Kommerzielle Produktion und Verwendung
Metallisches Arsen bildet sich, wenn Arsenopyrit bei 650-700 °C in Abwesenheit von Luft erhitzt wird. Das Arsen in Arsenopyrit und die arsenhaltigen Verunreinigungen in anderen Metallerzen verbinden sich beim Erhitzen an der Luft leicht mit Sauerstoff und bilden das leicht sublimierende Oxid As4O6, das auch als „weißes Arsen“ bekannt ist. Der Dampf des Oxids wird in einer Reihe von Ziegelkammern gesammelt und kondensiert und später durch Resublimation gereinigt. Das meiste Arsen wird durch Kohlenstoffreduktion des so gesammelten arsenhaltigen Oxidstaubs hergestellt.
Der weltweite Verbrauch von metallischem Arsen ist relativ gering, nur ein paar hundert Tonnen pro Jahr. Das meiste, was verbraucht wird, kommt aus Schweden. Es wird wegen seiner metalloiden Eigenschaften in der Metallurgie eingesetzt. Ein Arsengehalt von etwa einem Prozent ist zum Beispiel bei der Herstellung von Bleischrot erwünscht, weil es die Rundheit der geschmolzenen Tropfen verbessert. Lagerlegierungen auf Bleibasis werden sowohl in ihren thermischen als auch mechanischen Eigenschaften verbessert, wenn sie etwa 3 Prozent Arsen enthalten. Eine geringe Menge Arsen in Bleilegierungen härtet diese für den Einsatz in Batterien und Kabelummantelungen. Geringe Konzentrationen von Arsen verbessern die Korrosionsbeständigkeit und die thermischen Eigenschaften von Kupfer und Messing. Sehr hoch gereinigtes Arsen findet Anwendung in der Halbleitertechnik, wo es zusammen mit Silizium und Germanium sowie in Form von Galliumarsenid (GaAs) für Dioden, Laser und Transistoren verwendet wird.
Da Arsen einen Oxidationsstufenbereich von -3 bis +5 aufweist, kann es eine Vielzahl von Verbindungen bilden. Zu den wichtigsten kommerziellen Verbindungen gehören die Oxide, deren Hauptformen Arsenoxid (As4O6) und Arsenpentoxid (As2O5) sind. Arseniges Oxid, allgemein als weißes Arsen bekannt, wird als Nebenprodukt beim Rösten von Kupfer-, Blei- und bestimmten anderen Erzen sowie beim Rösten von Arsenopyrit und Arsensulfiderzen gewonnen. Arseniges Oxid liefert das Ausgangsmaterial für die meisten anderen Arsenverbindungen. Es wird auch in Pestiziden eingesetzt und dient als Entfärber bei der Glasherstellung und als Konservierungsmittel für Häute. Arsenpentoxid entsteht durch die Einwirkung eines Oxidationsmittels (z. B. Salpetersäure) auf Arsenoxid. Es ist ein Hauptbestandteil von Insektiziden, Herbiziden und Metallklebstoffen.
Arsin (AsH3), ein farbloses Giftgas, das aus Arsen und Wasserstoff besteht, ist eine weitere bekannte Arsenverbindung. Das Gas, auch Arsenhydrid genannt, entsteht bei der Hydrolyse von Metallarseniden und bei der Reduktion von Arsenverbindungen in sauren Lösungen durch Metalle. Es wurde als Dotierstoff für Halbleiter und als militärisches Giftgas verwendet. Arsenverbindungen, die in der Landwirtschaft von besonderer Bedeutung sind, sind Arsensäure (H3AsO4) und Salze wie Bleiarsenat (PbHAsO4) und Calciumarsenat, die zur Entkeimung von Böden bzw. zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden.
Arsen bildet auch zahlreiche organische Verbindungen, wie z. B. Tetramethyldiarsin, (CH3)2As-As(CH3)2, das zur Herstellung des gängigen Trockenmittels Kakodylsäure verwendet wird. Mehrere komplexe organische Verbindungen des Arsens wurden bei der Behandlung bestimmter Krankheiten, wie z. B. der Amöbenruhr, die durch Mikroorganismen verursacht werden, eingesetzt.