p 14toksicnost metala

34
A R S E N Arsen je kemijski element simbola As i atomskog broja 33. Otrovni je polumetal s brojnim alotropskim modifikacijama od kojih su najčešće žuti, crni i sivi arsen. Široko je rasprostranjen u Zemljinoj kori, ali ne u elementarnom obliku već u spojevima. U okolišu je najčešće vezan uz kisik, klor i sumpor. Arsen vezan s ovim elementima naziva se anorganski arsen, a obično se javlja u tlu, mineralima i rudama koje sadrže bakar ili olovo. Arsen vezan s ugljikom i vodikom naziva se organski arsen. Osnovna razlika ovih dvaju oblika arsena je u manjoj toksičnosti organskih formi.

Upload: evawertz

Post on 17-Aug-2015

249 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

ppt

TRANSCRIPT

A R S E NArsen je kemijski element simbola As i atomskog broja 33. Otrovni je polumetal s brojnim alotropskim modifikacijama od kojih su naje!e "uti# crni i sivi arsen. $iroko je rasprostranjen u %emljinoj kori# ali ne u elementarnom obliku ve! u spojevima. & okoliu je naje!e ve'an u' kisik# klor i sumpor. Arsen ve'an s ovim elementima na'iva se anorganski arsen# a obino se javlja u tlu# mineralima i rudama koje sadr"e bakar ili olovo. Arsen ve'an s ugljikom i vodikom na'iva se organski arsen. Osnovna ra'lika ovih dvaju oblika arsena je u manjoj toksinosti organskih formi. (e!ina organskih i anorganskih formi su bijeli ili be'bojni neisparivi prakovi# be' mirisa i ukusa pa ih je teko detektirati u vodi# hrani ili 'raku.Oko )*+ svih proi'voda na ba'i arsena koristi se 'a kon'erviranje drva kako bi se sprijeilo njegovo truljenje i propadanje. Nije po'nato u kolikoj mjeri ti spojevi na ba'i arsena i' drva mogu utjecati na ovjeka ukoliko se nala'e u njegovom okru"enju.& prolosti# anorganski spojevi arsena koristili su se kao pesticidi na nasadima pamuka i u vo!njacima# ali je njihova primjena danas 'abranjena. Organski spojevi arsena se pak i danas koriste kao pesticidi i to prvenstveno na nasadima pamuka.Neki organski spojevi arsena koriste se kao aditivi hrani 'a "ivotinje. ,ale koliine metalnog arsena dodaju se drugim metalima 'a poboljanje svojstava legura. Naj'naajnija takva primjena arsena je u sastavu akumulatora 'a automobile. -esta je iprimjena u poluvodiima i svjetlosnim diodama. Arsen u prirodu mo"e u!i va.enjem i obradom ruda i minerala koji ga sadr"e# kro' vulkanske erupcije i u manjim koliinama i'garanjem ugljena. /ad jednom dospije u okoli ne mo"e biti uniten. ,o"e samo mijenjati oblik djelovanjem bakterija koje "ive u tlu ili reakcijom s drugim elementima. (e!e estice spojeva arsena talo"e se na tlu# a one manje ostaju dispergirane u 'raku. (e!ina spojeva arsena topljiva je u vodi te stoga lako dospjeva u teku!e i staja!e vode.0ako neki morski organi'mi apsorbiraju arsen# ve!ina ostaje u obliku manje opasnog arsenobetaina. 1oto se arsen prirodno nala'i u okoliu# i'lo"eni smo manjoj koliini tog elementa kro' hranu# vodu i 'rak koji udiemo. 2jeca mogu unijeti arsen u tijelo i jedenjem 'emlje. ,o"emo do!i i u kontakt ko"om s tlom ili vodom koja sadr"i arsen. 3o jedan est i'vor kontakta s arsenom su i odlagalita otpada. Analitike metode kojima se utvr.uje prisutnost arsena u okoliu ne utvr.uju vrstu prisutnog spoja arsena pa se uglavnom ne 'na da li smo doli u kontakt s nekim manje ili vie toksinimoblikom. Od vode# hrane i 'raka# hrana je najve!i i'vor unosa arsena u nae tijelo. 4rana i' mora sadr"i najve!e koliine arsena# ali ve!inom u manje opasnoj organskoj formi. Opasnije anorganske forme sadr"e neke od morskih biljaka. 4ranom u tijelo unesemo u prosjeku 5* 6g arsena dnevno# od ega 3#5 6g opasnijih anorganskih formi. Ostali i'vori ve!ih do'a arsena su78 veliki udio arsena u tlu na odre.enim podrujima8 odlagalita otpada koja sadr"e velike koliine arsena8 'animanja koja ukljuuju dola'ak u doticaj s arsenom i9ili njegovim spojevima8 obrada drva koje je tretirano spojevima arsena8 bli'ina nasada tretiranih pesticidima na ba'i arsena Apsorpcija i i'luivanje arsena i' tijelaNajve!i udio arsena koji unesemo u tijelo je putem kontaminirane hrane# vode i 'raka.4ranom i vodom arsen i'ravno ula'i u nae tijelo. &disanjem kontaminiranog 'raka# esticearsena i njegovih spojeva dola'e u naa plu!a. 1reko stijenki plu!nih alveola arsen se prekokrvi potom iri tijelom. &koliko kontaminirano tlo ili voda do.u u kontakt s ko"om# tek malakoliina toksina u!i !e u tijelo pa je ovaj nain apsorpcije 'anemariv.0'laganjem arsenu i njegovim spojevima# naa jetra mijenja ove spojeve u sukladne organskeforme koje su manje toksine. 0 organske i anorganske forme arsena naputaju tijelo kro' urin# ve!i dio kro' nekoliko dana# iako odre.eni manji postotak ostaje u tijelu nekoliko mjeseci ili du"e. &tjecaj arsena na 'dravlje:oksinost anorganskog arsena po'nata je jo od antike. (elike oralne do'e mogu dovesti do smrti. ,anje do'e i'a'ivaju iritaciju "eluca i crijeva sa boli# muninom# povra!anjem i proljevom. ;utanje anorganskog arsena dovodi i do smanjene proi'vodnje crvenih i bijelih krvnih 'rnaca to i'a'iva umor# abnormalni srani ritam# ote!enje krvnih "ila i naruenu nervnu funkciju koja se oituje kro' trnce u ekstremitetima. Najoitiji 'nak oralnog unosa anorganskih formi arsena u tijelo su promjene na ko"i u obliku tamnih mrlja te pojava bradavica na dlanovima# stopalima i tor'u. Ove promjene ve'uju se u' degradaciju krvnih "ila u ko"i. ,anji broj bradavica mo"e prije!i i u rak ko"e. Oralni unos arsena pove!ava i ri'ik oboljenja od raka jetre# mjehura# bubrega# prostate i plu!a.Anorganski arsen karcenogen je 'a ljude. &disanje ve!ih koliina anorganskog arsena i'a'iva iritaciju grla i plu!a# a potom i sve ve!navedene efekte kao kod oralne kontaminacije. /ontakt ko"om mo"e dovesti do iritacije# crvenila i oticanja# be' 'naajnijih internih efekata. /oliinaanorganskihspojevaarsenapotrebnadai'a'oveo'biljne reakcijei'nosii'nadotrige# "itarice# dijetetski proi'vodi# ljenjaci# mahuneJ@. 0ma va"nu bioloku ulogu u naem organi'mu. 1otreban je 'a rast te je ukljuen u nekoliko fi'iolokih funkcija. (ie od K* ljudskih en'ima ovisi o cinku# poma"e u obnaanju tjelesnih funkcija kao to je probavaJ> /linikim studijama je potvr.eno da cink kombiniran s antioksidansima smanjuje pojavu pjegavosti tijekom starosti.@ Ejestvica normalne ra'ine cinka u pla'mi se kre!e od L5 do (@?sulfidom. /oristi se i u procesima organskih sinte'a# u pirotehnici i kao geter 'a uklanjanje 'aostalih plinova u proi'vodnji "arulja.FRN0 HOSHOR. Frni fosfor je najstabilnija modifikacija fosfora# ali samo pod tlakom. Nastaje 'agrijavanjem bijelog fosfora pri tlaku od slabo "u!kasta@# pro'rana# mekana# vosku slina tvar gusto!e drugog i tre!eg stupnja@. Hosforne su opekline smrtonosnije od drugih oblika opeklina 'bog apsorpcije fosforau tijelo kro' opeena podruja re'ultiraju!i ote!enjem jetre# srca i bubrega# a i u nekim sluajevima otka'ivanje organa. ;oru!i bijeli fosfor proi'vodi vru!i i gusti bijeli dim. 0'laganje velikoj koncentraciji dima kro' du"i period mo"e u'rokovati bolest# ak i smrt. 2im iritira oi i nos# te u'rokuje jaki kaalj. Agencija 'a toksine supstancije > :he AgencI for :oGic Substances and 2isease RegistrI@ je postavila minimalnu ra'inu 'a udahnutu koliinu dima bijelog fosfora koja i'nosi *.*Cmg9mQ >ista kao i 'a para nafte@ Ako se bijeli fosfor proguta# smrtonosna do'a i'nosi < mg po kilogramu tjelesne te"ine iako je i do'a od samo omekanja kostiju@ i ote!enja testisa# te gubitka spermato'oida. 0'a'iva bol u 'globovima i le.ima i pove!ava ri'ik od fraktura. /od kroninih trovanja sama te"ina u'rokuje frakture. Neki pacijenti i'gube i osjet njuha. &'rokuje neplodnost# ote!uje "ivani sustav# imunoloki sustav i stvara psihike poreme!aje.Akutno i'laganje kadmijevim parama mo"e i'a'vati simptome sline gripi# vru!icu i bol u mii!ima. Simptomi se mogu javiti nakon tjedan dana od i'laganja. Simptomi upale javljaju se nakon par sati i i'a'ivaju kaalj# suho!u i nadra"enost nosa i grla# glavobolju# vrtoglavicu#slabost i bol u prsima. /ronino trovanje kadmijem na'iva se ouch?ouch >jap. itai?itai@ bolest. :o je bilo prvo trovanje kadmijem u svijetu# u 3apanu kon'ervirano povr!e u staklenkama i limenkama@. & ve!im do'ama i'a'iva muninu# povra!anje# proljev i glavobolje# a u jako velikim M akutno trovanje. S0,1:O,0 A/&:NO; :RO(AN3A? 0ritacije oiju i ko"e? ;lavobolje? =olovi u trbuhu? Slabost i vrtoglavica? Obilno 'nojenje? %adihanost? 1roblemi u urinarnom traktu 2&;ORO-N0 EHE/:0 :RO(AN3A? 2epresije? Ote!enje jetre? %aka'ivanje imunolokog sustava? Ote!enje kromosoma? ,anjak crvenih krvnih 'rnaca? Ote!enje mo'ga >koje mo"e u'rokovati agresiju# poreme!a spavanja# 'aboravnost i glavobolje@OR;ANS/0 S1O3E(0 /OS0:RA. Organski spojevi su najopasniji oblici kositra 'a ljude. :ri?etilkositar je najotrovniji spoj kositra 'a ljude.&nato njihovoj tetnosti koriste se u velikom broju industrija# npr. u proi'vodnji boja i plastike# u poljoprivredi kro' pesticide... %abrinjavaju!e je to broj primjena organskih spojeva kositra i dalje raste unato tomu to su po'nate posljedice trovanja kositrom. Organski spojevi kositra se mogu jako dugo 'adr"avati u okoliu. (rlo su otporni i nisu u potpunosti biora'gradivi. Efekti organskih spojeva kositra na organi'am variraju ovisno vrsti tvari koja je prisutna i organi'mu koji joj je i'lo"en. Ejudi mogu apsorbirati tetne spojeve kositra kro' hranu# udisanjem ili kro' ko"u. & pravilu# crijevni trakt lake apsorbira spojeve kositra s kratkim alkilnim lancem. Spojevi trialkil?kositra obino se dobro apsorbiraju kro' ko"u. & pokusima sa takorima# 'amorcima# 'eevima i hrcima najve!a koncentracija otrova je prona.ena u jetri. ,anje koliine otrova prona.ene su u crijevima i tkivu nekih drugih organa.ANOR;ANS/0 S1O3E(0 /OS0:RA. Anorganski spojevi kositra su manje opasni 'a 'dravlje ovjeka od organskih. &disanje elementarnog kositra ne i'a'iva nikakav tetni utjecaj na ovjeka# dok du"e i'laganje praini i plinovima kositar>0(@ oksida u'rokuje benigno oboljenje plu!a do kojega dola'i nakon najmanje 3?5 godina i'lo"enosti i karakteri'iraju ga manje sjene na plu!ima koje su vidljive na slici rendgenskog 'raenja i koje ne i'a'ivaju ote!enja funkcija plu!a. Simptomi trovanja kro' probavni sustav >hranom@ su7 munina# povra!anje# proljev# grevi u "elucu# umor i glavobolja. Neki od proi'voda koji sadr"e dovoljnu koliinu kositra da i'a'ovu simptome trovanja su7 vo!ni sokovi# kon'ervirano vo!e itd. Eijeenje trovanja(0@ mo"e se reducirati i i'van satnice djelovanjem nekih sastojaka u krvi# te tada ne i'a'iva ote!enja 2NA. 3ednom kad je sustav aktiviran# i najmanji ponovni kontakt i'a'iva dermatitis. Smatra se genotoksinim# to 'nai da tvori mutacije gena# kao to su tumori. Nae tijelo ima vlastiti sustav 'a obranu od kroma. :jelesne teku!ine imaju kemikalije koje reduciraju krom prije ulaska u stanicu. :estovi koji su provedeni na dobrovoljcima kojima se jednokratno dala ve!a koliina Fr >(0@ nisu poka'ali opasnost od trovanja ve! samo tragove Fr >000@. Finkov kromat je jedan od najkancerogenijih u industriji kromata. Otopine kromata su mnogo slabije. 1utevi ulaska kroma u organi'am&20SAN3E. 2ugotrajno udisanje >3* godina i vie@ pove!ava opasnost od raka plu!a ako se skladiti u tkivima. Napada bronhije i plu!ne parenhimske stanice. Rak plu!a nastaje kadakoliina kroma pre.e obrambene mogu!nosti organi'ma. Akutno i'laganje ve!oj koliini Fr >(0@ mo"e prou'roiti kaljanje# kihanje i reakciju slinu napadu astme.&NO$EN3E & OR;AN0%A, ORAEN0, 1&:E,. &laskom u organi'am oralnim putem# krom se topi u slini ili "eluanim sokovima# te se tako uspjeno smanjuje otrovnost. Ako krom >([email protected] do crijeva mo"e se tako.er reducirati bakterijama# a jetra ima en'ime 'a njegovu redukciju. (e!e koliine mogu prou'roiti bolove# greve# ote!enja bubrega i jetre# pa ak i smrt./ON:A/: S /OVO,. /rom >(0@ u kontaktu s ko"om mo"e i'a'ivati iritaciju# posebno kod ljudi s osjetljivijom ko"om. , A N ; A N,angan je jedan od 5 najva"nijih oligoelemenata koji je potreban 'a "ivot biljaka i "ivotinja. Ako ga u tlu ili hrani nema dovoljno nastaju smetnje u radu organi'ma. & elementarnom stanju nala'i se u meteoritima# a u spojevima je vrlo rairen. :ako.er ga nala'imo u svim vrstama tla# barem u tragovima./emijski je slian "elje'u i prati ga u njegovim rudama. Od ruda samog mangana najva"nija je pirolu'it >,nOC@# a ve!u ili manju tehniku va"nost imaju jo braunit >,nCO3@# hausmanit >,n3OO@# manganit >,nO>O4@@# rodokro'it ili dijalogit >,[email protected]'vora mangana na %emlji ima relativno malo# a najve!a i'vorita nala'e se u Rusiji# 0ndiji# ;ani# 3u"noafrikoj Republici# ,aroku# =ra'ilu i na /ubi. Elementarni mangan otkrio je vedski kemiar Scheele W,nOOX ? @ i permanganati >W,nOOX ? @. Od permanganata najva"niji je kalijev permanganat >/,nOO@. :o su tamnocrveni kristali koji esto prela'e u ljubiastu boju 'bog povrinske redukcije. /alijev permanganat dobro se otapa u vodi i organskim otapalima kao to su piridin# octena kiselina# metanol i aceton. 3ako je oksidacijsko sredstvo pa se primjenjuje 'a i!enje etanola i octene kiseline# 'a proi!avanje voda i onei!enog 'raka te 'a uklanjanje ra'nih primjesa i' organskih otapala.:ehniki ist metalni mangan upotrebljava se 'a deoksidaciju bakra i bronce >manganske bronca@ i esto ga susre!emo kao jedan sastojaka ra'liitih legura. (rste elika koje sadr"e mangan odlikuju se vrsto!om# tvrdo!om# "ilavo!u# otporno!u protiv habanja# pa se upotrebljavaju 'a alate i ra'liite elemente strojevaP na primjer 'a eljusti drobilica. &nos u organi'am# djelovanje mangana,angan je u malim koliinama va"an 'a ljudski organi'am i dnevno ga se ishranom mora unositi u koliini