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Arsen

 

[von griechisch arsenikón »Arsenik«] das, -s, chemisches Symbol As, ein chemisches Element aus der fünften Hauptgruppe des Periodensystems. Arsen tritt in mehreren Modifikationen auf. Die stabile Form ist das rhomboedrisch kristallisierende graue oder metallische Arsen, eine metallisch aussehende Masse mit nur geringer Härte (nach Mohs 3-4). Graues Arsen sublimiert bei 613 ºC und bildet einen gelben Dampf von As₄-Molekülen. Durch rasches Abkühlen des Dampfes erhält man das instabile gelbe Arsen, eine wachsartige, kubisch kristallisierende Substanz, die in Flüchtigkeit und Löslichkeit stark dem weißen Phosphor ähnelt. Das gelbe Arsen geht, wie auch die weiteren, amorphen Modifikationen des Arsens rasch in die metallische Form über. Die Kristallstruktur des rhomboedrischen grauen Arsens besteht aus gewellten Doppelschichten, in denen jedes As-Atom an drei Nachbaratome gebunden ist. - Arsen verbrennt beim Erhitzen an der Luft mit bläulicher Flamme zu Arsentrioxid (As₂O₃) und verbreitet dabei einen knoblauchartigen Geruch. - Arsen und alle Arsenverbindungen sind sehr giftig (Arsenverbindungen).

 

Arsen kommt gediegen in der Natur als Scherbenkobalt vor. Eine zweite Modifikation von gediegenem Arsen ist der metallisch glänzende Arsenolamprit. Zusammen mit Antimon liegt Arsen im Allemontit vor. Sulfid. Arsenminerale sind Realgar und Auripigment. Von den wichtigen Arsenerzen werden Arsenopyrit und Löllingit beim Abbau von Gold-, Silber- und Kupfererzen mitgewonnen. Andere Arsenminerale werden zur Gewinnung von Platin (Sperrylith, PtAs₂), Nickel (Rotnickelkies, NiAs), Kobalt (Safflorit, CoAs₂), Kupfer (Enargit, Cu₃AsS₄) oder Silber (lichtes Rotgültigerz, Ag₃AsS₃) abgebaut, wobei Arsen als (oft unerwünschtes) Nebenprodukt anfällt. Bei der Verwitterung von Arsenmineralen entstehen Arsenoxide und Arsenate, jedoch selten in abbauwürdigen Mengen. Viele Mineralquellen enthalten Arsen, meist in Form gelöster arseniger Säure.

 

Gewinnung:

 

Arsen kann aus Arsenopyrit oder Löllingit direkt durch Erhitzen in Retorten (thermische Zersetzung der Minerale) gewonnen werden; dabei sublimiert das Arsen ab, und der entwickelte Arsendampf wird anschließend in eisernen Vorlagen kondensiert. Beim Abrösten von Arsenerzen und Arsen enthaltenden Hüttenprodukten (Speisen, Flugstäube) verflüchtigt sich Arsen als Arsentrioxid (Hüttenrauch), das dann in Flugstaubkondensatoren niedergeschlagen wird. Aus dem Arsentrioxid wird das Arsen durch Reduktion mit Kohle gewonnen; das sich verflüchtigende Arsen wird durch Kühlung aus den Reaktionsgasen herauskondensiert. Hochreines Arsen in Halbleiterqualität entsteht durch Reduktion von Arsentrichlorid mit Wasserstoff.

 

Verwendung

 

findet Arsen als härtesteigernder Legierungsbestandteil für Bleilegierungen (u. a. für Bleiakkumulatoren, Schrotmetalle) und Kupferlegierungen (z. B. für Autokühler). Hochreines Arsen dient in der Halbleitertechnologie als Dotierungsmaterial sowie zur Herstellung von Gallium- und Indiumarseniden.

 

Geschichte:

 

Verbindungen des Arsens waren schon in der Antike bekannt. Das Mineral Realgar wurde bereits von Aristoteles erwähnt, seinem Schüler Theophrastus war außerdem das Auripigment bekannt. Im Mittelalter und in der Renaissance wurden Arsenverbindungen in Frankreich und Italien häufig als Gift missbraucht; daneben wurde v. a. Arsentrioxid (Arsenik) auch als Kräftigungsmittel verwendet. Metall. Arsen wurde erstmalig um 1250 von Albertus Magnus hergestellt.