As2O3
arsenicum (III) oxide

Chemische eigenschappen

Arseen(III)oxide is een reukloos wit poeder dat slechts licht oplosbaar is in koud water en beter oplosbaar is in warm water. De waterige oplossing heeft een zoetige metaalachtige smaak en reageert zuur: het bevat arseenzuur H3AsO3, dat alleen stabiel is in de waterige oplossing. De oplosbaarheid is beter in alkalische oplossingen omdat er arsenieten, de zouten van arsenicumzuur, worden gevormd. In zure oplossingen is de oplosbaarheid slechter. In geconcentreerd zoutzuur is de oplosbaarheid weer goed. Er worden chloroarsenieten gevormd. Met geconcentreerd salpeterzuur wordt arseenzuur en stikstofoxiden gevormd.

In de natuur komt arseen(III)oxide voor in twee minerale modificaties: De claudetiet kristalliseert volgens het monoklien-kristalsysteem, het vormt zich aan de mijnkant van arseenhoudende ertsen. De arsenicumbloei (arsenoliet) wordt gevonden als een witachtig geelachtige laag op verweerde arsenicumertsen. Arseen(III)oxide wordt in het laboratorium verkregen door het verhitten van elementair arseen of natuurlijk “lichaamskobalt” in een zuurstofatmosfeer. Bij verhitting oxideert het arseen tot arseen(III)-oxide, dat door de hitte in eerste instantie verdampt en bij afkoeling opnieuw wordt geproduceerd.

Productie

Wanneer elementair arseen in lucht of onder zuurstoftoevoer wordt verhit, wordt arseen(III)oxide gevormd. Een dergelijk experiment mag echter nooit worden uitgevoerd in scholen, aangezien het resulterende product zeer giftig en zeer kankerverwekkend is.

Industrieel wordt arseen(III)oxide verkregen door het roosteren van het mineraal arsenopyriet:

2 FeAsS + 5 O2 → Fe2O3 + 2 SO2 + As2O3

Het resulterende giftige gas wordt opnieuw gesublimeerd in lange, gemetselde kanalen om een wit poeder te vormen. Het werken in dergelijke “gifhutten” ging vroeger gepaard met aanzienlijke risico’s voor de werknemers. Het arsenopyriet bevat vaak goud als bijproduct.

Gebruik

Naast de hoge toxiciteit was een belangrijke reden waarom arseen als moordgif werd gebruikt, de gemakkelijke toegankelijkheid ervan. Het werd vaak gebruikt als gif voor insecten, muizen en ratten (bijvoorbeeld in de vorm van “muizenboter”, d.w.z. vet met arseenpellets) en was verkrijgbaar in verschillende bereidingen bij de apotheek. Een bekende gifmenger die op deze manier 15 mensen vergiftigde was Gesche Gottfried, die in 1831 op het schavot in Bremen stierf.

In de uitvaartwetenschap wordt sinds het einde van de 18e eeuw arseen(III)oxide gebruikt voor het conserveren van lijken. Bij “arteriële conservering” werd een mengsel van alcohol en arseen in de bloedbaan van het lijk geïnjecteerd, meestal via de halsslagader. Een overeenkomstige procedure werd beschreven door de Britse arts William Hunter (1718-1783) en voor het eerst in de praktijk gebruikt in 1775 door zijn broer John (1728-1793). Sinds de ontdekking van formaldehyde als conserveermiddel in 1855 verloor arseen(III)oxide zijn gebruik in dit gebied tot het einde van de 19e eeuw.

Het stimulerende effect van kleine doses arseen is al enige tijd bekend. Vooral in de 19e eeuw was er in bepaalde gebieden (in Oostenrijk in Tirol en Stiermarken, maar ook in de zuidelijke staten van de VS) een mode voor het eten van arseen, waarbij arseen als bedwelmend middel werd gebruikt.

Arsenicum werd op frauduleuze wijze door paardenhandelaren aan paarden toegediend om oudere, zwakkere dieren er gezonder uit te laten zien (“ritselaars”). Dit gaf de paarden een glanzende vacht en een “bloeiend” uiterlijk.

In de Romeinse oudheid werd arsenicum ook gebruikt als middel om het schaamhaar te onthaarden.

In de middeleeuwse oogheelkunde was arseen (van het Latijnse arsenicum, wit arseen, arseentrioxide, As2O3, of rood arseen, arseensulfide, AsS3) een veel voorkomend ingrediënt in oculaire vloeistofrecepten voor rode ogen of de gevleugelde huid.

Veiligheid

Arseen(III) oxide wordt ook wel arseen genoemd. De dodelijke dosis voor een persoon is moeilijk in te schatten, omdat er mensen zijn die aanzienlijk grotere hoeveelheden verdragen. De laagste dodelijke dosis voor een mens (LDLo oraal) wordt gegeven als 1,429 mg/kg. Omgerekend naar 50 kilogram lichaamsgewicht is dit ongeveer 71 milligram. Arsenicum is dus giftiger dan cyanide.

Bij acute vergiftiging worden de darmcapillairen zo doorlatend dat er grote hoeveelheden vocht worden uitgescheiden. De symptomen zijn waterige diarree, misselijkheid en koliek. In het laatste stadium treden verlammingen en krampen op door het verlies van water. De dood volgt vaak niet direct, maar treedt pas in twee tot drie dagen op. Arsenicum was een veelgebruikt moordgif tot de 19e eeuw. James Marsh (1794-1846) introduceerde de Marsh-test in 1836 om >Arsenicum op te sporen. Na de introductie van deze analytische methode in de criminologie was het mogelijk om de giftige moord te bewijzen aan de hand van het lijk. Als gevolg daarvan is het aantal arseenvergiftigingen aanzienlijk gedaald. Lange tijd werd arsenicum ook gebruikt als ratten- en muizengif.

Paracelsus (1493-1541) adviseerde arseen in lage concentraties als remedie. Homeopathie gebruikt het vandaag de dag nog steeds in zeer kleine doses als Arsenicum album. Andere medische toepassingen waren echter zeer omstreden: De zogenaamde “Fowler’s solution” bevatte arseen en kaliumarsenaat, een zout van arseenzuur. Het werd gebruikt als een tonicum tot de 20e eeuw. De meest voorkomende bijwerking was kanker. Bij het innemen van kleine hoeveelheden arsenicum trad een gewenningseffect op. In het verleden waren er in de Oostenrijkse Steiermark zogenaamde “arsenicumeters” die na verloop van tijd zelfs de dodelijke dosis tolereerden.

De carcinogene werking van arseen(III)oxide bij de mens wordt nu als bewezen beschouwd. Volgens de GHS-classificatie is deze stof ingedeeld in de hoogste categorie 1A binnen de gevarenklasse carcinogeniteit. Inademing van het stof veroorzaakt vooral longkanker. Absorptie in het lichaam kan echter ook kanker van de blaas, de nier of de huid veroorzaken.

Vergif

Arsenicum is al lang berucht als moordgif. Sinds de late oudheid was het veruit het meest gebruikte gif. De ironische Franse term poudre de succession (“erfenispoeder”) voor arseen is afgeleid van het gebruik als gif, net als de Duitse term “Altsitzerpulver”. Veel historische gifmengsels, zoals Aqua Tofana, bevatten arsenicum als essentieel ingrediënt. Door regelmatige inname van kleine hoeveelheden raakt het menselijk organisme niet gewend aan het gif, maar wordt de opname via de slijmvliezen aanzienlijk verminderd (zogenaamde arseenresistentie) en wordt de minimale dodelijke dosis hoger, zodat orale doses die voor anderen dodelijk zouden zijn, worden getolereerd. Sommige heersers hebben daarom regelmatig kleine hoeveelheden stoffen zoals arseen ingenomen om zich te beschermen tegen giftige aanvallen (mithridatie). In oude Latijnse teksten wordt een poging om een prins te vermoorden om bloedvergieten te voorkomen coniuratio pulveraria genoemd, d.w.z. “een samenzwering met giftig poeder”. Een dergelijke aanval werd bijvoorbeeld uitgevoerd op Markgraaf Jakob III van Baden-Hachberg in 1590.

Eeuwenlang kon arseen niet chemisch worden gedetecteerd. Als de moordenaar de juiste dosis gebruikte, bekend sinds de 16e eeuw, kon de moord nauwelijks worden bewezen. Nog in 1840 was 90 tot 95 procent van alle giftige sterfgevallen toe te schrijven aan het gebruik van arseen. Na de introductie van het moerasmonster in 1836 daalde het aantal moorden met arseen geleidelijk aan.