zur [[Dotierung]] von [[Halbleiter]]n und als Bestandteil von [[III-V-Verbindungshalbleiter|III-V-Halbleitern]] wie [[Galliumarsenid]] genutzt. Die organische Arsenverbindung [[Arsphenamin]] (''Salvarsan'') galt trotz schwerer und schwerster Nebenwirkungen<ref>Bernhard Fischer: ''Ueber Todesfälle nach Salvarsan.'' In: ''[[Deutsche Medizinische Wochenschrift]].'' Band 42, 1916, S. 106 f., 908–910, 939–942 und 976–978.</ref> Anfang des 20. Jahrhunderts als Durchbruch in der Behandlung der [[Syphilis]]. Heute wird [[Arsentrioxid]] als letzte Behandlungsoption in der Therapie der [[Promyelozytenleukämie]] angewendet.

== Geschichte ==
[[Datei:AlbertusMagnus.jpg|mini|links|[[Albertus Magnus]] gilt als erster Hersteller reinen Arsens]]

Der Name Arsen geht auf {{grcS|ἀρσενικόν|arsenikón}} zurück, der antiken Bezeichnung des [[Mineral|Arsenminerals]] [[Auripigment]]. Sie findet sich schon bei [[Pedanios Dioscurides|Dioskurides]] im 1.&nbsp;Jahrhundert. Die griechische Bezeichnung scheint ihrerseits ihren Ursprung im Altpersischen ''(al-)zarnik'' (goldfarben, Auripigment, „Arsen“)<ref>J. Elfenbein: ''Der erste Krimi der Weltgeschichte. Teil 3: Die Machtergreifung des König Darius.'' In: ''Borsuye. Zeitschrift für Medizin u. Kultur.'' 10, 39, 1998, S. 10 f.</ref> zu haben und gelangte wohl durch semitische Vermittlung ins Griechische. [[Etymologie|Volksetymologisch]] wurde der Name fälschlicherweise vom gleichlautenden (alt- und neu-)griechischen Wort {{lang|el|αρσενικός|arsenikós}} abgeleitet, das sich etwa mit männlich/stark übersetzen lässt. Erst seit dem 19.&nbsp;Jahrhundert ist die Bezeichnung Arsen gebräuchlich. Das [[Elementsymbol]] wurde 1814 von [[Jöns Jakob Berzelius]] vorgeschlagen. 

Der erste Kontakt von Menschen mit Arsen lässt sich aus dem 3.&nbsp;Jahrtausend v. Chr. nachweisen: In den Haaren der im Gletschereis erhaltenen Mumie des volkstümlich [[Ötzi]] genannten Alpenbewohners ließen sich größere Mengen Arsen nachweisen, was [[Archäologie|archäologisch]] als Hinweis darauf gedeutet wird, dass der betroffene Mann in der Kupferverarbeitung tätig war – Kupfererze sind oft mit Arsen verunreinigt. Im klassischen Altertum war Arsen in Form der Arsen-[[Sulfide]] [[Auripigment]] (As<sub>2</sub>S<sub>3</sub>) und [[Realgar]] (As<sub>4</sub>S<sub>4</sub>) bekannt, die etwa von dem Griechen [[Theophrastos von Eresos|Theophrastos]], dem Nachfolger [[Aristoteles]], beschrieben wurden. Auch der griechische Philosoph [[Demokrit]] hatte im 5. Jahrhundert v. Chr. nachweislich Kenntnisse über Arsenverbindungen. Der [[Leidener Papyrus X]] aus dem 3.&nbsp;Jahrhundert nach Chr. lässt darauf schließen, dass sie benutzt wurden, um [[Silber]] goldartig und [[Kupfer]] weiß zu färben. Der römische Kaiser [[Caligula]] hatte angeblich bereits im 1.&nbsp;Jahrhundert nach Chr. ein Projekt zur Herstellung von Gold aus dem (goldgelben) Auripigment in Auftrag gegeben. Die [[Alchemie|Alchimisten]], die Arsenverbindungen nachweislich der Erwähnung im antiken Standardwerk ''[[Physica et Mystica]]'' kannten, vermuteten eine Verwandtschaft mit [[Schwefel]] und [[Quecksilber]]. [[Arsen(III)-sulfid]] kam als Malerfarbe und [[Epilation|Enthaarungsmittel]] zum Einsatz sowie zur äußerlichen als auch inneren Behandlung von [[Lungenkrankheit]]en.

Das alchemistische Symbol ist <span style="font-size:200%;">🜺</span>

Im [[Mittelalter]] wurde [[Arsen(III)-oxid|Arsenik]] (Arsen(III)-oxid) im [[Hüttenrauch]] (staubbeladenes Abgas metallurgischer Öfen) gefunden. [[Albertus Magnus]] beschrieb um 1250 erstmals die Herstellung von Arsen durch [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von Arsenik mit Kohle. Er gilt daher als Entdecker des Elements, auch wenn es Hinweise darauf gibt, dass das elementare Metall schon früher hergestellt wurde. [[Paracelsus]] führte es im 16. Jahrhundert in die [[Heilkunde]] ein. Etwa zur gleichen Zeit wurden Arsenpräparate in der chinesischen Enzyklopädie ''[[Bencao Gangmu]]'' des Apothekers [[Li Shizhen]] beschrieben. Dieser Autor hebt insbesondere die Anwendung als [[Pestizid]] in Reisfeldern hervor.

Im 17.&nbsp;Jahrhundert wurde das gelbe Auripigment bei niederländischen Malern als ''[[Arsen(III)-sulfid|Königsgelb]]'' populär. Da sich das Pigment über längere Zeiträume hinweg in [[Arsen(III)-oxid]] umwandelt und von der Leinwand bröckelt, entstehen Schwierigkeiten bei der [[Restaurierung]]. Von 1740 bis 1808 wurden Arsenpräparate in Europa mit Erfolg als [[Beizen (Pflanzenschutz)|Beizmittel im Pflanzenschutz]] eingesetzt. Wegen ihrer hohen [[Toxizität|Giftigkeit]] wurde diese Nutzung schließlich verboten. Der Einsatz von Arsenzusätzen für den Bleiguss beruht auf der größeren Härte solcher Bleilegierungen, typische Anwendung sind [[Schrotkugel]]n. Obwohl die Giftigkeit und die Verwendung als Mordgift bekannt war, ist Arsen im beginnenden 19.&nbsp;Jahrhundert eines der bedeutendsten [[Asthma bronchiale|Asthmamittel]]. Grundlage sind anscheinend Berichte, in denen den Chinesen nachgesagt wurde, sie würden Arsen in Kombination mit Tabak rauchen, um Lungen zu bekommen, die stark wie Blasebälge seien. Ebenfalls bis ins 19. Jahrhundert fanden Arsenverbindungen äußerlich und innerliche Anwendungen bei bösartigen Geschwülsten, Hauterkrankungen und (etwa in Form der [[Fowlersche Lösung|Fowlerschen Tropfen]]) bei Fieber.<ref>Doris Schwarzmann-Schafhauser: ''Arsen.'' In: [[Werner E. Gerabek]], Bernhard D. Haage, [[Gundolf Keil]], Wolfgang Wegner (Hrsg.): ''Enzyklopädie Medizingeschichte.'' De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 101.</ref>

Arsen wurde in Form von [[Kupferarsenite]]n in Farbmitteln wie dem [[Schweinfurter Grün|Pariser Grün]] eingesetzt, um [[Tapete]]n zu bedrucken oder für den [[Schnittverzierung|Farbschnitt]] bei Büchern.<ref>[https://www.br.de/nachrichten/kultur/arsen-gefahr-in-alten-buechern-bibliotheken-in-bayern-sehen-viel-laerm-um-nichts,U5atU4j ''Arsen in alten Büchern? „Viel Lärm um nichts!“''], br.de vom 29. Februar 2024.</ref> Bei hoher Feuchtigkeit wurden diese Pigmente durch Schimmelpilzbefall in giftige flüchtige Arsenverbindungen umgewandelt, die nicht selten zu chronischen Arsenvergiftungen führten. In der Gegenwart werden ältere Bücher auf möglichen Arsengehalt hin untersucht und Sicherheitsmaßnahmen ergriffen.<ref>{{Internetquelle|url=https://www.mdr.de/nachrichten/sachsen-anhalt/arsen-gift-in-alten-buechern-100.html|titel=Giftige Bücher: So gehen Sachsen-Anhalts Bibliotheken mit Arsen in alten Werken um|hrsg=[[mdr.de]]|datum=2024-04-06|abruf=2024-08-03}}</ref>

Im [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieg]] wurden Arsenverbindungen in chemischen Kampfstoffen ([[Nasen- und Rachenkampfstoff|Blaukreuz]]) oder [[Lewisit]] eingesetzt. Bei den Opfern bewirkten sie durch Angriff auf Haut und Lungen grausame Schmerzen und schwerste körperliche Schädigungen.

== Vorkommen ==
[[Datei:Arsen gediegen - St. Andreasberg, Harz.JPG|mini|links|Gediegenes Arsen in [[Mineral-Aggregat|nierig-traubiger Ausbildung]] aus [[Sankt Andreasberg]] im Harz<br />([[Mineralogisches Museum der Universität Bonn]])]]
[[Datei:Arsenic-4jg33a.jpg|mini|links|Silbrig glänzende Arsenkristalle (Vergrößerung, [[:Datei:Arsenic-4jg33b.jpg|Gesamtgröße der Stufe]]: 4,2&nbsp;cm&nbsp;×&nbsp;3,2&nbsp;cm&nbsp;×&nbsp;3&nbsp;cm)]]

Arsen kommt in geringen Konzentrationen von bis zu 10&nbsp;ppm praktisch überall im Boden vor. Es ist in der [[Erdkruste]] ungefähr so häufig wie [[Uran]] oder [[Germanium]]. In der kontinentalen Erdkruste kommt Arsen mit durchschnittlich 1,7&nbsp;ppm vor, wobei es durch seinen [[Goldschmidt-Klassifikation|lithophilen Charakter]] (= Silikat liebend) in der oberen Kruste angereichert ist (2&nbsp;ppm gegenüber 1,3&nbsp;ppm in der unteren Kruste);<ref name="1995wedepohl">K. H. Wedepohl: ''The composition of the continental crust.'' In: ''[[Geochimica et Cosmochimica Acta]].'' 59/7, 1995, S.&nbsp;1217–1232.</ref> damit liegt Arsen in der Tabelle der [[Liste der Häufigkeiten chemischer Elemente|häufigsten Elemente]] an 53.&nbsp;Stelle.

Arsen (''Scherbenkobalt'') kommt in der Natur [[gediegen]], das heißt in elementarer Form, vor und ist daher von der [[International Mineralogical Association]] (IMA) als eigenständiges [[Mineral]] anerkannt. Gemäß der [[Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)]] wird Arsen unter der System-Nr. 1.CA.05 (Elemente – Halbmetalle (Metalloide) und Nichtmetalle – Arsengruppen-Elemente)<ref>{{Internetquelle |autor=[[Ernest Henry Nickel|Ernest H. Nickel]], Monte C. Nichols |url=http://cnmnc.units.it/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf |titel=IMA/CNMNC List of Minerals 2009 |werk=cnmnc.units.it |hrsg=IMA/CNMNC |datum=2009-01 |sprache=en |abruf=2024-02-16 |format=PDF; 1,9&nbsp;MB}}</ref> ([[Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage)|8. Auflage]]: ''I/B.01-10'') eingeordnet. Die im englischsprachigen Raum ebenfalls geläufige [[Systematik der Minerale nach Dana/Elemente|Systematik der Minerale nach Dana]] führt das Element-Mineral unter der System-Nr. 01.03.01.01.

Weltweit sind zurzeit rund 330 Vorkommen für gediegenes Arsen dokumentiert (Stand 2011).<ref>{{Internetquelle |url=https://www.mindat.org/min-357.html#autoanchor24 |titel=Localities for Arsenic |werk= mindat.org |hrsg=Hudson Institute of Mineralogy |sprache=en |abruf=2024-02-16}}</ref> In Deutschland wurde es an mehreren Fundstätten im [[Schwarzwald]] (Baden-Württemberg), im bayerischen [[Spessart]] und [[Oberpfälzer Wald]], im hessischen [[Odenwald]], in den Silberlagerstätten des [[Erzgebirge|Westerzgebirges]] (Sachsen), am [[Hunsrück]] (Rheinland-Pfalz), im [[Thüringer Wald]] sowie in Reichenstein/Niederschlesien<ref>[[Heinrich Trierenberg]]: Reisewege zu historischen Stätten in Niederschlesien; Laumann-Verlag, Dülmen, 1996 (S. 206).</ref> gefunden. In Österreich trat Arsen an mehreren Fundstätten in [[Kärnten]], [[Salzburg]] und der [[Steiermark]] zutage. In der Schweiz fand sich gediegen Arsen in den Kantonen [[Kanton Aargau|Aargau]] und [[Kanton Wallis|Wallis]].

Weitere Fundorte sind in [[Australien]], [[Belgien]], [[Bolivien]], [[Bulgarien]], [[Chile]], [[Volksrepublik China|China]], [[Finnland]], [[Frankreich]], [[Griechenland]], [[Irland]], [[Italien]], [[Japan]], [[Kanada]], [[Kasachstan]], [[Kirgisistan]], [[Madagaskar]], [[Malaysia]], [[Marokko]], [[Mexiko]], [[Mongolei]], [[Neuseeland]], [[Norwegen]], [[Österreich]], [[Peru]], [[Polen]], [[Rumänien]], [[Russland]], [[Schweden]], [[Slowakei]], [[Spanien]], [[Tschechien]], [[Ukraine]], [[Ungarn]], im [[Vereinigtes Königreich|Vereinigten Königreich]] (Großbritannien) und in den [[Vereinigte Staaten|Vereinigten Staaten]] (USA) bekannt.

Weit häufiger kommt das Element in verschiedenen [[Intermetallische Verbindung|intermetallischen Verbindungen]] mit [[Antimon]] ([[Allemontit]]) und [[Kupfer]] ([[Whitneyit]]) sowie in verschiedenen [[Mineral]]en vor, die überwiegend der Klasse der [[Sulfide]] und [[Sulfosalze]] angehören. Insgesamt sind bisher (Stand: 2011) 565 Arsenminerale bekannt.<ref>[http://webmineral.com/chem/Chem-As.shtml Mineral Species sorted by the element As (Arsenic).] Webmineral.</ref> Die höchsten Konzentrationen an Arsen enthalten dabei unter anderem die Minerale [[Duranusit]] (ca. 90 %), [[Skutterudit]] und [[Arsenolith]] (jeweils ca. 76 %), die allerdings selten zu finden sind. Weit verbreitet sind dagegen [[Arsenopyrit]] (''Arsenkies''), [[Löllingit]], [[Realgar]] (''Rauschrot'') und [[Auripigment]] (''Orpiment'', ''Rauschgelb''). Weitere bekannte Minerale sind [[Cobaltit]] (''Kobaltglanz''), [[Domeykit]] (''Arsenkupfer''), [[Enargit]], [[Gersdorffit]] (''Nickelarsenkies''), [[Proustit]] (''Lichtes Rotgültigerz'', ''Rubinblende''), [[Rammelsbergit]] sowie [[Safflorit]] und [[Sperrylith]].

[[Arsenate]] finden sich häufig in [[Phosphate|phosphathaltigen]] [[Gestein]]en, da sie eine vergleichbare [[Löslichkeit]] aufweisen und das häufigste Sulfidmineral [[Pyrit]] kann bis zu einigen Massenprozent Arsen einbauen.

Arsen wird heutzutage als Nebenprodukt der Verhüttung von Gold-, Silber-, Zinn-, Kupfer-, Cobalt- und weiteren Buntmetallerzen sowie bei der Verarbeitung von Phosphatrohstoffen gewonnen. Die größten Produzenten im Jahr 2009 waren China, Chile, Marokko und Peru. Arsen ist nur schwer wasserlöslich und findet sich daher nur in geringen Spuren, etwa 1,6&nbsp;ppb (Milliardstel Massenanteilen) in Meeren und Ozeanen.

In der Luft findet man Arsen in Form von [[Aerosol|partikulärem]] [[Arsen(III)-oxid]]. Als natürliche Ursache dafür hat man [[Vulkanausbruch|Vulkanausbrüche]] identifiziert, die insgesamt jährlich geschätzte 3000 Tonnen in die [[Erdatmosphäre]] eintragen. Bakterien setzen weitere 20.000 Tonnen in Form organischer Arsenverbindungen wie [[Trimethylarsin]] frei. Ein großer Teil am freigesetzten Arsen entstammt der Verbrennung [[Fossile Energie|fossiler Brennstoffe]] wie Kohle oder Erdöl. Die geschätzten [[Emission (Umwelt)|Emissionen]], verursacht durch den Straßenverkehr und stationäre Quellen, betrugen 1990 in der [[Deutschland|Bundesrepublik Deutschland]] 120 Tonnen (20 Tonnen in den alten, 100 Tonnen in den neuen Bundesländern). Die Außenluftkonzentration von Arsen liegt zwischen 0,5 und 15 Nanogramm pro Kubikmeter.

{| class="wikitable" style="width:20em"
|+ Raffinerieproduktion nach Ländern (geschätzt) in Tonnen Arsentrioxid<ref name="usgs">[https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/arsenic/mcs-2010-arsen.pdf USGS – Arsenic Statistics and Information – Mineral Commodity Summaries 2010] (PDF; 92&nbsp;kB).</ref><ref name="usgs 2021">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-arsenic.pdf USGS – Arsenic Statistics and Information – Mineral Commodity Summaries 2021].</ref>
|- class="hintergrundfarbe8"
! Land !! 2009 !! 2019 !! 2020
|-
| {{CHN}} || 25.000 || 24.000 || 24.000
|-
| {{CHL}} || 11.500 || ||
|-
| {{MAR}} || 7.000 || 5.500 || 5.500
|-
| {{PER}} || 4.000 || ||
|-
| {{KAZ}} || 1.500 || ||
|-
| {{RUS}} || 1.500 || 1.500 || 1.500
|-
| {{MEX}} || 1.500 || ||
|-
| {{BEL}} || 1.000 || 1.000 || 1.000
|-
| {{BOL}} || || 120 || 100
|-
| {{IRN}} || || 110 ||
|-
| {{JPN}} || || 45 || 40
|-
| andere || 500 || ||
|-
| Gesamt || 53.500 || 32.300 || 32.000
|}

== Gewinnung und Darstellung ==
[[Datei:ArsenbergwerkRotgueldensee.jpg|mini|Ehemalige Arsenbergwerke unterhalb des [[Rotgüldensee]]s im [[Lungau]]<ref>[https://www.altlasten.gv.at/atlas/verzeichnis/Salzburg/Salzburg-S7.html ''Gesicherte Altlast S 7: Arsenikhalde Rotgülden.''] altlasten.gv.at; abgerufen am 6. November 2012.</ref>]]

Arsen fällt in größeren Mengen als Nebenprodukt bei der Gewinnung von [[Kupfer]], [[Blei]], [[Cobalt]] und [[Gold]] an. Dies ist die Hauptquelle für die kommerzielle Nutzung des Elements.

Es kann durch thermische Reduktion von [[Arsen(III)-oxid]] mit [[Koks]] oder [[Eisen]] und durch Erhitzen von [[Arsenopyrit|Arsenkies]] (FeAsS) oder [[Löllingit|Arsenikalkies]] (FeAs<sub>2</sub>) unter Luftabschluss in liegenden Tonröhren gewonnen werden. Dabei [[Sublimierung (Physik)|sublimiert]] elementares Arsen, das an kalten Oberflächen wieder in den festen Aggregatzustand zurückkehrt.

: <chem>FeAsS_{(s)} -> FeS_{(s)} {}+ As_{(g)}</chem>
: <small>Arsenkies zersetzt sich in Eisensulfid und elementares Arsen.</small>
: <chem>FeAs2_{(s)} -> FeAs_{(s)} {}+ As_{(g)}</chem>
: <small>Arsenikalkies zersetzt sich in [[Eisenarsenid]] und elementares Arsen.</small>

Für die [[Halbleiter]]technik wird Arsen, dessen Reinheit über 99,99999 Prozent betragen muss, durch Reduktion von mehrfach [[Destillation|destilliertem]] [[Arsen(III)-chlorid]] im [[Wasserstoff]]strom hergestellt:

: <chem>2AsCl3 + 3H2 -> 6HCl + 2As</chem>
: <small>Arsentrichlorid reagiert mit Wasserstoff zu Chlorwasserstoff und elementarem Arsen.</small>

Früher wurde es auch durch [[Sublimierung (Physik)|Sublimation]] aus [[Lösung (Chemie)|Lösungen]] in flüssigem [[Blei]] erzeugt. Dabei wird der [[Schwefel]] der Arsen-Erze durch das Blei in Form von [[Blei(II)-sulfid]] gebunden. Die hierbei erzielten Reinheiten von über 99,999 Prozent waren für Halbleiteranwendungen nicht ausreichend. Eine andere Möglichkeit besteht im [[Kristallisation|Auskristallisieren]] bei hohen Temperaturen aus geschmolzenem Arsen oder in der Umwandlung in [[Arsenwasserstoff|Monoarsan]], einer anschließenden Reinigung sowie der Zersetzung bei 600&nbsp;[[Grad Celsius|°C]] in Arsen und [[Wasserstoff]].<ref name="Brauer">G. Brauer (Hrsg.): ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage. vol. 1, Academic Press 1963, S.&nbsp;591–592.</ref>

== Eigenschaften ==
[[Datei:Arsenkomplexe.png|rechts|gerahmt|Arsenionen in chemischen Komplexen (R bezeichnet die Liganden)]]
[[Datei:Arsen 1.jpg|mini|links|Metallisch glänzendes graues Arsen]]

Arsen bildet mit [[Stickstoff]], [[Phosphor]], [[Antimon]] und [[Bismut]] die 5. [[Hauptgruppe]] des [[Periodensystem]]s und nimmt wegen seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften den Mittelplatz in dieser Elementgruppe ein. Arsen hat eine relative [[Atommasse]] von 74,92159. Der Radius des Arsen-[[Atom]]s beträgt 124,5 [[Pikometer]]. In [[Kovalente Bindung|kovalent gebundenem]] Zustand ist er etwas kleiner (121 Pikometer). Aufgrund der Abgabe der äußeren Elektronen ([[Valenzelektron]]en) bei der [[Ionisation|Ionisierung]] reduziert sich der Radius beträchtlich auf 34 Pikometer (As<sup>5+</sup>; das äußerste p- und das äußerste s-[[Atomorbital]] bleiben unbesetzt) beziehungsweise 58 Pikometer (As<sup>3+</sup>; nur das p-Orbital ist unbesetzt). In chemischen [[Komplexchemie|Komplexverbindungen]] ist das As<sup>5+</sup>-[[Kation]] von vier Bindungspartnern ([[Ligand]]en), As<sup>3+</sup> von sechs umgeben. Arsen tritt allerdings nur sehr selten in eindeutig ionischer Form auf.

Der Wert für die [[Elektronegativität]] liegt nach [[Linus Carl Pauling|Pauling]] auf der von 0 ([[Metalle]]) bis 4 ([[Nichtmetalle|Nichtmetall]]) reichenden [[Elektronegativität#Pauling-Skala|Skala]] bei 2,18 und ist damit mit dem Wert des Gruppennachbarn Phosphor vergleichbar. Der [[Halbmetalle|Halbmetall]]-Charakter des Arsens zeigt sich zudem darin, dass die benötigte [[Dissoziation (Chemie)|Dissoziationsenergie]] von 302,7&nbsp;[[Joule|kJ]]/[[mol]], also die [[Energie]], die aufgebracht werden muss, um ein einzelnes Arsen-Atom aus einem Arsen-[[Festkörper]] herauszulösen, zwischen der des Nichtmetalls Stickstoff (473,02&nbsp;kJ/mol; [[kovalente Bindung]]) und des Metalls Bismut (207,2&nbsp;kJ/mol; [[metallische Bindung]]) liegt. Unter Normaldruck [[Sublimierung (Physik)|sublimiert]] Arsen bei einer Temperatur von 613&nbsp;°C,<ref name="Zhang" /> geht also aus dem festen Aggregatzustand direkt in die Gasphase über. Arsendampf ist zitronengelb und setzt sich bis ungefähr 800&nbsp;°C aus As<sub>4</sub>-[[Molekül]]en zusammen. Oberhalb von 1700&nbsp;°C liegen As<sub>2</sub>-Moleküle vor.

Arsen zeigt je nach Verbindungspartner [[Oxidationszahl|Oxidationsstufen]] zwischen −3 und +5. Mit elektropositiven Elementen wie [[Wasserstoff]] oder Metallen bildet es Verbindungen, in denen es eine [[Oxidationszahl|Oxidationsstufe]] von −3 einnimmt. Beispiele dafür sind [[Arsenwasserstoff|Monoarsan]] (AsH<sub>3</sub>) und [[Domeykit|Arsenkupfer]] (Cu<sub>3</sub>As). In Verbindungen mit elektronegativen Elementen wie den Nichtmetallen [[Sauerstoff]], [[Schwefel]] und [[Chlor]] besitzt es die Oxidationsstufe +3 oder +5; erstere ist dabei gegenüber den in derselben Hauptgruppe stehenden Elementen Stickstoff und Phosphor tendenziell bevorzugt.

=== Modifikationen ===
Arsen kommt wie andere Elemente der Stickstoffgruppe in verschiedenen [[Allotropie|allotropen]] Modifikationen vor. Anders als beim Stickstoff, der in Form zweiatomiger Moleküle mit kovalenter Dreifachbindung vorkommt, sind die entsprechenden As<sub>2</sub>-Moleküle instabil und Arsen bildet stattdessen kovalente Netzwerke aus.

==== Graues Arsen ====
[[Datei:Grauesarsen.png|rechts|gerahmt|Schichtstruktur des grauen Arsens]]

Graues oder [[Metalle|metallisches]] Arsen ist die stabilste Form. Es hat eine [[Dichte]] von 5,73&nbsp;g/cm<sup>3</sup>. Seine [[Kristall]]e sind stahlgrau, metallisch glänzend und leiten den [[Elektrischer Strom|elektrischen Strom]].

Betrachtet man den strukturellen Aufbau des grauen Arsens, dann erkennt man Schichten aus gewellten Arsen-Sechsringen, welche die [[Konformation#Konformationen bei cyclischen Molekülen|Sesselkonformation]] einnehmen. Darin bilden die Arsen-[[Atom]]e eine Doppelschicht, wenn man sich den Aufbau der Schicht im Querschnitt ansieht. Die Übereinanderlagerung dieser Doppelschichten ist sehr kompakt. Bestimmte Atome der nächsten darüberliegenden oder darunterliegenden Schicht sind von einem Bezugsatom fast ähnlich weit entfernt wie innerhalb der betrachteten Doppelschicht. Dieser Aufbau bewirkt, dass die graue Arsen-Modifikation wie die [[Homologe Reihe|homologen]] Elemente [[Antimon]] und [[Bismut]] sehr spröde ist. Deswegen werden diese drei Elemente häufig auch als [[Sprödmetalle]] bezeichnet.

==== Gelbes Arsen ====
Wird Arsen-Dampf, in dem Arsen gewöhnlich als As<sub>4</sub>-[[Tetraeder]] vorliegt, schnell abgekühlt, so bildet sich das [[Metastabilität|metastabile]] gelbe Arsen mit einer Dichte von 1,97&nbsp;g/cm<sup>3</sup>. Es besteht ebenfalls aus tetraedrischen As<sub>4</sub>-[[Molekül]]en. Gelbes Arsen ist ein [[Nichtmetalle|Nichtmetall]] und leitet infolgedessen den elektrischen Strom nicht. Es kristallisiert aus [[Kohlenstoffdisulfid|Schwefelkohlenstoff]] und bildet kubische, stark [[Brechung (Physik)|lichtbrechende]] Kristalle, die nach [[Knoblauch]] riechen. Bei [[Raumtemperatur]] und besonders schnell unter [[Licht]]einwirkung wandelt sich gelbes Arsen in graues Arsen um.<ref name="Brauer" />

==== Schwarzes Arsen ====
Schwarzes Arsen selbst kann seinerseits in zwei verschiedenen Formen vorkommen. ''[[Amorphes Material|Amorphes]] schwarzes Arsen'' entsteht durch Abkühlung von Arsen-Dampf an 100 bis 200&nbsp;°C warmen Oberflächen. Es besitzt keine geordnete Struktur, sondern liegt in einer amorphen, [[glas]]artigen Form vor, analog zum roten [[Phosphor]]. Die Dichte beträgt 4,7 bis 5,1&nbsp;g/cm<sup>3</sup>. Oberhalb 270&nbsp;°C wandelt sich das schwarze Arsen in die graue Modifikation um. Wird glasartiges, amorphes schwarzes Arsen bei Anwesenheit von metallischem [[Quecksilber]] auf 100 bis 175&nbsp;°C erhitzt, so entsteht das metastabile ''[[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombische]] schwarze Arsen'', das mit dem schwarzen Phosphor vergleichbar ist.

Natürlich gebildetes orthorhombisches schwarzes Arsen ist in der Natur als seltenes Mineral [[Arsenolamprit]] bekannt.

==== Braunes Arsen ====
Bei der Reduktion von Arsenverbindungen in [[Wasser|wässriger]] [[Lösung (Chemie)|Lösung]] entstehen ähnlich wie beim [[Phosphor]] Misch[[Polymerisation|polymerisate]]. Bei diesen bindet ein Teil der freien [[Wertigkeit (Chemie)|Valenzen]] des Arsens [[Hydroxygruppe]]n&nbsp;(–OH). Man nennt diese Form des Arsens ''braunes Arsen''.<ref>{{Holleman-Wiberg |Auflage=101. |Startseite=?}}</ref>

=== Reaktionen ===
Arsen [[Chemische Reaktion|reagiert]] heftig mit [[Oxidationsmittel]]n und [[Halogene]]n. So verbrennt Arsen an der Luft mit bläulicher Flamme zu einem weißen Rauch von giftigem [[Arsen(III)-oxid]].
: <chem>4As + 3O2 -> 2As2O3</chem>
: <small>Arsen reagiert mit Sauerstoff zu Arsen(III)-oxid.</small>

Ohne äußere Wärmezufuhr findet die Reaktion mit Chlor unter Feuererscheinung zu [[Arsen(III)-chlorid]] statt.
: <chem>2As + 3Cl2 -> 2AsCl3</chem>
: <small>Arsen reagiert mit Chlor zu Arsentrichlorid.</small>

Eine weitere [[Oxidation]] ist möglich.
: <chem>AsCl3 + Cl2 -> AsCl5</chem>
: <small>Arsentrichlorid reagiert mit Chlor zu Arsenpentachlorid.</small>

Analoge Reaktionsgleichungen gelten für die entsprechenden Reaktionen mit [[Fluor]].
Stark [[Oxidation|oxidierende]] [[Säuren]], wie konzentrierte [[Salpetersäure]] oder [[Königswasser]], wandeln Arsen in [[Arsensäure]] um.
: <chem>As + 5HNO3 -> 5NO2 + H2O + H3AsO4</chem>
: <small>Arsen reagiert mit Salpetersäure zu Stickstoffdioxid, Wasser und Arsensäure.</small>

Ist die Oxidationsstärke weniger groß – etwa bei Verwendung von verdünnter Salpetersäure oder [[Schwefelsäure]] – entsteht [[Arsenige Säure]].
: <chem>2As + 3H2SO4 -> 3SO2 + 2H3AsO3</chem>
: <small>Arsen reagiert mit Schwefelsäure zu Schwefeldioxid und Arseniger Säure.</small>

Unter sauren Bedingungen und bei Anwesenheit von nichtpassivierten unedlen [[Metalle]]n, insbesondere [[Zink]], reagiert Arsen mit dem gebildeten [[Wasserstoff]] zu [[Arsenwasserstoff|Monoarsan]].
:<chem>Zn + 2H3O+ -> Zn^2+ + H2 + 2 H2O</chem>
: <small>Zink reagiert mit Wasserstoffionen zu Zinkionen und neutralem Wasserstoff.</small>
: <chem>2As + 3H2 -> 2AsH3</chem>
: <small>Arsen reagiert mit Wasserstoff zu Monoarsan.</small>

Mit basischem [[Natriumhydroxid]] bildet sich ortho-Natriumarsenit.
: <chem>2As + 6NaOH -> 2Na3AsO3 + 3H2</chem>
: <small>Arsen reagiert mit Natriumhydroxid zum entsprechenden Arsenitsalz und elementarem Wasserstoff.</small>

== Isotope ==
Vom Arsen sind künstlich hergestellte, [[Radioaktivität|radioaktive]] Isotope mit [[Massenzahl]]en zwischen 65 und 87 bekannt. Die [[Halbwertszeit]]en liegen zwischen 96 Millisekunden (<sup>66</sup>As) und 80,3 Tagen (<sup>73</sup>As). Natürlich vorkommendes Arsen besteht zu 100 Prozent aus dem [[Isotop]] <sup>75</sup>As, es ist daher ein [[Reinelement|anisotopes]] Element. Der entsprechende Arsen-[[Atomkern|Kern]] besteht also aus genau 33 [[Proton]]en und 42 [[Neutron]]en. Physikalisch zählt man ihn daher zu den ug-Kernen (u steht hier für ungerade, g für gerade). Sein [[Kernspin]] beträgt 3/2. Generell sind Kerne mit einer ungeraden Anzahl Kernbausteinen tendenziell instabiler, wobei Kerne mit ungerader Protonen- ''und'' Neutronenzahl zumeist zu einem Element benachbarter Ordnungszahl und ''gerader'' Anzahl Protonen und Neutronen [[betazerfall]]en. Daraus und aus der Stabilität vieler Isotope der benachbarten Elemente Selen und Germanium ergibt sich die Tatsache, dass Arsen nur ein stabiles Isotop besitzt.

== Verwendung ==
Arsen wird [[Blei]]legierungen zugesetzt, um ihre Festigkeit zu verbessern und das Blei gießbarer zu machen. Vor allem die fein strukturierten Platten von [[Akkumulator]]en könnten ohne Arsen nicht gegossen werden. Historisch war Arsen eine wichtige Zutat von [[Kupfer]]legierungen, die dadurch besser verarbeitbar wurden. Metallisches Arsen wurde früher gelegentlich zur Erzeugung mattgrauer Oberflächen auf Metallteilen verwendet, um eine Alterung vorzutäuschen.
[[Datei:Wafer 2 Zoll bis 8 Zoll.jpg|mini|hochkant|[[Wafer]] verschiedener Größe]]
In der [[Elektronik]] spielt es als mindestens 99,9999 Prozent reines Element für [[Galliumarsenid|Gallium-Arsenid]]-[[Halbleiter]], sogenannte [[III-V-Verbindungshalbleiter|III-V-Halbleiter]] (aufgrund der Kombination von Elementen aus der [[Borgruppe|3.]] und [[Gruppe-15-Element|5. Hauptgruppe]] des [[Periodensystem]]s), sowie für [[Epitaxie]]schichten auf [[Wafer]]n in Form von [[Indiumarsenidphosphid]] und [[Galliumarsenidphosphid]] eine wesentliche Rolle in der Herstellung von Hochfrequenzbauelementen wie [[Integrierter Schaltkreis|Integrierten Schaltkreisen]] (ICs), [[Leuchtdiode]]n (LEDs) beziehungsweise [[Laser]]dioden (LDs). Es gab Anfang 2004 weltweit nur drei Hersteller von hochreinem Arsen, zwei in [[Deutschland]] und einen in [[Japan]].

Arsen wird in Form seiner Verbindungen in einigen Ländern als [[Biozid|Schädlingsbekämpfungsmittel]] im [[Weinbau]], als [[Fungizid]] (Antipilzmittel) in der [[Holzwirtschaft]], als [[Holzschutzmittel]], als [[Rodentizid|Rattengift]] und als Entfärbungsmittel in der Glasherstellung verwendet. Der Einsatz ist umstritten, da die eingesetzten Arsenverbindungen (hauptsächlich Arsen(III)-oxid) giftig sind.

=== Arsen in Arzneimitteln ===
Die Verwendung arsenhaltiger Mineralien als Heilmittel ist bereits in der Antike durch [[Hippokrates von Kos|Hippokrates]] und [[Plinius der Ältere|Plinius]] bezeugt. Sie wurden als Fiebermittel, als Stärkungsmittel und zur Therapie von [[Migräne]], [[Rheuma]]tismus, [[Malaria]], [[Tuberkulose]] und [[Diabetes mellitus|Diabetes]] eingesetzt. Im 18.&nbsp;Jahrhundert wurde eine Mischung aus [[Kaliumarsenit]] und [[Echter Lavendel|Lavendelwasser]] als [[Fowlersche Lösung|Fowler’sche Lösung]] bekannt, die lange als medizinisches Wundermittel galt und als Fiebersenker, Heilwasser und sogar als [[Aphrodisiakum]] Anwendung fand. Kaliumarsenit war als Bestandteil der Fowler’schen Lösung bis in die 1960er Jahre in Deutschland als Mittel zur Behandlung der [[Schuppenflechte|Psoriasis]] im Einsatz.<ref name="ITOM">{{Literatur |Autor=Stéphane Gibaud, Gérard Jaouen |Titel=Arsenic-based drugs: from Fowler’s solution to modern anticancer chemotherapy |Sammelwerk=[[Topics in Organometallic Chemistry]] |Band=32 |Datum=2010 |Seiten=1–20 |DOI=10.1007/978-3-642-13185-1_1}}</ref>

[[Konstantin der Afrikaner|Constantinus Africanus]] (1017–1087) empfahl eine Arsenapplikation zur Bekämpfung von Zahnschmerzen. Bereits um 2700 vor Christus soll die Anwendung von Arsen zur Behandlung eines schmerzenden Zahnes in der chinesischen Heilkunst beschrieben worden sein. In dem Mitte des 10. Jahrhunderts erschienenen Werk „Liber Regius“ empfahl der arabische Arzt Haly Abbas (ʿAli ibn al-ʿAbbās; † 944) ebenfalls den Einsatz von Arsenik zur Devitalisation der Pulpa.<ref>J. M. Hyson: ''A history of arsenic in dentistry.'' In: ''Journal of the California Dental Association.'' Band 35, Nummer 2, Februar 2007, S.&nbsp;135–139. PMID 17494382.</ref> Arsen(III)-oxid wurde bis in die Neuzeit zur Devitalisation der [[Zahnpulpa]] verwendet und verschwand in den 1970er Jahren wegen der [[Karzinogen|krebserregenden]] Wirkung, Entzündungen des [[Zahnhalteapparat]]es, des Verlustes eines oder mehrerer Zähne einschließlich [[Nekrose]]n des umliegenden [[Alveolarfortsatz|Alveolarknochens]], [[Allergie]]n und Vergiftungserscheinungen aus dem Therapiespektrum.<ref>M. Hülsmann: ''Risiken und Nebenwirkungen bei der Devitalisierung permanenter Zähne.'' In: ''Zahnärztl. Mitt.'' Band 86, 1996, S. 338–345.</ref>

Einen Aufschwung erlebten arsenhaltige bzw. Arsenverbindungen<ref>[[Ernst Sieburg]]: ''Zur Biologie aromatischer Arsenverbindungen.'' In: ''[[Biological Chemistry|Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für physiologische Chemie]].'' Band 97, 1916, S. 53–108.</ref> enthaltende Arzneimittel zu Beginn des 20.&nbsp;Jahrhunderts. [[Harold Wolferstan Thomas]] und [[Anton Breinl]] konnten 1905 beobachten, dass das arsenhaltige Präparat [[Natriumhydrogenarsanilat|Atoxyl]] [[Trypanosomen]], zu denen die Erreger der [[Afrikanische Trypanosomiasis|Schlafkrankheit]] gehören, abtötet. 1907 behandelte [[Paul Uhlenhuth]] die [[Spirochäten|Hühnerspirochaetose]] und die [[Syphilis]] mit organischen Arsenverbindungen.<ref>[[Paul Diepgen]], [[Heinz Goerke]]: ''[[Ludwig Aschoff|Aschoff]]/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin.'' 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 58.</ref> 1920 wurde eine Weiterentwicklung, das [[Tryparsamid]], in der Zeit von 1922 bis 1970 im tropischen [[Afrika]] zur Therapie der Schlafkrankheit eingesetzt. Es war bedeutsam für die Eingrenzung dieser Epidemie in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts, konnte jedoch zur Erblindung führen. Das in den 1950er Jahren entwickelte [[Melarsoprol]] war über mehrere Jahrzehnte das Mittel der Wahl zur Behandlung der Schlafkrankheit und wird heute noch eingesetzt, da keine effektiven Nachfolgepräparate zur Verfügung stehen.

Ebenfalls angeregt durch die Trypanosomen-toxische Wirkung von Atoxyl entwickelte [[Paul Ehrlich]] das arsenhaltige [[Arsphenamin]] (Salvarsan).<ref>Vgl. auch [[Florian G. Mildenberger]]: ''Kein Heil durch Arsen? Die Salvarsandebatte und ihre Konsequenzen.'' In: ''Fachprosaforschung – Grenzüberschreitungen.'' Band 8/9, 2012/2013 (2014), S. 327–390.</ref> Das 1910 in die Therapie der [[Syphilis]] eingeführte Mittel stellte das erste auf theoretischen Vorüberlegungen beruhende, systematisch entwickelte, spezifisch wirkende [[Chemotherapeutikum]] dar und war Vorbild für die Entwicklung der bis heute verwendeten [[Sulfonamid]]e. Es wurde lange Zeit auch bei der Behandlung von [[Dysenterie]] eingesetzt.<ref name="ITOM" />

Im Jahr 2000 wurde ein arsenikhaltiges Präparat unter dem Namen ''Trisenox'' in den USA zur Behandlung der [[Akute myeloische Leukämie|akuten Promyelozytenleukämie]] (APL) zugelassen. Seit 2002 besteht für ''Trisenox'' in Europa eine Zulassung zur Behandlung der APL, (Vertrieb in EU und USA: [[Cephalon (Unternehmen)|Cephalon]]). Seine Wirksamkeit bei der [[Krebs (Medizin)|Krebstherapie]] wird auch auf die [[Angioneogenese|antiangioneogenetische]] Wirkung zurückgeführt.

Die verschiedenen Arsensulfide sind Bestandteil von Arzneimitteln der [[Traditionelle chinesische Medizin|Chinesischen Medizin]].

=== Arsenik als Insektizid bei der Taxidermie ===
Aufgrund der [[Gift|toxischen]] Eigenschaften von Arsenverbindungen wurde früher überwiegend [[Arsen(III)-oxid|Arsenik]]<ref>Fernando Marte, Amandine Pequinot, David W. Von Endt: ''{{Webarchiv |url=http://www.crcc.cnrs.fr/IMG/pdf/Arsenic_in_taxidermy_collections-2.pdf |text=Arsenic in Taxidermy Collections: History, Detection, and Management. |wayback=20110720213359}}'' (PDF; 159&nbsp;kB)</ref> zur [[Taxidermie|Haltbarmachung]] von [[Wirbeltiere]]n (''Taxidermie'') als [[Insektizid]] verwendet.<ref>Gerhard Schröder: ''Das Sammeln, Konservieren von Wirbeltieren''. 1936.</ref> Viele andere Stoffe, wie auch [[Lindan]], wurden zum selben Zweck verwendet,<ref>Rudolf Piechocki, Joachim Händel: ''Mikroskopische Präparationstechnik.'' Teil II, 4. Auflage. 1996.</ref> wie es die Fachliteratur der Präparatoren aus der Zeit von 1868 bis 1996 beschreibt. Solche Stoffe sind jedoch auch für Menschen giftig und stellen heute an Präparatoren besondere Anforderungen, da diese auch in Kontakt mit derart kontaminierten Präparaten kommen.<ref>Felix Divo: ''{{Webarchiv |url=http://ls.cabacos.de/_obj/67FB28E8-99E0-4240-A060-6BEE1CC77AA5/outline/Die-Untersuchung-von-Praeparaten-auf-Gifte.pdf |text=Die Untersuchung von Tierpräparaten auf Gifte |archive-is=20151122113547}}.'' [[Jugend forscht|Jugend-forscht]]-Arbeit von 2011.</ref>

== Biologische Bedeutung ==
Die biologische Bedeutung des Arsens für den Menschen ist nicht vollständig geklärt. Es gilt als Spurenelement im Menschen, Mangelerscheinungen wurden bisher aber nur an Tieren nachgewiesen. Der notwendige Bedarf liegt, falls er bestehen sollte, zwischen 5 und 50&nbsp;µg pro Tag.<ref>John Emsley: ''Parfum, Portwein, PVC …''. Wiley Verlag, Weinheim 2003, S.&nbsp;274–275.</ref> Eine tägliche Arsenaufnahme von – je nach Wahl der Nahrungsmittel – bis zu einem Milligramm gilt als harmlos. In einer neuen Studie konnte eine erhöhte Arsenbelastung durch hohe Arsengehalte im Grundwasser von Reisanbaugebieten mit der Entstehung von Krebserkrankungen in Verbindung gebracht werden. Die Förderung der Krebsentwicklung ist jedoch dosisabhängig und nur bei Verzehr von belastetem Reis als täglichem Grundnahrungsmittel gegeben.<ref name="arsenic_rice">M. Banerjee, N. Banerjee, P. Bhattacharjee, D. Mondal, P. R. Lythgoe, M. Martínez, J. Pan, D. A. Polya, A. K. Giri: ''High arsenic in rice is associated with elevated genotoxic effects in humans.'' In: ''Scientific reports.'' Band 3, Juli 2013, S.&nbsp;2195, [[doi:10.1038/srep02195]]. PMID 23873074.</ref> Es gibt bei regelmäßigem Verzehr von Arsenverbindungen, speziell [[Arsentrioxid]] eine Gewöhnung, die beim Absetzen der Dosis sogar von Entzugserscheinungen begleitet wird.

Menschen, die wegen der stimulierenden Allgemeinwirkung früher häufig Arsenik konsumierten (vor allem in der Steiermark), wobei häufig Gewöhnung und Sucht eintrat, werden [[Arsenikesser]] genannt.<ref>Helmut Schubothe: ''Vergiftungen.'' In: [[Ludwig Heilmeyer]] (Hrsg.): ''Lehrbuch der Inneren Medizin.'' Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 1195–1217, hier S. 1203–1205 (''Arsenvergiftung'').</ref>

Meerestiere wie [[Muscheln]] oder [[Garnele]]n enthalten besonders viel Arsen, letztere bis zu 175&nbsp;[[Parts per million|ppm]]. Vermutlich agiert es durch die [[Chemische Bindung|Bindung]] an freie [[Thiolgruppe]]n in [[Enzym]]en als [[Inhibitor]], verhindert also deren Wirkung.

Für viele Tiere ist Arsen ein essentielles Spurenelement. So zeigen [[Haushuhn|Hühner]] oder [[Ratten]] bei arsenfreier Ernährung deutliche Wachstumsstörungen; dies hängt wahrscheinlich mit dem Einfluss des Elements auf die [[Stoffwechsel|Verstoffwechslung]] der [[Aminosäuren|Aminosäure]] [[Arginin]] zusammen. Zahlreiche [[Alge]]n und [[Krebstiere]] enthalten organische Arsen-Verbindungen wie das schon erwähnte Arsenobetain. Arsen führt zur verstärkten Bildung der sauerstofftransportierenden [[Erythrozyt|roten Blutkörperchen]]. Aus diesem Grund wurde es früher dem Futter von Geflügel und Schweinen zugesetzt, um eine schnellere Mästung zu ermöglichen. Trainer von Rennpferden benutzten es zum illegalen [[Doping]] ihrer Tiere – heute kann der Zusatz von Arsen zur Nahrung allerdings leicht im Urin nachgewiesen werden.

Lösliche Arsenverbindungen werden leicht über den [[Verdauungstrakt|Magen-Darm-Trakt]] aufgenommen und rasch innerhalb von 24 Stunden im Körper verteilt. Man findet den größten Teil des aufgenommenen Arsens in den [[Muskulatur|Muskeln]], [[Knochen]], [[Niere]]n und [[Lunge]]n. Im Menschen wurde es zusammen mit [[Thallium]] in fast jedem Organ nachgewiesen. Blut enthält bis zu 8&nbsp;[[Parts per billion|ppb]] Arsen, in den anderen Organen des Körpers wie etwa den Knochen hat es einen Anteil von zwischen 0,1 und 1,5 ppm, in Haaren liegt der Anteil bei etwa 1 ppm. Der Gesamtgehalt von Arsen im Körper eines Erwachsenen liegt im Durchschnitt bei etwa 7 Milligramm.

Organische Arsenverbindungen wie die aus [[Fische]]n und [[Meeresfrüchte]]n stammende [[Dimethylarsinsäure]], [[Trimethylarsenoxid]], [[Trimethylarsin]] sowie [[Arsenobetain]] verlassen den menschlichen Körper fast unverändert innerhalb von zwei bis drei Tagen über die Nieren. Anorganische Arsenverbindungen werden in der Leber zu [[Monomethylarsonsäure]] (MMAA) und Dimethylarsinsäure (DMAA) umgewandelt und anschließend ebenso über die Nieren ausgeschieden.

Bei Pflanzen erhöht das Element den [[Kohlenhydrate|Kohlenhydrat]]-Umsatz. Der [[Gebänderter Saumfarn|Gebänderte Saumfarn]] ''(Pteris vittata)'' nimmt das Halbmetall bevorzugt aus dem Boden auf und kann bis zu fünf Prozent seines Trockengewichts an Arsen aufnehmen. Aus diesem Grund wird die schnellwachsende Pflanze zur biologischen Säuberung arsenkontaminierter Böden eingesetzt.

Die stimulierende Wirkung des Arsens ist vermutlich auch Ursache des früher in einigen [[Alpen]]gegenden verbreiteten [[Arsenikesser|Arsenikessens]]. Im 17. Jahrhundert verzehrten manche der dortigen Bewohner lebenslang zweimal wöchentlich bis zu 250 Milligramm Arsen – bei Männern, weil es bei der Arbeit in den Höhenlagen half, bei Frauen, da es angeblich zu einer kräftigen Gesichtsfarbe beitrug. In der Wissenschaft lange als Märchen abgetan, nahm ein Bauer aus den Steirischen Alpen 1875 vor der in Graz versammelten deutschen Fachwelt eine Dosis von 400 Milligramm Arsentrioxid zu sich, die sich später auch in seinem Urin nachweisen ließ. Die Dosis lag weit über dem Doppelten der für normale Menschen tödlichen Arsenmenge, zeigte aber keinerlei negative Auswirkungen auf den Bauern. Ähnliches wird von Bewohnern einer Siedlung in der hochgelegenen [[chile]]nischen [[Atacamawüste]] berichtet, deren Trinkwasser hochgradig mit Arsen belastet ist, die jedoch keinerlei Vergiftungssymptome zeigen. Heute geht man davon aus, dass eine langsame Gewöhnung an das Gift mit sukzessive steigenden Dosen physiologisch möglich ist.

Über den [[Stamm (Systematik)#Bakterienstämme|Bakterienstamm]] [[GFAJ-1]] wurde 2010 berichtet, dass er unter bestimmten Bedingungen in [[arsenat]]haltigen [[Nährmedium|Nährmedien]] in der Lage sei, Arsenat anstatt [[Phosphat]] in [[Biomolekül]]e wie die [[DNA]] einzubauen, ohne dabei abzusterben, was bisher eher als unmöglich galt.<ref>Felisa Wolfe-Simon, Jodi Switzer Blum, Thomas R. Kulp, Gwyneth W. Gordon, Shelley E. Hoeft, Jennifer Pett-Ridge, John F. Stolz, Samuel M. Webb, Peter K. Weber, Paul C. W. Davies, Ariel D. Anbar, Ronald S. Oremland: ''A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus.'' In: ''[[Science]].'' 2010, [[doi:10.1126/science.1197258]].</ref> Der Befund scheint jedoch auf unsauberen Arbeitsmethoden zu basieren,<ref>{{Internetquelle |autor=Lars Fischer |url=http://www.wissenschaft-online.de/artikel/1056655 |titel=Angemerkt!: Der Arsen-Schnellschuss geht nach hinten los – Spektrum der Wissenschaft |werk=wissenschaft-online.de |datum=2012-08-15 |abruf=2014-12-27}}</ref><ref>Erika Check Study challenges existence of arsenic-based life: ''Study challenges existence of arsenic-based life.'' In: ''nature news.'' 20. Januar 2012, [[doi:10.1038/nature.2012.9861]].</ref> die Befunde konnten nicht repliziert werden.<ref>M. L. Reaves, S. Sinha, J. D. Rabinowitz, L. Kruglyak, R. J. Redfield: ''Absence of arsenate in DNA from arsenate-grown GFAJ-1 cells.'' 19. April 2012, {{arXiv|1201.6643v2}}.</ref>

== Sicherheitshinweise ==
Arsen-Stäube sind leicht entzündlich.
{{Infobox ICD
| BREITE = 
| 01-CODE = T57.0
| 01-BEZEICHNUNG = Toxische Wirkung: Arsen und dessen Verbindungen
}}

=== Toxizität ===
{{Hauptartikel|Arsenikose}}

Dreiwertige lösliche Verbindungen des Arsens sind hoch toxisch, weil sie biochemische Prozesse wie die [[DNA-Reparatur]], den zellulären Energiestoffwechsel, rezeptorvermittelte Transportvorgänge und die Signaltransduktion stören. Dabei kommt es mutmaßlich nicht zu einer direkten Einwirkung auf die DNA, sondern zu einer Verdrängung des Zink-Ions aus seiner Bindung zu [[Metallothionein]]en und damit zur Inaktivierung von [[Tumorsuppressor|Tumorsupressorproteinen]] (siehe auch [[Zinkfingerprotein]]). Arsen(III)- und Zink(II)-Ionen haben vergleichbare Ionenradien und damit ähnliche [[Affinität (Biochemie)|Affinität]] zu diesen Zinkfingerproteinen, allerdings führt Arsen dann nicht zur Aktivierung der Tumorsupressorproteine.

Eine akute '''Arsenvergiftung''' führt zu Krämpfen, Übelkeit, Erbrechen, inneren Blutungen, Durchfall und [[Kolik]]en, bis hin zu Nieren- und Kreislaufversagen. Bei schweren Vergiftungen fühlt sich die Haut feucht und kalt an und der Betroffene kann in ein [[Koma]] fallen. Die Einnahme von 60 bis 170 Milligramm [[Arsen(III)-oxid|Arsenik]] gilt für Menschen als tödliche Dosis ([[Letale Dosis|LD<sub>50</sub>]]&nbsp;=&nbsp;1,4&nbsp;mg/kg&nbsp;Körpergewicht); meist tritt der Tod innerhalb von mehreren Stunden bis wenigen Tagen durch Nieren- und Herz-Kreislauf-Versagen ein. Eine chronische Arsenbelastung kann Krankheiten der Haut und Schäden an den Blutgefäßen hervorrufen, was zum Absterben der betroffenen Regionen ([[Black Foot Disease]]) sowie zu bösartigen Tumoren der Haut, Lunge, Leber und Harnblase führt. Diese Symptome wurden auch als [[Złoty Stok|Reichensteiner]] Krankheit bezeichnet, nach einem Ort in Schlesien, dessen Trinkwasser durch den [[Arsenik]]-Abbau bis zu 0,6&nbsp;mg Arsen pro Liter enthielt.<ref>Johann Mutschmann, Fritz Stimmelmayr: ''Taschenbuch der Wasserversorgung.'' Vieweg+Teubner, 2007, ISBN 978-3-8348-0012-1.</ref>

Die [[Chronische Vergiftung|chronische]] Arsen-Vergiftung führt über die Bindung an Sulfhydryl-Gruppen von Enzymen der Blutbildung (zum Beispiel Delta-Amino-Laevulin-Säure-Synthetase) zu einem initialen Abfall des Hämoglobins im Blut, was zu einer reaktiven [[Polyglobulie]] führt. Des Weiteren kommt es bei chronischer Einnahme von Arsen zur Substitution der Phosphor-Atome<!-- wenn bekannt, welche(s) Atom(e) genau, bitte ergänzen --> im Adenosin-Triphosphat (ATP) und damit zu einer Entkopplung der Atmungskette, was zu einer weiteren reaktiven Polyglobulie führt. Klinisch finden sich hier nach Jahren der As-Exposition [[Trommelschlägelfinger]], [[Uhrglasnägel]], [[Mees-Nagelbänder]] und [[Akrozyanose]] ([[Raynaud-Syndrom]]), mit Folge der ''Black Foot Disease''.

Metallisches Arsen dagegen zeigt wegen seiner Unlöslichkeit nur eine geringe Giftigkeit, da es vom Körper kaum aufgenommen wird (LD<sub>50</sub> = 763&nbsp;mg/kg Ratte, oral).<ref name="Merck">{{Merck |100115 |Abruf=2010-04-26}}</ref> Es sollte aber, da es sich an der Luft leicht mit seinen sehr giftigen Oxiden wie dem Arsenik überzieht, stets mit größter Vorsicht behandelt werden. Anders verhält es sich mit Arsenik, das in früheren Zeiten als [[Stimulans]] von [[Arsenikesser]]n benutzt wurde, um einer Arsenvergiftung vorzubeugen. Der Mechanismus dieser Immunisierung gegen Arsen ist nicht bekannt.

=== Grenzwerte für Wasser ===
[[Anion]]isches Arsen tritt als [[Arsenite|Arsenit]] ([AsO<sub>3</sub>]<sup>3−</sup>) und [[Arsenate|Arsenat]] ([AsO<sub>4</sub>]<sup>3−</sup>) in vielen Ländern im [[Grundwasser]] in hohen Konzentrationen auf. Durch Auswaschungen aus arsenhaltigen Erzen in Form von drei- und fünfwertigen Ionen trinken weltweit über 100 Millionen Menschen belastetes [[Trinkwasser|Wasser]]. Besonders in [[Indien]], [[Bangladesch|Bangladesh]] und [[Thailand]], wo im 20.&nbsp;Jahrhundert mit internationaler Unterstützung zahlreiche Brunnen gegraben wurden, um von mit Krankheitserregern kontaminiertem Oberflächenwasser auf Grundwasser ausweichen zu können, führte diese unerkannte Belastung des Trinkwassers zu chronischer Arsenvergiftung bei weiten Teilen der betroffenen Bevölkerung. Das Problem kann, wo es bekannt wird, chemisch durch Oxidation der Arsenverbindungen und nachfolgende Ausfällung mit Eisenionen behoben werden. Von der [[Rice University]] wurde eine kostengünstige Filtermöglichkeit mit [[Nanopartikel|Nano]]-[[Magnetit]] entwickelt.<ref>{{Webarchiv |url=http://cben.rice.edu/ShowInterior.aspx?id=162 |text=Arsenic Removal Using Nanoscale Magnetite |wayback=20120416023729}}.</ref>
[[Datei:Weltkarte arsenrisikogebiete.gif|gerahmt|zentriert|Arsen im Grundwasser: Risikogebiete weltweit]]
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfiehlt seit 1992 einen Grenzwert für Arsen im Trinkwasser von 10 Mikrogramm pro Liter. Der Wert wird in einigen Staaten Osteuropas<ref>{{Internetquelle|autor= |url=https://www.derstandard.de/story/2000077419946/arsenverseuchtes-wasser-schuert-angst-vor-krebs-in-serbischer-provin |titel=Arsenverseuchtes Wasser schürt Angst vor Krebs in der Vojvodina |werk=derstandard.de |datum=2018-04-11 |abruf=2023-04-07}}</ref> und in den USA immer noch überschritten. In Deutschland wird er dagegen seit 1996 eingehalten. In der [[Europäische Union|EU]] ist der Gehalt an Arsen im Trinkwasser seit 1998, aktuell durch die [[Richtlinie (EU) 2020/2184]], auf einen Höchstwert von 10 Mikrogramm pro Liter begrenzt.<ref>{{EU-Richtlinie|1998|83|titel=des Rates vom 3. November 1998 über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch}}. In: ''[[EUR-Lex]].''</ref> Auch in [[Mineralwasser|Mineralwässern]] ist der Höchstwert an Arsen in der EU durch die [[Richtlinie 2003/40/EG]] auf 10 μg/l festgelegt. Die USA verpflichteten sich im Jahre 2001, diesen Grenzwert ab 2006 einzuhalten.

=== Anreicherung in Nahrungsmitteln ===
Das im Grundwasser vorkommende Arsen reichert sich in [[Reis]] zehnmal so stark an wie in anderen Getreidearten. Auf dem Weltmarkt angebotene Sorten enthalten zwischen 20 und 900 Mikrogramm Arsen pro Kilogramm.<ref name="stone">{{Internetquelle |autor=Richard Stone |url=https://www.sueddeutsche.de/wissen/gefahr-durch-arsen-gift-im-korn-1.190133 |titel=Gefahr durch Arsen – Gift im Korn |werk=[[Süddeutsche Zeitung|sueddeutsche.de]] |datum=2010-05-17 |abruf=2014-12-27}}</ref><ref name="aerzteblatt-55269">{{Internetquelle |autor=rme/aerzteblatt.de |url=https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/55269/Arsen-macht-Reis-genotoxisch |titel=Arsen macht Reis genotoxisch |werk=[[Deutsches Ärzteblatt|aerzteblatt.de]] |datum=2013-07-23 |abruf=2014-12-27}}</ref><ref name="arsenic_rice" /> Im Jahr 2005 senkte die chinesische Regierung den zulässigen Gehalt anorganischer Arsenverbindungen von 700 auf 150 Mikrogramm pro Kilogramm Lebensmittel,<ref name="stone" /> im Juli 2014 beschloss die [[Codex Alimentarius|Codex-Alimentarius]]-Kommission erstmals einen Höchstwert von 200 Mikrogramm für polierten Reis.<ref>[https://www.merkur.de/leben/gesundheit/blei-arsen-babynahrung-reis-neue-grenzwerte-schwermetalle-zr-3709190.html ''Blei im Baby-Brei: Neue Grenzwerte festgelegt.''] [[Deutsche Presse-Agentur|DPA]]-Meldung auf merkur-online.de vom 17. Juli 2014, abgerufen am 2. November 2014.</ref><ref>[https://www.fao.org/news/story/en/item/238558/icode/ ''Codex Alimentarius Commission – Geneva 14-18 July 2014.''] auf der Website der [[FAO]], abgerufen am 2. November 2014 (englisch).</ref> In der [[Europäische Union|EU]] werden die Höchstmengen an Arsen in Lebensmitteln durch die [[Verordnung (EU) 2023/915]]<ref>[https://eur-lex.europa.eu/legal-content/de/TXT/?uri=CELEX%3A32023R0915 Verordnung (EU) 2023/915 der Kommission vom 25. April 2023 über Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006]</ref> geregelt. Der Gehalt an anorganischem Arsen darf in Reis dabei folgende Grenzwerte nicht überschreiten: geschliffener Reis 200&nbsp;µg/kg, geschälter oder [[Parboiled]] Reis 250&nbsp;µg/kg, Reiskekse, Reiswaffeln, Reiskräcker und Reiskuchen 300&nbsp;µg/kg und Reis für die Herstellung von Lebensmitteln für Säuglinge und Kleinkinder 100&nbsp;µg/kg.<ref name="EUV2023/915" />

Für Fruchtsäfte, rekonstituiertes Fruchtsaftkonzentrat und Fruchtnektare gilt in der EU laut Verordnung (EU) 2023/915 ein Grenzwert von 20 µg/kg. Die US-amerikanische [[FDA]] legte 2023 eine unverbindliche Auslöseschwelle von 10 µg/kg für anorganisches Arsen in Apfelsaft fest.<ref>[https://www.fda.gov/food/cfsan-constituent-updates/fda-issues-final-guidance-industry-action-level-inorganic-arsenic-apple-juice ''FDA Issues Final Guidance to Industry on Action Level for Inorganic Arsenic in Apple Juice.''] 1. Juni 2023, abgerufen am 26. August 2024 (englisch).</ref> 

Fische und Meeresfrüchte weisen zwar hohe Gehalte an Arsen auf, jedoch nahezu ausschließlich in der als unbedenklich geltenden organisch gebundenen Form.<ref>[https://www.lgl.bayern.de/lebensmittel/chemie/schwermetalle/ue_2009_schwermetalle_elemente.htm ''Elemente, Schwermetalle und Mineralstoffe – Untersuchungsergebnisse 2009.''] auf der Website des [[Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit|LGL Bayern]], aktualisiert am 3. Mai 2012, abgerufen am 3. November 2014.</ref> Grenzwerte wie für [[Quecksilber]] oder [[Cadmium]] gibt es nicht.

Das neue Chemikaliengesetz der EU, umgesetzt in der [[Gefahrstoffverordnung]] Deutschlands von 2005, verbietet im Anhang&nbsp;4 die „gewerbliche“ (nicht private) Verarbeitung von arsenhaltigen Mitteln und Zubereitungen, die mehr als 0,3 Gewichtsprozent an Arsen aufweisen. Derartige Grenzwertregelungen sind gegeben, da Arsen in den Verzinkereien der Galvanikindustrie weltweit der Zinkschmelze zugesetzt wird, um die Haftungseigenschaften des Zinks an der Eisenoberfläche des zu verzinkenden Metallstückes zu verbessern. Auf Grund der Temperatur im Zink-Schmelzbad von 460&nbsp;°C bis 480&nbsp;°C kommt es zum Verdampfen von Arsen, Cadmium und anderen leicht flüchtigen Metallen und deren Anreicherung in der Luft des Arbeitsplatzes. So können zulässige Grenzwerte kurzfristig um das Tausendfache überschritten werden, mit der Folge der aerogen-alveolaren Aufnahme in den Körper.<ref>T. K. Morris: ''Cadmium exposures at three nonferrous foundries: an unexpected trace source.'' In: ''J Occup Environ Hyg.'' 1(1), Jan 2004, S.&nbsp;39–44. Ohio Bureau of Workers’ Compensation, Division of Safety and Hygiene, Cincinnati OH.</ref> Messungen ergaben, dass Arsen (und Cadmium) im hochreinen Zink (99,995 [[Stoffreinheit|Reinheitsgrad]], [[DIN 1179|DIN-1179]]-Reinheitsgrad) mit weniger als 0,0004 Gewichts-% ausgewiesen waren und nach Zugabe von 450 Gramm dieses hochreinen Zinks in die Zinkschmelze zu einem Anstieg der Cd-/As-Konzentration von 3 bis 7&nbsp;µg/m<sup>3</sup> Luft auf über 3000&nbsp;µg/m<sup>3</sup> Luft führten. Für Arsen wurde diese Tatsache überraschend in einer Verzinkerei durch Messung der Arsen-Konzentration in Zinkschmelze, Blut und Urin festgestellt (unveröffentlicht). Bei Galvanik-Arbeitern wird die Urin-Arsen-Konzentration mit 25 bis 68&nbsp;µg/l Urin gemessen, im Vergleich zu unbelasteter Bevölkerung mit 0,1&nbsp;µg Arsen/l Urin.

=== Verunreinigungen ===
Auch in [[Bier]] wurden erhöhte Arsen-Konzentrationen festgestellt. Ursache waren hier jedoch nicht die Anreichung von Arsen in den Rohstoffen, sondern Verunreinigungen des Filtermaterials [[Kieselgur]].<ref>Nadja Podbregar: [http://www.wissenschaft.de/leben-umwelt/chemie/-/journal_content/56/12054/914839/R%C3%A4tsel-um-Arsen-im-Bier-gel%C3%B6st/ ''Rätsel um Arsen im Bier gelöst.''] In: ''[[Bild der Wissenschaft|wissenschaft.de]].'' 7. April 2013, abgerufen am 3. November 2014.</ref>

=== Abreicherung ===
Für die Entfernung von ionischem Arsen aus dem [[Trinkwasser]] gibt es Verfahren, die auf [[Adsorption]] an [[Aktivkohle]], aktiviertem [[Aluminiumoxid]] oder [[Eisen(III)-hydroxidoxid|Eisenhydroxid-Granulat]] beruhen. Letzteres wird standardmäßig in [[Festbettreaktor]]en in der Trinkwasseraufbereitung in Deutschland und international eingesetzt. Daneben werden [[Ionenaustauscher]] verwendet. Es ist möglich, Arsen mittels [[Gentechnik|gentechnisch]] veränderten Pflanzen aus dem Boden zu entfernen, die es in Blättern speichern. Zur [[Phytosanierung]] von Trinkwasser bietet sich die [[Dickstielige Wasserhyazinthe]] an, die Arsen insbesondere in ihr [[Wurzel (Pflanze)|Wurzelgewebe]] einlagert und so eine Abreicherung des [[Stoffreinheit|kontaminierten]] Wassers bewirkt. Organische Arsenverbindungen in belasteten Böden können [[enzym]]atisch mit Hilfe von Pilzen abgebaut werden.

In Bangladesh wird nach einem Verfahren der schweizerischen Forschungseinrichtung [[EAWAG]] versucht, Arsen mit Hilfe von transparenten [[PET-Flasche]]n und Zitronensaft abzureichern. Bei dieser SORAS ''(Solar Oxidation and Removal of Arsenic)'' genannten Methode oxidiert Sonnenlicht das Arsen; die Inhaltsstoffe des Zitronensafts helfen bei der Ausfällung. Mit dieser kostengünstigen Methode lässt sich der Arsengehalt um 75 bis 90 Prozent senken.

In Gewässern des [[Yellowstone-Nationalpark]]s, die sich aus [[Geysir]]en und anderen [[Thermalquelle]]n [[vulkan]]ischen Ursprungs speisen, wurden [[Eukaryoten|eukaryontische]] Algen der Gattung ''Cyanidioschyzon'' gefunden, die die hohen Arsenkonzentrationen der Gewässer tolerieren und sie zu biologisch weniger verfügbaren organischen Verbindungen [[Oxidation|oxidieren]] können. An einer Nutzung zur Abreicherung in Trinkwasser wurde 2009 gearbeitet.<ref>Jie Qin u. a.: ''Biotransformation of arsenic by a Yellowstone thermoacidophilic eukaryotic alga.'' In: ''[[Proceedings of the National Academy of Sciences]].'' ([https://www.pnas.org/content/early/2009/03/09/0900238106.abstract Abstract]).</ref>

=== Antidote ===
Als [[Antidot]]e bei akuten Arsenvergiftungen stehen die schwefelhaltigen Komplexbildner [[Dimercaptopropansulfonsäure]] (DMPS), [[Dimercaptobernsteinsäure]] und das ältere, schlechter verträgliche [[Dimercaprol]] zur Verfügung. Sie sind noch bei starken Arsendosen effektiv, wenn die Vergiftung rechtzeitig diagnostiziert wird. Ihr Stellenwert bei der Behandlung chronischer Arsenvergiftungen ist hingegen umstritten. Aktivkohle ein bis mehrere Stunden nach der Einnahme kann das Metall ebenfalls binden und zur Ausscheidung bringen.

=== Prophylaxe ===
Indische Forscher haben im Tierversuch herausgefunden, dass die Einnahme von Knoblauch zur Senkung der Arsengehalte im Blut und der Erhöhung der Arsengehalte im Urin führen kann. Erklärt wird dies über eine Ausfällung des Arsens bei Reaktion mit schwefelhaltigen Substanzen wie etwa [[Allicin]], das Bestandteil des Knoblauchs ist. Zur Prophylaxe werden zwei bis drei Knoblauchzehen täglich empfohlen.<ref name="derstandard-3185259">{{Internetquelle |url=https://derstandard.at/3185259 |titel=Umweltproblem Arsen: Körperentgiftung durch Knoblauch möglich |werk=[[Der Standard|derstandard.at]] |datum=2008-01-19 |abruf=2014-12-27}}</ref>

== Nachweis ==
=== Anorganische Nachweisreaktionen ===
Arsenverbindungen zeigen beim Verbrennen eine wenig charakteristische fahlblaue [[Flammenfärbung]]. Bei der [[Glühröhrchenprobe]] erhitzt man Arsenverbindungen, welche teilweise [[Sublimierung (Physik)|sublimieren]] und sich an kalten Oberflächen in Form von schwarzem Arsen, weißem [[Arsen(III)-oxid]] oder gelbem [[Arsen(III)-sulfid|Arsentrisulfid]] wieder niederschlagen.
* Die [[Marshsche Probe]] ist, neben der [[Gutzeit-Reaktion]], die klassische [[Nachweisreaktion]] in der Chemie und Gerichtsmedizin für Arsen:<br /> <chem>As2O3 + 6Zn + 12H3O+ -> 2AsH3 + 6Zn^2+ + 15H2O</chem>
* Bei der [[Zinn(II)-chlorid|Bettendorfschen Probe]] oxidiert Arsen in konzentrierter [[Salzsäure]] unabhängig von der [[Oxidationszahl|Oxidationsstufe]] zweiwertige [[Zinn]]-Ionen. Dabei fällt elementares Arsen aus:<br /> <chem>2As^3+ + 3Sn^2+ -> 3Sn^4+ + 2As</chem>
* Gibt man zu einer [[ammoniak]]alischen, [[ammoniumchlorid]]haltigen [[Lösung (Chemie)|Lösung]] von [[Arsenate|Arsenat]] [[Magnesium]]-Ionen, so erhält man einen [[kristall]]inen Niederschlag von [[Magnesiumammoniumarsenat]]-Hexahydrat:<br /> <chem>AsO4^3- + Mg^2+ + NH4+ + 6H2O -> MgNH4AsO4.6H2O</chem><br /> <small>Arsenat reagiert mit Magnesiumionen, Ammoniumionen und Wasser zu Magnesiumammoniumarsenat-Hexahydrat.</small>
* Eine weitere Nachweisreaktion von Arsen(at) in [[Wasser|wässriger]] Lösung ist die Fällung mit [[Ammoniumheptamolybdat]]. Der gelbe Niederschlag ist schwerlöslich in [[Säuren]], aber gut löslich in [[Basen (Chemie)|Basen]]:<br /> <chem>H2AsO4- + 22H3O+ + 3NH4+ + 12MoO4^2- -> (NH4)3[As(Mo3O{10})4.aq] + 34H2O</chem><br /> <small>Dihydrogenarsenat reagiert mit Wasserstoffionen, Ammoniumionen und Molybdationen zu Ammoniumarsenomolybdat und Wasser.</small>

=== Instrumentelle Bestimmungsverfahren für Arsen ===
==== Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) ====
Bei der Flammen-AAS werden die Arsenverbindungen in einer reduzierenden Luft-Acetylen-Flamme ionisiert. Anschließend wird eine Atomabsorptionsmessung bei 189,0&nbsp;nm beziehungsweise 193,8&nbsp;nm durchgeführt. [[Nachweisgrenze]]n bis zu 1&nbsp;µg/ml wurden beschrieben. Häufig wird das Arsen auch mit Hilfe von NaBH<sub>4</sub> in das gasförmige Arsin (AsH<sub>3</sub>) überführt (Hydridtechnik). In der Quarzrohrtechnik wird AsH<sub>3</sub> zuerst bei rund 1000&nbsp;°C in einem elektrisch beheizten Quarzröhrchen thermisch in seine atomaren Bestandteile zersetzt, um anschließend die Absorption bei o.&nbsp;g. Wellenlängen zu bestimmen. Die Nachweisgrenze bei dieser Technik liegt bei 0,01&nbsp;µg/l.<ref name="Lobinski">R. Lobinski, Z. Marcenko: ''Spectrochemical Trace Analysis for Metals and Metalloids.'' Elsevier, 1997.</ref> Eine weitere Methode ist die sog. Graphitrohrtechnik, bei der das Arsen einer festen Probe bei 1700&nbsp;°C und höher verflüchtigt und anschließend die Extinktion bei 193,8&nbsp;nm gemessen wird.<ref>P. Liang, L. Peng, P. Yan: ''Speciation of As(III) and As(V) in water samples by liquid-liquid microextraction separation and determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry.'' In: ''[[Microchimica Acta]].'' 166, 1999, S.&nbsp;47–52 und darin genannte Zitationen.</ref><ref>Y. Jiang, J. Liu, X. Xia, D. Wang: ''Ammonium pyrrolidinedithiocarbamate-modified activated carbon micro-column extraction for the determination of As(III) in water by graphite furnace atomic absorption spectrometry.'' In: ''Microchimica Acta.'' 161, 2008, S.&nbsp;137–142.</ref><ref>D. Hung, O. Nekrassova, R. Compton: ''Analytical Methods for Inorganic Arsenic in Water: A Review.'' In: ''[[Talanta]].'' 64, 2004, S.&nbsp;269–277.</ref>

==== Atomemissionsspektrometrie ====
Die Kopplung von Hydridtechnik mit dem induktiv gekoppelten Plasma / laserinduzierter Fluoreszenzmessung ist eine sehr nachweisstarke Methode zur Bestimmung von Arsen. Mittels Hydriderzeugung freigesetztes AsH<sub>3</sub> wird dabei im Plasma atomisiert und mit einem Laser zur Emission angeregt. Mit dieser Methode wurden Nachweisgrenzen von 0,04&nbsp;ng/mL erreicht.<ref name="Mattusch">J. Mattusch, R. Wennrich: ''Novel Analytical Methodologies for the Determination of Arsenic and other Metalloid Species in Solids, Liquids and Gases.'' In: ''Microchimica Acta.'' 151, 2005, S.&nbsp;137–139.</ref>

==== Massenspektrometrie (MS) ====
Bei der [[Massenspektrometrie]] wird die Arsenspezies zunächst durch ein induktiv gekoppeltes Argonplasma (ICP) thermisch ionisiert. Anschließend wird das Plasma in das Massenspektrometer geleitet. Eine Nachweisgrenze von 0,2&nbsp;µg/l wurde für Arsenit beschrieben.<ref name="Lobinski" /><ref name="Mattusch" /><ref name="Londesborough">S. Londesborough, J. Mattusch, R. Wennrich: ''Separation of organic and inorganic arsenic species by HPLC-ICP-MS.'' In: ''Fresenius Journal of Analytical Chemistry.'' 363, 1999, S.&nbsp;577–581.</ref>

==== Photometrie ====
Weitverbreitet ist die photometrische Erfassung von As als Arsenomolybdänblau. As(V) reagiert zunächst mit (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>MoO<sub>4</sub>. Danach folgt eine Reduktion mit SnCl<sub>2</sub> oder Hydrazin zu einem blauen Komplex. Die [[Photometrie]] erfolgt bei 730&nbsp;nm und ist somit nahezu störungsfrei. Die Nachweisgrenzen können durch Verwendung von basischen Farbstoffen als Komplexbildner verbessert werden.<ref name="Lobinski" />

==== Neutronenaktivierungsanalyse ====
Eine sehr empfindliche Arsenbestimmung im [[Parts per trillion|ppt]]-Bereich ist mittels [[Neutronenaktivierungsanalyse]] möglich.<ref name="Schwedt">G. Schwedt: ''Analytische Chemie.'' 2. Auflage. Wiley-VCH, 2008, S.&nbsp;352.</ref> Sie kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn die Probe eine komplexe Zusammensetzung aufweist oder schwierig aufzuschließen ist. Allerdings gibt diese Methode keinen Hinweis auf die chemische Verbindung, in der das Arsen vorliegt. Bei der Wechselwirkung von Neutronen mit der Probe, die das natürliche [[Isotop]] Arsen-75 enthält, wird das schwerere Isotop Arsen-76 gebildet, das jedoch instabil ist und sich unter einem [[Betazerfall|β-Zerfall]] in Selen-76 umwandelt. Gemessen werden dabei die [[Betastrahlen|β-Strahlen]], über die ein Rückschluss auf die Menge des Arsens möglich ist.

: <chem>^{75}_{33}As + ^{1}_{0}n -> ^{76}_{33}As -> ^{76}_{34}Se + e-</chem>

==== Biosensoren ====
Bei [[Biosensor]]en wird die [[Biolumineszenz]] bei Kontakt von in Wasser gelöstem Arsen mit genetisch modifizierten [[Bakterien]] (z.&nbsp;B. ''[[Escherichia coli]]'' K12) und eines Lichtmessgeräts ([[Luminometer]]) detektiert. Die vorhandene Arsenkonzentration korreliert dabei direkt mit der emittierten Lichtmenge.<ref>{{Webarchiv |url=https://www.ufz.de/export/data/1/27181_ARSOlux_Projektkennblatt.pdf |text=''Entwicklung eines anwendungsbereiten Arsenbiosensors auf Basis von Bioreporter-Bakterien''. |wayback=20151122184333}} (PDF) Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung.</ref><ref>[http://www.schnatterente.net/wissenschaft/blinkende-e-coli-batkerien Escherichia coli Bakterien in Arsen Detektoren] 23. März 2012.</ref>

== Verbindungen ==
=== Arsenwasserstoffe ===
[[Chemische Verbindung]]en von Arsen und [[Wasserstoff]] (→ [[Arsane]]) sind im Vergleich zu den entsprechenden Verbindungen der [[Hauptgruppe]]nnachbarn [[Stickstoff]] und [[Phosphor]] nicht sehr zahlreich und sehr instabil. Es sind zurzeit drei Arsane bekannt.
* [[Arsenwasserstoff]] (auch Monoarsan oder Arsin genannt) mit der [[Summenformel]] AsH<sub>3</sub> ist eine wichtige Ausgangssubstanz zur Herstellung von [[Galliumarsenid]] in der Halbleiterindustrie.
* [[Diarsan]] (As<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)
* [[Triarsan]] (As<sub>3</sub>H<sub>5</sub>)

=== Halogenverbindungen ===
Arsen bildet mit [[Halogene]]n binäre Verbindungen vom Typ AsX<sub>3</sub>, AsX<sub>5</sub> und As<sub>2</sub>X<sub>4</sub> (X bezeichnet das entsprechende Halogen).
* [[Arsen(III)-fluorid]] (AsF<sub>3</sub>)
* [[Arsen(V)-fluorid]] (AsF<sub>5</sub>)
* [[Arsen(III)-chlorid]] (AsCl<sub>3</sub>)
* [[Arsenpentachlorid]] (AsCl<sub>5</sub>)
* [[Arsentribromid]] (AsBr<sub>3</sub>)
* [[Arsentriiodid]] (AsI<sub>3</sub>)
* [[Diarsentetraiodid]] (As<sub>2</sub>I<sub>4</sub>)

=== Sauerstoffverbindungen ===
Wichtige Sauerstoffsäuren sind:
* [[Arsensäure]] (2 H<sub>3</sub>AsO<sub>4</sub> · H<sub>2</sub>O), deren Salze als [[Arsenate]] oder Arsenate(V) bezeichnet werden und den Phosphaten ähneln. Beispiele sind [[Calciumarsenat]] (Ca<sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·3H<sub>2</sub>O) und [[Bleihydrogenarsenat]] (PbHAsO<sub>4</sub>), die als [[Pflanzenschutzmittel]] verwendet wurden
* Arsenige Säure (H<sub>3</sub>AsO<sub>3</sub>), deren Salze als Arsenite oder Arsenate(III) bezeichnet werden.
Das wichtigste Arsenoxid ist [[Arsen(III)-oxid]] (Arsentrioxid auch Arsenik oder Weißarsenik, As<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, das Anhydrid der Arsenigen Säure), das in der Gasphase in Form von Doppelmolekülen mit der Formel As<sub>4</sub>O<sub>6</sub> vorliegt. Es ist [[amphoter]] und weist damit auf den Halbmetallcharakter des Arsens hin. Neben As<sub>2</sub>O<sub>3</sub> kennt man As<sub>2</sub>O<sub>5</sub> (Arsenpentaoxid, das Anhydrid der Arsensäure) und das gemischte Anhydrid der Arsenigen Säure und Arsensäure As<sub>2</sub>O<sub>4</sub> (Arsentetraoxid)

Ein historisch wichtiges Färbe- und Pflanzenschutzmittel ist ein Kupfer-Arsen-Oxid mit dem Trivialnamen [[Schweinfurter Grün]] (Cu(AsO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·Cu(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>), das im großen Stil erstmals von [[Wilhelm Sattler]] produziert wurde und als Wandfarbe bereits 1882 verboten wurde.<ref>[[Martin Droschke]]: ''Nahe Schweinfurt stirbt am heutigen Tag des Jahres 1859 ein Mann, der die Welt entschieden bunter, aber leider halt auch giftiger gemacht hat.'' In ''Franken 2024. Franken-Wissen für das ganze Jahr.'' Emons Verlag, Köln 2023, ISBN 978-3-7408-1797-8, Blatt ''15. Juni.''</ref>

=== Schwefelverbindungen ===
Es bestehen zwei wichtige Arsensulfide, die beide als Minerale in der Natur vorkommen.
* [[Arsenmonosulfid]] ([[Realgar]], As<sub>4</sub>S<sub>4</sub>)
* [[Arsen(III)-sulfid]] ([[Auripigment]], As<sub>2</sub>S<sub>3</sub>)

=== Arsen-Metall-Verbindungen ===
Wichtige Verbindungen von Arsen mit Metallen sind
* [[Galliumarsenid]] (GaAs), ein wichtiger Halbleiter
* [[Indiumarsenid]] (InAs), ein wichtiger Halbleiter
* [[Nickelarsenid]] (NiAs)
* [[Aluminiumgalliumarsenid]] (AlGaAs)
* [[Arsenbronze]] – (CuAs) in früher Bronzezeit

=== Organische Verbindungen ===
In Analogie zu den [[Amine]]n und [[Phosphane|Phosphinen]] findet man entsprechende Verbindungen mit Arsen anstelle von [[Stickstoff]] oder [[Phosphor]]. Sie werden als [[Arsine]] bezeichnet.
* [[Dimethylarsin]] (AsH(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>)
* [[Trimethylarsin]] (As(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>), eine übelriechende Flüssigkeit, die zur Behandlung bakterieller Infektionen und als [[Fungizid|Pilzschutzmittel]] Anwendung fand.

Zu den [[Arsorane]]n, Verbindungen vom Typ R<sub>5</sub>As, wobei R<sub>5</sub> für fünf – möglicherweise unterschiedliche – organische Gruppen steht, zählt man etwa [[Pentaphenylarsen]] oder [[Pentamethylarsen]]. Fehlt eine der fünf Gruppen, bleibt ein einfach positiv geladenes Ion zurück (R steht wiederum für – möglicherweise verschiedene – organische Gruppen), das man als [[Arsoniumion]] (AsR<sub>4</sub>)<sup>+</sup> bezeichnet.
[[Datei:Polyzyklisches Arsen.png|mini|hochkant=2|Strukturformel eines polycyclischen Moleküls mit Arsen-Rückgrat (R=tert. [[Butylgruppe]])]]

Analog zu den [[Carbonsäuren]] lassen sich zwei Klassen arseno-organischer Säuren bilden:
* [[Arsinsäure]]n (RR'AsOOH)
* [[Arsonsäure]]n (RAsO(OH)<sub>2</sub>)

Zudem sind [[Heteroaromaten]] mit Arsen als [[Heteroatom]] bekannt, wie [[Arsabenzol]], das aus einem Benzolring besteht, in dem ein Kohlenstoffatom durch Arsen ersetzt ist und das somit analog zu [[Pyridin]] aufgebaut ist.
[[Datei:Polyarsin.png|mini|hochkant=1.5|Auszug der Struktur von Polyarsin]]

Auch homocyclische Arsenverbindungen existieren. Beispiele sind
* [[Pentamethylcyclopentaarsen]] (AsCH<sub>3</sub>)<sub>5</sub>
* [[Hexamethylcyclohexaarsen]] (AsCH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>
deren Moleküle einen Fünf- beziehungsweise Sechsring aus Arsenatomen als Rückgrat aufweisen, an den nach außen hin je eine [[Methan|Methylgruppe]] pro Arsenatom gebunden ist. Eine polycyclische Variante bildet das nebenstehende Molekül, dessen Rückgrat sich aus einem Sechs- und zwei angehefteten Fünfringen zusammensetzt (R steht für jeweils eine ''tert''-[[Butylgruppe]]).

Schließlich lassen sich Arsen[[polymer]]e darstellen, lange Kettenmoleküle, die als [[Polyarsine]] bezeichnet werden. Sie bestehen aus einer zentralen „Strickleiter“ der Arsenatome, an die außen auf jeder Seite je „Sprosse“ eine Methylgruppe angeheftet ist, so dass sich die chemische Formel (AsCH<sub>3</sub>)<sub>2n</sub> ergibt, wobei die natürliche Zahl ''n'' weit über 100 liegen kann. Polyarsine zeigen deutliche Halbleitereigenschaften.

=== Bioorganische Verbindungen ===
In der [[Bioorganik]] spielen [[Arsenolipide]],<ref>K. O. Amayo, A. Raab, E. M. Krupp, T. Marschall, M. Horsfall Jr, J. Feldmann: ''Arsenolipids show different profiles in muscle tissues of four commercial fish species.'' J Trace Elem Med Biol. 2013 Nov 23. pii: S0946-672X(13)00167-3. PMID 24332310.</ref> Arsenosaccharide und arsenhaltige [[Glycolipide]] eine bedeutende Rolle. Wichtige Vertreter dieser Stoffklassen sind zum Beispiel [[Arsenobetain]], [[Arsenocholin]] und unterschiedlich substituierte Arsenoribosen. Sie treten vor allem kumuliert in maritimen Lebewesen auf und können auf diesem Weg in die menschliche [[Nahrungskette]] gelangen. Arsenhaltige Biomoleküle konnten in Algen, [[Meeresschwamm|Meeresschwämmen]] und in Fischgewebe nach erfolgter Extraktion mittels [[HPLC]]-[[Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma|ICP-MS]] nachgewiesen werden.<ref>H. Hou, W. Cui, Q. Xu, Z. Tao, Y. Guo, T. Deng: ''Arsenic Species Analysis at Trace Level by High Performance Liquid Chromatography with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry.'' In: ''Int J Anal Chem.'' 4. Jun 2019, S. 3280840. PMID 31275389</ref> Die Analytik von Organo-Arsenverbindungen (einschließlich ihrer [[Speziation]]) ist sehr aufwändig.<ref name="Londesborough" /><ref>V. Dembitsky, D. Levitsky: ''Arsenolipides.'' In: ''Progress in Lipid Research.'' 43, 2004, S.&nbsp;403–448.</ref>

== Arsen in Kriminalgeschichte, Literatur und Film ==
Das Element Arsen erreichte zweifelhafte Berühmtheit als Mordgift, belegt durch geschichtliche Aufzeichnungen sowie die Instrumentalisierung in Literatur und Film. Es handelte sich bei dem Mordgift allerdings nie um elementares Arsen, sondern um dessen Verbindungen.

In Italien und Frankreich starben Herzöge, Könige und Päpste an vorsätzlich herbeigeführten Arsenvergiftungen. Im Frankreich des 17. Jahrhunderts steht die [[Marquise de Brinvilliers]], die ihren Vater und zwei Brüder mit einer [[Arsenik]]mischung vergiftete, im Mittelpunkt eines Giftskandals. In Deutschland brachte die Serienmörderin [[Gesche Gottfried]] aus Bremen 15 Menschen zu Tode. Aufsehen erregte auch der Fall der Serienmörderin [[Anna Margaretha Zwanziger]] zu Beginn des 19. Jahrhunderts. Die Urheber der Morde blieben jedoch meist unerkannt, da Arsen bis 1836 in kleinen Mengen nicht nachgewiesen werden konnte. Erst die durch [[James Marsh (Chemiker)|James Marsh]] entwickelte und nach ihm benannte [[Marshsche Probe]] machte es möglich, Spuren des Elementes zu identifizieren und somit eine unnatürliche Todesursache nachzuweisen. Im 19. und 20. Jahrhundert fanden weiter vorsätzliche Vergiftungen mit arsenhaltigen Mitteln statt – zum einen, weil sie leicht als Herbizide verfügbar waren, zum anderen ließ sich bei chronischer Gabe kleiner Dosen ein krankheitsbedingter Tod vortäuschen. Im September 1840 fiel im Prozess gegen [[Marie Lafarge]] das erste Urteil, das alleine auf den Ergebnissen der Marshschen Probe beruhte. Im Fall der [[Marie Besnard]], die angeblich zwischen 1927 und 1949 für mehrere Todesfälle in ihrem Umfeld in [[Loudun]] verantwortlich sein sollte, konnte ein eindeutiger Beweis nicht erbracht werden, weil Untersuchungsergebnisse widersprüchlich waren, und sie musste 1954 letztendlich freigesprochen werden.

[[Datei:The Imperial Portrait of Emperor Guangxu2.jpg|mini|links|Kaiser [[Guangxu]] wurde mit Arsen vergiftet]]
[[Datei:François Gérard - Napoléon Bonaparte Premier Consul - Google Art Project.jpg|mini|hochkant|Für Napoléon&nbsp;I. Bonaparte wird der Tod durch Arsenvergiftung vermutet]]
Jahrelang glaubte die Fachwelt, dass der Tod des ehemaligen französischen Kaisers [[Napoleon Bonaparte]] mit 51 Jahren auf der Insel [[St. Helena]] einem Giftanschlag mit Arsen zugeschrieben werden muss. Zumindest hatte man in seinen Haaren hochkonzentrierte Spuren des Giftes entdeckt. Heute existieren verschiedene andere Thesen zur Erklärung des Faktenbefunds. Eine Möglichkeit besteht darin, dass das Arsen ''nach'' seinem Tod den Haaren beigegeben wurde, um diese zu konservieren, eine damals durchaus übliche Methode. Möglich ist ein Übermaß der Benutzung der arsenhaltigen [[Fowlersche Lösung|Fowlerschen Lösung]], die zu seiner Zeit bei vielen seiner Zeitgenossen als medizinisches Wundermittel galt. Die dritte und heute als wahrscheinlichste angesehene Möglichkeit ist, dass sich Napoleon durch organische Arsenverbindungen vergiftete, die Schimmelpilze beständig aus seinen mit grünen Arsenpigmenten gefertigten Tapeten freisetzten. Deren hoher Arsengehalt ist durch eine 1980 in einem Notizbuch aufgefundene Materialprobe schlüssig belegt.

Der berühmte Philosoph [[René Descartes]] starb 1650 wenige Monate nach seiner Ankunft am Hofe der schwedischen Königin [[Christine von Schweden|Christine]]. Der Verdacht, er sei von einem der Jesuiten, die sich am Hofe der protestantischen Königin aufhielten, aus religionspolitischen Gründen mit Arsen vergiftet worden, verstärkte sich, als Christine später tatsächlich zum Katholizismus [[Konversion (Religion)|konvertierte]], konnte aber nicht erhärtet werden, so dass die offizielle Todesursache, [[Lungenentzündung]], sich in den Biographien etablierte. Erst kürzlich wurde anhand von neu aufgefundenen und neu interpretierten Dokumenten der alte Verdacht erhärtet und behauptet, dass der „Giftmord an Descartes in sehr hohem Maße wahrscheinlich, um nicht zu sagen, fast sicher“ erscheint.<ref>[[Theodor Ebert (Philosoph)]]: [https://hpd.de/node/8068?page=0,1 Interview] zu seinem Buch ''Der rätselhafte Tod des René Descartes.'' Alibri, Aschaffenburg 2009.</ref>

Im Jahre 1900 kam es im britischen [[Manchester]] zu einer Massenvergiftung, von der mehrere Tausend Menschen betroffen waren. Wie sich herausstellte, hatten alle Bier derselben Brauerei getrunken. In Vorstufen der Bierproduktion wurde anscheinend Schwefelsäure eingesetzt, die ihrerseits aus Schwefel hergestellt wurde, der aus mit Arsenopyrit kontaminierten Sulfidmineralen stammte. Etwa 70 Menschen erlagen ihren Vergiftungen.

In den Jahren 2010 und 2011 starben in Österreich zwei Männer an einer Arsenvergiftung. Am 11. April 2013 wurde am Landesgericht Krems eine 52-jährige Polin des Mordes an den beiden für schuldig befunden und von dem Geschworenengericht nicht rechtskräftig zu lebenslanger Haft verurteilt.<ref>orf.at: [https://noe.orf.at/news/stories/2579588/ Lebenslange Haft im Arsen-Prozess], abgerufen am 12. April 2013.</ref>
Noch in den 1950er Jahren auf dem Höhepunkt des [[Kalter Krieg|Kalten Krieges]] erkrankte die US-amerikanische Botschafterin, Clare Booth Luce, in Rom durch eine Vergiftung mit dem aus Tapeten freigesetzten Arsen. Die Tatsache, dass die Krankheit auf die schimmelpilzbefallenen Tapeten und nicht auf gegnerische Geheimagenten zurückgeführt werden konnte, trug in diesem Fall nicht nur zur Genesung der Botschafterin, sondern auch zum Erhalt des Friedens bei.

In Friedrich Schillers bürgerlichem Trauerspiel ''[[Kabale und Liebe]]'' vergiftet der junge Major Ferdinand von Walter erst seine Geliebte Luise Millerin und dann sich selbst. Allerdings tritt in ''Kabale und Liebe'' der Tod unrealistischerweise binnen Minuten ein.

Die Protagonistin des berühmten Romans ''[[Madame Bovary]]'' von [[Gustave Flaubert]], die unglücklich verheiratete Landarztgattin Emma Bovary, stirbt am Ende des Romans durch [[Suizid]] mit Arsen in Form eines weißen Pulvers. Der Spross einer Arztfamilie Flaubert beschreibt die Vergiftungssymptome und den äußerst qualvollen Tod der Bovary sehr detailliert.

Im Roman ''Starkes Gift'' ''(Strong Poison)'' von [[Dorothy L. Sayers]] ist das Opfer mit Arsen vergiftet worden. Die Verdächtige, Krimi-Schriftstellerin Harriet Vane, hat sich zur fraglichen Zeit intensiv mit Arsenmorden beschäftigt und sich dazu sogar vom Apotheker beraten lassen.

Der berühmte Detektiv „[[Kalle Blomquist]]“ aus dem gleichnamigen Kinderbuch von [[Astrid Lindgren]] wendete die Marshsche Probe an, um ein mit Arsen vergiftetes Stück Schokolade zu überprüfen.

In dem Theaterstück von Joseph Kesselring ''[[Arsen und Spitzenhäubchen]]'' (englisch: ''Arsenic and Old Lace'') vergiften zwei alte Damen in gutmeinender Absicht ältere einsame Herren mit einer Arsen-, [[Strychnin]]- und [[Kaliumcyanid|Zyankali]]-Mischung. Bekannt wurde das Stück durch die gleichnamige Verfilmung von [[Frank Capra]] mit [[Cary Grant]], [[Peter Lorre]] und [[Priscilla Lane]] in den Hauptrollen.

== Literatur ==
* {{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=829–860}}
* [[Erwin Riedel]]: ''Anorganische Chemie''. de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-017439-1.
* Dietmar Ritter: ''Charakterisierung und Einsatz alternativer Arsen- und Phosphor-Quellen für die Metallorganische Molekularstrahlepitaxie von InP und GaInAs.'' Shaker, Aachen 1998, ISBN 3-8265-4489-7.
* {{Literatur
   |Autor=Giulio Morteani, Lorenz Eichinger
   |Titel=Arsen im Trinkwasser und Dearsenierung. Gesetzliche Vorschriften, Toxikologie, Hydrochemie
   |Sammelwerk=Wasser, Luft und Boden. WLB-Marktspiegel Umwelttechnik
   |Band=48
   |Nummer=6
   |Datum=2004
   |Seiten=24–26
   |ZDB=1213429-6}}
* Nicholas C. Norman: ''Chemistry of Arsenic, Antimony and Bismuth.'' Blackie, London 1998, ISBN 0-7514-0389-X.
* Andrew A Meharg: ''Venomous Earth: How arsenic caused the world’s worst mass poisoning.'' Macmillan Science.
* {{Literatur
   |Autor=[[Georg Süss-Fink]]
   |Titel=Arsenvergiftungen
   |Sammelwerk=[[Chemie in unserer Zeit]]
   |Band=46
   |Nummer=2
   |Datum=2012
   |Seiten=100–109
   |DOI=10.1002/ciuz.201200565}}
* ''Die bremische Gesina.'' In: Hans Heinrich: ''Frau-Geschichten.'' WM-Literatur-Verlag, Weilheim 2002, ISBN 3-9808439-0-4, S. 62–72.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|Arsenic|Arsen|audio=1|video=1}}
* [[Mineralienatlas:Arsen]]
* [http://www.r-haas.de/F3.html Enzymatischer Abbau von Arsenkampfstoffen]
* [https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/arsen-im-trinkwasser-beguenstigt-arteriosklerose/ wissenschaft.de – Arsen im Trinkwasser begünstigt Arteriosklerose]
* [http://sis.nlm.nih.gov/enviro/arsenicandhumanhealth.html Arsenic and Human Health], Environmental Health & Toxicology, Specialized Information Services, [[National Library of Medicine]] (englisch)
* {{Webarchiv |url=http://www.goek.tu-freiberg.de/oberseminar/OS_05_06/claudia_eckerl.pdf |text=Studienarbeit zum Thema Trinkwasserkontamination mit Arsen |wayback=20121011080112}} (PDF; 295&nbsp;KiB)
* [https://www.blv.admin.ch/blv/de/home/lebensmittel-und-ernaehrung/lebensmittelsicherheit/stoffe-im-fokus/kontaminanten/arsen.html ''Arsen''] – Informationen des [[Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen|Bundesamts für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen]]
* ''Fragen und Antworten zu Arsengehalten in Reis und Reisprodukten'' – [[Bundesinstitut für Risikobewertung|Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)]]. 22. Dezember 2020

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="EUV2023/915">{{EU-Verordnung|2023|915|titel=der Kommission vom 25. April 2023 über Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 1881/2006}}</ref>
</references>

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{{Exzellent|1. Januar 2005|3942554}}

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[[Kategorie:Grandfathered Mineral]]
[[Kategorie:Trigonales Kristallsystem]]
[[Kategorie:Elemente (Mineralklasse)]]
[[Kategorie:Arsen| ]]
[[Kategorie:Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 75]]