Naturalnym źródłem arsenu w przyrodzie są erupcje wulkanów (około 17 tysięcy ton rocznie) oraz w mniejszym stopniu ługowanie arsenu ze skał osadowych i magmowych. Źródłem antropogenicznym jest uboczna emisja w procesach wydobycia i hutnictwa rud metali nieżelaznych (około 61 tysięcy ton rocznie) oraz spalanie paliw kopalnianych, głównie węgla brunatnego i kamiennego.
Łączne wydobycie arsenu na świecie wynosi około 35 tysięcy ton (w przeliczeniu na As2O3), z czego jedynie 3% stanowi czysty metal. Największymi jego wydobywcami są Chiny (około 50% światowego wydobycia) i Chile (25%). Metaliczny arsen uzyskuje się głównie poprzez rozkład arsenopirytu lub lelingitu w temperaturze 650–700°C lub poprzez redukcję arszeniku węglem lub tlenkiem węgla.
α – jest kruchym metalem, który matowieje w kontakcie z powietrzem i silnie reaguje z wodą;
β – jest żółtym, bezpostaciowym proszkiem, dużo mniej reaktywnym od odmiany α.
Zastosowanie
Jego związki były znane od starożytności. W formie czystej wyodrębnił go jako pierwszy prawdopodobnie alchemik Albert Wielki w 1250, choć do tego odkrycia pretendują też starsi alchemicy arabscy i chińscy lekarze ludowi. W czasach starożytnych mieszaniny zawierające aurypigment i realgar stosowano do leczenia chorób płuc i skóry. W późniejszych wiekach znaczenie arsenu w medycynie zaczęło rosnąć. W XVIII i XIXw. arsen stał się podstawą farmakologii. Preparaty arsenowe, w postaci past, roztworów, tabletek, zastrzyków dożylnych i podskórnych, używano do zwalczania większości chorób: reumatyzmu, astmy, malarii, gruźlicy, cukrzycy, śpiączki afrykańskiej, nadciśnienia, wrzodów żołądka, zgagi, egzemy, łuszczycy, a nawet białaczki. Na przełomie XIX i XXw. zaczęto stosować związki arsenoorganiczne, które okazały się być mniej toksyczne od związków nieorganicznych. W II poł. XXw. wycofano z obiegu, mimo dużej skuteczności, niemal wszystkie leki arsenowe, głównie za sprawą właściwości rakotwórczych. Poza melarsoprolem, acetarsolem, salwarsanem i trójtlenkiem arsenu nie stosuje się w lecznictwie związków arsenu. W ostatnich latach zaczyna wzrastać zainteresowanie arszenikiem, jako środkiem w terapii przeciwnowotworowej.[potrzebnyprzypis]
Poza medycyną arsen znalazł zastosowanie w produkcji półprzewodników w postaci arsenku galu, polepszania jakości niektórych stopów (m.in. 0,5–2% dodatek do ołowiu poprawia sferyczność amunicji ołowianej, a 0,1–3% dodatek do stopów łożyskowych zawierających ołów zwiększa ich wytrzymałość), w produkcji bojowych środków trujących (luizyty), przy impregnacji drewna i jako dodatek do szkła, dający mu zielonkawą poświatę.
Przez wiele lat związki arsenu stosowane były również w garbarstwie oraz jako pigmenty i środki ochrony roślin (głównie arseniany), jednak ich znaczenie zmalało na rzecz mniej toksycznych odczynników.
Mimo iż arsen jest jednym z mikroelementów, jego nadmiar powoduje silne zatrucia. Wszystkie związki arsenu mają mniej lub bardziej właściwości protoplazmatyczne (niszczą ściany komórkowe bakterii) i rakotwórcze. Arsen zakłóca również procesy enzymatyczne w komórkach, hamując enzymy zależne od NAD. Toksyczność związków arsenu zależy jednak od formy, w jakiej są przyjmowane. Ogólnie przyjmuje się, że szkodliwość związków arsenu maleje w szeregu:
lecz są znane zarówno mało toksyczne związki nieorganiczne As3+, jak i związki organiczne As5+ o toksyczności przewyższającej arszenik (LD50 = 35mg/kg). Ostre zatrucia arsenem i jego związkami pojawiają się od 0,5–30 godzin od intoksykacji i charakteryzują się zaburzeniami ze strony układu nerwowego, ostrym podrażnieniem żołądkowo-jelitowym i obniżeniem ciśnienia krwi. Pojawia się również krwiomocz i żółtaczka.
Objawy zatrucia przewlekłego występują zwykle po kilku latach. Mogą nimi być liczne nowotwory skóry, płuc, nerek, wątroby, a niekiedy także pęcherza moczowego. Długotrwały kontakt skóry z pyłem arsenowym może wywołać kilkanaście odmian nowotworu skóry. Często jednak przewlekłe zatrucia doprowadzają jedynie do zwykłych zmian skórnych – rogowacenie, przebarwienia, zapalenia skórne, a w przypadku zatrucia drogą pokarmową – podrażnienie i stany zapalne układu pokarmowego. Dłuższe przyjmowanie małych dawek związków arsenu wywołuje wzrost odporności na zatrucia ostre tymi substancjami. Pewien odsetek ludzi ma wrodzoną odporność na pochodne arsenu[potrzebnyprzypis].
Znane są mikroorganizmy zdolne do wzrostu przy wysokim stężeniu arsenu, np. bakterie GFAJ-1.
Uwagi
↑Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 74,921595 ± 0,000006. Zob. Prohaska i in. 2022 ↓, s.580–584.
↑Okres półrozpadu 26,3 godziny; emisja beta 2,97MeV (54%) i 2,41MeV (29%), oraz gamma (0,559–1,216MeV).
↑W grudniu 2010 poinformowano, że bakterie GFAJ-1 zdolne są do rozwoju na pożywkach, w których fosfor został zastąpiony arsenem. Zasugerowano, że arsen mógł zostać wbudowany zamiast fosforu do biocząsteczek (np. DNA), które w takiej formie zachowały poprawną aktywność biologiczną. Spekulacje te okazały się błędne i artykuł został wycofany przez redakcję.
↑Arsenic.[dostęp 2013-03-29].[zarchiwizowane z tego adresu(1 sierpnia 2013)].(ang.).
123Arsen[PDF], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, Merck, numer katalogowy: 202657 [dostęp 2026-09-07].
↑Ryszard Szepke:1000 słów o atomie i technice jądrowej.Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej,1982. ISBN83-11-06723-6.(pol.).
↑FelisaF.Wolfe-SimonFelisaF. i inni, RETRACTED: A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus, „Science”, 332 (6034), 2011, s. 1163–1166, DOI:10.1126/science.1197258, PMID:21127214 [dostęp 2026-09-07](ang.).
