Antimoniu

Antimoniul este cunoscut din cele mai vechi timpuri și este folosit și pentru vitralii. Este un metal alb-argintiu cu un timp de înjumătățire lung, bioacumulativ și toxic în organism. Conduce slab electricitatea și căldura. Nu este combustibil. Se află într-un ciclu continuu între sol, atmosferă, suprafață și apele subterane. De la limitarea azbestului, 2 până la 7% din antimoniu a fost găsit în plăcuțele de frână auto. În doze mici, provoacă dureri de cap, amețeli și depresie. În doze mari, duce la vărsături frecvente și violente, care se pot termina cu moartea în câteva zile. Consumul prelungit sau inhalarea pot provoca probleme cardiace și pulmonare, dureri articulare și musculare, dureri de stomac, diaree, vărsături și ulcere gastrice. Studii de cancerigenitate.

Nume: Antimoniu

Nume englezesc: Antimoniu
Notă: Sb
Numărul de înmatriculare: 51
Numar CAS: 7440-36-0

Expresii R:

R36: Iritant pentru ochi.
R37: Iritant pentru sistemul respirator.
R38: Iritant pentru piele.

S propoziții

S26: În caz de contact cu ochii, clătiți imediat cu multă apă și solicitați sfatul medicului. întoarce.
S27: Scoateți imediat toate hainele contaminate.
S28: Dacă substanța a intrat în piele,. se spală imediat cu mult (care trebuie specificat de producător).
S29: A nu se goli în canalizare.
S30: Nu amestecați niciodată cu apă.
S33: Protejați împotriva descărcărilor statice.
S35: Acest material și recipientul său trebuie aruncate într-un mod sigur.
S36: Purtați îmbrăcăminte de protecție adecvată.
S37: Purtați mănuși adecvate.
S39: Purtați protecție pentru ochi/față.

Denumire: Trioxid de antimoniu; Sb2O3

Nume englezesc: Trioxid de antimoniu

Expresii R:

R40:Dovezi limitate ale unui efect cancerigen.

Propoziții S:

(S2): A nu se lăsa la îndemâna copiilor.

S22: Nu respirați praful.

S36: Purtați îmbrăcăminte de protecție adecvată.

S37: Purtați mănuși adecvate

Antimoniul este cunoscut din cele mai vechi timpuri și este folosit și pentru colorarea sticlei [1]. Este un metal alb-argintiu cu un timp de înjumătățire lung, bioacumulativ și toxic în organism. Conduce slab electricitatea și căldura. Nu este combustibil. Se află într-un ciclu continuu între sol, atmosferă, suprafață și ape subterane [2]. Se cunosc mai multe modificări (alotropice) cu proprietăți fizice diferite. În plus față de forma sa semi-metalică răspândită alb-argintiu, este cunoscută și forma sa nemetalică instabilă, galbenă și neagră.

Antimoniul (Sb2S3) și valentinita (Sb2O3) au fost descoperite în minerale. În întreaga lume aprox. Din aceasta se produc 53.000 de tone în fiecare an. Principala sa zonă minieră este China, precum și volume mult mai mici de minerit antimoniu în Africa de Sud, Tadjikistan și Bolivia. Antimoniul din antimoniu este produs prin reducere sau prăjire cu fier și apoi prin reducere cu carbon.

Cele mai frecvente modificări și compuși ai săi

Bromură de antimoniu (SbBr3)
Clorură de antimoniu (SbCl3)
Oxid de antimoniu (Sb2O5)
Antimoniu florid (SbF3)
Ioduri de antimoniu (SbI3)
Sulfat de antimoniu (Sb2 (SO4) 3)
Hexafluorantimonit de sodiu (NaSbF6)

De la restricționarea azbestului, 2 până la 7% din antimoniu a fost găsit în plăcuțele de frână ale autovehiculelor. În ultimii ani, concentrația de antimoniu în aerul din centrul orașului Budapesta a crescut cu 50–100% [21], concentrația în fracția de dimensiune respirabilă este de obicei de 16 ng/m 3. Este un ordin de mărime mai mic decât concentrația admisibilă (200 micrograme/m 3) conform EPA SUA în aerul așezărilor. Potrivit cercetătorilor Universității Eötvös Loránd, sursa antimoniului este plăcuțele de frână ale vehiculelor rutiere. Rata de uzură a plăcuțelor de frână este de aproximativ 15 mg pe kilometru pentru autoturisme, abrazivul este de aprox. 30% din el este eliberat în aer sub formă de praf în aer.

Astăzi, 90% din sticlele PET sunt fabricate cu ajutorul unui catalizator trioxid de antimoniu. Studiile au arătat că antimoniul se dizolvă din sticlele de pilule în apa stocată în acesta. Conform studiilor daneze, pe lângă efectele asupra mediului, dizolvarea antimoniului este facilitată și de conținutul de acid al fluidului stocat, cum ar fi sucurile care conțin acid citric [22]. Un studiu realizat de Universitatea din Copenhaga a măsurat conținutul de antimoniu a 42 de sucuri (de exemplu, căpșuni, coacăze negre, zmeură, cireșe). Într-un eșantion, concentrațiile de antimoniu s-au dovedit a fi de 17 ori mai mari decât cele publicate anterior. Cel mai înalt nivel de contaminare, care a depășit limita recomandată de UE de 5µg/l pentru apă potabilă, a fost găsit la coacăze negre. Totuși, această concentrație nu a atins nici valoarea limită pentru alimente.

Antimoniul de înaltă puritate este un semiconductor utilizat la fabricarea diodelor și a detectoarelor cu infraroșu [4].

Aliajele sale sunt utilizate în elemente care conțin plumb pentru lipire, foi metalice și țevi metalice. Crește foarte mult duritatea plumbului atunci când este aliat, care este utilizat în principal în baterii. Plumbul amidonat se găsește în muniția armelor de foc de calibru mic, în teaca de protecție a cablurilor. Deși foarte fragilă în sine, are multe utilizări ca aliaj.

Trioxidul de antimoniu are o rezistență la foc foarte eficientă, deci a fost folosit de mult timp în îmbrăcăminte, jucării pentru copii, mașini și huse pentru scaune pentru aeronave. Mulți alți derivați ai antimoniului (în principal sulfuri, oxizi, triclorură de antimoniu și antimonat de sodiu) sunt folosiți în industria ceramicii și sticlei ca emailuri sau coloranți, pigmenți. Tartratul de antimonil de potasiu hidratat (KSbC4H4O7 * 0,5H2O) a fost folosit anterior ca emetic, dar doza terapeutică este foarte apropiată de doza letală. Stimulează metabolismul în cantități mici, dar în cantități mari dăunează ficatului și poate provoca moartea [5]. Datorită culorii sale galbene strălucitoare, oxidul de antimoniu este utilizat ca pigment în vopsele, cauciucuri și materiale plastice (ca stabilizator de plastic). O mică proporție este utilizată în producția de artificii [6].

Sărurile sale sunt utile în tratamentul bolilor pielii și ale mucoaselor cauzate de diferite specii de Leishmania, precum și la pacienții cu schistosomiază [7].

Antimoniul este eliberat în mediu atât din activitatea umană, cât și din surse naturale, astfel încât populația medie este expusă zilnic la cantități mici de poluare, în principal din apă potabilă, aer și alimente consumate [19]. Aportul oral zilnic este mai semnificativ decât expunerea la inhalare, deși expunerea totală din surse de mediu, alimente și apă potabilă este mult mai mică decât expunerea profesională.

Locuitorii orașului sunt expuși la o contaminare crescută a antimoniului, unde concentrația de antimoniu în aer este mai mare sau care bea în mod regulat băuturi, în special băuturi acide din sticle PET.

Apare în apele de suprafață și subterane la concentrații de 0,1-0,2 µg/l, în timp ce în apele potabile la concentrații mai mari, dar mai mici de 5 µg/l.

Antimoniul nu poate fi îndepărtat prin metode convenționale de tratare a apei. Cu toate acestea, antimoniul nu este considerat în mod normal un poluant al apei. Conductele metalice și componentele rețelei de apă potabilă sunt în principal responsabile de apariția acesteia în apa potabilă și ar trebui luate măsuri pentru a împiedica producerea acestor produse în timpul producției acestor produse [8].

Antimoniul este o substanță toxică, simptomele otrăvirii sunt similare cu otrăvirea cu arsen, dar arsenicul este mult mai toxic. În doze mici, provoacă dureri de cap, amețeli și depresie. În doze mari, aceasta duce la vărsături frecvente și severe, care pot fi fatale în câteva zile [20]. Consumul prelungit sau inhalarea pot provoca probleme cardiace și pulmonare, dureri articulare și musculare, dureri de stomac, diaree, vărsături și ulcere gastrice. Utilizarea și contaminarea acestuia de către acesta ar trebui reprimate ori de câte ori este posibil.

Efectele cancerigene ale antimoniului și minereului de antimoniu îmbogățit (în principal triosulfitul de antimoniu) au fost studiate la șobolani masculi și femele. În ambele experimente, a existat o creștere semnificativă a incidenței cancerului pulmonar, dar nu a fost găsită nicio tumoare în plămânii șobolanilor masculi. Cu toate acestea, datele privind carcinogenitatea la om sunt neconcludente pentru antimoniul elementar. Trioxidul de antimoniu utilizat ca catalizator pentru producerea de APET (polietilen tereftalat) a fost identificat ca suspectat a fi cancerigen.

Apariția sa în apa potabilă este crucială pentru toxicitate. Este în mare parte levigat din materiale care conțin antimoniu, în special antimoniu (V) -oxoanion, care este o formulă mai puțin toxică. Trioxidul de antimoniu este mai puțin toxic decât tartratul de antimonil de potasiu, care este formula cea mai solubilă. Absorbția orală a tartratului de antimonil de potasiu nu poate fi asociată cu cancerul, deoarece provoacă doar tumori în plămâni și nu în alte sisteme de organe, dar se știe că inhalarea particulelor insolubile provoacă leziuni pulmonare directe pe o perioadă lungă de timp. Deși există dovezi că unele tipuri de antimoniu pot fi cancerigene dacă sunt inhalate, nu există dovezi că este cancerigen chiar și după administrarea orală [9].

Trioxidul de antimoniu este slab disponibil organismelor vii, dar a demonstrat genotoxicitate în unele teste in vitro; cu toate acestea, sărurile de antimoniu (III) solubile în apă au prezentat activitate genotoxică. S-a dovedit că trioxidul de antimoniu este cancerigen la animalele experimentale, un posibil cancerigen pentru om (2B), există dovezi limitate că triosulfura de antimoniu este cancerigenă la animalele de experiment și nu un cancerigen pentru om (grupa 3).

Inhalarea trioxidului de antimoniu a cauzat pneumoconioză (o boală pulmonară cauzată de inhalarea diferitelor pulberi) la om. Un studiu a analizat femeile expuse la contaminarea cu praf care conțin antimoniu, trioxid de antimoniu și pentasulfură de antimoniu. În aceste cazuri, nașterile multiple premature, avorturile spontane și întârzierile de dezvoltare la copii au fost, de asemenea, întârziate [10].

100-200 mg de antimoniu foarte iritant pentru țesuturi sunt letale. Intoxicația fatală cu antimoniu este de obicei rezultatul supradozajului cu medicamente. Mecanismul său de acțiune este necunoscut, dar se crede că inactivează enzimele cheie din organism. Hidrogenul antimoniu, precum arsenicul, dăunează celulelor roșii din sânge. Dacă pacientul supraviețuiește excitării gastrointestinale inițiale, este rareori fatală, dar provoacă simptome foarte neplăcute, cum ar fi greață, vărsături, diaree sângeroasă, hepatită și probleme cu rinichii. Intoxicația cronică este similară cu otrăvirea cronică cu arsen în orice: mâncărimi ale pielii, conjunctivită, laringită, scădere în greutate, anemie. Atunci când este inhalat, hidrogenul antimonic provoacă dureri de cap, slăbiciune, greață, vărsături, icter, anemie și insuficiență renală. Nu există un antidot specific. Dacă este înghițit, trebuie efectuat spălare gastrică, urmată de administrarea de cărbune activ (eficacitatea nu a fost stabilită). Laxativele trebuie evitate. Se pot administra analgezice puternice pentru a reduce durerea. Este necesară îngrijirea spitalicească. Transfuziile de sânge pot fi, de asemenea, necesare din cauza deteriorării eritrocitelor [11].

Cu alimente (carne, pește, cereale, legume, fructe), intră zilnic în organism 4,6 până la 7,4 micrograme de antimoniu. Riscuri sporite pentru sănătate în mediul urban și pot fi o sursă de pericol atunci când sunt consumate din sticle PET, în special băuturi acide.

Unele uniforme de stingere a incendiilor conțin trioxid de antimoni cu o bună rezistență la foc. Agenția de Sănătate și Siguranță a Muncii din SUA a investigat posibilitatea toxicității trioxidului de antimoniu. Îmbrăcămintea cu o bună rezistență la foc folosită la stațiile de pompieri a constituit baza testării. Punctul de plecare al studiului a fost că nivelurile ridicate de antimoni au fost măsurate pe părul a 30 de pompieri. Cu toate acestea, după testarea probelor de urină, s-a arătat că articolele de îmbrăcăminte care conțin antimoniu nu pot fi cauza toxicității antimonului, deoarece nu a existat nicio diferență semnificativă între grupul de control și grupul purtător de articole de îmbrăcăminte care conțin antimoniu [12].

Este eliberat în mediu în principal prin activitatea umană, prin cenușa zburătoare din arderea cărbunelui și topirea minereurilor care conțin antimoniu. Aproximativ 6.400 de tone de antimoniu sunt eliberate în oceane în fiecare an.

Comportamentul său chimic este la fel de complex ca cel al vecinului său periodic, arsenicul. Anterior, se presupunea că antimoniul, împreună cu arsenicul, este un contaminant natural în unele ape potabile. Formele sale solubile în apă (atât antimoniu, cât și arsenicul) sunt în general destul de mobile, în timp ce formele sale mai puțin solubile sunt adsorbite pe argile sau particule de sol, unde se lipesc împreună în particule mai mari care conțin fier, mangan sau aluminiu.

Deși există unele date despre apariția antimoniului în apă, estimările termodinamice arată că cea mai comună formă în apă este hexahidroxiantimonatul Sb (OH) 6. .

Concentrația de antimoniu atmosferic este de aproximativ 0,2 ng/m 3 măsurată în Alpi la vârful Jungfraujoch din Elveția. În zonele mai dens populate din Europa, valorile între 0,6 și 32 ng/m 3 au fost măsurate în anii 1980. Astăzi, cantitatea de antimoni măsurată în aer este mai mică, deoarece emisiile industriale au fost reduse semnificativ datorită introducerii filtrelor de praf. Astăzi, principala sursă este inhibitorii de uzură a antimoniului, care sunt folosiți la frâne, anvelope și suprafețe de asfalt, iar evacuarea vehiculului contribuie în mod semnificativ la dezvoltarea poluării cu antimoniu în praful fin urban. Potrivit unui sondaj efectuat în Göttingen, Germania, care poate fi considerat un oraș de dimensiuni medii, aproximativ 176 kg de antimoni au fost eliberate în mediu în 1997 ca urmare. Conform unui studiu efectuat pe 92, un aport de antimoniu în aerul unei persoane care locuia într-un oraș a fost de 60-460 ng/zi/persoană.

Antimoniul eliberat în corp este excretat încet. Contaminarea antimoniului din mediu în alimente este minimă. Deși antimoniul este prezent în alimente, în special în legumele cultivate pe soluri care conțin antimoniu, nivelul său este extrem de scăzut, măsurat în µg/kg [13]. Cu toate acestea, alte cercetări au observat bioacumulare la viermi, urzici, crustacee, echinoderme, pești, moluște, organisme bentonice și planctonice [16].

Concentrația de antimoniu în apele de suprafață și subterane este de obicei de 0,1-0,2 µg/l. Cantitatea de antimoniu din apa de mare este de aproximativ 0,15 µg/l. Concentrațiile mai mari de antimoni nu sunt tipice în apele naturale, cu excepția zonelor în care procesele acide sunt utilizate pentru activitățile miniere. Apele uzate municipale sunt practic lipsite de antimoniu, spre deosebire de apele uzate de la instalațiile de procesare a sticlei și a metalelor. Antimoniul a fost la un moment dat considerat adecvat ca înlocuitor al plumbului în lipiri, dar nu există dovezi că acesta a contribuit semnificativ la contaminarea apei potabile [13].

Concentrația medie de antimoniu dizolvat în apele uzate este de 0,129 mg/l. Pe baza valorilor de toxicitate, aceasta este de 50-100 de ori mai mică decât pragul de toxicitate acută atât pentru păstrăv, cât și pentru dafnie [14].

Evitând sticlele PET, ne putem reduce aportul de antimoniu. Din punct de vedere al sustenabilității, se recomandă utilizarea apei de la robinet în locul apei îmbuteliate, unde este de bună calitate.

Se recomandă înlocuirea regulată a plăcuțelor de frână ale vehiculelor, deși uzura frânei înseamnă din păcate emisii continue de antimoniu.

Există teste care pot măsura cantitatea de antimoniu prezentă în organism. Poate fi detectat și în urină, fecale și sânge după câteva zile de expunere. Cu toate acestea, aceste teste nu pot arăta cât de multă poluare a fost expusă o persoană sau dacă există un efect ulterior asupra sănătății. În plus, unele teste necesită echipamente speciale care nu sunt disponibile în majoritatea cabinetelor medicale [15].

Antimoniul a fost înlocuit cu succes în mai multe aplicații din industria semiconductoarelor japoneze [23]. Înlocuirea antimoniului este determinată nu numai de sănătate, ci și de considerente economice, întrucât prețul oxidului de antimoniu a crescut constant în ultimii ani [24].

Astăzi, 90% din sticlele PET sunt fabricate cu antimoniu, deoarece acest metal este cel mai potrivit catalizator în producția de PET. Se știe din germaniu că este un catalizator alternativ la antimoniu, dar apariția sa naturală este foarte mică pentru a permite utilizarea sa regulată. Alte soluții, bazate în principal pe titan și aluminiu, sunt încă în curs de dezvoltare [17].

În loc de sticle PET, multe țări folosesc sticle de sticlă reciclabile tradiționale din motive de mediu.

Valori limită

În apă potabilă:

US EPA: 6 µg µg/l
Anglia 20 ug/l
Canada 6 µg/l
Germania 5 ug/l
Japonia 2 ug/l
Ungaria (pentru apă minerală): 5 µg/l

In aer:

Ungaria: 5 µg/m3 (24h) [18]

Orientarea OMS pentru apa potabilă este de 0,02 mg/l, în timp ce EPA stabilește conținutul de antimoniu admis în apa potabilă la 0,006 mg/l [8].

219/2004. (VII. 21.) privind protecția apelor subterane - poate avea un efect dăunător asupra apelor subterane clasificate K2.

201/2001. (X. 25.) privind cerințele de calitate ale apei potabile și ale sistemului de control - valoarea limită a apei potabile 5 µg/l.

98/2001. (VI. 15.) privind condițiile de desfășurare a activităților legate de deșeuri periculoase - componentă periculoasă. Această cerință este, de asemenea, inclusă în Directiva UE privind deșeurile periculoase (91/689/CEE).

40/2001. (XI. 23.) EüM privind siguranța, condițiile de fabricație, distribuție și controlul sănătății publice a produselor cosmetice - un compus care nu trebuie utilizat pentru fabricarea produselor cosmetice.

25/2000. (IX. 30.) Decret comun EüM-SzCsM privind siguranța chimică a locurilor de muncă - concentrație medie admisibilă 0,5 mg/m3, concentrație maximă 2 mg/m3.

17/1999. (VI. 16.) EüM privind nivelul permis de contaminare chimică a produselor alimentare - Cantitatea care poate fi eliberată din ustensile de gătit și servire acoperite cu smalț - atunci când este testată conform unei proceduri standard - nu trebuie să depășească 0,01 mg/dm2.

Decizia Comisiei 2009/967/CE [25] maximizează nivelul admisibil de antimoniu cu 260 ppm atunci când se stabilesc criteriile ecologice pentru acordarea etichetei ecologice comunitare învelișurilor textile pentru pardoseală.