Арсенатът е йон със състав AsO43-. В молекулно отношение това е тетраедричен оксоанион: арсенът в него е в окислително състояние +5 и е свързан с четири оксигенни атома. Свързванията могат да се описват чрез резонансни структури, при които негативният заряд е делокализиран върху кислородните атоми. Арсенът в арсената понякога действа като окислител — може да приеме електрони и да бъде редуциран до As(III) (арсенит) в редуктивни условия.

Арсенатите са соли на арсеновата киселина (H3AsO4). При различно pH арсеновата киселина може да загуби един, два или три протона и да образува различни аниони:

  • дихидрогенарсенат (H2AsO4-),
  • водородарсенат (HAsO42-),
  • арсенат (AsO43-).
Приблизителните киселинни константи за H3AsO4 са pKa1 ≈ 2.2, pKa2 ≈ 6.97 и pKa3 ≈ 11.5, така че при физиологично pH (~7.4) преобладава HAsO42- с частично присъствие на AsO43-. Арсенатите образуват множество солни и комплексни съединения; някои от техните соли (например калциев и оловен арсенат) са с ниска разтворимост и се срещат и като минерали или използвани исторически препарати.

Арсенатите често се описват като окислители, тъй като As(V) може да бъде редуциран до As(III). В практиката обаче по-токсична и биологично активна форма е често арсенитът (AsO33- или неорганични съединения с As(III)), който силно свързва тиолови (-SH) групи в ензимите и ги инактивира.

Арсенатът може да замени фосфата в биохимични процеси, но не изпълнява функционално неговите роли. Например в реакции, където се образуват фосфатни ензимни междинни съединения (като ADP-фосфатни естери), заместването с арсенат води до по-нестабилни продукти, които се хидролизират спонтанно. Това нарушава процеси като образуването и складирането на ATP и води до енергийни нарушения в клетката — затова арсенатите са токсични. В допълнение, различните форми на арсен действат по няколко механизма (имат и преките токсични ефекти при свързване с ензими и белтъци).

Въпреки токсичността, в природата съществуват микроорганизми, които могат да използват арсенат в метаболизма си. Някои бактерии могат да използват арсенат вместо фосфат в някои реакции или да редуцират арсенат до арсенит като част от дихателни/енергийни процеси; такива организми често се наричат арсенови бактерии. Други микроорганизми окисляват арсенит обратно до арсенат като част от енергийния си метаболизъм.

Екологично и практическо значение:

  • В околната среда арсенатът е по-стабилен при окислителни условия (напр. аерирани води и почви), докато при редуктивни условия (наситени с органичен въглерод, без кислород) арсенатът често се редуцира до по-мобилен и по-токсичен арсенит.
  • Здравните рискове при замърсена питейна вода наложиха развитието на методи за отстраняване: адсорбция върху железни оксиди, обратна осмоза, йонен обмен и натрупване/усвояване от филтриращи материали.
  • Исторически някои арсенати (напр. оловен арсенат) са използвани като инсектициди и оставят дълготраен остатъчен ефект в почвите, което налага мерки за рекултивация при замърсени терени.

Кратки практически бележки: при работа с арсенови съединения се спазват строги мерки за безопасност (лични предпазни средства, адекватна вентилация, контрол на отпадъците). За анализ и спецификация на арсеновите форми в проби се използват техники като ICP-MS, HPLC-ICP-MS и специфични цветни тестове; важно е да се различава As(III) от As(V), тъй като токсикологичното им поведение и методите за премахване често се различават.