Production et utilisations commerciales
L’arsenic métallique se forme lorsque l’arsénopyrite est chauffée à 650-700 °C en l’absence d’air. L’arsenic contenu dans l’arsénopyrite et les impuretés d’arsenic présentes dans d’autres minerais métalliques s’unissent facilement à l’oxygène lorsqu’ils sont chauffés à l’air, formant l’oxyde facilement sublimé, As4O6, également connu sous le nom d' »arsenic blanc ». La vapeur de l’oxyde est recueillie et condensée dans une série de chambres en briques, puis purifiée par resublimation. La plus grande partie de l’arsenic est préparée par réduction au carbone de la poussière d’oxyde arsénieux ainsi recueillie.
La consommation mondiale d’arsenic métallique est relativement faible, seulement quelques centaines de tonnes par an. La majeure partie de ce qui est consommé provient de Suède. Il est utilisé dans des applications métallurgiques en raison de ses propriétés métalloïdes. Une teneur en arsenic d’environ 1 % est souhaitable dans la fabrication de la grenaille de plomb, par exemple, car elle améliore la rondeur des gouttes fondues. Les alliages pour roulements à base de plomb ont des propriétés thermiques et mécaniques améliorées lorsqu’ils contiennent environ 3 % d’arsenic. Une petite quantité d’arsenic dans les alliages de plomb les durcit pour une utilisation dans les batteries et les gaines de câbles. De petites concentrations d’arsenic améliorent la résistance à la corrosion et les propriétés thermiques du cuivre et du laiton. L’arsenic élémentaire est également utilisé dans le bronzage et en pyrotechnie.L’arsenic très hautement purifié trouve des applications dans la technologie des semi-conducteurs, où il est utilisé avec le silicium et le germanium, ainsi que sous la forme d’arséniure de gallium, GaAs, pour les diodes, les lasers et les transistors.
Parce que l’arsenic a une gamme d’états d’oxydation allant de -3 à +5, il peut former une variété de différents types de composés. Parmi les composés commerciaux les plus importants figurent les oxydes, dont les principales formes sont l’oxyde arsénieux (As4O6) et le pentoxyde d’arsenic (As2O5). L’oxyde arsénieux, communément appelé arsenic blanc, est obtenu comme sous-produit du grillage des minerais de cuivre, de plomb et de certains autres métaux, ainsi que du grillage des minerais d’arsénopyrite et de sulfure d’arsenic. L’oxyde arsénieux constitue la matière première de la plupart des autres composés de l’arsenic. Il est également utilisé dans les pesticides et sert de décolorant dans la fabrication du verre et de conservateur pour les peaux. Le pentoxyde d’arsenic se forme par l’action d’un agent oxydant (par exemple, l’acide nitrique) sur l’oxyde arsénieux. Il comprend un ingrédient majeur des insecticides, des herbicides et des adhésifs métalliques.
L’arsine (AsH3), un gaz toxique incolore composé d’arsenic et d’hydrogène, est un autre composé arsénieux familier. Ce gaz, également appelé hydrure d’arsenic, est produit par l’hydrolyse des arséniures métalliques et par la réduction par les métaux des composés arsenicaux dans des solutions acides. Il a été utilisé comme agent dopant pour les semi-conducteurs et comme gaz toxique militaire. Les composés arsenicaux particulièrement importants en agriculture sont l’acide arsénique (H3AsO4) et les sels tels que l’arséniate de plomb (PbHAsO4) et l’arséniate de calcium , qui sont respectivement utiles pour stériliser les sols et lutter contre les parasites.
L’arsenic forme également de nombreux composés organiques, comme par exemple la tétraméthyldiarsine, (CH3)2As-As(CH3)2, utilisée dans la préparation de l’acide cacodylique, un déshydratant courant. Plusieurs composés organiques complexes de l’arsenic ont été employés dans le traitement de certaines maladies, comme la dysenterie amibienne, causées par des micro-organismes.