Arsen oder als 33. Element des chemischen Periodensystems ist ein Element, das zur VA-Gruppe des Periodensystems gehört. Es wird als Metalloid kategorisiert, da seine physikalischen und chemischen Eigenschaften in der Mitte zwischen Nichtmetallen und Metallen liegen.
Die relative Atommasse dieses Elements beträgt 74.92. Arsen kann in einer Vielzahl von Oxidationsstufen gefunden werden, einschließlich –3, 0, +3 und +5. Es kommt in drei allotropen Varianten vor: gelb, schwarz und grau.
Und in diesem Artikel werden die chemischen und physikalischen Unterschiede zwischen organischem und anorganischem Arsen sowie deren industrielle Verwendung und chemisches Vorkommen erläutert.
Key Take Away
- Organische Arsenverbindungen enthalten Kohlenstoff, anorganische Arsenverbindungen dagegen nicht.
- Anorganisches Arsen ist im Vergleich zu organischem Arsen giftiger und schädlicher für den Menschen.
- Anorganisches Arsen wird häufig in kontaminiertem Grundwasser gefunden, während organisches Arsen natürlicherweise in Pflanzen und Tieren vorkommt.
Organisches Arsen vs. anorganisches Arsen
Anorganisches Arsen ist eine natürlich vorkommende Form von Arsen, die in Grundwasser, Erde und Gestein vorkommt. Es kann auch durch menschliche Aktivitäten wie Bergbau, Verhüttung und Pestizideinsatz in die Umwelt freigesetzt werden. Organisches Arsen ist eine Form von Arsen, die an kohlenstoffhaltige Verbindungen gebunden ist, wie sie in Pflanzen und Meeresfrüchten vorkommen. Organisches Arsen gilt als weniger giftig und weniger schädlich für die menschliche Gesundheit.
Organisches Arsen ist das Arsen, das natürlicherweise in Pflanzen und Tieren oder in Bodenschätzen als gelöster Bestandteil als Teil organischer Verbindungen vorkommt.
Einige Beispiele für natürlich in Pflanzen vorkommendes organisches Arsen sind Arsenobetain, Cacodylsäure, Arsanilsäure usw. Meeresfrüchte sind die häufigste Arsenquelle in der menschlichen Ernährung.
Es ist bekannt, dass der Gehalt an organischem Arsen in Schalentieren, Krabben und anderen hoch ist Algen. Organisches Arsen hat im Vergleich zur anorganischen Form von Arsen eine geringe Toxizität.
Anorganisches Arsen ist viel giftiger und kommt auch in der Natur vor. Wasser, Böden und einige terrestrische Nahrungsmittel wie Reis enthalten anorganisches Arsen.
Anorganisches Arsen macht zwischen 25 und 100 Prozent des Arsens in landbasierten Lebensmitteln in verschiedenen Teilen der Welt aus. Anorganisches Arsen hat eine erhebliche Toxizität.
Anorganisches Arsen wird seit Jahrtausenden hergestellt und wirtschaftlich genutzt. Pharmazeutika, landwirtschaftliche Verbindungen, Halbleiter und Glasherstellung sowie andere Bergbauzwecke.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Organisches Arsen | Anorganisches Arsen |
|---|---|---|
| Gefunden in | Organisches Arsen ist Arsen, das natürlicherweise in Pflanzen und Tieren als Teil organischer Verbindungen vorkommt. Sein Atom ist an eine funktionelle Gruppe auf Kohlenstoff- oder Kohlenstoffbasis gebunden. | Arsen, das in der Natur in anorganischen Stoffen vorkommt, wird als anorganisches Arsen bezeichnet. Es hat eine einfachere Form als die organische. |
| Verwendung | Organisches Arsen ist nicht so roh und nützlich wie anorganisches. Es kommt natürlicherweise in Pflanzen vor und spielt auch eine wichtige Rolle im Salz- und Kohlenstoffhaushalt des gesamten Ökosystems. | Pestizide und Farbpigmente umfassen anorganische Formen von Arsen. Sie wurden auch zur Heilung einer Reihe von Krankheiten und als Holzschutzmittel verwendet. |
| Toxizität | Organisches Arsen hat eine geringe Toxizitätskonzentration. Organisches Arsen wird beim Menschen nach einigen Tagen der Einnahme ausgeschieden und verursacht keine Schäden im Körper oder irgendwelche chemischen Prozesse im Körper. | Die Toxizität von anorganischem Arsen ist hoch und kann bei direktem Verzehr zu tödlichen Krankheiten oder Nebenwirkungen führen. |
| Beispiele | Methylarsonsäure, Arsenobetain, Methylarsonsäure usw. | Arsentrioxid, Arsenpentoxid, Bleiarsenat, Natriumarsenit usw. |
| Auswirkungen auf den Menschen | Verursacht keine nachteiligen oder sich verschlechternden Wirkungen auf den menschlichen Körper. | Kann Lungen-, Haut-, Blasen- oder Hautkrebs verursachen. Kann lebensgefährlich sein, wenn es über die Grenzen hinaus konsumiert oder verwendet wird. |
Was ist organisches Arsen?
Arsen (Ordnungszahl 33; relative Atommasse 74.92) ist ein Halbmetall oder Halbmetall mit chemischen und physikalischen Eigenschaften, die irgendwo zwischen einem Metall und einem Nichtmetall liegen.
Arsanilsäure, Methylmalonsäure, Dimethylarsinsäure (Cacodylinsäure) und Arsenobetain gehören zu den häufigsten organischen Arsenverbindungen.
Obwohl es im Gegensatz zu anorganischem Arsen, das giftig ist, keinen direkten Nutzen hat, dient es bei richtiger und vorgeschriebener Anwendung als Heilmittel für viele Krankheiten.
Organisches Arsen wirkt in Bodennähe als Skelettverbindung bei der Aufrechterhaltung des chemischen Gleichgewichts und der Lebensprozesse in Lebewesen.
Ein kleiner Rückgang ihrer Menge in der Natur kann sich in einem Ungleichgewicht im Ökosystem widerspiegeln und schließlich zu einer Büchse der Ereignisse der Pandora führen, so wichtig ist das grundlegende, aber nicht tödliche organische Arsen.
Es kommt in verschiedenen chemischen Formen wie Methylarsonsäure, Arsenobetain, Methylarsonsäure usw. vor.
Ein wesentlicher Faktor bei organischem Arsen ist, dass an seiner Struktur ein Kohlenstoff oder eine Kohlenstoffverbindung gebunden ist und es sich um eine Kettenzuckerverbindung wie Saccharose und Ribosezucker handeln kann.
Die Struktur von organischem Arsen ist im Vergleich zu anorganischem Arsen recht komplex. Obwohl die Struktur komplex und manchmal spiralförmig ist, ist sie für den Menschen völlig ungefährlich.
Die Grundkonzentration an organischem Arsen findet sich am häufigsten in Seefischen und Krebstieren.
Was ist anorganisches Arsen?
Wasser, Böden und einige Landnahrungsmittel wie Reis enthalten anorganisches Arsen. Anorganisches Arsen macht 25 bis 100 Prozent des Arsens in Graslandnahrung in verschiedenen Teilen der Welt aus.
Auch aufgrund seiner industriellen Einsatzmöglichkeiten und Verfügbarkeit ist es ein wichtiger Bestandteil. Das anorganische Arsen liegt in gelöster Form vor und muss für eine vielseitige Nutzung chemisch gewonnen werden.
Pestizide und Farbpigmente umfassen anorganische Formen von Arsen. Sie wurden auch zur Heilung einer Reihe von Krankheiten und als Holzschutzmittel verwendet.
Zwei getrennte Linien der Bevölkerungsforschung, definiert durch das Medium der Arsenbelastung, liefern epidemiologische Informationen über Arsen- und Krebsrisiken.
Studien haben gezeigt, dass das Einatmen von anorganischem Arsen zu Krebserkrankungen führen kann. Diese Studien umfassen erwerbstätige Menschen, die mit Arsen und anderen Substanzen verunreinigte Luft eingeatmet haben.
Anorganisches Arsen ist für den Menschen hochgiftig und darf nicht konsumiert werden. Es kann Lungen-, Haut-, Blasen-, Leber-, Nieren- und anderen Organkrebs verursachen sowie Magen, Darm, Nerven, Haut und andere Gewebe schädigen.
Direkter Hautkontakt kann zu Reizungen, Ödemen und Rötungen führen. Geringe Expositionsmengen können zu Herzrhythmusstörungen, Blutgefäßschäden und einer verminderten Produktion roter und weißer Blutkörperchen führen.
Hauptunterschiede zwischen organischem Arsen und anorganischem Arsen
- Organisches Arsen ist für den Menschen nicht giftig, anorganisches Arsen ist jedoch sehr giftig für den Menschen.
- Organisches Arsen hat eine komplexe Struktur, während anorganisches Arsen eine einfachere Struktur aufweist.
- Organisches Arsen kann keinen Krebs verursachen, wohingegen anorganisches Arsen Blut- und Hautkrebs verursachen kann.
- Beispiele für organische Arsenverbindungen sind Methylarsonsäure und Arsenobetain, während Beispiele für anorganisches Arsen Arsentrioxid und Arsenpentoxid sind.
- Organisches Arsen kann nicht für industrielle Zwecke verwendet werden, während anorganisches Arsen nach der Extraktion für industrielle Zwecke verwendet werden kann.
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK304380/
- https://www.epa.gov/sites/default/files/2016-09/documents/arsenic-compounds.pdf
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