Arseen

Commerciële productie en gebruik

Metallisch arseen wordt gevormd wanneer arsenopyriet wordt verhit bij 650-700 °C in afwezigheid van lucht. Het arseen in arsenopyriet en de arseenonzuiverheden in andere metaalertsen verenigen zich gemakkelijk met zuurstof wanneer ze in lucht worden verhit, en vormen het gemakkelijk sublimerende oxide, As4O6, ook bekend als “wit arseen”. De damp van het oxide wordt opgevangen en gecondenseerd in een reeks baksteenkamers en later gezuiverd door resublimatie. Het meeste arseen wordt bereid door koolstofreductie van het aldus verzamelde arseenoxide-stof.

Het wereldverbruik van metallisch arseen is betrekkelijk gering, slechts een paar honderd ton per jaar. Het grootste deel van wat wordt verbruikt komt uit Zweden. Het wordt gebruikt in metallurgische toepassingen vanwege zijn metalloïde eigenschappen. Ongeveer één procent arseengehalte is bijvoorbeeld wenselijk bij de vervaardiging van loodhagel, omdat het de rondheid van de gesmolten druppels verbetert. Loodlegeringen hebben betere thermische en mechanische eigenschappen wanneer zij ongeveer 3% arseen bevatten. Een kleine hoeveelheid arseen in loodlegeringen maakt ze harder voor gebruik in batterijen en kabelomhulsels. Kleine concentraties arseen verbeteren de corrosiebestendigheid en de thermische eigenschappen van koper en messing. Zeer sterk gezuiverd arseen vindt toepassingen in de halfgeleidertechnologie, waar het wordt gebruikt met silicium en germanium, en in de vorm van galliumarsenide, GaAs, voor diodes, lasers en transistors.

Omdat arseen een reeks oxidatietoestanden heeft van -3 tot +5, kan het een verscheidenheid van verschillende soorten verbindingen vormen. Tot de belangrijkste commerciële verbindingen behoren de oxiden, waarvan de belangrijkste vormen arseenoxide (As4O6) en arseenpentoxide (As2O5) zijn. Arseenoxide, algemeen bekend als wit arseen, wordt verkregen als bijproduct bij het roosten van ertsen van koper, lood en bepaalde andere metalen, alsook bij het roosten van arsenopyriet en arseensulfide-ertsen. Arseenoxide is het uitgangsmateriaal voor de meeste andere arseenverbindingen. Het wordt ook gebruikt in pesticiden en dient als ontkolingsmiddel bij de vervaardiging van glas en als conserveringsmiddel voor huiden. Diarseenpentoxide wordt gevormd door de inwerking van een oxiderend agens (b.v. salpeterzuur) op arseenoxide. Het is een belangrijk bestanddeel van insecticiden, herbiciden en metaalkleefstoffen.

Arsine (AsH3), een kleurloos giftig gas dat bestaat uit arseen en waterstof, is een andere bekende arseenverbinding. Het gas, ook arseenhydride genoemd, wordt geproduceerd door de hydrolyse van metaalarseniden en door de reductie door metalen van arseenverbindingen in zure oplossingen. Het is gebruikt als doteringsmiddel voor halfgeleiders en als militair gifgas. Van bijzonder belang in de landbouw zijn arseenzuur (H3AsO4) en zouten als loodarsenaat (PbHAsO4) en calciumarsenaat, die nuttig zijn voor respectievelijk het steriliseren van de bodem en het bestrijden van ongedierte.

Arseen vormt ook talrijke organische verbindingen, zoals bijvoorbeeld tetramethyldiarsine, (CH3)2As-As(CH3)2, dat wordt gebruikt bij de bereiding van het gebruikelijke droogmiddel cacodylzuur. Verscheidene complexe organische verbindingen van arseen zijn gebruikt bij de behandeling van bepaalde ziekten, zoals amebische dysenterie, veroorzaakt door micro-organismen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *