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Siehe auch: Phosphor, Antimon, Periodensystem der Elemente, Indiumgalliumarsenid, Arsentrioxid (Arsenik) 
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Arsen

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 33
Symbol As
CAS-Nr. 7440-38-2
Atomgewicht 74.9216 amu
Elektronenkonfiguration [Ar] 3d10 4s2 4p3
Tripelpunkt
 graues Arsen
817 °C / 3.7 MPa
Siedepunkt
 graues Arsen
603 °C
Dichte
 graues Arsen
 gelbes Arsen
5.727 g/cm3
1.97 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte

Arsenverbindungen waren schon im Altertum bekannt, elementares Arsen wurde erstmals um 1250 herum von Albertus Magnus hegestellt (durch Reduktion von Arsenik mit Kohle). Arsen, dessen wasserlöslichen Salze stark giftig sind, hat eine wechselvolle Geschichte als Medikament und als Gift. So wurde Arsen Anfang des 19. Jahrhunderts als Asthmamittel eingesetzt. Gleichzeitig gibt es viele Mordfälle die auf Arsen zurückzuführen sind. Eine der weitreichendsten Arsenvergiftungen fand 1900 in Manchester statt, bei der mit Arsen vergiftetes Bier zum Tod von 70 Menschen führte (das Bier wurde nicht absichtlich vergiftet; das Arsen stammte aus arsenhaltiger Schwefelsäure, die bei der Produktion eingesetzt wurde).

Vorkommen und Darstellung
Obwohl Arsen auch gediegen in der Natur vorkommt, sind seine Haupterze meist Sulfide und Arsenide. Die wichtigsten Mineralien sind Arsenkies, FeAsS, Glanzcobalt, CoAsS, Arsennickelkies, NiAsS, Arsenikalkies, FeAs2, Realgar, As4S4 und Auripigment, As2S3.

Die technische Darstellung von Arsen erfolgt durch Erhitzen von Arsenkies oder Arsenikalkies unter Luftabschluss auf 700°C. Dabei sublimiert das freigesetzte Arsen:

FeAsS FeS + As
FeAs2 FeAs + As

Als weitere Quelle für die Herstellung von Arsen wird das bei der Blei- und Kupfergewinnung anfallende Arsenik, As2O3, eingesetzt, das mit Aktivkohle bei 750°C zu elementarem Arsen reduziert wird.
Links: Kristallisiertes Arsen. Foto: Wikimedia Commons, user Rob Lavinsky, rechts: gediegenes Arsen, Foto: Wikimedia Commons, user Ra'ike
Eigenschaften
Arsen ist monoisotop (75As) und kommt in mehreren Modifikationen vor, von denen gelbes Arsen und graues Arsen die wichtigsten sind. Gelbes Arsen, As4, ist ein Nichtleiter und erhält man durch Abschrecken von Arsendampf mit z.B. flüssigem Stickstoff. Gelbes Arsen ähnelt in seinen Eigenschaften weißem Phosphor, ist aber bei Zimmertemperatur nicht beständig und geht in graues Arsen über, das als Halbmetall gesehen wird. Graues Arsen ist sehr spröde und oxidiert beim Erhitzen an der Luft leicht zu Arsenik (Arsentrioxid, As2O3). Der dabei auftretende Geruch nach Knoblauch stammt aber nicht von Arsenik sondern von Spuren von Arsan, AsH3.

Elementares Arsen und schwerlösliche Arsenverbindungen sind nahezu ungiftig, während leicht resorbierbare Arsenverbindungen (wie z.B. Arsentrioxid oder Arsan, AsH3) stark giftig sind.

Verwendung

Arsen wird in diversen Legierungen eingesetzt und in der Halbleiterindustrie zur Produktion von III-V-Halbleitern, wie z.B. Galliumarsenid, GaAs, Indiumarsenid, InAs, oder Indiumgalliumarsenid, InGaAs. Arsenverbindungen dienten früher als Unkrautbekämpfungsmittel und als Holzschutzmittel. Sie wurden bis in die 1950er Jahre auch zur Verhinderung der Fäulnis von Tapeten eingesetzt.


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Last Update: 2013-08-08