Rtęć i jej związki - dlaczego tak niebezpieczne?

Witajcie!

Dzisiejszy post będzie zawierał słów kilka o powszechnie, każdemu znanej RTĘCI. :)

Nie raz słyszeliśmy w dzieciństwie, żeby uważać na termometr podczas mierzenia temperatury, a kiedy już go zbijemy to najlepiej zawołać rodziców, żeby jak najszybciej posprzątać i co najważniejsze... NIE WDYCHAĆ oparów, które ulatniają się z cieczy termometru. Takie zagrożenie i jego konsekwencje doprowadziły do wprowadzenia na rynek m.in. termometrów elektrycznych, które są zdecydowanie bardziej bezpieczne. 

Dlaczego taka niepozorna ciecz może nam szkodzić?

Wszystkiego dowiecie się czytając dalszą część postu! :)

Rtęć (z ang. mercury) znajduje się w 6 okresie i 12 grupie układu okresowego.

Jako jedyny metal w przyrodzie w warunkach normalnych, występuje w formie ciekłej.

Rtęć może występować pod kilkoma postaciami, gdzie każda z nich jest trująca dla człowieka. 

Stężenie rtęci uważane za bezpieczne (czyli tzw. dawka progowa), wynosi 0,05 mg Hg na 1 m³ powietrza, dlatego też rtęć metaliczna, która została rozlana stanowi już potencjalne niebezpieczeństwo zatrucia dla człowieka. Ciekła rtęć szybko paruje, a unoszące się pary mogą być wdychane i wchłaniane przez organizm, docierając do mózgu i powodować jego uszkodzenie. 

Omawiany związek rozpuszcza niektóre metale, tworząc tak zwane amalgamaty. Od XIX w. amalgamaty srebra i cyny były stosowane m.in do wypełnienia ubytków w zębach. Jednak ze względu na wzrost przypadków zatrucia rtęcią, zaczęto odchodzić od takiego jej zastosowania. Współcześnie rtęć, pod różnymi postaciami, jest stosowana w procesach przemysłowych i podczas wytwarzania takich produktów jak: elektrody, baterie, czy katalizatory.

Nieorganiczne związki rtęci (tj. sole) są zazwyczaj rozpuszczalne w wodzie, dlatego też łatwo mogą rozprzestrzeniać się w środowisku. Warto zwrócić uwagę na tak zwaną chorobę Minamata, o której historia poniżej:

W zatoce Minamata (na japońskiej wyspie Kyushu) istniała fabryka, która od lat wytwarzała chlorek winylu (stosowany do produkcji tworzywa sztucznego, tj. poli(chlorku winylu)). Podczas produkcji tego związku stosowano katalizator - tlenek rtęci. Wszystkie zanieczyszczenia i produkty uboczne reakcji było wrzucane wraz ze ściekami do wód zatoki. Mimo, że same nieorganiczne związki rtęci mogły zostać rozpuszczone w wodzie, jednak wymieszane z innymi ściekami, osadzały się na dnie zatoki. Wszelkie organizmy żywe, w tym plankton, małe organizmy żywe a tym samym ryby, które są stałym pożywieniem człowieka, zaczęły gromadzić ten związek w swoim organizmie, co doprowadziło do bioakumulacji metylortęci. Zatrucia Japończyków nazwano właśnie chorobą Minamata. Opisana katastrofa środowiskowa doprowadziła do ok. 70 zgonów oraz blisko 2265 przypadków zatruć związkami rtęci i mimo, że firma wypłaciła odszkodowania to nawet po upływie wielu lat, ofiary zatruciem cierpiały na dolegliwości neurologiczne, tj. utrata pamięci, problemy ruchowe, czy niestabilność emocjonalną.

Przyczyną takich objawów, jak w przypadku choroby Minamata, jest fakt, że organiczne związki rtęci, tj. metylortęć, w odróżnieniu od związków nieorganicznych (np. soli rtęci), są bardzo dobrze rozpuszczalne w lipidach (inaczej: tłuszczach), w wyniku czego łatwo wnikają zarówno do mózgu, jak i do układu nerwowego. 

Jednak rtęć w różnych postaciach wywołuje różne objawy. Dlaczego?

Dzieje się tak, ze względu na sposoby ich rozprzestrzeniania w organizmie oraz w ich odmiennych właściwościach. Płynna pierwiastkowa rtęć, która dość szybko paruje, może być wdychania drogami oddechowymi. Jeśli odpowiednio duża dawka przedostanie się do organizmu, wnika tam do różnych tkanek, powodując ich uszkodzenia, a tym samym prowadząc np. do bólu głowy, a także może niszczyć dziąsła bądź zęby. 
Rtęć, która dostaje się do organizmu drogą pokarmową (np. po przegryzieniu termometru rtęciowego przez dziecko), nie jest aż tak bardzo szkodliwa, ponieważ znacznie szybko może zostać wydalona z jelit wraz z kałem, a tylko niewielka jej część może dostać się do krwiobiegu.
"Pocieszający" jest fakt, że nieorganiczne związki rtęci nie są rozpuszczalne w lipidach (tak jak w przypadku organicznych związków) i nie pokonują bariery krew-mózg, a tym samym nie doprowadzają do uszkodzenia mózgu.

Zgodnie z myślą Paracelsus'a: "Wszystkie substancje to trucizny; nie ma wśród nich żadnej, która nie byłaby trucizną. Tylko dawka odróżnia truciznę od lekarstwa". 

Dlatego też pamiętajmy, że każda substancja jest w pewnym stopniu niebezpieczna, wszystko zależy od dawki, jej postaci, czy sposobie przedostania się do organizmu.
Tym akcentem pragnę zakończyć post dotyczący rtęci i jej działania. :) 

Już niedługo kolejne posty odnośnie innych, powszechnie znanych substancji oraz garść nowego "szkolnego" materiału :) 

A może macie propozycje, o czym chcielibyście, abym napisała/poruszyła jakiś chemiczny problem? 

Zapraszam do kontaktu! 
chemia.na.6stke@gmail.com 

Miłego dnia! :)

Reakcje chemiczne - przykłady

Witajcie!

Zgodnie z obietnicą, dzisiejszy post będzie dotyczył omówienia konkretnych przykładów reakcji chemicznych, a dokładnie ich stechiometrycznego uzgadniania.

Do dzieła! :)

Przykład nr 1. Zacznijmy od jednej z najprostszych reakcji chemicznych, najbardziej rozpowszechnionych w przyrodzie, czyli od syntezy wody.

Napiszmy reakcję powstawania wody z wodoru i tlenu (bez uzgadniania współczynników stechiometrycznych):

Z załączonej reakcji możemy stwierdzić, że cząsteczka wodoru reaguje z cząsteczką tlenu tworząc cząsteczkę wody. Jednak czy powyżej zapisana reakcja jest poprawna? 

Oczywiście, że nie. Zgodnie z prawem zachowania masy, ilość substratów (czyli reagentów tych z lewej strony) musi równać się ilości powstałych produktów (czyli reagentów z prawej strony). 

W powyższym przypadku mamy:

po lewej stronie: 2 atomy wodoru + 2 atomy tlenu

po prawej stronie: 2 atomy wodoru i jeden atom tlenu ( w jednej cząsteczce wody)

2 wodory (lewa strona) = 2 wodory (prawa strona)

2 atomy tlenu (lewa strona) > 1 atom tlenu (prawa strona) 

W tym przypadku należy dokonać uzgodnienia stechiometrycznego, gdzie finalnie poprawiona reakcja powinna wyglądać następująco:

Teraz mamy następującą ilość poszczególnych atomów:

po lewej stronie: 4 atomy wodoru (2 cząsteczki x 2 atomy) + 2 atomy tlenu

po prawej stronie: 4 atomy wodoru (2 x 2 atomy) i 2 atomy tlenu 

4 wodory = 4 wodory

2 atomy tlenu = 2 atomy tlenu

Pamiętaj! przy uzgadnianiu reakcji, nie możesz zmieniać wzoru związku chemicznego (tzn. dopisywać współczynników w indeksach dolnych, gdzie popadnie ;) np. tworząc nowe związki tj. H₃O ). Natomiast możesz zwiększać/zmniejszać ilość cząsteczek (dopisywanie współczynników przed daną cząsteczką/związkiem chemicznym, tak jak zostało zrobione w powyższym przykładzie).

Przykład nr 2 Synteza NaCl (chlorku sodu), czyli powszechnie używanej soli kuchennej :)

Napiszmy najpierw reakcję chemiczną:

Powyższa reakcja oznacza, że jeden atom sodu reaguję z jedną cząsteczką (dwuatomową) chloru i powstaje jedna cząsteczka chlorku sodu - oczywiście reakcję trzeba uzgodnić ;)

Obecnie mamy:
po lewej stronie: jeden atom sodu + 2 atomy chloru
po prawej stronie: jeden atom sodu i jeden atom chloru w jednej cząsteczce chlorku sodu

1 atom sodu = 1 atom sodu w NaCl, ale
2 atomy chloru > 1 atomu chloru w NaCl

Nie zgadza się, więc uzgadniamy:

Jak to robimy?

Właśnie tak :)

Sprawdzamy, którego atomu nam brakuję i po której stronie. Skoro chloru w NaCl było za mało, to dopisujemy wielką DWÓJKĘ przed NaCl i sprawdzamy jeszcze raz ;). Po dopisaniu dwójki przed NaCl zwiększyliśmy nie tylko liczbę Cl, ale również Na, więc wracamy na początek reakcji i dopisujemy również duże DWA przed Na i teraz mamy:

po lewej stronie: 2 atomy Na + 2 atomy Cl

po prawej stronie: 2 atomy Na i 2 atomy Cl w NaCl

2 atomy sodu = 2 atomy sodu w NaCl oraz

2 atomy chloru = 2 atomy chloru w NaCl

Wszystko się teraz zgadza! :)

Przykład nr 3.  Teraz reakcja odwrotna od reakcji syntezy (tj. powstawanie bardziej złożonych związków ze związków prostych), czyli reakcja analizy (tj. rozpad związków złożonych na związki proste).

W tym przypadku mamy analizę tlenku miedzi (II) na związki proste tj. miedź i tlen.

Cząsteczka CuO rozpada się na atom miedzi Cu oraz cząsteczkę tlenu.

po lewej stronie: jeden atom miedzi i jeden atom tlenu w jednej cząsteczce CuO

po prawej stronie: jeden atom miedzi + dwa atomy tlenu

Po uzgodnieniu stechiometrycznym:

po lewej stronie: 2 atomy miedzi i 2 atomy tlenu w jednej cząsteczce CuO

po prawej stronie: 2 atomy miedzi + 2 atomy tlenu 

2 Cu (w CuO) = 2 Cu

2 O (w CuO) = 2 O

Proste, prawda?

Teraz zadanie dla Was :):

Dobierz współczynniki w następujących reakcjach:

Powodzenia! ;)

Jeżeli macie jakieś pytania odnośnie omówionego tematu, piszcie na adres: chemia.na.6stke@gmail.com

Zapraszam!

Miłego tygodnia! ;)

Come back! + nowa lekcja: REAKCJE CHEMICZNE

Wielki COME BACK bloga chemia-na-6tke.blogspot.com !!!

Kochani!

Najmocniej przepraszam wszystkich zainteresowanych, którzy śledzili moje chemiczne posty za dość spory zastój na blogu… W ostatnim czasie dość dużo działo się w moim życiu, stąd brak mojej aktywności :( Ale spokojnie, od dziś będę nadrabiać zaległości :) (a trochę się ich nazbierało).

Nowy post, po wielkim come back’u zacznę od czegoś przyjemnego, a bez czego każdy chemik, ba … każdy organizm, który żyje na tym świecie (tak - Ty też ;) ) nie mógłby funkcjonować.

Tak! Mówię oczywiście o reakcjach chemicznych!

Tylko spokojnie, nie przestraszcie się ;) Wiem, że reakcje za pewne od razu kojarzą Wam się z uzgadnianiem stechiometrycznym (lewa strona musi zawsze równać się prawej….NUDA… a w szczególności, kiedy te dwie strony nie chcą się wcale równać…). Jednak na pozór „skomplikowane” reakcje chemiczne nie są takie złe, wręcz przeciwnie, są nam niezbędne do życia.

W naszych organizmach zachodzi tysiące tego typu procesów… Kiedy spożywamy pokarmy, nasze narządy wykonują ogromną pracę, aby wszystkie niezbędne składniki (zbędne niestety też -  w końcu powiedzenie: "jesteś, tym czym jesz" nie wzięło się znikąd) odpowiednio uległy metabolizmowi i w prawidłowej postaci zostały dostarczone do naszych komórek.

Oczywiście - to nie jest lekcja biologii, więc przechodzimy do chemicznych szczegółów (w końcu po to tu jesteśmy ;))

Czym są wspomniane reakcje chemiczne??

W teorii reakcja chemiczna jest to proces, w wyniku którego z pierwotnej substancji (składników) – zwanych substratami, powstaje inna substancja/substancje (składniki), zwanych produktami. Aby doszło do powstania nowej substancji konieczne jest rozerwanie wiązań chemicznych pierwotnych substancji. Jest to warunek, bez którego reakcja chemiczna nie istnieje.

substrat/substraty -- > produkt/produkty

I to co lubimy najbardziej, czyli przykład!:

2H₂ + O₂ -- > 2H₂O

P.S. Spokojnie, później będą trudniejsze ;)

Hmm… możemy się zastanowić w takim razie, jak to jest np. z topnieniem lodu? Przecież lód to woda, więc kiedy topnieje czy wiązania cząsteczek wody również się rozrywają?

Oczywiście, że nie ;) Lód podczas topnienia zmienia swoją postać fizyczną z ciała stałego na ciecz i mówimy wtedy o przemianie fizycznej (czego w żadnym wypadku nie wolno mylić z reakcją chemiczną). Podczas przemiany fizycznej, nie dochodzi do rozerwania wiązań chemicznych, a tym samym „produkty”, które powstają pod wpływem topnienia, krzepnięcia, sublimacji itp. są wciąż tymi samymi substancjami, tylko występującymi pod inną postacią.

Wróćmy do naszych reakcji ;)

Oczywiście, żeby nie było tak łatwo, występuje kilka rodzajów reakcji chemicznych, które omówię poniżej:

1. Reakcja syntezy (łączenie) – jest to reakcja, kiedy w wyniku połączenia się dwóch, dość prostych składników, powstaje inny bardziej złożony składnik,  czyli:

A + B -- > AB

konkret:

2Na + Cl₂ -- > 2NaCl

!!! Pamiętajmy o ustaleniu współczynników stechiometrycznych (czyli liczb przy danym atomie pierwiastka), tak, aby lewa strona reakcji równała się prawej – patrz: prawo zachowania masy !!!

2. Reakcje analizy (rozkładu) – czyli reakcja odwrotna do syntezy, a mianowicie podczas analizy dochodzi do rozkładu złożonej substancji, na bardziej proste, mniejsze cząsteczki.

2CuO -- > 2Cu + O₂

3. Reakcja wymiany -  rodzaj już trochę bardziej skomplikowanej reakcji, której jak sama nazwa wskazuje polega na wymianie jednego lub kilku atomów w cząsteczce danej substancji:

AB + C -- > BC + A

(widzimy, że składnik C „wskoczył” na miejsce A i „wyrzucił” A z cząsteczki)

CuSO₄ + Fe -- > FeSO₄ + Cu

Teoria – teorią, a jak to wygląda w praktyce? Gdzie są te „słynne” reakcje?

Tak, jak mówiłam na początku – one są WSZĘDZIE!!!

Fotosynteza

Metabolizm w organizmach żywych

Przemysł

Uczucia i emocje - to także reakcje chemiczne w naszym mózgu ;)

Podsumowując moją dzisiejszą krótką lekcję dotyczącą reakcji chemicznych – pamiętajcie o tak istotnym znaczeniu, jakie dla nas stanowią omawiane procesy. Bez nich nie byłoby życia na tej planecie (i myślę, że na każdej innej też ;) ). Warto też zwrócić uwagę, na prawo zachowania masy, które pozwala na ujednolicenie wszystkich reakcji chemicznych, tak aby każdy proces rządził się takimi samymi regułami ;) (Link do praw chemicznych: https://chemia-na-6tke.blogspot.com/2016/12/podstawowe-prawa-chemiczne.html).

P.S. W kolejnym poście omówię kilka konkretnych przykładów odnośnie uzgadniania współczynników stechiometrycznych reakcji chemicznych ;)

Miłej soboty! ;)

Wesołych Świąt!

Kochani!

W tym pięknym dniu pragnę Wam życzyć:

Wesołych i Spokojnych Świąt Bożego Narodzenia,
spędzonych w rodzinnym gronie.
Sukcesów w życiu, samych dobrych chwil oraz
spełnienia wszystkich planów w nadchodzącym Nowym Roku ! :)

Wszystkiego co dobre i najpiękniejsze życzy: chemia-na-6tke.blogspot.com. :)

Cyjanek, czyli co kryje się w gorzkich migdałach.

Od wieków, trucizny były używane do egzekucji, morderstw i zabójstw, włączając w to działania wojenne. Substancje te mogą być zarówno pochodzenia naturalnego, wytworzone przez rośliny, zwierzęta czy mikroorganizmy ( np. atropina wytwarzana przez roślinę nazywaną pokrzyk wilcza jagoda czy nawet nikotyna "produkowana" przez tytoń) bądź pochodzenia syntetycznego, wytwarzana przez człowieka w wyniku działań przemysłowych czy w laboratoriach podczas działań badawczych. Wiele związków chemicznych, które mogą wykazywać właściwości toksyczne,są produktami końcowymi wielu procesów przemysłowych, np gazy czy żrące kwasy. Związki chemiczne powinny być wykorzystywane zgodnie z przeznaczeniem, ponadto nigdy nie można zakładać, że są bezpieczne.

Taką substancją jest powszechnie znany i bardzo niebezpieczny cyjanek , a głównie cyjanek potasu.

wzór strukturalny cyjanku potasu (KCN)

Cyjanek potasu jest krystalicznym, białym proszkiem, łatwo rozpuszczalnym w wodzie, ulegający częściowo hydrolizie. Stopniowy rozkład pod wpływem wilgoci sprawia, że ma wyraźny zapach gorzkich migdałów, jakim odznacza się wydzielający cyjanowodór.

Toksyczne działanie cyjanku potasu polega na wiązaniu się z hemoglobiną (a ściślej mówiąc z żelazem występującym w hemoglobinie),a tym samym powoduje blokowanie wiązania się tlenu i rozprowadzaniem tlenu układem krwionośnym do narządów ciała. W wyniku tego dochodzi do niedotlenienia organizmu i w rezultacie do śmierci...

Dla cyjanków wartość dawki zabijającej połowę populacji, czyli tak zwane LD50 wynosi 1mg/kg masy ciała,co oznacza, że dla dorosłego jest to około 60-70 mg, zaś dawką, która zabija każdego wynosi 100-150 mg - mniej niż łyżeczka.

Drugim ważnym związkiem z rodziny cyjanków jest cyjanowodór, inaczej nazywany kwasem pruskim. Cyjanowodór jest cieczą bezbarwną , o zapachu gorzkich migdałów i należy do najbardziej gwałtownie działających trucizn, gdzie dawka śmiertelna wynosi ok.  50 mg, a śmierć może nastąpić w bardzo krótkim czasie. Cyjanowodór w stanie czystym służy głównie jako środek do tępienia insektów.


Ciekawe!!!
Naturalnym źródłem cyjanków są migdały oraz pestki brzoskwini i moreli, rzadziej wiśni i czereśni. Teoretycznie dawka śmiertelna dla dorosłego człowieka to ok 50-60 migdałów, natomiast w przypadku dziecka może to być nawet 10 migdałów...

Trochę historii...

Kiedy słyszę o tej bardzo niebezpiecznej truciźnie, jaką jest cyjanek, od razu kojarzy mi się jedna postać - Rasputin. Dlaczego??

Wiele osób zapewne słyszało o tej historii i jego "nieśmiertelnej" naturze. Dlaczego, aż tak zapadło to w pamięć? Może ze względu na fakt, że akurat Rasputin przeżył otrucie cyjankiem, postrzelenie i pobicie, a ostatecznie został utopiony...

Pytanie, jak można spożyć cyjanek w ilości śmiertelnej a mimo tego, dalej żyć i funkcjonować, jak gdyby nic się nie stało? Czytając kryminały bądź inne książki, gdzie wątek dotyczy otrucia jednego z bohaterów, w większości przypadkach stykamy się właśnie z otruciem cyjankiem. Więc jak to możliwe, że jednak ktoś tego uniknął? 

Spójrzmy na cały obraz tej historii...

Historia dotyczy początku XX wieku. Grigorij Rasputin był ulubieńcem carowej Rosji Aleksandrii, która zawdzięczała jemu leczenie i opiekę nad swoim chorym na hemofilię synem. Z biegiem lat, Rasputin wzmacniał swoją posadę i władzę, co zaczęło niepokoić rosyjskich arystokratów. Podjęto decyzję o "usunięciu" Rasputina. Spiskowcy zwabili swoją "ofiarę" do pałacu księcia pod pretekstem spotkania towarzyskiego, spożywania wina i ciasta czekoladowego, za którym wręcz przepadał. Jednak owe ciasto zostało nasączone cyjankiem potasu, który ponadto został dodany do wina, w celu zwiększenia dawki i pewności, że trucizna zadziała.. Jednak ku wielkiemu zdziwieniu, po spożyciu Rasputin dalej funkcjonował i rozmawiał..

Dlaczego cyjanek nie spowodował natychmiastowego zatrucia i śmierci Rasputina??

Istnieje na to wiele wytłumaczeń, a mianowicie:

Przypuszcza się, że powodem braku reakcji na truciznę był niedobór kwasu w jego żołądku, w wyniku czego ograniczyło to wytwarzanie cyjanowodoru z cyjanku potasu, który zatruwałby organizm. Jednak nie jest to wystarczający dowód, ponieważ sam cyjanek potasu również powinien zadziałać śmiertelnie. 

Inną przyczyną jest fakt, że został on podany z jedzeniem i winem, co mogło opóźnić jego wchłanianie

Najbardziej prawdopodobne jednak jest to, że cyjanek został zobojętniony i rozłożony do nieszkodliwych produktów. Odpowiednia kombinacja pożywienia w żołądku oraz soli powstałych w wyniku rozkładu cyjanku doprowadziła do przyjęcia zabójczej dawki bez skutków śmiertelnych.

Miał szczęście??

Nie do końca.. Książę, który gościł Rasputina, nie wytrzymał presji i zagrożenia z jego strony, postanowił go zastrzelić, celnie trafiając w plecy. Również bez skutku.. Rasputin odzyskał przytomność i zaatakował księcia. Po chwili jednak, został on obezwładniony przez zgromadzonych, pobity, w wyniku czego stracił przytomność a następnie został zaniesiony i wrzucony do rzeki...

Jednak powodem śmierci nie było owo otrucie, postrzelenie czy pobicie.. Oględziny ciała ujawniły, że w wyniku wrzucenia do wody odzyskał on przytomność i próbował się uwolnić, jednak bez powodzenia... Ostateczną przyczyną śmierci było utonięcie...

Kolejna sytuacja...

Innym znanym wydarzeniem historycznym, gdzie używano cyjanek, a dokładniej lotny cyjanowodór, było unicestwienie w czasie II wojny światowej ludzi w komorach gazowych. Naziści w obozach tj. Auschwitz, do wypełniania komór używali środka owadobójczego, tak zwanego Cyklon B, z którego uwalnia się cyjanowodór (HCN). Właśnie ten związek był wtedy "narzędziem" do zabijania tysięcy ludzi...

Wykrywanie i leczenie zatrucia
Osoba zatruta cyjankami zazwyczaj jest znaleziona z delikatną pianą wokół ust, które stają się nietypowo jaskrawo czerwone, ponadto wydzielające zapach gorzkich migdałów (zbliżone do zapachu  marcepana). Póki ta osoba żyje istnieje szansa na odtrucie...
Leczenie i odtrucie ofiary polega na usunięciu cyjanku z krwi i wspomaganiu naturalnego procesu odtruwania. Możliwe jest to poprzez podanie tiosiarczanu sodu w postaci zastrzyku, co przyspiesza proces odtruwania. Jednak nie zawsze ten sposób wystarczy...
Ze względu na fakt, że wiązanie cyjanków w organizmie z enzymami jest odwracalne, ich usuwanie jest możliwe i skuteczne. Można to osiągnąć poprzez podanie czynnika chelatującego, który silniej wiąże się z danym enzymem niż cyjanki, co spowoduje "odrzucenie" cyjanków przez enzym i wydalenie trucizny razem z moczem.
Jeżeli natomiast czynnik chelatujący jest niedostępny, można podać osobie zatrutej azotyny. Wynika to z faktu, że cyjanki łączą się tylko z utlenioną formą hemoglobiny. Zastosowanie azotynów spowoduje, że hemoglobina zostanie przeprowadzona do postaci utlenionej , a wówczas cyjanek połączy się tylko z powstałą postacią. 


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Źródła:
J. Timbrell, Paradoks trucizn. Substancje chemiczne przyjazne i wrogie. Wydawnictwo WNT, Warszawa, 2013
A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa, 2006.

Arsen i jego związki :)

Witajcie w Nowym Roku ! :)

Pierwszy post w roku 2017 zacznę od omówienia i przedstawienia ciekawych rzeczy na temat arsenu i jego związków.

Dlaczego akurat arsen?

Wiele osób za pewne słyszy w filmach , książkach a może i nawet wiadomościach o zatruciu arsenem, bądź otruciu arszenikiem. Ze względu na swoją ciekawą naturę i "powszechność" wybrałam właśnie arsen. :)

Arsen jest pierwiastkiem występującym w 15 grupie i w 4 okresie układu okresowego, dlatego też należy do grupy azotowców, które obejmują całą 15 grupę.

 

W ostatnim czasie występuje ogromne zainteresowanie arsenem i jego związkami, jednak nie ze względu na jego zastosowanie, ale w wyniku jego toksyczności.

Największym problemem jeśli chodzi o zagrożenie środowiska związkami arsenu jest jego zbyt wysokie stężenie w wodach naturalnych, które stosowane są do celów spożywczych przez ludzi. Źródła podają, że w wielu rejonach świata stężenie arsenu w wodach studziennych, które są podstawą do zaopatrzenia ludności, zawierają arsen, którego stężenie może wynosić nawet do kilku mg/dm3...Natomiast WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) zaleca spożywanie wody o stężeniu arsenu nie przekraczającym 0,01 mg As/dm3.

Zaskakujące...

Zagrożenie skażeniem arsenem ma zarówno charakter naturalny jak i antropogeniczny ( spowodowane działaniem człowieka). Jakie są źródła arsenu w wodzie i środowisku?:

• procesy produkcyjne ( hutnictwo miedzi, niklu, cynku, ołowiu)
• spalanie paliw węglowych (energetyka, ciepłownictwo)
• stosowanie (w przeszłości, ale możliwe że i obecnie...) herbicydów, oprysków owoców, środkach insektobójczych (zawierających arsenian ołowiu), chwastobójczych (arsenian sodu bądź miedzi) oraz środków ochrony drewna.

Wymienione przyczyny są obecne na całym świecie. A jak to wygląda w Polsce? U nas budzi to coraz większe zainteresowanie, ze względu na rozwój i coraz większe stosowanie węgla kamiennego i brunatnego jako paliw energetycznych. Regionem, którego zagrożenie arsenem dotyczy najbardziej w  Polsce jest Dolny Śląsk, głównie obszar zagłębia miedziowego.

Jakie negatywne skutki niesie ze sobą zatrucie arsenem??

Wszystkie związki arsenu, w mniejszym bądź większym stopniu, posiadają właściwości protoplazmatyczne , co znaczy , że niszczą ściany komórkowe bakterii , a ponadto mają właściwości rakotwórcze.

Toksyczność arsenu zależy od formy w jakiej występuje i w jakiej może być przyswajany.

Ważny jest fakt, że nieorganiczne związki arsenu są dużo bardziej toksyczne niż związki organiczne a oprócz tego, nieorganiczne związki arsenu (III) są bardziej szkodliwe niż arsenu (V).

 

Toksyczność arsenu jest następująca ( od najbardziej toksycznego do najmniej) :

 

Natomiast dawki śmiertelne w mg/kg masy ciała zostały zestawione w tabelce, dla przykładowych związków arsenu :) :

Stężenie arsenem jest poważnym problemem dla wielu krajów, w tym głównie Bangladeszu oraz USA, Australii , Finlandii, Argentynie, Chile, Węgrzech, Meksyku, Peru oraz Tajlandii..

Ostre zatrucie arsenem powoduje zaburzenie ze strony układu nerwowego, ostre podrażnienia żołądkowo-jelitowe oraz obniżenie ciśnienia krwi. Natomiast osoby , które "regularnie" i stopniowo są skażane związkami arsenu, objawy mogą wystąpić po kilku latach w postaci nowotworów skóry, płuc , nerek, wątroby a nawet pęcherza moczowego.

Ciekawy jest fakt, że osoby które są w długim czasie narażane na zatrucie arsenem w małych ilościach mogą wykazać odporność na arsen. Pewien minimalny odsetek ludzi posiada właśnie taką wrodzoną odporność na pochodne arsenu.. :)

Pytanie, skąd możemy poznać zatrucie arsenem, skoro objawy mogą być mylone z wieloma innymi chorobami?

Arsen w organizmie człowieka można wykryć bez problemu. W roku 1836 został opracowany tak zwany test Marsha, który stosowanie przez wiele lat, obecnie natomiast stosowana jest analiza rentgenowska oraz spektrometria mas. Są to bardzo czułe metody , o których więcej powiem w przyszłości :) Bardzo "pomocny" jest fakt, że arsen długo występuje w tkankach organizmu, w tym głównie we włosach, dlatego też wykrycie arsenu i stwierdzenie czy dana osoba została otruta związkami arsenu, może mieć miejsce długo po śmierci ofiary.

 

Ciekawostka!

W takim sposób postąpiono z Napoleonem w celu stwierdzenia czy został on otruty jak sam twierdził.

Jak to się działo??

Napoleon zmarł na Wyspie Świętej Heleny, podejrzewał on , że został otruty i jak historia głosi mówił: "umieram zabity rękami mych wrogów". W tamtych czasach główną trucizną stosowaną był właśnie  arsen. Dzięki zachowaniu pukli włosów Napoleona dokonano badań pod kątem występowania arsenu we włosach. Prawdą jest w niektórych próbkach arsen został wykryty z dużą pewnością i w znacznym stężeniu. Ponadto sekcja zwłok wykazała, że w jego żołądku występował nowotwór..Jednak czy świadczy to o tym, że został on umyślnie otruty? Jest wiele wyjaśnień, a mianowicie: 

1. Wykryte wartości stężenia wynoszące do 11 ppm są zbliżone do stosowanie arsenu w celach leczniczych, np podczas leczenie w tamtych czasach znanym roztworem Fowlera,zawierającym arsen, stosowanym jako środek wzbudzający apetyt i przeciwgorączkowy. Środek ten był powszechny w tamtych latach, więc prawdopodobieństwo spożywania tego roztworu przez Napoleona jest znaczne.

2. Kolejnym wyjaśnieniem jest fakt, że tapeta i draperie budynku, w którym mieszkał Napoleon były zabarwione pigmentami, m.in. zielenią Scheel'a, która zawierała arsenian miedzi. W wilgotnych warunkach, w obecności pleśni, barwnik ten uwalnia lotny organiczny związek arsenu- metyloarsynę o silnie trującym działaniu.

Dlatego też wiele wskazuje na to, że Napoleon był zatruty arsenem i zawierał jego znaczne ilości w organizmie, jednak nie było to spowodowane otruciem jego przez osoby trzecie, lecz nieumyślne spożywanie arsenu w różnych postaciach.

Widzimy, że arsen jest związkiem bardzo powszechnym kiedyś jak i dziś. Jednak rozwój nauki i technologii pozwolił na uświadomienie ludzkości , że związki arsenu w mniejszym bądź większym stopniu są toksyczne. W obecnej chwili ważna jest analiza specjacyjna arsenu, tzn. oznaczanie różnych form tego pierwiastka w środowisku w celu kontrolowania jego stężenia w wodach, glebach, żywności. 

Jak widzimy skutki używania produktów zawierających arsen tj. pestycydy, środki ochrony drewna i inne mogą mieć długotrwałe działanie i negatywne skutki dla dalszych pokoleń..

A tak wyglądają przykładowe związki arsenu : :)

Arszenik ( tlenek arsenu (III) )

Arsen

Arsenian (III) sodu

 

 

 

 

Życzę miłego dnia i zapraszam do śledzenia kolejnych wpisów! :)