Arsen ist ein chemisches Element mit dem Symbol Als, Atomnummer 33 und Verhältnisatommasse 74.92. Arsen kommt in vielen Mineralen, gewöhnlich in Verbindung mit dem Schwefel und den Metallen, und auch als ein reiner elementarer Kristall vor. Es wurde zuerst von Albertus Magnus 1250 dokumentiert. Arsen ist ein metalloid. Es kann in verschiedenem allotropes bestehen, obwohl nur die graue Form wichtigen Nutzen in der Industrie hat.

Der Hauptgebrauch von metallischem Arsen ist, um Legierung von Kupfer zu stärken, und führen Sie besonders (zum Beispiel, in Autobatterien). Arsen ist ein allgemeiner n-leitender dopant in Halbleiter elektronische Geräte, und das optoelektronische zusammengesetzte Gallium arsenide ist der allgemeinste Halbleiter im Gebrauch nach lackiertem Silikon. Arsen und seine Zusammensetzungen, besonders das Trioxid, werden in der Produktion von Schädlingsbekämpfungsmitteln verwendet (hat Holzprodukte behandelt), Herbizide und Insektizide. Diese Anwendungen neigen sich jedoch.

Arsen ist zum Mehrzellleben notorisch giftig, obwohl einige Arten von Bakterien im Stande sind, arsenhaltige Zusammensetzungen als Atmungsmetabolites zu verwenden. Die arsenhaltige Verunreinigung von Grundwasser ist ein Problem, das Millionen von Leuten überall in der Welt betrifft.

Eigenschaften

Physische Eigenschaften

Die drei allgemeinsten allotropes sind metallisches graues, gelbes und schwarzes Arsen mit dem Grau, das das allgemeinste ist. Graues Arsen (α-As, Raumgruppe Rm Nr. 166) nimmt eine doppelte-layered Struktur an, die aus vielen ineinandergeschachtelten zerzausten sechs-membered Ringen besteht. Wegen des schwachen Abbindens zwischen den Schichten ist graues Arsen spröde und hat eine relativ niedrige Härte von Mohs 3.5. Nächste und nächst-nächste Nachbarn bilden einen verdrehten octahedral Komplex mit den drei Atomen in derselben doppelten Schicht, die ein bisschen näher ist als die drei Atome im folgenden. Diese relativ nahe Verpackung führt zu einer hohen Speicherdichte von 5.73 g/cm. Graues Arsen ist ein Halbmetall, aber wird ein Halbleiter mit einem bandgap von 1.2-1.4 eV wenn amorphized. Gelbes Arsen ist weich und wächsern, und tetraphosphorus etwas ähnlich. Beide haben vier Atome, die in einer vierflächigen Struktur eingeordnet sind, in der jedes Atom zu jedem der anderen drei Atome durch ein einzelnes Band gebunden wird. Dieser nicht stabile allotrope, molekular seiend, ist am flüchtigsten, am wenigsten dicht und am toxischsten. Festes gelbes Arsen wird durch das schnelle Abkühlen des arsenhaltigen Dampfs erzeugt. Es wird ins graue Arsen durch das Licht schnell umgestaltet. Die gelbe Form hat eine Dichte von 1.97 g/cm. Schwarzes Arsen ist in der Struktur rotem Phosphor ähnlich.

Isotope

Natürlich vorkommendes Arsen wird aus einem stabilem Isotop Als zusammengesetzt. Bezüglich 2003 sind mindestens 33 Radioisotope auch synthetisiert worden, sich in der Atommasse von 60 bis 92 erstreckend. Der stabilste von diesen ist Als mit einer Halbwertzeit von 80.3 Tagen. Isotope, die leichter sind als der Stall, Wie dazu neigen, durch den β-Zerfall zu verfallen, und neigen diejenigen, die schwerer sind, dazu, durch den β-Zerfall mit einigen Ausnahmen zu verfallen.

Mindestens 10 Kernisomers sind beschrieben worden, sich in der Atommasse von 66 bis 84 erstreckend. Der stabilste vom isomers von Arsen ist Als mit einer Halbwertzeit von 111 Sekunden.

Chemie

Wenn geheizt, in Luft oxidiert Arsen zum arsenhaltigen Trioxid; die Ausströmungen von dieser Reaktion haben einen Geruch-Ähnlichkeitsknoblauch. Dieser Geruch kann beim Anschlagen arsenide Minerale wie arsenopyrite mit einem Hammer entdeckt werden. Arsen (und einige arsenhaltige Zusammensetzungen) Subkalke nach der Heizung am atmosphärischen Druck, sich direkt zu einer gasartigen Form ohne einen vorläufigen flüssigen Staat daran umwandelnd. Der dreifache Punkt ist 3.63 MPa und. Arsen macht arsenhaltige Säure mit konzentrierter Stickstoffsäure, arsenious Säure mit verdünnter Stickstoffsäure und arsenhaltiges Trioxid mit konzentrierter Schwefelsäure.

Zusammensetzungen

Arsenhaltige Zusammensetzungen ähneln in etwas Hinsicht denjenigen von Phosphor, der dieselbe Gruppe (Säule) des Periodensystems besetzt. Arsen wird im Pentavalent-Staat jedoch weniger allgemein beobachtet. Die allgemeinsten Oxydationsstaaten für Arsen sind: 3 im arsenides, wie einer Legierung ähnliche intermetallische Zusammensetzungen; und +3 im arsenites, arsenates (III), und den meisten Organoarsenic-Zusammensetzungen. Arsen auch Obligationen sogleich zu sich so gesehen im Quadrat Wie Ionen im Mineral skutterudite. Im +3 Oxydationsstaat ist Arsen infolge des Einflusses des einsamen Paares von Elektronen normalerweise pyramidal.

Anorganisch

Farbloser, geruchloser, kristallener OxydasO der arsenhaltigen Formen ("weißes Arsen") und AsO, die hygroskopisch und in Wasser sogleich auflösbar sind, um acidic Lösungen zu bilden. Arsen (V) Säure ist eine schwache Säure. Seine Salze werden arsenates genannt, der die Basis der arsenhaltigen Verunreinigung von Grundwasser, ein Problem ist, das viele Menschen betrifft. Künstliche arsenates schließen Paris Grün (Kupfer (II) acetoarsenite), Kalzium arsenate ein, und führen Wasserstoff arsenate. Die letzten drei sind als landwirtschaftliche Insektizide und Gifte verwendet worden.

Die Protonation-Schritte zwischen dem arsenate und der arsenhaltigen Säure sind denjenigen zwischen Phosphat und phosphoriger Säure ähnlich. Verschieden von Phosphor-Säure, arsenous Säure ist echt tribasic mit der Formel Als (OH).

Eine breite Vielfalt von Schwefel-Zusammensetzungen von Arsen ist bekannt. Orpiment (ESEL) und realgar (ESEL) sind etwas reichlich und wurden früher als Malerei von Pigmenten verwendet. In AsS hat Arsen einen formellen Oxydationsstaat +2 in AsS, der Als als Obligationen zeigt, so dass der ganze covalency dessen, Wie noch tatsächlich drei ist.

Der trifluoride, trichloride, tribromide, und triiodide von Arsen (III) sind weithin bekannt, wohingegen nur Arsen pentafluoride (AsF) der einzige wichtige pentahalide ist. Wieder die niedrigere Stabilität der 5 + Oxydationsstaat widerspiegelnd, ist der pentachloride nur unter 50 °C stabil.

Organoarsenic vergleicht sich

Eine große Vielfalt von Organoarsenic-Zusammensetzungen ist bekannt. Mehrere wurden als chemische Krieg-Agenten während des Ersten Weltkriegs, einschließlich vesicants wie lewisite und sich erbrechende Agenten wie adamsite entwickelt. Säure von Cacodylic, die von historischem und praktischem Interesse ist, entsteht aus dem methylation des arsenhaltigen Trioxids, eine Reaktion, die keine Analogie in der Phosphor-Chemie hat.

Legierung

Arsen wird als die Gruppe 5 Element im III-V Halbleiter-Gallium arsenide, Indium arsenide und Aluminium arsenide verwendet. Die Wertigkeitselektronzählung von GaAs ist dasselbe als ein Paar von Atomen von Si, aber die Band-Struktur ist völlig verschieden, der verschiedene Hauptteil-Eigenschaften resultiert. Andere arsenhaltige Legierung schließt das II-IV Halbleiter-Kadmium arsenide ein.

Ereignis und Produktion

Minerale mit der Formel sind MAsS und Magister artium (M = Fe, Ni, Co) die dominierenden kommerziellen Quellen von Arsen, zusammen mit realgar (ein arsenhaltiges Sulfid-Mineral) und heimischem Arsen. Ein veranschaulichendes Mineral ist arsenopyrite (FeAsS), der strukturell mit dem Eisenpyrit verbunden ist. Viele geringe Als enthaltende Minerale sind bekannt. Arsen kommt auch in verschiedenen organischen Formen in der Umgebung vor. Anorganisches Arsen und seine Zusammensetzungen, nach dem Eingehen in die Nahrungsmittelkette, sind progressiv metabolized zu einer weniger toxischen Form von Arsen durch einen Prozess von methylation.

Andere natürlich vorkommende Pfade der Aussetzung schließen vulkanische Asche, Verwitterung von Arsen enthaltenden Mineralen und Erzen, und aufgelöst in Grundwasser ein. Es wird auch in Essen, Wasser, Boden und Luft gefunden. Arsen ist von allen Werken gefesselt, aber ist in Blattgemüsen, Reis, Apfel und Traubensaft und Meeresfrüchten konzentrierter. Ein zusätzlicher Weg der Aussetzung ist durch die Einatmung.

2005 war China der Spitzenerzeuger von weißem Arsen mit fast 50 % Weltanteil, der von Chile, Peru und Marokko, gemäß dem britischen Geologischen Überblick und dem Geologischen USA-Überblick gefolgt ist. Die meisten Operationen in den Vereinigten Staaten und Europa haben aus Umweltgründen geschlossen. Das Arsen wird hauptsächlich als ein Seitenprodukt von der Reinigung von Kupfer wieder erlangt. Arsen ist ein Teil des Schmelzer-Staubs von Kupfer, Gold und Leitungsschmelzern.

In Luft von arsenopyrite, arsenhaltige Subkalke als Arsen (III) Oxyd röstend, Eisenoxide verlassend, während das Rösten ohne Luft auf die Produktion von metallischem Arsen hinausläuft. Die weitere Reinigung vom Schwefel und anderem chalcogens wird durch die Sublimierung im Vakuum oder in einer Wasserstoffatmosphäre oder durch die Destillation von geschmolzener leitungsarsenhaltiger Mischung erreicht.

Geschichte

Das Wortarsen wurde vom Wort von Syriac   (al) zarniqa und dem persischen Wort Zarnikh geliehen, "gelben orpiment", ins Griechisch als arsenikon () bedeutend. Es ist auch mit dem ähnlichen griechischen Wort arsenikos () verbunden, "männlich" oder "stark" bedeutend. Das Wort wurde in lateinischem arsenicum und Altem französischem Arsen angenommen, von dem das englische Wortarsen abgeleitet wird. Arsenhaltige Sulfide (orpiment, realgar) und Oxyde sind bekannt und seit alten Zeiten verwendet gewesen. Zosimos (um 300 n.Chr.) beschreibt das Rösten sandarach (realgar), um Wolke von Arsen zu erhalten (arsenious Oxyd), den er dann auf metallisches Arsen reduziert. Da die Symptome von der arsenhaltigen Vergiftung etwas schlecht-definiert wurden, wurde sie oft für den Mord bis zum Advent des Tests von Marsh, eines empfindlichen chemischen Tests auf seine Anwesenheit verwendet. (Ein anderer weniger empfindlicher, aber allgemeinerer Test ist der Test von Reinsch.) Infolge seines Gebrauches durch die herrschende Klasse, um einander und seine Stärke und Diskretheit zu ermorden, ist Arsen das Gift von Königen und dem König von Giften genannt worden.

Während der Bronzezeit wurde Arsen häufig in Bronze eingeschlossen, die die Legierung härter (so genannt "arsenical Bronze") gemacht hat.

glaubt, ist Albertus Magnus (Albert das Große, 1193-1280) erst gewesen, um das Element 1250 zu isolieren, indem er Seife zusammen mit Arsen trisulfide heizt. 1649 hat Johann Schröder zwei Weisen veröffentlicht, Arsen vorzubereiten.

Cadets rauchende Flüssigkeit (unreiner cacodyl), häufig gefordert als die erste synthetische Organometallic-Zusammensetzung, wurde 1760 von Louis Claude Cadet de Gassicourt durch die Reaktion von Kalium-Azetat mit dem arsenhaltigen Trioxid synthetisiert.

Im viktorianischen Zeitalter wurde "Arsen" ("weißes arsenhaltiges" Trioxid) mit Essig und Kreide gemischt und von Frauen gegessen, um den Teint ihrer Gesichter zu verbessern, ihre Haut blasser machend, um zu zeigen, dass sie in den Feldern nicht gearbeitet haben. Arsen wurde auch in die Gesichter und Arme von Frauen gerieben, um ihren Teint "zu verbessern". Der zufällige Gebrauch von Arsen in der Verfälschung von Lebensmitteln hat zum Bradford süße Vergiftung 1858 geführt, die auf etwa 20 Todesfälle hinausgelaufen ist.

Anwendungen

Landwirtschaftlich

Die Giftigkeit von Arsen zu Kerbtieren, Bakterien und Fungi hat zu seinem Gebrauch als ein Holzkonservierungsmittel geführt. In den 1950er Jahren wurde ein Prozess von behandelndem Holz mit chromated Kupfer arsenate (auch bekannt als CCA oder Tanalith) erfunden, und seit Jahrzehnten war diese Behandlung der umfassendeste Industriegebrauch von Arsen. Eine vergrößerte Anerkennung der Giftigkeit von Arsen ist auf ein Verbot für den Gebrauch von CCA in Verbrauchsgütern hinausgelaufen; die Europäische Union und die Vereinigten Staaten haben diesen Prozess 2004 begonnen. CCA bleibt im schweren Gebrauch in anderen Ländern jedoch, z.B malaysischen Gummiplantagen.

Arsen wurde auch in verschiedenen landwirtschaftlichen Insektiziden, Beendigung und Giften verwendet. Führen Sie zum Beispiel Wasserstoff war arsenate ein allgemeines Insektizid auf Obstbäumen, aber der Kontakt mit der Zusammensetzung ist manchmal auf Gehirnschaden unter denjenigen hinausgelaufen, die das Reisig arbeiten. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts haben Mononatriumsmethyl arsenate (MSMA) und disodium Methyl arsenate (DSMA) - weniger toxische organische Formen von Arsen - Leitung arsenate in der Landwirtschaft ersetzt.

Arsen wird noch zum Tieressen, insbesondere in den Vereinigten Staaten als eine Methode der Krankheitsverhinderung und Wachstumsanregung hinzugefügt. Ein Beispiel ist roxarsone, der als ein Grill-Starter von ungefähr 70 % der Grill-Pflanzer seit 1995 verwendet wird. Das Geflügel-Gesetz ohne Gift von 2009 hat vor, den Gebrauch von roxarsone im Industrieschwein und der Geflügel-Produktion zu verbieten.

Medizinischer Gebrauch

Während der 18., 19. und 20. Jahrhunderte sind mehrere arsenhaltige Zusammensetzungen als Arzneimittel, einschließlich arsphenamine (von Paul Ehrlich) und arsenhaltiges Trioxid (von Thomas Fowler) verwendet worden. Arsphenamine sowie wurde neosalvarsan für Syphilis und trypanosomiasis angezeigt, aber ist durch moderne Antibiotika ersetzt worden. Arsenhaltiges Trioxid ist in einer Vielfalt von Wegen im Laufe der letzten 500 Jahre, aber meistens in der Behandlung des Krebses verwendet worden. Die amerikanische Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel 2000 hat diese Zusammensetzung für die Behandlung von Patienten mit akuter promyelocytic Leukämie genehmigt, die gegen ATRA widerstandsfähig ist. Es wurde auch als die Lösung von Fowler in Schuppenflechte verwendet. Kürzlich neue Forschung ist in sich niederlassenden Tumoren mit Arsen 74 (ein Positron-Emitter) getan worden. Die Vorteile, dieses Isotop statt des vorher verwendeten Jods 124 zu verwenden, bestehen darin, dass das Signal im LIEBLINGS-Ansehen klarer ist, weil der Körper dazu neigt, Jod zur Schilddrüse zu transportieren, die viel Geräusch erzeugt.

In subtoxischen Dosen handeln auflösbare arsenhaltige Zusammensetzungen als Anreize, und waren in kleinen Dosen einmal populär wie Medizin durch Leute Mitte des 18. Jahrhunderts.

Legierung

Der Hauptgebrauch von metallischem Arsen ist, um mit Kupfer zu beeinträchtigen, und führen Sie besonders. Leitungsbestandteile in Autobatterien werden durch die Anwesenheit von einigem Prozent Arsen gestärkt. Gallium arsenide ist ein wichtiges Halbleiter-Material, das in einheitlichen Stromkreisen verwendet ist. Von GaAs gemachte Stromkreise sind viel schneller (sondern auch viel teurer) als diejenigen, die in Silikon gemacht sind. Verschieden von Silikon ist es direkter bandgap, und kann so in Laserdioden und LEDs verwendet werden, um Elektrizität ins Licht direkt umzuwandeln.

Militär

Nach dem Ersten Weltkrieg haben die Vereinigten Staaten eine Reserve an von lewisite (ClCH=CHAsCl), eine chemische Waffe aufgebaut, die ein vesicant ist (rufen auf Reagenz Blasen hervor), und Lungenreizmittel. Die Reserve wurde mit dem Bleichmittel für neutral erklärt und in den Golf Mexikos nach den 1950er Jahren abgeladen. Während des Krieges von Vietnam haben die Vereinigten Staaten Reagenz Blau, eine Mischung von Natrium cacodylate und seiner sauren Form als eines der Regenbogen-Herbizide verwendet, um die Vietnamesen von wertvollen Getreide zu berauben.

Anderer Gebrauch

• Kupfer acetoarsenite wurde als ein grünes Pigment verwendet, das unter vielen Namen, einschließlich des 'Paris Green' und 'Emerald Green' bekannt ist. Es hat zahlreiches Arsen poisonings verursacht. Green von Scheele, ein Kupfer arsenate, wurde im 19. Jahrhundert als ein Farbstoff in Süßigkeiten verwendet.
• Auch verwendet im Bronzieren und der Feuerwerkerei.
• Bis zu 2 % Arsen werden in der Leitungslegierung für Leitungsschüsse und Kugeln verwendet.
• Arsen wird in kleinen Mengen zum Alpha-Messing hinzugefügt, um es dezincification widerstandsfähig zu machen. Dieser Rang des Messings wird verwendet, um Sondieren-Ausstattungen oder andere Sachen zu machen, die im unveränderlichen Kontakt mit Wasser sind.
• Arsen wird auch für die taxonomische Beispielbewahrung verwendet.
• Bis neulich wurde Arsen im optischen Glas verwendet. Moderne Glashersteller, unter dem Druck von Umweltexperten, haben es zusammen mit der Leitung entfernt.

Biologische Rolle

Bakterien

Einige Arten von Bakterien erhalten ihre Energie durch das Oxidieren verschiedener Brennstoffe, während sie arsenate zu arsenite abnehmen. Unter oxidative Umweltbedingungen verwenden einige Bakterien arsenite, der zu arsenate als Brennstoff für ihren Metabolismus oxidiert wird. Die beteiligten Enzyme sind als arsenate reductases (Arr) bekannt.

2008 wurden Bakterien entdeckt, die eine Version der Fotosynthese ohne Sauerstoff mit arsenites als Elektronendonatoren verwenden, arsenates erzeugend (gerade als gewöhnliche Fotosynthese Wasser als Elektronendonator verwendet, molekularen Sauerstoff erzeugend). Forscher vermuten, dass, über den Kurs der Geschichte, diese Photosynthetisieren-Organismen den arsenates erzeugt haben, der den arsenate-abnehmenden Bakterien erlaubt hat zu gedeihen. Beanspruchungs-PHS 1 sind isoliert worden und sind mit γ-Proteobacterium Ectothiorhodospira shaposhnikovii verbunden. Der Mechanismus ist unbekannt, aber ein verschlüsseltes Enzym von Arr kann rückwärts zu seinem bekannten homologues fungieren.

Vererbung

Arsen ist mit Epigenetic-Änderungen verbunden worden, die erbliche Änderungen im Genausdruck sind, die ohne Änderungen in der DNA-Folge vorkommen und DNA methylation, histone Modifizierung und RNS-Einmischung einschließen. Toxische Niveaus der arsenhaltigen Ursache bedeutende DNA hypermethylation Tumor-Entstörgerät-Gene p16 und p53, so Gefahr von carcinogenesis vergrößernd. Diese epigenetic Ereignisse sind in in Vitro-Studien mit menschlichen Nierezellen und in Vivo-Tests mit Ratte-Leber-Zellen und peripherischen Blutleukozyten in Menschen beobachtet worden. Induktive verbundene Plasmamassenspektrometrie (ICP-FRAU) wird verwendet, um genaue Niveaus von intrazellulärem Arsen und seinen anderen an der epigenetic Modifizierung der DNA beteiligten Basen zu entdecken. Studien, die Arsen als ein epigenetic Faktor untersuchen, werden im Entwickeln genauen biomarkers der Aussetzung und Empfänglichkeit helfen.

Das chinesische Bremse-Farn (Pteris vittata) sammelt Arsen-Gegenwart im Boden in seine Blätter hyperan und hat einen vorgeschlagenen Nutzen in phytoremediation.

Als ein Baustein des Lebens

Eine von der NASA geförderte astrobiology Forschungsmannschaft hat am 2. Dezember 2010 behauptet, dass die Mikrobe-Beanspruchung GFAJ-1 von Gammaproteobacteria (hat Halomonadaceae benannt), Gruppe in der Lage ist, Arsen für mindestens einen Teil des Phosphors in den Molekülen seiner Zellen, einschließlich der DNA und ATP einzusetzen. Bakterien vom Modosee, einer natürlich arsenhaltig-reichen Seite in Kalifornien, waren in einer Umgebung hoch in Arsen, aber niedrig in Phosphor kultiviert. Diese Entdeckung hat starke Kritik von der wissenschaftlichen Gemeinschaft geübt; viele Wissenschaftler haben behauptet, dass es keine Beweise gibt, dass Arsen wirklich in biomolecules vereinigt wird.

Biomethylation

Anorganisches Arsen und seine Zusammensetzungen, nach dem Eingehen in die Nahrungsmittelkette, sind progressiv metabolised durch einen Prozess von methylation. Zum Beispiel, die Form Scopulariopsis brevicaulis erzeugen bedeutende Beträge von trimethylarsine, wenn anorganisches Arsen da ist. Die organische Zusammensetzung arsenobetaine wird in einigen Seenahrungsmitteln wie Fisch und Algen, und auch in Pilzen in größeren Konzentrationen gefunden. Die Aufnahme des Durchschnittsmenschen ist ungefähr 10-50 µg/day. Werte ungefähr 1000 µg sind ziemlich üblicher folgender Verbrauch des Fisches oder der Pilze. Aber es gibt wenig Gefahr im Essen des Fisches, weil diese arsenhaltige Zusammensetzung fast nichttoxisch ist.

Umweltprobleme

Occurence in Trinkwasser

Die weit verbreitete arsenhaltige Verunreinigung von Grundwasser hat zu einer massiven Epidemie der Arsen-Vergiftung in Bangladesch und Nachbarländern geführt. Bezüglich dieses Schreibens sind 42 Hauptereignisse um die Welt auf der Grundwasser-Arsen-Verunreinigung berichtet worden. Es wird geschätzt, dass etwa 57 Millionen Menschen Grundwasser mit arsenhaltigen Konzentrationen trinken, die über den Standard der Weltgesundheitsorganisation von 10 Teilen pro Milliarde erhoben sind. Jedoch hat eine Studie von Krebs-Raten in Taiwan darauf hingewiesen, dass bedeutende Zunahmen in der Krebs-Sterblichkeit nur an Niveaus über 150 Teilen pro Milliarde erscheinen. Das Arsen im Grundwasser ist des natürlichen Ursprungs, und wird vom Bodensatz ins Grundwasser infolge der anoxic Bedingungen des Untergrunds veröffentlicht. Dieses Grundwasser hat begonnen, verwendet zu werden, nachdem lokaler und westlicher NGOs und die bangladeschische Regierung eine massive seichte Tube gut Trinkwasser-Programm gegen Ende des zwanzigsten Jahrhunderts übernommen haben. Dieses Programm wurde entworfen, um zu verhindern, von bakterienverseuchtem Oberflächenwasser zu trinken, aber hat gescheitert, für Arsen im Grundwasser zu prüfen. Viele andere Länder und Bezirke in Südostasien, wie Vietnam und Kambodscha haben geologische der Generation von hoch-arsenhaltigen Grundwasser förderliche Umgebungen. wurde in Nakhon Si Thammarat, Thailand 1987 berichtet, und das aufgelöste Arsen im Fluss von Chao Phraya wird verdächtigt, hohe Niveaus natürlich vorkommenden Arsens zu enthalten, aber ist kein Gesundheitswesen-Problem infolge des Gebrauches von in Flaschen abgefülltem Wasser gewesen.

In den Vereinigten Staaten wird Arsen meistens in den Grundwasser des Südwestens gefunden. Wie man auch bekannt, haben Teile Neuenglands, Michigans, Wisconsin, Minnesotas und des Dakotas bedeutende Konzentrationen von Arsen in Grundwasser. Vergrößerte Niveaus des Hautkrebses sind mit der arsenhaltigen Aussetzung in Wisconsin, sogar an Niveaus unter dem 10 Teil pro Milliarde Trinkwasser-Standard vereinigt worden. Gemäß einem neuen vom US-Superfonds geförderten Film haben Millionen von privaten Bohrlöchern unbekannte arsenhaltige Niveaus, und in einigen Gebieten der Vereinigten Staaten, mehr als 20 % von Bohrlöchern können Niveaus enthalten, die feststehende Grenzen überschreiten.

Die auf niedriger Stufe Aussetzung von Arsen bei Konzentrationen gefunden allgemein in US-Trinkwasser bringt die anfängliche geschützte Antwort auf H1N1 oder Schwein-Grippe-Infektion gemäß NIEHS-unterstützten Wissenschaftlern in Verlegenheit. Die Studie, die in Labormäusen geführt ist, weist darauf hin, dass Leute, die zu Arsen in ihrem Trinkwasser ausgestellt sind, an der vergrößerten Gefahr für ernstere Krankheit oder Tod als Antwort auf Infektion vom Virus sein können.

Epidemiologische Beweise von Chile zeigen eine von der Dosis abhängige Verbindung zwischen chronischer arsenhaltiger Aussetzung und verschiedenen Formen des Krebses insbesondere, wenn andere Risikofaktoren, wie das Zigarettenrauchen, da sind. Diese Effekten sind demonstriert worden, um unter 50 Teilen pro Milliarde anzudauern.

Das Analysieren vielfacher epidemiologischer Studien auf der anorganischen arsenhaltigen Aussetzung deutet eine kleine, aber messbare Risikozunahme für Blase-Krebs an 10 Teilen pro Milliarde an. Gemäß Peter Ravenscroft von der Abteilung der Erdkunde an der Universität des Cambridges verzehren sich ungefähr 80 Millionen Menschen weltweit zwischen 10 und 50 Teilen pro Milliarde Arsen in ihrem Trinkwasser. Wenn sie alle genau 10 Teile pro Milliarde Arsen in ihrem Trinkwasser verbrauchen würden, würde die vorher zitierte vielfache epidemiologische Studienanalyse zusätzliche 2,000 Fälle des Blase-Krebses allein voraussagen. Das vertritt eine klare Unterschätzung des gesamten Einflusses, da er Lungen- oder Hautkrebs nicht einschließt, und ausführlich die Aussetzung unterschätzt. Jene haben zu Niveaus von Arsen über dem Strom ausgestellt, WER Standard die Kosten und Vorteile der arsenhaltigen Wiedervermittlung wiegen sollte.

Früh (1973) haben Einschätzungen der Eliminierung von aufgelöstem Arsen durch Trinkwasser-Behandlungsprozesse demonstriert, dass Arsen durch den Co-Niederschlag entweder mit Eisen oder mit Aluminiumoxyden sehr effektiv entfernt wird. Wie man fand, hat der Gebrauch von Eisen als ein Gerinnungsmittel insbesondere Arsen mit der Wirksamkeit außerordentliche 90 % entfernt. Mehrere adsorptive Mediasysteme sind für den Gebrauch des Punkts des Dienstes in einer Studie genehmigt worden, die von der USA-Umweltbundesbehörde (U.S.EPA) und National Science Foundation (NSF) gefördert ist. Eine Mannschaft von europäischen und Indianerwissenschaftlern und Ingenieuren hat sechs arsenhaltige Behandlungswerke im Westlichen Bengalen aufgestellt, das auf in - situ Wiedervermittlungsmethode (SAR Technologie) gestützt ist. Diese Technologie verwendet keine Chemikalien, und Arsen wird als eine unlösliche Form (+5 Staat) in der unterirdischen Zone durch das Wiederladen von belüftetem Wasser in den aquifer und so das Entwickeln einer Oxydationszone verlassen, um Arsen-Oxidieren-Kleinstlebewesen zu unterstützen. Dieser Prozess erzeugt keinen überflüssigen Strom oder Matsch und ist relativ preiswert.

Eine andere wirksame und billige Methode, Arsen von verseuchtem Brunnenwasser zu entfernen, soll Bohrlöcher 500 Fuß oder tiefer versenken, um reineres Wasser zu erreichen. Im letzten 2011 Studie vom amerikanischen Nationalen Institut für gefördert

Umweltgesundheitswissenschaftssuperfonds-Forschungsprogramm zeigt, dass tiefe Bodensätze Arsen entfernen und es aus dem Umlauf nehmen können. Durch genannte Adsorption dieses Prozesses, in der Arsen bei den Oberflächen von tiefen Bodensatz-Artikeln bleibt, kann Arsen von Brunnenwasser natürlich entfernt werden.

Magnetische Trennungen von Arsen an sehr niedrigen magnetischen Feldanstiegen sind in der Wasserreinigung des Punkts des Gebrauches mit der hohen Fläche und dem Monodispers-Magneteisenstein (FeO) nanocrystals demonstriert worden. Das Verwenden der hohen spezifischen Fläche von FeO nanocrystals die Masse der Verschwendung, die mit der arsenhaltigen Eliminierung von Wasser vereinigt ist, ist drastisch reduziert worden.

Epidemiologische Studien haben eine Korrelation zwischen dem chronischen Verbrauch von Trinkwasser angedeutet, das mit Arsen und dem Vorkommen aller Hauptursachen der Sterblichkeit verseucht ist. Die Literatur stellt Grund zur Verfügung zu glauben, dass arsenhaltige Aussetzung im pathogenesis der Zuckerkrankheit begründend ist.

Ungarischer Ingenieur László Schremmer hat kürzlich entdeckt, dass durch den Gebrauch von Spreu-basierten Filtern es möglich ist, den arsenhaltigen Inhalt von Wasser zu 3 Mikrogrammen/Liter zu reduzieren. Das ist in Gebieten besonders wichtig, wo das trinkbare Wasser durch die Entstörung vom Wasser zur Verfügung gestellt wird, das aus der Untergrundbahn aquifer herausgezogen ist.

Holzbewahrung in den Vereinigten Staaten

Bezüglich 2002 haben US-Industrien 19,600 Metertonnen Arsen verbraucht. Neunzig Prozent davon wurden für die Behandlung von Holz mit Chromated-Kupfer arsenate (CCA) verwendet. 2007 wurden 50 % der 5,280 Metertonnen des Verbrauchs noch für diesen Zweck verwendet. In den Vereinigten Staaten wurde der Gebrauch von Arsen in Verbrauchsgütern für den allgemeinen und Wohnverbraucheraufbau am 31. Dezember 2003 unterbrochen, und alternative Chemikalien werden jetzt, wie Alkalische Kupfervierergruppe, borates, Kupfer azole, cyproconazole, und propiconazole verwendet.

Obwohl unterbrochen, ist diese Anwendung auch eine vom grössten Teil der Sorge zur breiten Öffentlichkeit. Die große Mehrheit von älterem Druck-behandeltem Holz wurde mit CCA behandelt. CCA Gerümpel ist noch im weit verbreiteten Gebrauch in vielen Ländern, und wurde während der letzten Hälfte des 20. Jahrhunderts als ein Struktur- und Außenbaumaterial schwer verwendet. Obwohl der Gebrauch des CCA-Gerümpels in vielen Gebieten verboten wurde, nachdem Studien gezeigt haben, dass Arsen aus dem Holz in den Umgebungsboden durchfiltern konnte (von der Spielplatz-Ausrüstung, zum Beispiel), wird eine Gefahr auch durch das Brennen von älterem CCA Bauholz präsentiert. Die direkte oder indirekte Nahrungsaufnahme der Holzasche vom verbrannten CCA-Gerümpel hat Schicksalsschläge in Tieren und ernsten poisonings in Menschen verursacht; die tödliche menschliche Dosis ist etwa 20 Gramme der Asche. Das Stück-CCA-Gerümpel von Bau- und Abbruch-Seiten kann in kommerziellen und häuslichen Feuern unachtsam verwendet werden. Protokolle für die sichere Verfügung des CCA-Gerümpels bestehen gleichmäßig weltweit nicht; es gibt auch Sorge in einigen Vierteln über die weit verbreitete Geländeauffüllungsverfügung solchen Bauholzes.

Von Industrieausgaben in den Vereinigten Staaten kartografisch darzustellen

Ein Werkzeug, das Ausgaben von Arsen zu besonderen Positionen in den Vereinigten Staaten kartografisch darstellt und auch Zusatzinformation über solche Ausgaben zur Verfügung stellt, ist TOXMAP. TOXMAP ist Geographic Information System (GIS) von der Abteilung von Specialized Information Services der Nationalen USA-Bibliothek der Medizin (NLM), der Karten der Vereinigten Staaten verwendet, um Benutzern zu helfen, visuell Daten aus den Gift-Ausgabe-Warenbestand- und Superfonds-Programmen der Grundlagenforschung der USA-Umweltbundesbehörde (EPA) zu erforschen. TOXMAP ist eine von der US-Bundesregierung geförderte Quelle. Die chemische und Umweltgesundheitsinformation von TOXMAP wird vom Toxikologie-Datennetz von NLM (TOXNET) und PubMed, und von anderen herrischen Quellen genommen.

Giftigkeit und Vorsichtsmaßnahmen

Arsen und viele seiner Zusammensetzungen sind besonders starke Gifte. Viele Wasserversorgungen in der Nähe von Gruben werden durch diese Gifte verseucht. In den Vereinigten Staaten ist die maximale erlaubte Konzentration in Trinkwasser 10 ppb, 5 ppb für in Flaschen abgefülltes Wasser. Es gibt keinen Standard für das Essen, obwohl 2012 drücken Sie, hat Einschluss Aufrufe nach dem Entwickeln von solchem veranlasst. Die Volksrepublik Chinas hat wirklich einen Nahrungsmittelstandard.

Elementare arsenhaltige und arsenhaltige Zusammensetzungen werden als "toxisch" und "gefährlich für die Umgebung" in der Europäischen Union laut der Direktive 67/548/EEC klassifiziert.

Die Internationale Agentur für die Forschung über Krebs (IARC) erkennt arsenhaltige und arsenhaltige Zusammensetzungen als Gruppe 1 Karzinogene an, und die EU verzeichnet arsenhaltiges Trioxid, Arsen pentoxide und arsenate Salze als Kategorie 1 Karzinogene.

bekannt, verursacht Arsen infolge seiner Manifestation in Trinkwasser, "die allgemeinsten Arten, die arsenate [HAsO sind; als (V)] und arsenite [HAsO; als (III)]".

Behandlung

Die Behandlung der chronischen arsenhaltigen Vergiftung wird leicht vollbracht. Britischer anti-lewisite (dimercaprol) wird in Dosierungen von 5 Mg/Kg bis zu 300 Mg jede 4 Stunden für den ersten Tag vorgeschrieben. Dann verwalten Sie dieselbe Dosierung jede 6 Stunden für den zweiten Tag. Dann schreiben Sie diese Dosierung jede 8 Stunden seit acht zusätzlichen Tagen vor. Jedoch stellt die Agentur für Toxische Substanzen und Krankheitsregistrierung (ATSDR) fest, dass die langfristigen Effekten der arsenhaltigen Aussetzung nicht vorausgesagt werden können. Blut, Urin, Haar und Nägel können für Arsen geprüft werden; jedoch können diese Tests nicht mögliche Gesundheitsergebnisse von der Aussetzung voraussehen. Ausscheidung kommt im Urin vor, und die langfristige Aussetzung von Arsen ist mit der Blase und dem Nierekrebs zusätzlich zu Krebs der Leber, Vorsteherdrüse, Haut, Lungen und Nasenhöhle verbunden worden.

Aussetzungsgefahren und Wiedervermittlung

Berufsaussetzung und arsenhaltige Vergiftung können in Personen vorkommen, die in Industrien arbeiten, die mit dem Gebrauch von anorganischem Arsen und seinen Zusammensetzungen, wie Holzbewahrung, Glasproduktion, Nichteisenmetall-Legierung und elektronische Halbleiter-Herstellung verbunden sind. Anorganisches Arsen wird auch in mit der Schmelzer-Industrie vereinigten Cola-Ofen-Emissionen gefunden.

Die Fähigkeit von Arsen, redox Konvertierung zwischen Als (III) und Als (V) zu erleben, macht seine Verfügbarkeit in der Umgebung reichlicher. Gemäß Croal, Gralnick, Malasarn und Newman, "ist [das] Verstehen [dessen], was Als (III) Oxydation stimuliert und/oder Als (V) die Verminderung beschränkt, für bioremediation von verseuchten Seiten (Croal) wichtig. Die Studie von chemolithoautotrophic Als (III) Oxydationsmittel und der heterotrophic Als (V) Reduziermaschinen kann dem Verstehen der Oxydation und/oder der Verminderung von Arsen helfen.

Biologischer Mechanismus

Arsen stört ATP Produktion durch mehrere Mechanismen. Am Niveau des sauren Zitronenzyklus hemmt Arsen lipoic Säure, die ein cofactor für pyruvate dehydrogenase ist; und durch das Konkurrieren mit Phosphat schaltet es oxidative phosphorylation aus, so die energieverbundene Verminderung von NAD +, mitochondrial Atmung und ATP Synthese hemmend. Wasserstoffperoxid-Produktion wird auch vergrößert, der, sie wird nachgesonnen, Potenzial hat, um reaktive Sauerstoff-Arten und Oxidative-Betonung zu bilden. Diese metabolischen Einmischungen führen zu Tode vom Mehrsystemorgan-Misserfolg, er wird vom necrotic Zelltod, nicht apoptosis gewagt. Ein Posten mortem offenbart "Ziegel rot" mucosa infolge strengen Ergusses. Obwohl Arsen Giftigkeit verursacht, kann es auch eine Schutzrolle spielen.

Die hohe Sympathie von Arsen (III) Oxyde für thiols wird gewöhnlich als die Ursache der hohen Giftigkeit zugeteilt. Thiols, in der Form von cysteine Rückständen, sind an den aktiven Seiten von vielen wichtigen Enzymen gelegen.

Siehe auch

• Wasser Tofana
• Arsenhaltige Biochemie
• Arsen, das vergiftet
• Arsenhaltige Giftigkeit
• Arsenhaltiges Trioxid
• Die Lösung von Fowler
• GFAJ-1
• Grainger fordern heraus
• Hypothetische Typen der Biochemie
• Chemie von Organoarsenic
• Weißes Arsen

Weiterführende Literatur

Links

• Die arsenhaltige Seite von CTD und die Arsenicals Seite von CTD von der Vergleichenden Toxicogenomics Datenbank
• Eine kleine Dosis der Toxikologie
• Arsen im Grundwasser-Buch auf Arsen in Grundwasser durch das Kapitel von Niederlanden von IAH und die Niederlande Hydrologische Gesellschaft
• Verseuchungsstoff-Fokus: Arsen durch den EPA.
• Umweltgesundheitskriterien für Arsenhaltige und Arsenhaltige Zusammensetzungen, 2001 durch WER.
• Die Einschätzung des carcinogenicity von Arsen und Arsen vergleicht sich durch den IARC.
• Nationales Institut für den Arbeitsschutz - arsenhaltige Seite
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Arsen
• origen.net - CCA Holz und Arsen: toxikologische Effekten von Arsen