|  | ||||||
1,8.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit arseen: het is het 54e element in rangorde van voorkomen.
Men treft het aan in de vorm van arsenide of sulfoarsenide in een groot aantal mineralen, bijvoorbeeld:
allemontiet SbAs met As of Sb arsenoliet As2O3 arsenopyriet FeAsS claudetiet As2O3 gersdorffiet NiAsS kobaltiet CoAsS niccoliet of nikkelien NiAs orpiment As2S3 proustiet Ag3AsS3 rammelsbergiet NiAs2 realgar AsS saffloriet (Co,Fe)As sperryliet PtAs2
Arseen wordt ook in gedegen toestand (als metaal) aangetroffen.
Ook in zwavel, steenkool, aardolie, zee- en mineraalwater komt arseen voor.
De belangrijkste wingebieden liggen in Frankrijk, Namibië, Rusland, Mexico, Peru, Canada, Taiwan, Japan, Duitsland, China, Portugal en Zweden.
De naam is afgeleid van het Griekse arsenikon of het Latijnse arsenicum, wat gele verfstof betekent. Het is de benaming voor het citroengele mineraal orpiment (As2S3) dat reeds in de Oudheid als pigmentstof gebruikt werd. De namen zijn afkomstig van het Arabische az-zernik, wat kleurstof uit Perzië betekent. Ook het Perzische zemi, wat goudkleur betekent, staat met deze naam in verband.
Een andere veronderstelling is dat de naam is afgeleid van het Griekse arsenikos, wat mannelijk betekent. De naam zou gegeven zijn door de alchemisten, die metalen, afhankelijk van hun eigenschappen, een mannelijk of vrouwelijk symbool toekenden. Arseen verhoogde bij toevoegen aan (het zachte) koper in sterke mate de hardheid van het metaal, hetgeen met mannelijkheid werd geassocieerd.
Arseenverbindingen werden al door de Grieken gebruikt als geneesmiddel, bijvoorbeeld arseentrioxide bij bloedarmoede. Arseen (realgar) werd gebruikt om zilveren voorwerpen een goudkleur te geven. De mineralen orpiment en realgar werden in de Oudheid gebruikt als ontharingsmiddel en als grondstof in cosmetica.
De zuivering van arseentrioxide werd reeds 700 v. Chr. door Arabische alchemisten beschreven. Aan het eind van de negende eeuw beschreef de Arabische arts Abu Bekrer Razi de genezende werking van arseen(trioxide) bij bloedarmoede, huid- en zenuwaandoeningen.
Metallisch arseen werd in ca. 1250 door Albertus Magnus geďsoleerd. Hij verhitte arseensulfide (As2S3) met zeep, waarbij arseen sublimeerde.
In 1649 werden in een alchemistisch handboek van Schroeder twee bereidingswijzen gegeven voor het maken van elementair arseen.
Pas veel later - in het begin van de negentiende eeuw - werd structureel onderzoek verricht naar arseen door J.J. Berzelius.
Arseen werd bereid door arsenopyriet (FeAsS) te verhitten in een zuurstofvrije atmosfeer, waarbij arseen sublimeerde.
Arseen wordt bereid door arseenoxide (As2O3) te reduceren met koolstof. Het oxide wordt verkregen uit erts of uit vliegas, gevormd bij het roosten van koper-, lood- of kobaltertsen. Het verkregen arseen kan gezuiverd worden door sublimatie.
Bij verhitten van arsenopyriet (FeAsS) of löllingiet (FeAs2) tot ca. 700 °C ontstaat arseen. Deze methode wordt gebruikt om kleine hoeveelheden zuiver arseen te verkrijgen of om een dunne laag arseen op een spiegel aan te brengen.
Zeer zuiver arseen - onder meer voor halfgeleiders - wordt verkregen door reductie van arseenchloride met waterstof.
De wereldproductie arseentrioxide bedraagt ongeveer 36.000 ton per jaar.
Laserprinter
Veel kopieerapparaten, faxen en laserprinters werken met een 'drum'. Dit is een metalen, veelal aluminium trommel, waarop een zeer dunne (ca. 50 mm!) lichtgevoelige laag van zeer zuiver (99,999 %) arseen of seleen is aangebracht. Deze drum krijgt via een coronadraad een elektrostatische lading. Als de drum belicht wordt verliezen de gedeelten waarop licht valt (een deel van) hun lading. De plaatsen met voldoende statische lading trekken tonerdeeltjes aan. De afdruk wordt - veelal via elektrostatische weg - overgebracht op papier, waarna de toner via verhitting (en/of druk) aan het papier wordt gehecht.
Ook wordt gebruik gemaakt van arseenselenide of een legering van seleen en telluur.
Houtbescherming
Voor het conserveren van hout wordt arseenzuur (H3AsO4) gebruikt. Bij het wolmaniseren wordt een oplossing van arseen(V)oxide (As2O5), chroom(VI)oxide (CrO3) en koperoxide gebruikt. Eerst wordt in lucht uit de poriën gezogen, waarna de oplossing onder hoge druk het hout wordt ingeperst. Hout dat op deze wijze is behandeld heeft een lichtgroene kleur. Deze methode van impregneren komt, vanwege milieuoverwegingen, steeds meer ter discussie te staan.
Glas
Arseentrisulfide (As2S3), toegevoegd aan glas, geeft een goede doorlaatbaarheid voor infrarood licht.
Laser
Voor het maken van lasers worden éénkristallen van GaAs en InAs gebruikt. Elektrische energie wordt door dit halfgeleidermateriaal omgezet in monochromatisch licht.
Geneesmiddel
Arseenverbindingen worden als geneesmiddel gebruikt als er geen antibiotica beschikbaar zijn of toegepast kunnen worden. Arseentrijodide wordt (inwendig) gebruikt bij borstkanker, lepra en huidziekten. Arseensulfide wordt uitwendig gebruikt bij huidaandoeningen (psoriasis). Deze stof wordt ook gebruikt als ontharingsmiddel. Arseenzuur (H3AsO4) wordt soms toegepast als desinfectans.
Lichtgevende diode
Lichtgevende diodes, kortweg LED’s, zijn halfgeleiders die bij de p-n-overgang - afhankelijk van het soort kristal - rood, oranje, geel of groen licht uitzenden. Hiervoor worden bijvoorbeeld arseniden van gallium, germanium en indium gebruikt.
Om halfgeleiders van het n-type te verkrijgen, wordt AsH3 - gemengd met een grote overmaat inert gas - gebruikt om, bijvoorbeeld, siliciumkristallen te doteren met sporen arseen (1 atoom op 106 - 109 atomen silicium). Door thermische ontleding ontstaat arseen en waterstof.
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als legering:
metaal voor drukletters
metallurgie: verbeteren koper- en loodlegeringen, w.o. de loodplaten van accu's
spiegels (aanbrengen dunne laag As door ontleden AsH3)
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
desinfecterende zeep Na3AsO3 gewasbescherming in wijngaarden Na3AsO3 insecticide Na3AsO3 IR-vensters GaAs As2S3 keramiek AsCl3 pigment orpiment of koningsgeel As2S3 Parijs groen koperacetoarsenaat rattengif As2O3 vuurwerk As4S4 zenuwbehandeling bij tanden Na3AsO3