Arsenik

Fiziksel olarak arseniğin üç ana allotropu vardır: en kararlı ve yaygın olanı gri (metalik) arseniktir; gevrek, parlak ve iletken özelliklere sahiptir. Diğer allotropları ise sarı arsenik (tetramerik As4 moleküllerinden oluşur, oldukça reaktiftir ve ışığa duyarlıdır) ve siyah arseniktir (amorf bir yapıda bulunur). Gri arsenik, ısıtıldığında hızla süblimleşir, yani katı halden doğrudan gaz haline geçer. Bu özellik, tarihsel olarak saflaştırma işlemlerinde kullanılmıştır.

Arsenik, binlerce yıldır insanlar tarafından bilinmekte ve kullanılmaktadır. Antik çağlarda ve Orta Çağ'da pigment olarak (orpiment ve realgar gibi arsenik sülfür mineralleri), cam üretiminde ve tıbbi amaçlarla kullanılmıştır. Örneğin, Hipokrat döneminden itibaren çeşitli rahatsızlıkların tedavisinde kullanıldığına dair kayıtlar bulunmaktadır. Daha sonraki dönemlerde, Paracelsus gibi alimler arseniğin dozajına dikkat çekmiş ve tıbbi kullanımlarını araştırmışlardır. Ancak, toksik özellikleri nedeniyle bu kullanımlar genellikle tehlikeli sonuçlar doğurmuştur.

Arsenik bileşikleri yüksek derecede zehirlidir. Zehirlilik, arseniğin oksidasyon durumuna ve kimyasal formuna bağlıdır. Özellikle inorganik arsenik bileşikleri (örneğin arsenitler ve arsenatlar) son derece toksiktir. Vücuda alındığında, arsenik, enerji üretiminde önemli rol oynayan birçok enzimin işlevini bozarak hücresel solunumu engeller. Akut arsenik zehirlenmesi, kusma, ishal, karın ağrısı, kas krampları ve nihayetinde kalp yetmezliği veya solunum durması ile ölümle sonuçlanabilir. Kronik maruziyet ise cilt lezyonları, nörolojik bozukluklar, karaciğer hasarı ve çeşitli kanser türleri (özellikle cilt, akciğer, mesane ve böbrek kanserleri) riskini artırır. Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC), arseniği insanlarda kesin kanserojen (Grup 1) olarak sınıflandırmıştır.

Modern uygulamalarda arsenik ve bileşikleri çeşitli alanlarda kullanılmıştır. En önemli kullanım alanlarından biri yarıiletken endüstrisidir. Özellikle galyum arsenit (GaAs), yüksek hızlı elektronik cihazlarda, lazer diyotlarda ve güneş pillerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Geçmişte, kromlu bakır arsenat (CCA) gibi bileşikler ahşap koruyucu olarak, pestisitler ve herbisitler olarak tarımda kullanılmıştır; ancak çevresel ve sağlık endişeleri nedeniyle bu kullanımların çoğu ya kısıtlanmış ya da tamamen yasaklanmıştır. Ayrıca bazı özel alaşımlarda ve veterinerlik ilaçlarında da sınırlı kullanımları mevcuttur.

Çevresel açıdan, arsenik kirliliği ciddi bir küresel sorundur. Özellikle Bangladeş, Hindistan ve Çin gibi ülkelerde yeraltı sularındaki doğal arsenik konsantrasyonları milyonlarca insanı etkilemektedir. Madencilik faaliyetleri, eritme tesisleri ve bazı endüstriyel süreçler de arsenik salınımına katkıda bulunabilir. Arsenik kontaminasyonunun azaltılması için su arıtma teknolojileri ve çevresel düzenlemeler büyük önem taşımaktadır.