Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
Le nom “Arsenic” vient du mot grec arsenikos ou arsenikon qui s’écrit : αρσενικόν. Ce terme signifie “masculin, viril, vigoureux, puissance masculine”. En effet, l’arsenic était considéré comme un matériau aux propriétés fortes et puissantes. [2]
De numéro atomique Z=33 et de masse atomique 74,92 g.mol-1, cet élément est un métalloïde de la 4e période du tableau périodique des éléments de Mendeleïev. Ainsi, sa configuration électronique se traduit par 1s22s22p63s23p63d104s24p3. Symbolisé As, il possède une quarantaine d’isotopes connus, cependant seul As75 est stable naturellement. [1] [2] [3]
L’arsenic est un solide (Tfusion = 817°C; d=5, 727 g/cm3) très rarement présent à l’état pur, il possède deux formes différentes : sa forme organique et sa forme minérale. Sous sa forme organique, l’arsenic est généralement lié à des carbones, il s’agit de la forme la moins toxique de l’arsenic, elle est majoritairement présente dans les organismes marins et les plantes. Sa forme minérale est liée à d’autres atomes que le carbone. Elle est synthétisée industriellement ou présente naturellement dans la croûte terrestre. Il s’agit de la forme la plus toxique de l’arsenic. [1] [2] [4]
Communément représenté en vert, l’arsenic pur est gris/argenté. En effet, la couleur jaune ou même verte qui lui est attribuée provient du trisulfure d’arsenic et de l’hydrogénoarsénite de cuivre qui ont été utilisés comme pigment doré et pigment vert. [2]
Références section 1.1:
[1] [LIV-HAN-2012] – Handbook of chemistry and Physics 92nd
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèles1.2.1. Abondance dans la croûte terrestre
L'arsenic est un élément naturellement présent dans la croûte terrestre, avec des estimations d'abondance qui varient selon les sources et les méthodologies employées. Les valeurs communément citées se situent entre 1,8 et 5 g/tonne (ppm) [1] [2] [3] [4], avec une moyenne souvent retenue autour de 3,4 ppm par les géochimistes. [5]
En termes de classement, il se place au 20e rang des éléments les plus abondants de la croûte terrestre. [6]
Son abondance terrestre globale est estimée à 0,55 %, et sa concentration dans le corps humain est extrêmement faible (1,0E-7 %). Dans les océans, on le retrouve à environ 0,0037 mg/L. [7]
1.2.2. Minéralogie et lieux de concentration
L'arsenic n'est pas uniformément réparti sur Terre. On dénombre plus de 200 espèces minérales qui en contiennent, réparties en plusieurs familles : les arséniates sont les plus fréquents et constituent 60 % des minéraux riches en arsenic. Viennent ensuite les sulfures et sulfoarséniures qui représentent 20 % de ces minéraux et se distinguent par leur stabilité en conditions réductrices. [8]
Les roches sédimentaires, notamment les marnes et schistes, en sont particulièrement riches avec une moyenne de 13 µg/g. À l'inverse, les roches ignées en contiennent généralement peu, sauf dans les environnements de gîtes volcanogènes de sulfure massif, où des teneurs dépassant 60 ppm ont été relevées. Dans les zones métallifères (cuivre, plomb, or), les concentrations peuvent atteindre plusieurs centaines voire milliers de ppm.[3]
1.2.3. Présence dans les eaux
L'arsenic se retrouve dans les eaux de surface par érosion des sols et lessivage, sous formes dissoute et particulaire. Dans les eaux superficielles, les concentrations en arsenic dissous se situent généralement entre 0,1 et 10 µg/L. [3] Les régions à activité géothermale ou hydrothermale présentent des concentrations bien plus élevées : jusqu'à 300 µg/L pour les eaux issues de sols volcaniques, et jusqu'à 370 µg/L dans certaines rivières influencées par des eaux souterraines (rivière Madison, États-Unis).[9] Les apports d'arsenic à l'océan via les rivières sont estimés à 62 900 tonnes/an sous forme dissoute et 178 900 tonnes/an sous forme particulaire. Des données spécifiques existent pour plusieurs grands fleuves mondiaux (Amazone, Congo, Loire, Rhône, Seine, Mékong, Mississippi, etc.), avec des teneurs en arsenic particulaire de l’ordre du µg/L. [3]
Dans le milieu marin, bien que les règles de la thermodynamique prévoient une présence majoritaire sous forme inorganique, l'activité biologique modifie profondément cette répartition. Les organismes marins métabolisent l'arsenic en divers composés organiques complexes. L'arsénobétaïne est ainsi la forme dominante chez les poissons et les crustacés, représentant souvent plus de 95 % de l'arsenic total, avec la particularité d'être fort heureusement non toxique pour le consommateur. D'autres formes organiques sont également synthétisées, comme les arsénoribosides qui constituent la majeure partie de l'arsenic chez les macroalgues, ou encore l'acide méthylarsonique et l'acide diméthylarsinique que l'on retrouve directement dissous dans l'eau de mer.[3]
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[1] [WEB-BRI-2026] https://www.britannica.com/science/arsenic - Consulté le 18/03/2026
[2] [ART-NAP-1977] « Arsenic: Medical and Biologic Effects of Environmental Pollutants. »
[3] [LIV-MIC-1993] L'Arsenic en milieu marin, Biogéochimie et écotoxicologie
[4] [WEB-LEL-2025] https://lelementarium.fr/element-fiche/arsenic/ - Consulté le 18/03/2026
[5] [RAP-HHS-2007] « TOXICOLOGICAL PROFILE FOR ARSENIC » - page 313
[6] [ART-BIS-2003] Bissen, M. and Frimmel, F.H. (2003), Arsenic — a Review. Part I: Occurrence, Toxicity, Speciation, Mobility. Acta hydrochim. hydrobiol., 31: 9-18. https://doi.org/10.1002/aheh.200390025
[7] [WEB-ELE-2023] https://www.elementschimiques.fr/?fr/elements/z/33
[8] [RAP-BAU-2009] « Présence naturelle d’arsenic dans les sols lorrains : cartographie en vue de la détermination des zones d’exposition de la population » - page 19
[9] [ART-BOS-2010] « Origines de l’arsenic dans les eaux, sols et sédiments du district aurifère de St-Yrieix-la Perche (Limousin, France) : contribution du lessivage des phases porteuses d’arsenic » - page 13
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
Dans le cas de l’arsenic, les données mondiales présentent une particularité importante, puisqu’il n’existe pas de bilan global détaillé des réserves contrairement à d’autres métaux. En effet, cela s’explique par le fait que l’arsenic est principalement récupéré comme sous-produit d’autres minerais (cuivre, plomb, or, cobalt, arsénopyrite), et rarement exploité comme élément principal [1].
Cependant, on estime que les réserves mondiales en arsenic représentent plus de 20 fois la production annuelle mondiale. Or, celle-ci s’élève à environ 61 000 tonnes de trioxyde d’arsenic par an selon les données de 2025 [2], ce qui permet d’évaluer l’étendue des volumes mobilisables.
En raison de son statut de sous-produit, les ressources exploitables (gisements hydrothermaux, systèmes volcaniques, dépôts polymétalliques, ceintures orogéniques aurifères) dépendent directement de l’intensité d’exploitation d’autres métaux associés. Ainsi, une diminution de l’activité minière sur ces métaux entraînerait une baisse de l’offre en arsenic, indépendamment de l’abondance géologique réelle de l’élément. À l’inverse, une augmentation de l’activité minière pourrait accroître les volumes d’arsenic récupérés, même en l’absence d’une demande spécifique pour cet élément [3].
L’arsenic est principalement extrait et produit dans les régions indiquées à la figure 1. En Chine, comme au Canada, il est généralement coextrait lors de l’exploitation des mines d’or. Au Chili, il provient des mines d’or et de cuivre, tandis qu’au Maroc, son extraction est associée à celle du cobalt [2]. Au Pérou, l’arsenic est présent dans les mines de cuivre [4].
L’exploitation minière de l’arsenic conduit à une hausse de sa concentration dans les ressources en eau. Cependant, l’arsenic inorganique est une substance toxique lorsqu’il est absorbé en quantité excessive [5]. Il accroît le risque de maladie chez les populations vivant à proximité des sites miniers, notamment certains types de cancers et des lésions cutanées [3][6][7].
image carte_production_arsenic.png (91.6kB)
Figure 2. Production minière de l'arsenic à l'échelle mondiale d’après l’élementarium [3]
Les estimations des réserves et ressources de l’arsenic sont entourées d’incertitude notamment en raison de la disponibilité qui dépend directement des marchés d’autres métaux, de la variabilité des teneurs dans les minerais et des données parfois incomplètes dans les pays exploitants principalement. Ces estimations sont réalisées essentiellement par l’United States Geological Survey (USGS) ou les services géologiques nationaux.
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
L’arsenic est présent dans la croûte terrestre à une teneur moyenne de 1,5 ppm. Il se rencontre rarement à l’état natif et est le plus souvent associé à des sulfures ou arséniosulfures tels que l’arsénopyrite, (FeAsS), majoritaire et contenant 46% d’Arsenic, l’énargite (Cu₃AsS₄), l’orpiment (As₂S₃) ou le réalgar (As₄S₄). Actuellement, l’arsenic est majoritairement coproduit dans l’industrie métallurgique du cuivre, du plomb, du zinc, du cobalt, de l’or ou de l’argent, ce qui le rend dépendant de la production de ces métaux. Dans des composés cuivrés, la teneur acceptable en arsenic est généralement inférieure à 0,5 %. Afin de préserver les propriétés mécaniques et de conductivité électrique la teneur ne doit pas excéder le ppm.
Après extraction, le minerai est broyé puis concentré par flottation afin d’enrichir la fraction sulfurée. La transformation repose principalement sur des procédés pyrométallurgiques. Les concentrés sont grillés dans des fours, souvent à lit fluidisé, à environ 550–600 °C. Lors de cette étape, les sulfures sont oxydés et l’arsenic est volatilisé sous forme de trioxyde d’arsenic (As₂O₃), composé qui se sublime à 218 °C. L’équation générale de la réaction est : 4FeAsS+10O2 → 2Fe2O3+4SO2+2As2O3. Les gaz de procédé sont refroidis et le trioxyde est récupéré par cyclones et filtres électrostatiques. Le dioxyde de soufre produit est généralement transformé en acide sulfurique, ce qui constitue une valorisation économique importante. Le trioxyde d’arsenic est le principal produit commercialisé [1]. Le schéma ci-dessous illustre ce procédé de transformation :
image schma_procds_partie_2.2.png (31.0kB)
Figure 3.
L’arsenic métallique peut ensuite être obtenu par réduction du trioxyde, notamment par le carbone ou le dihydrogène. La pureté commerciale est très élevée, environ 99 %.
Aujourd’hui, comme vu précédemment, la production mondiale est de 61 000 tonnes par an (donnée de 2025) sous forme de trioxyde d’arsenic. La production est fortement concentrée géographiquement, notamment au Pérou et en Chine (voir Figure 1, partie 2.1), avec également une contribution du Maroc liée aux gisements de cobalt arséniés. Cette concentration traduit la dépendance de l’arsenic vis-à-vis des grandes industries extractives de métaux non ferreux. Les opérations sont réalisées par des compagnies minières comme Codelco au Chili et des complexes métallurgiques industriels comme la Compagnie Tifnout Tighanimine au Maroc. La filière mobilise des flux importants d’énergie thermique pour les grillages, d’air pour les réactions d’oxydation et d’eau pour le traitement des gaz et la stabilisation chimique. Les émissions de SO₂, les poussières arsenicales et les résidus solides nécessitent une gestion environnementale rigoureuse [1].
La demande industrielle étant inférieure à la production potentielle, une partie importante de l’arsenic récupéré n’est pas commercialisée mais stabilisée afin de limiter les risques environnementaux. Le trioxyde est alors dissous, oxydé à l’état pentavalent, puis précipité sous forme d’arséniate ferrique ou calcique, composés peu solubles destinés au stockage sécurisé. Des technologies alternatives aux procédés pyrométallurgiques classiques sont étudiées, notamment la biolixiviation. Des travaux ont montré qu’un consortium bactérien pouvait oxyder plus de 90 % des sulfures d’un minerai aurifère contenant de l’arsénopyrite et solubiliser environ 40 % de l’arsenic, permettant à la fois de faciliter la récupération de l’or et de réduire la teneur en arsenic du résidu solide. Cette approche pourrait constituer une solution plus durable pour le traitement de minerais sulfurés réfractaires [3].
L’arsenic est utilisé dans de nombreux domaines même si son utilisation a diminué pour des raisons sanitaires et réglementaires. La principale utilisation concerne le traitement du bois et des alliages métalliques, dans l'électronique ainsi que dans les produits phytosanitaires [2].
[3] ART-PIN-2025: D. PINO-HERRERA, J. ENGEVIN, M. BOUCHERON, M. BEAULIEU, K. BRU, “Biolixiviation d’un minerai aurifère réfractaire : une approche intégrée pour la libération et récupération de l’or et la réduction de l’arsenic”, BRGM, F-45060 Orléans, France. https://promethee.sciencesconf.org/data/2025_647139_Pino.pdf
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
2.3.1. Classification des Usages de l'Arsenic
Usages Structurants (Au cœur du fonctionnement de notre société)
Les usages structurants représentent la majorité de la consommation mondiale, dominée par les pays disposant d'infrastructures industrielles, de secteurs agricoles intensifs ou de technologies de pointe.
Haute technologie et Électronique : L'arsenic est un composant majeur des semi-conducteurs, notamment sous forme d'arséniure de gallium (AsGa) et d’indium [1]. Cette application nécessite une pureté ultra-haute et représente la plus forte valeur économique de ce marché. L'Asie-Pacifique (Japon, Corée du Sud, Chine) l'utilise massivement pour l'électronique de pointe. En Amérique du Nord, ces composants sont essentiels pour les radars et les communications par satellite. [2]
Métallurgie et Industrie : L'arsenic est ajouté en petites quantités pour améliorer la dureté, la résistance mécanique et la stabilité des alliages de plomb [2], de cuivre et d'or. Il sert notamment à fabriquer les grilles des batteries au plomb pour l'automobile [1]. L'industrie l'utilise aussi comme agent décolorant dans la fabrication du verre (comme les écrans LCD), la production de pigments, de textiles, de papier et d'adhésifs. [2]
Traitement et préservation du bois : Historiquement, des solutions aqueuses contenant de l'arséniate de cuivre et de chrome (CCA) ont été largement utilisées pour protéger le bois contre les insectes, les champignons et l'humidité [2]. Bien que cet usage soit aujourd'hui fortement restreint et interdit pour les constructions résidentielles, il reste d'actualité pour les poteaux électriques, les traverses de chemin de fer, les pilotis et les infrastructures maritimes. [1]
Agriculture (Pesticides et Herbicides) : Divers composés (arséniate de calcium, arsénite de sodium, arséniates méthyliques) ont été employés à grande échelle comme insecticides, fongicides ou herbicides pour les cultures et les terrains de golf. Malgré de nombreuses interdictions (comme en France depuis les années 1970 et 2000), certaines utilisations subsistent, notamment pour la culture du coton aux États-Unis ou dans le secteur agricole en Inde et au Bangladesh [1].
Recherche et Environnement : L’Arsenic est un sujet de recherche encore très actif dans le monde, notamment sur les mécanismes de toxicité, des traitements anticancéreux et en science des matériaux. La présence d’arsenic est un indicateur de pollution des eaux souterraines et permet une surveillance sanitaire mondiale. [4]
Usages Vitaux (Essentiels à notre survie ou sécurité)
Santé et Cancérologie : Le trioxyde d'arsenic est un traitement médical utilisé en cancérologie pour soigner la leucémie promyélocytaire aiguëe. Il agit directement en déclenchant la mort des cellules cancéreuses et en favorisant leur différenciation. (National Cancer Institute). Plus globalement, l'arsenic intervient dans la fabrication de divers médicaments. [3]
Défense et Armement : L'arsenic est ajouté, à hauteur d'environ 1 %, aux munitions militaires. Historiquement, il a été utilisé sous forme d'arsine gazeuse comme arme chimique pendant la Première Guerre mondiale, et sous forme d'acide diméthylarsénique (l'agent bleu) comme défoliant par l'armée américaine pendant la guerre du Vietnam. [1]
Usages Superficiels (Confort ou accessoire)
Thermalisme et bien-être : Les eaux thermales de La Bourboule renferment de 6 à 7 mg/L d'arsenic. Ces eaux sont réputées pour soigner l'asthme chez l'enfant et chez l'adulte. [1]
Pigments : L’acéto-arsenite de cuivre entre dans la composition de pigment bleu -vert (INRS). Le vert de Paris, ou vert de Schweinfurt, a été largement utilisé dans des tentures et des couvertures de livres, causant de multiples intoxications au XIXe s. majoritairement dans les pays anglo-saxons, mais également en France à titre exceptionnel [5]
Taxidermie : Le trioxyde de diarsenic a été utilisé pour l'empaillage des animaux. [3]
2.3.2. Distributions géographiques des utilisations
image tableau_2.3.png (24.9kB)
Tableau 1 : Synthèse des flux et de la consommation mondiale
Par ailleurs, bien que peu consommatrice finale, la Belgique est un centre névralgique européen pour le traitement et le commerce de l'arsenic.
Références section 2.3:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Références section 2.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Références section 2.5:
[ART - AUT - AAAA] : .....
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
(500- 1000 caractères environ)
