Кобальт, нікель

Кобальт і нікель, що мають однакову щільність (8,9 г/см), широко використовуються в сучасних промислових технологіях. При високому вмісті їх в довкіллі ці елементи можуть поступати в підвищених кількостях в організм людини. Викликаючи отруєння з тяжкими наслідками.

Кобальт, Со, метал, температура плавлення +1494⁰С, феромагнетик, точка Кюрі + 1121 С. Кобальт - компонент магнітних високоміцних, твердих та ін. сплавів; радіоактивний ізотоп кобальт - 60, є джерелом гамма випромінювання (кобальтова гармата). Кобальтові руди містять кобальту в руді від тисячних і сотих доль до 4%. Руди миш'якові, сірчисті і окислені. Світові запаси близько 10 млн. тонни. Головні добувні країни: Конго, Замбія, Австралія, Канада, Філіппіни. Він є біоелементом, який бере активну участь у ряді біохімічних процесів. Проте надмірний його вступ викликає токсичний ефект з різними ушкодженнями в системах окислювальних перетворень. Цей ефект обумовлений здатністю кобальту вступати в зв'язок з атомами кисню, азоту, сірки, в конкурентні стосунки із залізом і цинком, що входять до складу активних центрів багатьох ферментів. З'єднання кобальту мають сильну окислювальну комплексообразовательну здатність. При вступі в легені, в процесі дихання, основна маса кобальту виводиться з легенів в кров порівняно швидко, а що залишилася - 10% від тієї, що поступила - має період напіввиведення - декілька років. Кобальт і його з'єднання можуть проникати через шлунково-кишковий тракт при заковтуванні пилу, з питною водою, при вживанні медикаментозних засобів, зокрема вітаміну В12_. Відносно швидкості сорбції чистого кобальту, його оксидів і солей в шлунково-кишковому тракті зведення суперечні. У одних дослідженнях відмічено слабке всмоктування (11 - 30%) навіть добре розчинних солей кобальту, в інших вказано на високу сорбцію солей кобальту в тонкому кишечнику (до 97%) у зв'язку з хорошою їх розчинністю і нейтральною і лужною середовищах. На рівень сорбції впливає також величина дози, пероральної, що поступила: при малих дозах сорбція більша, ніж при великих.

Нікель, Nі, метал, температура плавлення +1455°С, він компонент легованих сталей, жаростійких, корозійностійких, надтвердих, магнітних та ін. сплавів, конструкційний матеріал для ядерних реакторів, хімічної апаратури, електродів, матеріал покриття на сталі, чавуні, алюмінії та ін. Нікелеві руди містять нікелю 0,25 - 4,5%. Світові запаси близько 100 млн.т. Головні добувні країни: Канада, Австралія, Індонезія, Філіппіни, ЮАР. З'єднання нікелю переважає у біологічних середовищах, утворюючи різні комплекси хімічними компонентами останніх. Гранично допустима середньодобова концентрація нікелю в повітрі 0,0002 мг/м³, ГДК у воді річок, водосховищ санітарно-побутового використання 0,1 мг/л, в ґрунті 4 мг/кг. Через легені нікель може поступити у вигляді пилу чистого металу, його оксидів і солей разом із забрудненим ними повітрям. Джерелом нікелю є також сигаретний дим. Газоподібні з'єднання нікелю, зокрема карбоний нікелю - N₁(С)₅, абсорбуються в легені і затримуються в організмі у більших розмірах, ніж інші з'єднання. Він же має подразливу дію на легені, викликаючи іноді їх набряк. Що поступив в легені карбоний нікелю частково виводиться з них в процесі дихання. Металевий нікель і його оксиди з шлунково-кишкового тракту всмоктуються повільніше, ніж його розчинні солі. Нікель, що поступив з водою, абсорбується легше, ніж що входить у вигляді комплексів до складу їжі.

В цілому кількість нікелю, що всмоктався з шлунково-кишкового тракту, складає 3 - 10%. У його транспорті беруть участь ті ж білки, які зв'язують залізо і кобальт.

Нікель в крові знаходиться у вигляді комплексів з низько молекулярними з'єднаннями, зокрема з амінокислотами, в основному з гістидином, альбуміном, а також із специфічним білком, названим нікелепіазміном. З крові нікель проникає в тканини за участю металотеоніінів, найбільш поширеним металом в організмі є нікель. У організмі людини нікель входить до складу деяких ферментів. Його виявляють постійно в рибонуклеїновій кислоті (РНК), що може бути пов'язано з онкогенністю нікелю. Близько 50% нікелю відкладаються у внутрішніх органах і крові, 30% - в м'язах і жировій тканині., 15% - в кістках і сполучній тканині. Він виводиться з організму через шлунково-кишковий тракт і через бруньки. При інгаляційному вступі розчинних з'єднань нікелю виведення відбувається в основному через бруньки. Нерозчинні з'єднання нікелю навіть при різних шляхах вступу у більшій кількості виділяються через кишечник.

Цинк

Цинк, Zn, метал, температура кипіння 419,58 °С, матеріал покриття на залозі і сталі, компонент латуні, бронзи і інших сплавах, його використовують в хімічних джерелах струму, виробництва пергаментів (цинкові білила) та ін. Сплав цинку з міддю (латунь) відомий з глибокої старовини.

Цинку оксид, ZnО, кристали, температура плавлення 1957°С. Це пергамент (цинкове білило), компонент космічних препаратів, в'яжучий засіб в медицині, напівпровідник матеріалів, каталізатор синтезу метанолу.

Гранично допустима концентрація у воді річок і водосховищ санітарно-побутового використання 0,1 мг/л, в ґрунті 23 мг/кг

Цинк відноситься до елементів таким, що має стан окислення +2, є сильним відновником. Солі цинку добре розчиняються у воді. При вступі їх у вигляді порошків спостерігається затримка в організмі на деякий час з подальшим поступовим попаданням в кров і поширенням в організм. Цинк може викликати «цинкову» (ливарну) лихоманку. Характер поразки легенів(по клінічних, структурних проявах) може бути різним залежно від дози і тривалості дії. Можливий розвиток емфіземи, набряку легенів і канцерогенезу. Цинк може також потрапляти в організм через шлунково-кишковий тракт. Абсорбція досягає 50 % від введеної дози. На рівень абсорбції робить вплив кількість цинку в їжі і її хімічний склад. Знижений рівень стусана в їжі сприяє збільшенню абсорбції цього металу до 80% від введеної дози. Збільшенню абсорбції цинку з шлунково-кишкового тракту сприяє білкова дієта, пептиди і деякі амінокислоти, які, ймовірно, утворюють халатні комплекси з металом. Високий вміст фосфору і міді в їжі знижує абсорбцію цинку. Найактивніше цинк всмоктується в дванадцятипалій кишці і верхній частині тонкого кишечника.

Мідь

Мідь, Сu, рожевувато-червоний метал, температура плавлення 1083,4°С. Міститься в земній корі (4,7 - 5.5%) * 10,3% по масі. Мідь - головний метал електроніки, оскільки є відмінним провідником; її використовують також в машинобудуванні, транспортній і побутовій техніці, для виготовлення теплообмінної апаратури, художніх виробів та ін. Крім того, з'єднання міді як мікроелемента застосовують в медицині для лікування найрізноманітніших хвороб - рахіту, виразкової хвороби. Захворювань шкіри, токсикозу вагітних і так далі. Найважливіші сплави міді - бронза, латунь, мельхіор. Мідь людина використовує ще з античних часів. Мідні руди містять 0,3 - 2% (прожилково-вкрапленні руди), 1 - 6% (мідисті піщаники і сланці). Світові запаси близько 1 млрд. т. Головні країни, що добувають США, Перу, Канада. Замбія. Конго.

Мідний колчедан (халькопірит) - найпоширеніший мідний мінерал, сульфіт міді і заліза, мідна руда. Утворює латунно-жовті зернисті маси, рідше кристали або ниркоподібні агрегати. Твердість 3,5-4; щільність 4,2 г/см³. Головні добувні країни Німеччина, Канада, Іспанія, США, Чилі, Росія, Казахстан.

Мідний купорос (сульфат міді), СuSО₄SН₂О, блакитно-сині кристали, температура плавлення +95,88С. Зустрічається в природі у вигляді мінералу. Його застосовують як потраву при фарбуванні, для консервації деревини, як пестицид, антисептик і в'яжучий лікарський засіб, пігмент, для вироблення шкір, при флотації, в гальванотехніці, фотографії і ін.

ГДК міді в атмосфері населених пунктів 0,002 мг/м³, у воді річок і водосховищ 0,1 мг/л, в ґрунті 3 мг/кг

Мідь в крові знаходиться в зв'язаному з білками стані. Основною формою міді в тканинах є двовалентна мідь, яка створює найміцніші комплекси з білками. Мідь може вступати в з'єднання з різними амінокислотами. При надмірному надходженні міді в організм з її високою біохімічною активністю відбуваються серйозні порушення в обміні речовин, що проявляються в токсичних ефектах. Існують конкуренція і негативний вплив цинку, марганцю, нікелю на обмін міді.

Олово

Олово, метал, температура плавлення +118,7°С. Олово - компонент бронзи, латуні, бабіту та ін. сплавів, матеріал захисних покриттів на металах, з нього виготовляють посуд, художні вироби та ін. Відомий з давніх часів.

При вступі олова через легені у вигляді пари або пилу воно не викликає сильних отруєнь, але, відкладаючись в легенях. Сприяє розвитку сполучної тканини за типом пневмоконіотичного процесу. Останні називаються станнозом, він має доброякісну течію і не змінює різко функціонального стану легеневого апарату. Такі з'єднання спостерігали при дії оксиду олова. Проте у плавильників заводів, що виробляють олово, часто розвивалися явища хронічного бронхіту і емфізема. З віком олово накопичується в легенях, очевидно, у зв'язку з повільним всмоктуванням в кров і хронічною ретенцією при вступі його в процесі життя людей, що піддаються поступовій дії цього металу. Олово може в помітних кількостях поступати в шлунково-кишковий тракт при вживанні їжі, особливо соків, у разі зберігання в посуді, що містить олово у складі сплавів, з яких вона виготовлена. Нерозчинні з'єднання олова майже не зсисаються в шлунково-кишковий тракт, але і розчинні з'єднання абсорбуються дуже слабо і переважно у вигляді з'єднань з білками. При цьому солі двовалентного олова всмоктуються легше і у великих кількостях в порівнянні з чотиривалентним оловом.

Миш'як

Миш'як, Ас, не метал, сірого, жовтого або чорного кольору, температура плавлення +817°С, переганяється при температурі +615°С. Він використовується при отриманні напівпровідникових матеріалів (арсенід галію та ін.), лікарських засобів. За старих часів його використали як отруту. Миш'якові руди містять миш'яку від 2 - 10%. Зустрічається головним чином в комплексі з рудами кольорових і благородних металів. Головні добувні країни: США, Мексика та ін. ГДК в питній воді 0,05 мг/л.

Наслідками дії миш'яку на організм людини є ракові захворювання шкіри, інтоксикація, периферичні неврити. Джерела; забруднення ґрунту, води, протравлене зерно.

Кадмій

Кадмій, Сd, метал, температура плавлення +321,1°С. Кадмій використовується для нанесення антикорозійних покриттів на метали, виготовлення електродів, отримання пігментів, напівпровідникових матеріалів, як компонент антифрикційних сплавів, для виготовлення аварійних і регулюючих стержнів ядерних ректорів. ГДК в ґрунті 1 мг/кг. Наслідку дії на організм людини - цироз печінки, порушення функцій нирок, протеїнурія.

Талій

Талій, Тl, метал. Вступ талія з навколишнього повітря відбувається при вдиханні пари оксидів менше металевого талія, летючість якого виражена слабо, а також пилу оксидів і солей цього металу. Через слизові оболонки дихальних шляхів і альвеолярні стінки добре розчинні солі талія проникають легко. Талій хоча і рідкісний елемент, але у зв'язку з широким застосуванням в електронній, хімічній промисловості і сільському господарстві в якості функціональних і зооцидних препаратів може значною мірою забруднювати довкілля. Потрапляючи в шлунково-кишковий тракт, розчинні солі талія дуже швидко проникають в кров і розносяться в органи і тканини, нерозчинні солі талія практично не всмоктуються при пероральному шляху вступу. Талій у вигляді різних з'єднань легко проникає через неушкоджену шкіру. Карбонат талія має подразливі дії, викликаючи некроз епідермісу, набряк і інфільтрацію дерми.

Талій частково зв'язується альбуміном і іншими білками крові, але переважно знаходиться у вигляді вільних іонів. З крові він розподіляється в різні органи і тканини. Після перорального вступу талій виявляють переважно в шлунково-кишковому тракті, печінці, кістковому і головному мозку, легенях, надниркових залозах, селезінці, бруньках, м'язах і волоссі. Тривалість збереження в тканинах невелика, період напіввиведення складає 3-4 доби. З часом відбувається перерозподіл талія в організмі.

Хром

Хром, Сг, метал, температура плавлення +1890°С. Компонент сталей, жароміцних сплавів, матеріал покриттів на металах. Використовується у виробництві вогнетривів, пігментів, дубителів шкіри, магнітних матеріалів та ін.

Хромові руди (хроміти), містять Сг₂О₃ від 25% (бідні), до 62% (багаті). Світові запаси понад 4 млрд. тон. Головні добувні країни: ЮАР, Туреччина, Фінляндія, Індія, Зімбабве, Казахстан.

ГДК хрому в ґрунті 0,005 мг/кг; в повітрі населених пунктів - максимально разова і середньодобова 0,0015 мг/м³; у питній воді: хром (загальний) 0.5 мг/л, хром - 4 - 0,05 мг/л.

Хром і його з'єднання легко долають шкірний бар'єр. При низькому вмісті зміст хрому (III) і хрому (IV) поступають шкірним шляхом і однакових кількостях, але при більш високих концентраціях швидкість проникнення через цей бар'єр для хрому (IV) зростає в 2 рази. Різні з'єднання хрому виділяються з організму через кишечник, бруньки, з грудним молоком. Так з'єднання хрому (VI) перевершують за швидкістю виділення хрому (III). Більше розчинний хлорат натрію виділяється переважно через бруньки, а слаборозчинний хлорид хрому - кишечником і нирковими шляхами.

Поиск по сайту: