Arsenic

Arsenic
33 Comme
P ↑ Comme ↓ Sb Tableau p??riodique germanium ← → arsenic s??l??nium
Apparence
gris m??tallique
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	arsenic, As, 33
Prononciation	/ ɑr s ɨ n ɪ k / AR -sə-nik, aussi / ɑr s ɛ n ɪ k / ar- SEN -ik quand attributive
Cat??gorie Metallic	m??tallo??de
Groupe, p??riode, bloc	15 (pnictogens), 4, p
Poids atomique standard	74,92160 (2)
Configuration ??lectronique	[ Ar ] 4s 2 4p 3d 10 3 2, 8, 18, 5
Histoire
D??couverte	Early ??ge du bronze ( 2500 BC)
Premier isolement	Albertus Magnus (1250)
Propri??t??s physiques
Phase	solide
Densit?? (?? proximit?? rt)	5,727 g ?? cm -3
Liquid densit?? au mp	5,22 g ?? cm -3
Point de sublimation	887 K, 615 ?? C, 1137 ?? F
Point triple	1090 K (817 ?? C), 3 628 kPa
Point critique	1673 K,? MPa
La chaleur de fusion	(Gris) 24,44 kJ ?? mol -1
Chaleur de vaporisation	? 34,76 kJ ?? mol -1
Capacit?? thermique molaire	24,64 J ?? mol -1 .K -1
La pression de vapeur
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ?? T (K) 553 596 646 706 781 874
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	5, 3, 2, 1, -3 (L??g??rement acide oxyde)
??lectron??gativit??	2,18 (??chelle de Pauling)
??nergies d'ionisation ( plus)	1e: 947,0 kJ ?? mol -1
	2??me: 1798 kJ ?? mol -1
	3??me: 2735 kJ ?? mol -1
Rayon atomique	119 h
Rayon covalente	119 ?? 16 heures
Rayon de Van der Waals	185 h
Miscellan??es
Crystal structure	simples trigonal
Ordre magn??tique	diamagn??tique
R??sistivit?? ??lectrique	(20 ?? C) 333 nΩ ?? m
Conductivit?? thermique	50,2 W ?? m -1 ?? K -1
Le module d'Young	8 GPa
Module Bulk	22 GPa
Duret?? Mohs	3,5
Duret?? Brinell	1440 MPa
Num??ro de registre CAS	7440-38-2
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de l'arsenic
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 73 Comme syn 80,3 d ε - 73 Ge γ 0,05 D, 0.01D, e - 74 Comme syn 17,78 d ε - 74 Ge β + 0,941 74 Ge γ 0,595, 0,634 - β - 1,35, 0,717 74 Se 75 Comme 100% 75 Comme ce est stable avec 42 neutrons

L'arsenic est un ??l??ment chimique avec le symbole As et de num??ro atomique 33. L'arsenic se produit dans de nombreux min??raux, le plus souvent en association avec du soufre et des m??taux, et aussi comme un cristal ??l??mentaire pur. Il a ??t?? document?? par Albertus Magnus en 1250. L'arsenic est un m??tallo??de. Il peut exister dans divers allotropes , bien que la forme grise a utilisation importante dans l'industrie.

La principale utilisation de l'arsenic m??tallique est de renforcer alliages de cuivre et en particulier du plomb (par exemple, dans les batteries de voiture). L'arsenic est un type n commune dopant dans semiconducteurs appareils, et compos?? opto??lectronique ars??niure de gallium est le semi-conducteur la plus couramment utilis??e apr??s silicium dop??. L'arsenic et ses compos??s, en particulier le trioxyde, sont utilis??s dans la production de les pesticides, les produits de bois trait??, herbicides, et insecticides. Ces applications sont en baisse, cependant.

L'arsenic est notoirement toxique pour la vie multicellulaire, bien que quelques esp??ces de bact??ries sont capables d'utiliser des compos??s de l'arsenic sous forme de m??tabolites respiratoires. Contamination par l'arsenic des eaux souterraines est un probl??me qui affecte des millions de personnes ?? travers le monde.

Caract??ristiques

Caract??ristiques physiques

Crystal structure commune ?? Sb , AsSb et gris Comme

Les trois plus courantes arsenic allotropes sont l'arsenic gris, jaune et noir m??tallis??, gris ??tant la. Gris arsenic la plus courante (α-As, groupe d'espace R 3 m n ?? 166) adopte une structure ?? double couche compos??e de nombreux volants cycles ?? six cha??nons entrelac??s. En raison de la faible liaison entre les couches, l'arsenic gris est fragile et a une relativement faible duret?? Mohs de 3,5. Le plus proche et les prochaines plus proches voisins forment un complexe octa??drique d??form??e, avec les trois atomes dans le m??me double-couche ??tant un peu plus pr??s que les trois atomes dans le prochain. Ce garnissage relativement proche conduit ?? une forte densit?? de 5,73 g / cm ^3. Gray est un arsenic m??tallo??de, mais devient un semi-conducteur avec un bande interdite de 1.2 ?? 1.4 eV si amorphis??e. arsenic jaune est doux et cireux, et quelque peu similaire ?? t??traphosphore (P _4). Les deux ont quatre atomes dispos??s dans un t??tra??drique structure dans laquelle chaque atome est li?? ?? chacune des trois autres atomes par une liaison simple. Ce allotrope instable, ??tant mol??culaire, est le plus volatil, moins dense et la plus toxique. Arsenic solide jaune est produit par refroidissement rapide des vapeurs d'arsenic, As _4. Il est rapidement transform?? en arsenic gris par la lumi??re. Le formulaire jaune a une densit?? de 1,97 g / cm ^3. Arsenic noir est une structure semblable ?? phosphore rouge.

Isotopes

Naturellement arsenic d'origine est compos?? d'un stable isotope , ⁷⁵ sous. En 2003, au moins 33 des radio-isotopes ont ??galement ??t?? synth??tis??s, allant dans masse atomique de 60 ?? 92. Le plus stable de ceux-ci est ⁷³ Comme avec une demi-vie de 80,3 jours. Isotopes plus l??gers que les ⁷⁵ stables Comme tendent ?? dispara??tre par β ⁺ d??croissance, et ceux qui sont plus lourds ont tendance ?? pourrir par β ^- d??croissance, ?? quelques exceptions pr??s.

Au moins 10 isom??res nucl??aires ont ??t?? d??crits, allant de la masse atomique de 66 ?? 84. Le plus stable des isom??res de l'arsenic est ^68m Comme avec une demi-vie de 111 secondes.

Chimie

Lorsqu'il est chauff?? dans l'air, de l'arsenic oxyde de le trioxyde d'arsenic; les fum??es de cette r??action ont une odeur ressemblant ?? l'ail . Cette odeur peut ??tre d??tect??e sur les min??raux d'ars??niure frappants tels que ars??nopyrite avec un marteau. Arsenic (et certains compos??s de l'arsenic) sublime lors du chauffage ?? la pression atmosph??rique, la conversion directement ?? une forme gazeuse sans ??tat liquide intervenant ?? 887 K (614 ?? C). Le point triple est 3,63 MPa et 1090 K (820 ?? C). Marques arsenic l'acide de l'arsenic et concentr?? acide nitrique , acide ars??nieux avec de l'acide nitrique dilu??, et trioxyde d'arsenic avec concentr?? d'acide sulfurique .

Br??lure arsenic dans l'air

Compos??s

Compos??s d'arsenic ressemblent ?? certains ??gards de ceux phosphore , qui occupe le m??me groupe (colonne) du tableau p??riodique . L'arsenic est moins fr??quemment observ??e dans l'??tat pentavalent, cependant. Les plus courantes ??tats d'oxydation pour l'arsenic sont: -3 dans le ars??niures, tels que les compos??s interm??talliques alliage ressemblant; 3 et dans la ars??niates, ars??nites (III) et des compos??s organo plus. Arsenic lie ??galement facilement lui-m??me comme vu sur la place Comme 3-
Quatre ions dans le min??ral skutterudite. Dans l'??tat d'oxydation +3, de l'arsenic est g??n??ralement pyramidale, en raison de l'influence de la seule paire de ??lectrons .

Inorganique

Formes d'arsenic incolore, inodore, oxydes cristallins As ₂ O ₃ (" arsenic blanc ") et As ₂ O _5, qui sont hygroscopique et facilement soluble dans l'eau pour former des solutions acides. L'arsenic (V) l'acide est un acide faible. Ses sels sont appel??s ars??niates, qui est la base de contamination par l'arsenic des eaux souterraines, un probl??me qui touche de nombreuses personnes. Ars??niates synth??tiques comprennent Paris Green (cuivre (II) ac??toars??nite), l'ars??niate de calcium, et ars??niate de plomb d'hydrog??ne. Les trois derniers ont ??t?? utilis??s comme agricole les insecticides et les poisons .

Les ??tapes de protonation entre l'ars??niate et l'acide ars??nique sont semblables ?? celles entre phosphate et l'acide phosphorique . Contrairement ?? l'acide de phosphore, l'acide ars??nieux est v??ritablement tribasique, avec la formule As (OH) _3.

Une large vari??t?? de compos??s de soufre de l'arsenic sont connus. Orpiment ( As ₂ S ₃₎ et le r??algar ( Comme ₄ S ₄₎ sont peu abondantes et ??taient autrefois utilis??s comme pigments de peinture. En tant que ₄ S _10, l'arsenic a un ??tat d'oxydation formel de +2 ?? As ₄ S _4, qui dispose d'AS-AS obligations ainsi que le total de covalence comme ce est encore trois.

Le trifluorure, le trichlorure, le tribromure et triiodure d'arsenic (III) sont bien connus, alors que seulement Pentafluorure Arsenic (ASF ₅₎ est la seule pentahalog??nure importante. Refl??te encore une fois la stabilit?? inf??rieure de l'??tat d'oxydation 5+, le pentachlorure est stable seulement inf??rieure ?? -50 ?? C.

Compos??s organo

Trim??thylarsine

Une grande vari??t?? de compos??s organo sont connus. Plusieurs ont ??t?? d??velopp??s comme agents chimiques de guerre pendant la Premi??re Guerre mondiale, y compris v??sicants tels que lewisite et vomissements agents tels que adamsite. Cacodylique l'acide, ce qui est d'int??r??t historique et pratique, d??coule de la m??thylation de trioxyde d'arsenic, une r??action qui ne est pas en analogie chimie du phosphore.

Alliages

L'arsenic est utilis?? comme ??l??ment du groupe 5 dans le Semi-conducteurs III-V l'ars??niure de gallium, l'ars??niure d'indium, et l'ars??niure d'aluminium. Le nombre d'??lectrons de valence de GaAs est identique ?? une paire d'atomes de Si, mais le structure de bande est compl??tement diff??rente, ce qui entra??ne des propri??t??s en vrac distinctes. D'autres alliages d'arsenic comprennent le semi-conducteur II-IV l'ars??niure de cadmium.

Pr??sence et la production

Un large ??chantillon de l'arsenic natif

Minerals avec la masse de la formule et Mas ₂ (M = Fe, Ni, Co) sont les sources commerciales dominantes d'arsenic, avec realgar (un min??ral de sulfure d'arsenic) et l'arsenic natif. Un min??ral est illustrative ars??nopyrite ( Fe Comme S ), qui est structurellement li??e ?? la pyrite de fer . De nombreux min??raux mineur comme contenant sont connus. Arsenic se produit ??galement dans diverses formes organiques dans l'environnement. L'arsenic inorganique et ses compos??s, ?? l'entr??e du cha??ne alimentaire, sont progressivement m??tabolis?? en une forme moins toxique d'arsenic par un processus de m??thylation.

Autres voies naturelles de l'exposition comprennent les cendres volcaniques, l'alt??ration des min??raux et minerais contenant de l'arsenic, et dissous dans les eaux souterraines. On le trouve ??galement dans les aliments, l'eau, le sol et l'air. L'arsenic est absorb??e par les plantes, mais est plus concentr?? dans les l??gumes ?? feuilles vertes, le riz, la pomme et le jus de raisin et de fruits de mer. Une voie suppl??mentaire de l'exposition est par inhalation.

Arsenic sortie en 2006

En 2005, la Chine ??tait le premier producteur de l'arsenic blanc avec pr??s de 50% de part de monde, suivie par le Chili, le P??rou, et le Maroc, selon le British Geological Survey et le United States Geological Survey. La plupart des op??rations aux ??tats-Unis et l'Europe ont ferm?? pour des raisons environnementales. L'arsenic est r??cup??r??e principalement en tant que produit secondaire ?? partir de la purification de cuivre. L'arsenic est une partie de la poussi??re de la fonderie de fonderies de cuivre, d'or et de plomb.

Sur torr??faction dans l'air d'ars??nopyrite, sublime d'arsenic que l'arsenic (III) oxyde laissant oxydes de fer, tandis que la torr??faction sans r??sultat d'air dans la production de l'arsenic m??tallique. Une purification suppl??mentaire de soufre et d'autres chalcog??nes est r??alis??e par sublimation sous vide ou dans une atmosph??re d'hydrog??ne ou par distillation du m??lange de plomb et d'arsenic en fusion.

Histoire

R??algar

Symbole alchimique pour l'arsenic

Le mot de l'arsenic a ??t?? emprunt?? ?? la Mot syriaque ܠܐ ܙܐܦܢܝܐ (al) et de la zarniqa Mot persan زرنيخ Zarnikh, ce qui signifie ??jaune orpiment ", en grec comme arsenikon (Αρσενικόν). Elle est ??galement li??e aux arsenikos mot grec similaires (Αρσενικός), ce qui signifie ??masculin?? ou ??puissant??. Le mot a ??t?? adopt?? en arsenicum latine et Old Fran??ais arsenic, ?? partir de laquelle les Anglais mot est d??riv?? de l'arsenic. Sulfures d'arsenic (orpiment, realgar) et les oxydes ont ??t?? connu et utilis?? depuis les temps anciens. Zosime (vers 300 apr??s JC) d??crit torr??faction sandaraque (realgar) pour obtenir nuage de l'arsenic ( oxyde ars??nieux), qu'il a ensuite se r??duit ?? l'arsenic m??tallique. Comme les sympt??mes de intoxication par l'arsenic ??taient assez mal d??fini, il a ??t?? fr??quemment utilis?? pour assassiner jusqu'?? l'av??nement de la Marsh essai, un test chimique sensible pour sa pr??sence. (Un autre test moins sensible mais plus g??n??rale est la Test Reinsch.) En raison de son utilisation par la classe dirigeante d'assassiner un de l'autre et de sa puissance et de discr??tion, l'arsenic a ??t?? appel?? le poison des rois et le roi des Poisons.

Au cours de l' ??ge du bronze , de l'arsenic a ??t?? souvent inclus dans bronze, ce qui rendait plus difficile l'alliage (ce qu'on appelle " bronze arsenical "). Albertus Magnus (Albert le Grand, 1193-1280) est soup??onn?? d'avoir ??t?? le premier ?? isoler l'??l??ment d'un compos?? en 1250, par chauffage avec du savon trisulfure d'arsenic. En 1649, Johann Schr??der a publi?? deux fa??ons de pr??parer l'arsenic. Cristaux de l'arsenic ??l??mentaire (maternelle) sont trouv??s dans la nature, bien que rare.

Fumant liquide (l'impur Cadet cacodyle), souvent pr??tendu que le premier synth??tique compos?? organom??tallique, a ??t?? synth??tis?? en 1760 par Louis Claude Cadet de Gassicourt par la r??action de l'ac??tate de potassium avec le trioxyde d'arsenic.

Dans le ??re victorienne, "l'arsenic" ("arsenic blanc" ou le trioxyde d'arsenic) ont ??t?? m??lang??s avec vinaigre et craie et mang?? par les femmes pour am??liorer la teint de leurs visages, rendant leur plus p??le de la peau pour montrer qu'ils ne travaillent dans les champs. Arsenic a ??galement ??t?? frott?? sur les visages et les bras des femmes ?? ??am??liorer leur teint". L'utilisation accidentelle de l'arsenic dans le frelatage des denr??es alimentaires a conduit ?? la douce intoxication Bradford en 1858, qui a abouti ?? environ 20 d??c??s.

Applications

Agricole

Roxarsone est un compos?? d'arsenic controvers?? utilis?? comme suppl??ment alimentaire pour les poulets

La toxicit?? de l'arsenic ?? des insectes , des bact??ries et des champignons a conduit ?? son utilisation comme agent de conservation du bois. Dans les ann??es 1950 un processus de traitement du bois avec ars??niate de cuivre et de chrome (??galement connu sous le CCA ou Tanalith) a ??t?? invent??, et pendant des d??cennies ce traitement ??tait l'utilisation industrielle la plus ??tendue de l'arsenic. Une appr??ciation accrue de la toxicit?? de l'arsenic a entra??n?? une interdiction de l'utilisation de CCA dans les produits de consommation; l' Union europ??enne et les ??tats-Unis ont lanc?? ce processus en 2004. CCA reste en usage intensif dans d'autres pays mais, par exemple, les plantations de caoutchouc malaisiens.

L'arsenic a ??t?? ??galement utilis?? dans divers insecticides agricoles, r??siliation et poisons. Par exemple, ars??niate de plomb d'hydrog??ne ??tait un insecticide commune sur arbres fruitiers, mais le contact avec le compos?? sont parfois sold??es par l??sions c??r??brales parmi ceux qui travaillent les pulv??risateurs. Dans la seconde moiti?? du 20e si??cle, ars??niate de m??thyle monosodique (MSMA) et ars??niate disodique de m??thyle (DSMA) - formes organiques moins toxiques d'arsenic - ont remplac?? l'ars??niate de plomb dans l'agriculture.

L'arsenic est encore ajout?? ?? la nourriture des animaux, en particulier dans les ??tats-Unis comme une m??thode de pr??vention de la maladie et la stimulation de la croissance. Un exemple est roxarsone, qui est utilis?? en tant que grilleur d??marrage d'environ 70% des producteurs de poulets de chair depuis 1995. La Loi sur la volaille Poison-libre de 2009 propose d'interdire l'utilisation de roxarsone chez le porc industriel et la production de volailles. Alpharma, une filiale de Pfizer Inc., qui produit Roxarsone, a volontairement ventes du m??dicament suspendu en r??ponse ?? des ??tudes montrant des niveaux ??lev??s d'arsenic chez les poulets trait??s.

L'usage m??dical

Au cours de la 18e, 19e, et 20e si??cles, un certain nombre de compos??s de l'arsenic ont ??t?? utilis??s comme m??dicaments, y compris arsph??namine (par Paul Ehrlich) et trioxyde d'arsenic (par Thomas Fowler). Arsph??namine ainsi que neosalvarsan ??t?? indiqu?? pour syphilis et trypanosomiase, mais a ??t?? remplac??e par modernes antibiotiques . Le trioxyde d'arsenic a ??t?? utilis?? dans une vari??t?? de fa??ons plus de 500 ans, mais le plus couramment dans le traitement du cancer . Les ??.U Food and Drug Administration a approuv?? en 2000 ce compos?? pour le traitement de patients avec la leuc??mie promy??locytaire aigu?? r??sistante ?? ATRA. Il a ??galement ??t?? utilis?? comme La solution de Fowler dans le psoriasis. R??cemment, de nouvelles recherches ont ??t?? effectu??es dans la localisation des tumeurs en utilisant l'arsenic-74 (un ??metteur de positons). Les avantages d'utiliser cet isotope au lieu du d??j?? utilis?? iode -124, ce est que le signal dans le TEP est plus clair que le corps a tendance ?? transporter l'iode pour la glande thyro??de produire beaucoup de bruit.

?? des doses sub-toxiques, des compos??s d'arsenic solubles agissent comme stimulants, et ??taient autrefois populaire dans de petites doses que la m??decine par des personnes dans le milieu du 18e si??cle.

Alliages

La principale utilisation de l'arsenic m??tallique est pour alliage de plomb. Plomb dans les composants les batteries de voiture sont renforc??es par la pr??sence de quelques pour cent d'arsenic. D??zincification peut ??tre fortement r??duite en ajoutant de l'arsenic laiton, un alliage cuivre-zinc. L'ars??niure de gallium est un important semiconducteur mat??riau, utilis?? dans des circuits int??gr??s . Circuits ?? base de GaAs sont beaucoup plus rapides (mais aussi beaucoup plus cher) que ceux r??alis??s en silicium . Contrairement silicium a un bande interdite directe, et peut donc ??tre utilis?? dans les diodes laser et LED de convertir directement l'??lectricit?? en lumi??re .

Militaire

Apr??s la Premi??re Guerre mondiale , les ??tats-Unis ont construit un stock de 20 000 tonnes de lewisite (ClCH = CHAsCl _2), arme chimique qui est un vesicant (agent de blister) et irritation pulmonaire. Le stock a ??t?? neutralis?? avec eau de Javel et d??vers??s dans le golfe du Mexique apr??s les ann??es 1950. Pendant la guerre du Vietnam l' ??tats-Unis utilis?? Bleu agent, un m??lange de cacodylate de sodium et sa forme acide, comme l'un des herbicides arc en ciel pour envahir privent soldats nord-vietnamiens de couverture du feuillage et le riz.

D'autres utilisations

• ac??toars??nite de cuivre a ??t?? utilis?? comme un vert pigment connu sous plusieurs noms, y compris ' Paris Green ??et?? vert ??meraude ??. Il a caus?? de nombreux empoisonnements ?? l'arsenic. De Scheele Green, l'ars??niate de cuivre, a ??t?? utilis?? dans le 19??me si??cle comme une agent de coloration dans bonbons.
• ??galement utilis?? dans bronzage et pyrotechnie.
• Jusqu'?? 2% de l'arsenic est utilis?? dans les alliages de plomb pour coups de plomb et balles.
• L'arsenic est ajout?? en petites quantit??s ?? l'alpha-laiton pour faire r??sistant ?? la d??zincification. Cette qualit?? de laiton est utilis?? pour faire les raccords de plomberie ou d'autres ??l??ments qui sont en contact permanent avec l'eau.
• L'arsenic est ??galement utilis?? pour la conservation des ??chantillons taxonomique.
• Jusqu'?? r??cemment l'arsenic a ??t?? utilis?? en verre optique. Fabricants de verre modernes, sous la pression des ??cologistes, ont enlev??, avec plomb .

R??le biologique

Bact??ries

Ars??nob??ta??ne

Certaines esp??ces de bact??ries obtiennent leur ??nergie par divers combustibles oxydants tout r??duire l'ars??niate de l'ars??nite. Dans des conditions d'environnement oxydatif certaines bact??ries utilisent ars??nite, qui est oxyd?? en ars??niate de combustible pour leur m??tabolisme. Le enzymes impliqu??es sont connus comme r??ductases ars??niate (arr).

En 2008, on a d??couvert que les bact??ries utilisent une version de la photosynth??se en l'absence d'oxyg??ne avec les ars??nites Les donneurs d'??lectrons, les ars??niates de production (comme ordinaire juste photosynth??se utilise l'eau comme donneur d'??lectrons, produisant de l'oxyg??ne mol??culaire). Les chercheurs conjecturent que, au cours de l'histoire, ces organismes photosynth??tiques produits les ars??niates qui ont permis aux bact??ries d'ars??niate de r??duction de prosp??rer. Une souche PHS-1 a ??t?? isol?? et est li??e ?? la gammaproteobacterium Ectothiorhodospira shaposhnikovii. Le m??canisme est inconnu, mais une enzyme cod??e Arr peut fonctionner en sens inverse pour sa connue homologues.

Bien que le ars??niate et des anions phosphate sont structurellement similaires, aucune preuve ne existe pour le remplacement du phosphate en ATP ou acides nucl??iques par l'arsenic.

H??r??dit??

L'arsenic a ??t?? li??e ?? les changements ??pig??n??tiques, changements h??r??ditaires dans l'expression des g??nes qui se produisent sans modification s??quence d'ADN. Ceux-ci comprennent la m??thylation de l'ADN, la modification des histones, et l'interf??rence ARN. Des niveaux toxiques d'arsenic causent de s??rieux hyperm??thylation d'ADN de g??nes suppresseurs de tumeurs p16 et p53, augmentant ainsi le risque de canc??rogen??se. Ces ??v??nements ??pig??n??tiques ont ??t?? ??tudi??s in vitro en utilisant des cellules de rein humaines et in vivo en utilisant des cellules de foie de rat et les leucocytes du sang p??riph??rique chez l'homme. Inductif spectrom??trie de masse ?? plasma (ICP-MS) est utilis?? pour d??tecter des niveaux pr??cis d'arsenic intracellulaire et ses autres bases impliqu??es dans la modification ??pig??n??tique de l'ADN. Les ??tudes portant sur l'arsenic comme un facteur ??pig??n??tique aideront dans le d??veloppement de biomarqueurs pr??cis de l'exposition et de la sensibilit??.

La foug??re de frein Chinois ( Pteris vittata) hyperaccumulates arsenic pr??sent dans le sol dans ses feuilles et a une utilisation propos??e dans phytorem??diation.

Biom??thylation

L'arsenic inorganique et ses compos??s, ?? l'entr??e du cha??ne alimentaire, sont progressivement m??tabolis?? par un processus de m??thylation. Par exemple, le moule Scopulariopsis brevicaulis produit des quantit??s importantes de trim??thylarsine si l'arsenic inorganique est pr??sent. Le compos?? organique ars??nob??ta??ne se trouve dans certains aliments marins tels que les poissons et les algues, et aussi dans des champignons dans des concentrations plus ??lev??es. L'apport de la personne moyenne est d'environ 10 ?? 50 mg / jour. Valeurs environ 1000 ug ne sont pas inhabituelle ?? la suite de la consommation de poisson ou des champignons, mais il ya peu de danger en mangeant du poisson parce que ce compos?? de l'arsenic est presque non toxique.

Probl??mes environnementaux

Pr??sence dans l'eau potable

Contamination par l'arsenic des eaux souterraines g??n??ralis??e a conduit ?? une ??pid??mie massive de empoisonnement ?? l'arsenic dans Bangladesh et les pays voisins. On estime qu'environ 57 millions de personnes dans le Bassin du Bengale boivent eaux souterraines avec des concentrations d'arsenic ??lev?? au-dessus de la Organisation mondiale de la Sant?? standard de 10 l ' parties par milliard (ppb). Cependant, une ??tude des taux de cancer ?? Taiwan a sugg??r?? que des augmentations significatives de la mortalit?? par cancer apparaissent uniquement ?? des niveaux sup??rieurs ?? 150 ppb. L'arsenic dans l'eau souterraine est d'origine naturelle, et est lib??r??e du s??diment dans l'eau souterraine, en raison de la conditions anoxiques du sous-sol. Cette eau souterraine a commenc?? ?? ??tre utilis?? apr??s locaux et occidentaux ONG et le gouvernement du Bangladesh a entrepris un tube massif peu profonde et programme d'eau potable ?? la fin du XXe si??cle. Ce programme a ??t?? con??u pour emp??cher de boire de bact??ries contamin??es les eaux de surface, mais n'a pas r??ussi ?? tester pour l'arsenic dans les eaux souterraines. Beaucoup d'autres pays et r??gions dans Asie du Sud, tels que le Vietnam et le Cambodge ont environnements g??ologiques propices ?? la g??n??ration des eaux souterraines ??lev??s d'arsenic. Arsenicisme a ??t?? signal?? dans Nakhon Si Thammarat, Tha??lande en 1987, et de la Chao Phraya est suspect?? de contenir des niveaux ??lev??s d'arsenic dissous d'origine naturelle, mais n'a pas ??t?? un probl??me de sant?? publique en raison de l'utilisation de l'eau en bouteille.

Aux ??tats-Unis, l'arsenic est le plus souvent trouv?? dans les eaux souterraines de sud-ouest. Pi??ces de Nouvelle-Angleterre, Michigan, Wisconsin, le Minnesota et les Dakotas sont ??galement connus pour avoir des concentrations importantes d'arsenic dans les eaux souterraines. Des niveaux accrus de cancer de la peau ont ??t?? associ??s ?? exposition ?? l'arsenic dans le Wisconsin, m??me ?? des niveaux inf??rieurs ?? la norme de l'eau 10 partie par milliard potable, bien que ce lien n'a pas ??t?? prouv??. Selon un r??cent film financ?? par les Etats-Unis Superfund, des millions de puits priv??s ont des niveaux d'arsenic inconnus, et dans certaines r??gions des ??tats-Unis, plus de 20% des puits peut contenir des niveaux qui d??passent les limites ??tablies.

L'exposition de bas niveau ?? l'arsenic ?? des concentrations couramment trouv?? dans l'eau potable des ??tats-Unis compromet la r??ponse immunitaire initiale H1N1 ou d'une infection de la grippe porcine selon les scientifiques NIEHS soutenus. L'??tude, men??e sur des souris de laboratoire, sugg??re que les personnes expos??es ?? l'arsenic dans l'eau potable peuvent ??tre ?? risque accru de maladie plus grave ou la mort en r??ponse ?? l'infection par le virus.

Certains Canadiens sont l'eau qui contient de l'arsenic inorganique potable. Les eaux de puits creus??s priv??es sont plus ?? risque de contenant de l'arsenic inorganique. Analyse typiquement de l'eau de puits pr??liminaire ne teste pas pour l'arsenic. Des chercheurs de la Commission g??ologique du Canada ont mod??lis?? variation relative de l'arsenic naturel potentiel de risque pour la province du Nouveau-Brunswick. Cette ??tude a des implications importantes pour les pr??occupations d'eau potable et de sant?? relatives ?? l'arsenic inorganique.

Les donn??es ??pid??miologiques du Chili montre une connexion dose-d??pendante entre l'exposition chronique ?? l'arsenic et diverses formes de cancer, en particulier lorsque d'autres facteurs de risque, comme le tabagisme, sont pr??sents. Ces effets ont ??t?? d??montr??s ?? persister au-dessous de 50 ppb.

Analyse de multiples ??tudes ??pid??miologiques sur l'exposition arsenic inorganique sugg??re une faible mais mesurable augmentation de risque de cancer de la vessie ?? 10 ppb. Selon Peter Ravenscroft du D??partement de g??ographie de l'Universit?? de Cambridge, environ 80 millions de personnes dans le monde consomment entre 10 et 50 ppb d'arsenic dans leur eau potable. Si ils ont tous consomm?? exactement 10 ppb d'arsenic dans leur eau potable, pr??c??demment cit??es multiples ??pid??miologique analyse de l'??tude serait de pr??voir un 2000 cas suppl??mentaires de cancer de la vessie seul. Cela repr??sente une sous-estimation claire de l'impact global, car il ne comprend pas pulmonaire ou cancer de la peau, et sous-estime explicitement l'exposition. Ceux qui sont expos??s ?? des niveaux d'arsenic sup??rieurs ?? la norme actuelle de l'OMS devrait ??valuer les co??ts et les avantages de l'assainissement de l'arsenic.

(1973) les premi??res ??valuations de l'??limination de l'arsenic dissous en buvant proc??d??s de traitement de l'eau ont montr?? que l'arsenic est tr??s efficace ??limin?? par co-pr??cipitation avec fer ou oxydes d'aluminium. L'utilisation du fer comme coagulant, en particulier, a ??t?? trouv?? pour ??liminer l'arsenic avec des rendements sup??rieurs ?? 90%. Plusieurs syst??mes de m??dias d'adsorption ont ??t?? approuv??s pour une utilisation au point de service dans une ??tude financ??e par le Agence des Etats-Unis protection de l'environnement (US EPA) et le National Science Foundation (NSF). Une ??quipe de scientifiques et d'ing??nieurs europ??ens et indiens ont mis en place six usines de traitement de l'arsenic dans Bengale occidental bas?? sur la m??thode d'assainissement in-situ (SAR Technology). Cette technologie ne utilise pas de produits chimiques et de l'arsenic est laiss?? comme une forme insoluble (5 ??tat) dans la zone souterraine en rechargeant eau gazeuse dans l'aquif??re et donc le d??veloppement d'une zone d'oxydation pour soutenir l'arsenic micro-organismes oxydant. Ce processus ne produit pas de flux ou de boues d??chets et est relativement pas cher.

Une autre m??thode efficace et peu co??teux ?? ??liminer l'arsenic de l'eau de puits contamin??s est de creuser des puits 500 pieds ou plus pour atteindre les eaux plus pures. Une ??tude r??cente 2011 financ??e par l'Institut national du programme de recherche Superfund de sciences de la sant?? de l'environnement des ??tats-Unis montre que les s??diments profonds peuvent ??liminer l'arsenic et de le sortir de la circulation. Gr??ce ?? ce processus appel?? adsorption dans laquelle l'arsenic colle aux surfaces des particules de s??diments profonds, l'arsenic peuvent ??tre naturellement retir??s de l'eau de puits.

S??parations magn??tiques d'arsenic ?? tr??s faible champ magn??tique gradients ont ??t?? d??montr??es dans la purification de l'eau au point d'utilisation avec une grande r??gion de surface et monodisperse la magn??tite (Fe ₃ O ₄₎ nanocristaux. Utilisation de la zone de surface sp??cifique ??lev??e de Fe ₃ O ₄ nanocristaux la masse de d??chets associ??s ?? l'enl??vement arsenic de l'eau a ??t?? consid??rablement r??duit.

Des ??tudes ??pid??miologiques ont sugg??r?? une corr??lation entre la consommation chronique d'eau potable contamin??e avec de l'arsenic et l'incidence de toutes les principales causes de mortalit??. La litt??rature fournit des raisons de croire exposition ?? l'arsenic est causal dans la pathogen??se du diab??te.

Ing??nieur hongrois L??szl?? Schremmer a r??cemment d??couvert que par l'utilisation de filtres ?? base de paillettes-il est possible de r??duire la teneur en arsenic de l'eau ?? 3 mg / L. Ceci est particuli??rement important dans les zones o?? l'eau potable est fournie par filtration de l'eau extraite du sous-sol aquif??re.

pr??servation du bois aux ??tats-Unis

En 2002, les industries am??ricaines consomm?? 19 600 tonnes d'arsenic. Quatre-vingt dix pour cent de cette a ??t?? utilis?? pour le traitement du bois avec ars??niate de cuivre chromat?? (ACC). En 2007, 50% des 5280 tonnes de la consommation ??tait encore utilis?? ?? cette fin. Aux ??tats-Unis, l'??limination progressive volontaire de l'arsenic dans la production de produits de consommation et produits r??sidentiels et g??n??raux consommation construction a commenc?? le 31 D??cembre 2003, et d'autres produits chimiques sont maintenant utilis??s, tels que Le cuivre alcalin quaternaire, borates, azole de cuivre, le cyproconazole, et propiconazole.

Bien interrompu, cette application est aussi l'un des plus pr??occupants pour le grand public. La grande majorit?? des personnes ??g??es le bois trait?? sous pression a ??t?? trait?? ?? l'ACC. CCA bois est encore largement utilis?? dans de nombreux pays, et a ??t?? largement utilis?? pendant la deuxi??me moiti?? du 20e si??cle comme une structure et d'ext??rieur mat??riau de construction. Bien que l'utilisation du bois CCA a ??t?? interdit dans de nombreux domaines apr??s des ??tudes ont montr?? que l'arsenic pourrait se infiltrer sur le bois dans les environs sol (?? partir des ??quipements de jeux, par exemple), un risque est ??galement pr??sent?? par la combustion de bois plus CCA. L'ingestion directe ou indirecte de la cendre de bois de bois br??l?? CCA a caus?? des d??c??s chez les animaux et les empoisonnements graves chez l'homme; la dose mortelle pour l'homme est d'environ 20 grammes de cendres. Scrap CCA bois des chantiers de construction et de d??molition peut ??tre utilis?? par inadvertance dans des incendies commerciaux et domestiques. Protocoles pour l'??limination s??re des CCA bois ne existent pas de fa??on uniforme ?? travers le monde; il ya aussi des inqui??tudes dans certains milieux au sujet de la g??n??ralisation l'enfouissement de ce bois.

Cartographie des rejets industriels aux ??tats-Unis

Un outil qui mappe les rejets d'arsenic ?? des endroits particuliers aux ??tats-Unis et fournit ??galement des informations suppl??mentaires sur ces rejets est TOXMAP. TOXMAP est un syst??me d'information g??ographique (SIG) de la Division des Services sp??cialis??s de l'information de la ??tats-Unis National Library of Medicine (NLM) qui utilise des cartes des ??tats-Unis pour aider les utilisateurs ?? explorer visuellement les donn??es de la United States Environmental Protection Agency de (EPA) Toxics Release Inventory et Superfund programmes de recherche fondamentale. TOXMAP est une ressource financ??e par le gouvernement f??d??ral am??ricain. Sant?? environnementale chimique et l'information de TOXMAP est tir?? de toxicologie r??seau de donn??es NLM (de TOXNET) et PubMed, et d'autres sources faisant autorit??.

Toxicit?? et pr??cautions

L'arsenic et le nombre de ses compos??s sont particuli??rement puissants poisons. Beaucoup de r??serves d'eau ?? proximit?? de mines sont contamin??s par ces poisons. Aux ??tats-Unis, la concentration maximale autoris??e dans l'eau potable est de 10 ppb et 5 ppb pour l'eau embouteill??e. Il ne existe aucune norme pour la nourriture, bien que dans la couverture de presse 2012 appels pour d??velopper une telle invite. La R??publique populaire de Chine a une norme alimentaire.

Compos??s de l'arsenic ??l??mentaire et d'arsenic sont class??s comme " toxiques "et" dangereux pour l'environnement "dans le Union europ??enne en vertu directive 67/548 / CEE. Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) reconna??t compos??s de l'arsenic et que groupe 1 des canc??rog??nes, et l'UE r??pertorie trioxyde d'arsenic, pentoxyde d'arsenic et sels de ars??niate dans la cat??gorie 1 canc??rog??nes.

L'arsenic est connu pour causer arsenicose raison de sa manifestation dans l'eau potable, "les esp??ces les plus communes ??tant l'ars??niate [HAsO 2-
4; As (V)] et l'ars??nite [H ₃ AsO _3; As (III)] ".

Traitement

Traitement de l'intoxication chronique ?? l'arsenic est facilement accompli. Anti-lewisite britannique ( dimercaprol) est prescrit ?? la dose de 5 mg / kg jusqu'?? 300 mg toutes les 4 heures pour le premier jour, puis tous les 6 heures pour le deuxi??me jour, et enfin toutes les huit heures pour huit jours suppl??mentaires. Cependant la CUA Agence pour les substances toxiques et les maladies (ATSDR) indique que les effets ?? long terme de l'exposition de l'arsenic ne peuvent ??tre pr??dits. Sang, urine, cheveux, et les ongles peuvent ??tre test??s pour l'arsenic; Toutefois, ces tests ne peuvent pas pr??voir les r??sultats possibles pour la sant?? de l'exposition. L'excr??tion se produit dans les urines et ?? long terme exposition ?? l'arsenic a ??t?? li??e ?? la vessie et le cancer du rein en plus du cancer du foie, de la prostate, de la peau, les poumons et la cavit?? nasale.

M??canisme biologique

L'affinit?? ??lev??e d'arsenic oxydes (III) pour thiols est g??n??ralement assign?? comme la cause de la toxicit?? ??lev??e. Thiols, g??n??ralement sous la forme de r??sidus de cysteine, mais aussi dans des cofacteurs tels que l'acide lipo??que et coenzyme A, sont situ??s sur les sites actifs de plusieurs importantes enzymes.

Arsenic perturbe ATP production ?? travers plusieurs m??canismes. Au niveau de la cycle de l'acide citrique, l'arsenic inhibe l'acide lipo??que, qui est un cofacteur pour pyruvate d??shydrog??nase. En outre, en concurrence avec le phosphate, ars??niate D??couple phosphorylation oxydative, inhibant ainsi la r??duction li?? ??nergie NAD +, la respiration mitochondriale et de la synth??se d'ATP. production de peroxyde d'hydrog??ne est ??galement augment??, ce qui, il est suppos??, a le potentiel pour former des esp??ces r??actives de l'oxyg??ne et du stress oxydatif. Ces interf??rences m??taboliques m??nent ?? la mort de multi-syst??mes d??faillance d'un organe. La d??faillance d'un organe est pr??sum?? ??tre de mort cellulaire n??crotique, pas apoptose, puisque les r??serves d'??nergie ont ??t?? trop appauvri pour l'apoptose de se produire.

Un post mortem dans un mort empoisonnement ?? l'arsenic r??v??le des briques de couleur rouge muqueuse, en raison de graves h??morragies .

Bien que l'arsenic provoque une toxicit??, il peut aussi jouer un r??le protecteur.