Mineralizacja- jest to proces, w którym dochodzi do zniszczenia substancji organicznej i przeprowadzenia równocześnie pierwiastków metalicznych w postać jonową. Służy ona do oznaczania metali w materiale biologicznym.
Metody mineralizacji:
Na drodze suchej- może być przeprowadzana z dodatkiem lub bez dodatku substancji przyspieszających spalanie. Spalanie przeprowadza się w parownicach lub tyglach. Przed mineralizacja mocz lub popłuczyny żołądka należy zagęścić do sucha na łaźni wodnej lub pod promiennikiem podczerwieni.Tkanki można suszyć w suszarce w odpowiedniej temperaturze. Wysuszony materiał zwęgla się podwyższając stopniowo temperaturę, a następnie przenosi do pieca elektrycznego i ogrzewa do temp. 450-500 stopni. Czas spalania wynosi 1-6h. Mineralizację można przyspieszyć dodając związki utleniające.
Na drodze mokrej- mineralizację przeprowadza się w kolbach okrągłodennych lub kolbach Klejdahla a także w specjalnych aparatach umieszczając w nich rozdrobniony uprzednio materiał. Jako substancje utleniające lub ułatwiające utlenianie najczęściej stosuje się: kwas azotowy, nadchlorowy, siarkowy, nadtlenek wodoru, chloran potasowy, nadmanganian potasu. Są różne metody:
- Mineralizacja wg. Kohn-Abresta - przeprowadzana przy użyciu stężonych kwasów azotowego i siarkowego
- Mineralizacja wg. Stiepanowa- azotan amonowy i kwas siarkowy
- Mineralizacja wg Freseniusa-Babo- chloran potasu i kwas solny ( z zajęć )
Dobrze rozdrobniony materiał umieszcza się w kolbie Klejdahla lub okrągłodennej zakrytej lejkiem, dodaje się kwas solny. Do kolby dodaje się małymi porcjami chloran potasu, szybkośc dodawania reguluje się tak aby żółte pary chloru znajdowały się nad spalanym obiektem i nie wydostawały się na zewnątrz.. Zakończenie mineralizacji jest wtedy gdy po godzinnym ogrzewaniu rr jest bezbarwny lub jasnożółty.
KClO3 + 6HCl = 3H2O + 3Cl2
3Cl2 + 3H2O = 3HCl + 3HClO
6HClO = 6HCl + 3O2
- Mineralizacja wg . Klewskiej- kwas azotowy, nadchlorowy i siarkowy
- Mineralizacja przy użyciu nadmanganianu potasu
KADM
Występowanie i zastosowanie
Występuje w przyrodzie w rudach cynkowych i ołowiowych. Powszechnie w skorupie ziemskiej i skałach osadowych niektórych. Podlega bardzo łatwej obróbce przemysłowej i jest stosowany do zabezpieczenia przed korozją, do produkcji zasadowych akumulatorów, wyrobów stopów miedzi stosowanych w elektrotechnice, reaktorach jądrowych, w reakcjach łańcuchowych rozszczepiania uranu.. Chlorek kadmu- jako pestycyd, do produkcji filmów i barwienia tkanin
Narażenie
- w zakładach przemysłowych produkujących stopy
- w hutnictwie cynku, galwanizacji stali
- w spawalnictwie
- przy produkcji akumulatorów
- pożywienie i woda z terenów przemysłowych
- najpoważniejsze zagrożenie ( bo aż do 40 km !) związane jest z przemysłem metali nieżelaznych-cynku, ołowiu, miedzi i ze spalaniem węgla
Kadm kumuluje się w liściach tytoniu- 1 papieros zawiera 1mikrogram kadmu.
Spożycie dzienne kadmu szacuje się na 10-20 mikrogramów.
Losy w organizmie i działanie toksyczne
Przez układ pokarmowy wchłania się 4-6% kadmu, głównie w jelicie cienkim. Przez płuca w warunkach narażenia zawodowego wchłania się 10-50% kadmu.
We krwi w 70% kadm wiązany jest przez erytrocyty, a w osoczu tworzy kompleks z białkami, które odkładają się w wątrobie, a po uwolnieniu z kompleksów wiąże się z tioniną tworząc nietoksyczną metalotioneinę.
Działanie toksyczne wykazują wolne jony kadmu a nie kadm związany w metalotioneinie. Wiążą się one z atomami siarki, tlenu i wodoru obecnymi w tkankach, zmieniając strukturę niektórych elementów komórek. Kadm może również zaburzać obieg niezbędnych mikroelementów, takich jak żelazo, miedź, magnez, wapń, selen, cynk. W ten sposób Kadm może upośledzać różne procesy zachodzące w organizmie, np.: fosforylację oksydacyjną, aktywny transport jonów sodowych i potasowych, metabolizm węglowodanów, zmniejsza wydzielanie insuliny, hamuje aktywność oksydaz i indukuje peroksydację lipidów. Działa bardziej neurotoksycznie niż hepatotoksycznie, gdyż głównie niezwiązany kadm kumuluje się w nerkach.
Kadm jest wydalany z moczem głównie w formie związanej w metalotioneinie.
Zatrucie ostre
Następstwem narażenia na pył kadmu jest obrzęk płuc wraz z odoskrzelowym zapaleniem płuc. W zatruciach doustnych występują nudności, wymioty, biegunka, ból głowy, bóle mięśniowe, ślinotok, bóle brzucha, wstrząs, ospałość (letarg), trudności w oddychaniu, kaszel z bólem w klatce piersiowej, uszkodzenie wątroby i niewydolność nerek. W cięższych przypadkach - oddech staje się krótszy i pojawia się pienista ślina (obrzęk płuc). Objawy te mogą wystąpić po 4 do 6 godzinach po narażeniu. Pojawi się niedomaganie nerek i wątroby.
Zatrucia przewlekłe
Obserwuje się głównie skutki działania na czynność nerek, układ oddechowy i układ kostny. Nerki i płuca to narządy krytyczne.
Najwyższe dopuszczalne stężenie dla pyłu i dymu kadmu NDS |
0,01mgCd/m3 |
Najwyższe dopuszczalne stężenie w moczu |
5 mikrogramów kadmu/ 1g kreatyniny |
Najwyższe dopuszczalne stężenie we krwi |
5 mikrogramów kadmu/ l krwi |
Dawka śmiertelna |
350-3500 mg kadmu |