Electroliza

UNIVERSITATEA TEHNIC GHEORGHE ASACHI DIN IAI FACULTATEA DE INGINERIE CHIMIC I PROTECIA MEDIULUISPECIALIZAREA: INGINERIA PROCEDEELOR NEPOLUANTEEfectele asupra mediului si organismelor umane a unor cationi din baile de depuneri electroliticeMasterand: biolog Maria BombeaCoordonator: ef lucrri dr. chim. Gabriela ApostolescuIASIAprilie 20131Cuprins Electroliza Considerente generaleAplicaiiCationi din bile de depuneri electrolitice: efectele asupra organismelor umane i metode de identificare Ag+Au3+Cr3+Cu2+Ni2+Zn2+

ConcluziiMaria Bombea

Efectele asupra mediului si organismelor umane a unor cationi din baile de depuneri electrolitice2ElectrolizaElectroliza este procesul de trecere a curentului electric prin soluia sau topitura unui electrolit i const n dirijarea ionilor spre electrozi, neutralizarea acestora i obinerea de produi noi.

Fenomenul este complex si consta atat in migratia ionilor pozitivi catre catod si a ionilor negative spre anod, cat si in neutralizarea acestora. Astfel la electrozi ,ionii capteaza ,respectiv cedeaza electroni ,tranformandu-se in atomi neutri sau grupe de atomi . Acestia se pot depune ca atare pe electrod sau pot reactiona :cu moleculele dizolvantului , cu electrodul ,sau intre ei . Se formeaza astfel produsi secundari ai electrolizei. 3Aplicaiile electrolizeiProcesele de electroliza si-au gasit o larga intrebuintare in multe ramuri ale economiei nationale.In industria chimica electroliza se aplica pentru obtinerea substantelor pretioase: hidrogenului, oxigenului (prin electroliza solutiei hidroxidului de sodiu); clorului si hidroxidului de sodiu- din solutia clorurii de sodiu; fluorulu din topitura KF*HF; multor oxidanti ca Na2S2O8, KClO4, H2O2 etc., unor substante organice, de exemplu, anilinei din nitrobenzen; apei grele D2O etc.Galvanoplastia are aplicare la fabricarea schemelor de radio imprimate pentru aparatele de radio miniaturale (depunerea desenelor metalice pe semiconductori si pe dielectrici).Decaparea electrochimica are unele avantaje fata de decaparea chimica: procesul de decapare devine dirijat, viteza lui creste cionsiderabil si, mai ales, poate fi aplicat la otelurile aliate, care nu se supun decaparii chimice.Lustruirea electrochimica poate fi folosita ca metoda de prelucrare cu precizie a pieselor, mai ales a celor cu profil complicat si, de asemenea la studierea proprietalilor optice, magnetice, electrice, rezistentei la coroziune si altor proprietati ale suprafetelor metalice. Oxidarea anodica (a aluminiului, otelului, aliajelor cuprului) este folosita pentru protectia contra coroziunii si cu scopuri decorative.

Procesele de electroliza si-au gasit o larga intrebuintare in multe ramuri ale economiei nationale.

In industria chimica electroliza se aplica pentru obtinerea substantelor pretioase: hidrogenului, oxigenului (prin electroliza solutiei hidroxidului de sodiu); clorului si hidroxidului de sodiu- din solutia clorurii de sodiu; fluoruludin din topitura KF*HF; multor oxidanti ca Na2S2O8, KClO4, H2O2 etc., unor substante organice, de exemplu, anilinei din nitrobenzen; apei grele D2O etc.

Depunerea electrolitica si rafinarea metalelor da posibilitatea de a obtine metale cu puritate inalta.

Una din cele mai importante ramuri ale electrochimiei aplicate este galvanotehnica (galvanostegia si galvanoplastia). Acoperirile galvanice se aplica nu numai la protejarea metalelor de coroziune si in scopuri decorative, dar si cu scopuri speciale, de exemplu, pentru a mari puterea reflectoarelor si ghidurilor de unde, pentru micsorarea rezistentei contactelor electrice. Acoperirile pot fi realizate prin electroliza cu anozi solubili (nichelare, zincare, cadmare, spoire, argintare) si cu anozi insolubili (cromare, aurire).

Galvanoplastia are aplicare la fabricarea schemelor de radio imprimate pentru aparatele de radio miniaturale (depunerea desenelor metalice pe semiconductori si pe dielectrici).

In tehnologia constructiei de masini si de aparate electroliza se aplica pentru prelucrarea suprafetei pieselor. Decaparea electrochimica are unele avantaje fata de decaparea chimica: procesul de decapare devine dirijat, viteza lui creste cionsiderabil si, mai ales, poate fi aplicat la otelurile aliate, care nu se supun decaparii chimice. La decaparea catodica si degresarea suprafetei metalului are loc detasarea de pe metal a peliculei de ulei si a oxizilor, datorita actiunii mecanice a bulelor de hidrogen, care se degaja la catod. La decapare anodica are loc separarea peliculelor de oxid datorita gazelor care se degaja si datorita, de asemenea, dizolvarii anodice a metalului.

Lustruirea electrochimica poate fi folosita ca metoda de prelucrare cu precizie a pieselor, mai ales a celor cu profil complicat si, de asemenea la studierea proprietalilor optice, magnetice, electrice, rezistentei la coroziune si altor proprietati ale suprafetelor metalice.

Decaparea electrochimica si lustruirea se aplica pe larg la prelucrarea semiconductorilor si la studierea proprietatilor lor. Mai ales se decurge la decaparea cu scopul de a stabili tranzitiile p si n , pentru a taia monocristalele, pentru a obtine monstrele fine, pentru decaparea cavitatilor si gaurilor etc. Prelucrarea electrochimica este o metoda de formare a fabricatelor din metale cu rezistenta si duritate diferita, care se supun anevoios prelucrarii mecanice, de exemplu, slefuira electromenanica si ascutirea instrumentelor. Procesul este numit uneori frezare chimica sau prelucrare in adincime a metalelor. Oxidarea anodica (a aluminiului, otelului, aliajelor cuprului) este folosita pentru protectia contra coroziunii si cu scopuri decorative.

Prin electroliza substantelor topite se obtin: sodiu, calciu, magneziu, aluminiu si alte metale. Datorita metodelor eletrochimice s-a reusit sa se realizeze pe scara indsutriala obtinerea unor metale ca: bariu, cesiu, litiu etc.4Depuneri electolitice - electroplacarea

CuprareNichelareAurireArgintareCadmiereCromareSunt efectiv sute de aplicatii sau domenii in care placarea cu aur isi dovedeste utilitatea : tunning auto, bijuterii, instalatii sanitare, arme, echipament medical, numismatica, contacte electrice, etc... Instalatiile de placare fac fata practic oricarui domeniu de aplicare; ramane la alegerea dumneavoastra sa eficientizati aceasta activitate.Depunerea electrolitica consta in aplicarea unui start fin, ornamental si protector al unui metal pe altul. Este o tehnica comuna utilizata pentru a imbunatati aparenta si durabilitatea unor obiecte metalice.

Depunerea electrolitica consta in aplicarea unui start fin, ornamental si protector al unui metal pe altul. Este o tehnica comuna utilizata pentru a imbunatati aparenta si durabilitatea unor obiecte metalice. De exemplu aur si platina sunt aplicate pe bijuterii fabricate din materiale ieftine. Grosimea acestor starturi variaza intre 0.03 si 0.05 mm.

Compozitia baii de electrolit variaza, si este des tinuta secret, dar de obicei ea depinde de metalul ce urmeaza a fi depozitat, si poate afecta durabilitatea si caliatatea suprafetei. De exemplu, argintul depus dintr-o solutie de nitrat de argint nu se lipeste prea bine de o suprafata metalica. Daca este depus dint-o solutie ce contine ioni de Ag(CN)2-, atunci el adera bine si capata si luciu. Alte metale ce sunt electroplacate in asemenea bai sunt aurul si cadmiul. Nichelul, se poate si el folosi ca start protector, este placat dintr-o solutie de sulfat de nichel, iar cromul este placat dint-o solutie de H2CrO4.

Anumiti monomeri (stiren) sunt usor de folosit pentru a crea anioni organici. Acesti anioni pot polimeriza intr-un proces numit polimerizare anionica. Se poate folosi un circuit electric pentru a porni acest proces, polimerul localizandu-se la catod. Daca este gandit bine procesul, se poate utiliza la placarea organica a metalui. Acest proces a fost folosit pentru a vopsi masinile noi, avantajul constand ca el are loc in apa, nemaifiind nevoie de spray-uri cu solventi organici volatili.

5Procesul prin care un metal este invelit cu un strat subtire din alt metal (de obicei superior) folosind curentul electric este cunoscut ca electroplacare.

Nichelul, care este un metal dur, este deseori plasat intre argint si metalul cu care acesta se placheaza pentru ca faciliteaza aderenta celui din urma si confera stralucire produsului finit. Problema este insa ca la depunerile de pe bijuterii poate cauzairitatii severe celor care au sensibilitate sau alergie la nichel.

Rhodium-ul este un metal dur, durabil, de culoare argintiecare sepoate aliacu platina la temperaturi inalte si este apoi folosit la placarea altor metale formand pe suprafata acestora un strat foarte rezistent la coroziune. Rhodium-ul face parte din grupul platinilor si seextrage din minereurile de platina. Este un metal mai scump decat aurul si se gaseste in cantitati foarte mici pe planeta.Bijuteriile din argint Sterling placate cu rhodium sunt rezistente la zgariere, abraziune si coroziune. Argintul din bijuterii are tendinta de a se matui destul de repede; contactul cu pielea, cu parfumurile si cosmeticele pe care le folosim poate de asemeni sa-i modifice culoarea si aspectul. Din aceasta cauza bijuteriile si obiectele din argint trebuiesc frecvent curatate si lustruite. Dar pentru ca rhodiumul are o rezistenta mult mai ridicata la contactul cu acizi si alte chimicale, acest lucru nu este necesar la bijuterii din argint placate cu rhodium. In plus, prin placarea cu rhodium bijuteriile de argint primesc un aspect lucios si nobil, de aur alb.Electroplacarea este un proces de placare in care ionii metalici dintr-o solutie sunt deplasati prin utilizarea unui camp electric pentru a acoperi electrodul. Procesul foloseste curentul electric pentru a reduce cationii unui material dintr-o solutie si acopera un obiect conductor cu un strat subtire din material. Procesul ce se dezvolta in cadrul electroplacarii se numesteelectrodepunere. Obiectul ce este dorit a fi acoperit estecatodulcircuitului. Acesta este introdus intr-o solutie (electrolit) ce contine saruri metalice dizolvate, precum si alti ioni ce actioneaza ca si conductori ai curentului electric. O sursa de alimentare furnizeaza curent electric anodului, astfel oxidand atomii metalului ce se comprima si le permite acestora sa se dizolve in solutie. In ceea ce priveste catodul, ionii de metal dizolvati in solutia electrolita sunt redusi la interfata dintre solutie si catod, astfel incat acestia adera la catod.6Procesul de cromare

Pentru a intelege cu adevarat volumul de munca depus la o piesa ce trebuie restaurata si recromata trebuie sa stiti ca: in prima faza trebuie cromul dat jos de pe piesa, trebuie curatat si nichelul, trebuie polisata piesa pentru a elimina orice urma (deoarece orice zgarietura ar fi vizibila dupa placare), trebuie curatata bine si degresata pentru a elimina orice impuritati (in unele cazuri, pentru curatare, se utilizeaza si acid sulfuric sau alti astfel de acizi puternici). De asemenea, mai sunt efectuate si alte pre-tratamente asupra obiectului, dupa care se trece la procesul propriu-zis de cromare.Procesul de placare, in sine, consta in mai multe etape, intre fiecare dintre acestea obiectul fiind curatat. upa ce piesa este curatata de zgarieturi si impuritati, iar suprafata este neteda, aceasta este introdusa intr-o cuva cu o solutie ce ajuta la incalzirea metalului (obiectului). Elementul ce trebuie placat este incalzit pana ajunge la o temperatura ce asigura o acoperire uniforma a cromului pe suprafata.Odata terminata aceasta etapa, piesa este introdusa intr-o cuva unde piesa este placata cu nichel. Doar in combinatie cu nichelul, obiectele cromate capata aspectul argintiu puternic. In plus, nichelul protejeaza metalul impotriva elementelor externe si impotriva coroziunii. Aceasta etapa este repetata cu doua, trei tipuri de nichel.Abia dupa ce este terminat procesul de placare cu nichel, se trece la cel cu crom, obiectul fiind introdus intr-o alta cuva cu o solutie ce contine crom. Atat la placarea cu nichel, cat si la cea cu crom, se folosesteelectroplacarea. Pentru finalizare, piesa este polisaCromareIn principal, exista doua utilizari generale ale placarii cu crom:cromarea decorativasi, si ceea ce se numeste, hard chrome plating. Diferenta dintre cele doua este ca cea decorativa este utilizata pentru elementele decorative de pe autoturisme (bandouri, oglinzi, grila radiator etc.), in timp ce cea din urma este folosita pentru acoperirea pieselor ce intra in componenta motorului (tijele cilindrului hidraulic, inelele pistoanelor s.a.m.d.).

Cromare decorativa pt accesorii auto Procesul prin care se executa aceste finisaje este unul deelectroplacare cu crom. Placarea cu crom este de multe ori denumita siplacare nichel-cromdin cauza ca procesulintotdeauna include electroplacarea cu nichel pe suprafata inainte de cea cu crom.Cand un element decorativ cromat de pe un autoturism este privit (cum ar fi bara de protectie, bandou, janta etc.) ceea ce se vede, in principal, sunt efectele vizuale create de placarea cu nichel. Stratul de crom este unul extrem de subtire, ce are ca scop protejarea nichelului impotriva uzurii, reduce gradul de sensibilitate la zgarieturi, contribuie la protejarea impotriva coroziunii si, in plus, da placarii cu nichel un efect albastru (fata de tenta galbuie a nichelului).

7Cromul din alimente este bine tolerat de organism si de asemenea mesele obisnuite asigura o cantitate optima de crom. Totusi, in cazul celor care fac exces in administrarea supimentelor de crom pot sa apara unele efecte adverse, rare, cum ar fi:Afectarea rinichilor, ficatului, inimii (deregleaza ritmul cardiac aritmii), sistemului nervos.Expunerea profesionala la crom pe cale inhalatorie si nu numai creste riscul de aparitie a cancerului pulmonar.Poate scadea glicemia prin introducerea in exces a glucozei in celule.Creste riscul afectiunilor cutanate.Cromul rolul lui in organismCromul este un mineral indispensabil pentru procesele metabolice ale organismului nostru, avand un rol important in functionarea normala a sistemelor si aparatelor corpului uman.De exemplu:Pentru diabetici cromul este foarte important, mai ales pentru cei care necesita administrare de insulina. Beneficiile aduse acestor pacienti se datoreaza faptului ca glucoza din sange este transportata in celule prin mecanisme dependente de crom. Rolul cromului in metabolismul glucidelor este deosebit de important, avand influente benefice asupra evolutiei bolii diabetice.Cromul participa in metabolismul grasimilor si al proteinelor. Mobilizeaza depozitele de grasimi, ducand la eliminarea acestora si la pierderea surplusului de kilograme.Protejeaza impotriva cresterii colesterolului, avand efecte anticolesterolemiante, fiind util in preventia bolilor cardiovasculare si arteriosclerozei.Suplimentele de crom sunt recomandate celor care au nevoie de o crestere a masei musculare.Protejeaza impotriva glaucomului si a altor afectiuni oculare.Cromul scade pierderile de calciu, fiind util spre exemplu femeilor aflate la menopauza, ca metoda de preventie a osteoporozei.Cromul este un metal tranzitional, al carui nume provine din cuvantul grecesc culoare, deoarece majoritatea compusilor sai sunt intens colorati. Cel mai important minereu de crom este cromitul. Cromul si sarurile sale anorganice prezinta numeroase aplicatii industriale: placarea metalelor, producerea de aliaje diverse, materiale refractare, pigmenti si conservanti.Cromul in stare trivalenta este cea mai abundenta forma de crom din mediu. Fiziologic, cromul detine un rol important in metabolismul glucozei si de asemenea in sinteza colesterolului. Scaderea cromului in organism este asociata cu rezistenta la insulina (hiperinsulinism), risc crescut de insuficienta cardiaca congestiva, hipercolesterolemie, reducerea fertilitatii. Desi cromul trivalent in sine are o biodisponibilitate orala redusa, absorbtia sa intestinala este crescuta in prezenta factorului de toleranta la glucoza, care formeaza un complex cu Cr3+. Cromul trivalent este considerat a fi relativ netoxicin vivo.Fierul inhiba competitiv legarea cromului de transferina, astfel ca pacientii cu hemocromatoza prezinta o retentie scazuta de crom in organism. S-a formulat ipoteza ca deficienta cromului la nivel celular ar avea un rol in dezvoltarea diabetului la pacientii cu hemocromatoza.Pe de alta parte, cromul hexavalent reprezinta forma cea mai importanta de crom din punct de vedere toxicologic. Spre deosebire de Cr3+, Cr6+este absorbit cu usurinta de majoritatea tesuturilor, astfel ca ingestia accidentala sau intentionata de Cr6+determina intoxicatie acuta manifestata prin varsaturi si leziuni gastrointestinale generalizate, cu hemoragii digestive grave ce pot induce stare de soc hipovolemic. Pacientii care supravietuiesc efectelor toxice initiale dezvolta necroza tubulara acuta, necroza hepatocelulara si afectarea tesuturilor hematoformatoare.Expunerea cronica prin inhalarea compusilor de crom insolubili poate produce pneumoconioza cu alterarea functiei pulmonare. Expunerea la saruri anorganice solubile poate precipita aparitia de ulceratii cutanate, dermatita8Dac dorim s argintm o lingur aceasta va constitui catodul celulei de electroliz. Anodul este o bar de argint i electrolitul este o sare de argint. Ecuatiile proceselor redox care au loc la electrozi sunt:Se realizeaz astfel acoperirea cu argint metalic.Argintarea

Pentru a prentmpina coroziunea, o serie de metale cu poteniale de reducere sczute (poteniale de oxidare mari), de exemplu, fierul sau aliaje ca alama se acoper pe cale electrolitic cu metale cu poteniale de reducere mai mari. Acest procedeu se numete galvanizare. Pentru nichelare se folosete drept electrolit o soluie de sulfat de nichel, coninnd sulfat de amoniu, sulfat de magneziu i acid boric. Cromarea se realizeaz ntr-o soluie acidulat de acid cromic.Dac dorim s argintm o lingur aceasta va constitui catodul celulei de electroliz. Anodul este o bar de argint i electrolitul este o sare de argint. Ecuatiile proceselor redox care au loc la electrozi sunt:Se realizeaz astfel acoperirea cu argint metalic.9Argintul antibiotic si antioxidant

Argintului in organismul uman - un sistem imunitar secundar. argintul are capacitatea extraordinara de a distruge in 6 minute peste 650 de categorii de microorganisme patogene, virusuri, bacterii, paraziti si fungi.

Ca antibiotic natural, argintul lupta cu bacilul dizenteriei, cu Salmonela, Escherichia coli, streptococul Pneuminiae, streptococul Mutans (cauzatorul principal al cariilor dentare) si alte microorganisme daunatoare. S-a mai constatat ca argintul este un puternic antioxidant natural, distrugand radicalii liberi (cei ce cauzeaza peste 60 de boli, printre care si cancerul sau Alzheimer). S-a demonstrat ca argintul este si imuno-modulator, adica poate ajuta la cresterea imunoglobinei din clasa A, M, G ca si a limfocitelor T. Argintul este folosit si in chirurgie, la efectuarea metodei Heingenheim (unirea vaselor cerebrale sau inchiderea defectelor de pe suprafata craniului uman). Argintul a fost de asemenea folosit la filtrele mastilor celor care se ocupau cu dezinfectarea in timpul epidemiei de gripa aviara.Stramosii nostri primeau o oarecare doza de argint prin hrana. Tehnologia moderna din agricultura a distrus, din pacate, aproximativ 85% din rezervele de argint ale solului si de aceea acest element esential pentru organism nu mai poate fi gasit in alimentele pe care le consumam.Conform mai multor studii efectuate de cercetatorii americani, deficitul de argint poate duce la scaderea imunitatii si este unul dintre principalii factori de crestere a afectiunilor maligne din ultimele decenii.Scurt istoric al utilizarii argintului si a coloizilor de argintin medicinaTrebuie sa precizam mai intai ca asa-zisa istorie a argintului coloidal este (mai ales atunci cand se face referire la antichitate sau vremuri indepartate) o istorie mai degraba anecdotica. Utilizarea sa in trecut este reala, insa multe dintre referirile din folclor par a fi mai degraba inventate, in mod similar cu precizarea ca vindeca peste 650 de boli, care este aproape ubicua in descrierile existente pe internet si care, asa cum vom preciza mai tarziu, nu este tocmai adevarata.Se spune asadar ca exista scrieri datand inca din vremea egiptenilor, grecilor, romanilor, legate de utilizarea argintului in scopul prevenirii anumitor boli. Noi nu am intalnit astfel de fragmente in original si nici precizarea clara a surselor care mentioneaza locul unde se pot gasi acele informatii, dar, cu toate acestea, faptul nu este imposibil. Desigur, atunci cand se precizeaza fieca soldatii romani tineau o moneda in gura in timpul marsurilor, fie ca pionierii vestului salbatic faceau asta, zambim si noi si ne spunem ca nimic nu este la urma urmei imposibil.Cu mult timp in urma, medicina indiana Ayurveda mentiona detaliat proprietatile cenusilor de aur si de argint, dar si modul lor de preparare, ele fiind de fapt pulberi de nanoparticule de aur si argint (sau oxid de argint). De notat modul extrem de complex al acestor metode de preparare, care, prin utilizarea unor mijloace naturale rudimentare, au reusit ceea ce in zilele noastre a fost reprodus doar prin intermediul unor tehnologii mult mai avansate.Odata cu epoca foarte putin inteleasa si cunoscuta a alchimiei Evului Mediu, exista si alte specificari ale utilizarii argintului in scop terapeutic, precum acelea ale lui Paracelsus, medic si alchimist de renume.In 1881, Carl Crede a initiat utilizarea unei solutii de 2% azotat de argint, care era picurata in ochii nou nascutilor pentru a preveni orbirea acestora datorata infectiei cu sifilis. In 1893, von Naegeli, precum si alti cercetatori, au inteles ca efectele respective sunt o reactie a ionilor de argint. Tot el a dat acestui efect numele de oligodinamic, caracteristic si altor metale aflate in contact printr-o interfata lichida cu materia vie, si in special cu organismele inferioare.La inceputul secolului XX, bandajele din folii de argint erau comune, fiind utilizate pana imediat dupa cel de-al doilea razboi mondial, aflate in farmacopeele acelor timpuri.La inceputul anilor 1970, doctorii Becker, Marino si Spadaro, de la Spitalul Administratiei Veteranilor din Syracuse, New York, au realizat o noua etapa, de pionierat, in studiul efectului firelor de argint implantate in tesuturi, precum si a tesaturilor de argint alimentate cu mici curenti electrici, pentru tratarea infectiilor osoase complexe, cercetari reluate mai apoi si de catre alte colective de cercetare, rezultatul fiind introducerea comerciala a numeroase tipuri de astfel de bandaje de argint, utilizate in special pentru tratamentul ranilor si al arsurilor.Inca de la mijlocul secolului trecut, sulfadiazina de argint era utilizata extensiv pentru tratamentul plagilor, in special al celor produse de arsuri, fiind utilizata inca si in prezent, cu toate efectele sale secundare, cum ar fi decolorarea tesuturilor.In aceasta perioada, argintul coloidal (si in general mineralele coloidale) este un fel de copil al nimanui deoarece, desi i s-au pus in evidenta proprietatile remarcabile, el nu este foarte bine vazut de catre comunitatea medicala (fiind chiar cvasinecunoscut chiar in randul medicilor). Mai mult, desi unele medicamente (patentabile) sunt trecute imediat in categoria celor utilizabile pentru tratament uman, fara a fi supuse unor cercetari serioase (iar uneori chiar cu falsificarea acestora), argintul coloidal este nu doar neglijat, ci chiar supus unor conditionari mai mult decat severe de catre organismele de avizare a medicamentelor, suplimentelor alimentare sicosmeticelor, munca de cercetare nefiind cel mai adesea realizata decat de catre colective de cercetatori entuziasti.Un astfel de exemplu este efectul anti HIV, demonstrat in vitro, care ar fi trebuit sa puna pe jar comunitatea medicala planetara. Acest efect a fost demonstrat nu o data, in studii serioase si bine documentate. .Argintul a revenit partial in vizor odata cu aparitia multor tulpini bacteriene rezistente la antibiotice, insa deocamdata extrem de putin rezistente la argint (sau cupru). Multe companii famaceutice iau acum in considerare introducerea unor produse care contin argint, in scopul tratarii diverselor afectiuni bacteriene sau virale.

10Metode de identificare si recperare a argintului din materiale uzateIdentificarea prin reacii chimiceIdentificarea prin metode spectale

Reactii de identificare a ionului de

1.Clorurile solubile i acidul clorhidric precipit ionii Ag+. Precipitatul alb este solubil n surplus de amoniac. Expus la lumin, clorura de argint se nnegrete (se formeaz argint metalic).

AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O 2.Cromatii solubili formeaz cu ionii de argint un precipitat brun, solubil n acid azotic i n amoniac, dar insolubil n soluii de baze alcaline.

2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4 + 2KNO31.Efectuarea reactiei: ntr-o eprubet se trec cteva picturi de solutie de azotat de argint i se adaug solutie de KCl (2 mol/l). Precipitatul alb brnzos format se separ de solutie prin centrifugare i se spal. La o parte din precipitat se adug soluie de amoniac. Precipitatul se dizolv i se fo2.Efectuarea reactiei: ntr-o eprubet, la 3-5 picturi de solutie de azotat de argint ntr-o eprubet se adaug solutie de K2CrO4. Se observ formarea unui precipitat brun. n portiuni aparte se verific solubilitatea precipitatului n solutiile reactivilor indicati12

Cuprul Cu2+ este important pentru integritatea oaselor i esutului conjunctivcuprul este necesar pentru producerea energiei la nivelul celulelor, n etapele finale ale ciclului Krebs. rspunsul imunitar al organismului depinde de echilibrul zinc-cuprusistemul glandular, n special tiroida i glandele suprarenale (adrenale) sunt foarte sensibile la cupru. n dezechilibrele cuprului apar probleme precum hipotiroidiasistemul reproductor se cunoate relaia dintre cupru i metabolismul estrogenilor. Cuprul este necesar pentru fertilitatea feminin i meninerea sarciniiFunciile Cuprului n organismul uman:Inca de acum 50 de ani au inceput studiile stiintifice asupra cuprului in organism. Sarurile in a caror componenta intra acest metal au rol foarte important, oxidativ, ele fiind componentele unor enzime (cuproenzime) cu rol in sinteza globulelor rosii si in unele procese metabolice.Cuprul face parte din categoria microelementelor, insa rolurile sale in organism sunt deosebit de importante.Funciile Cuprului n organismul uman:

este important pentru integritatea oaselor i esutului conjunctiv

cuprul este necesar pentru producerea energiei la nivelul celulelor, n etapele finale ale ciclului Krebs.rspunsul imunitar al organismului depinde de echilibrul zinc-cupru

sistemul glandular, n special tiroida i glandele suprarenale (adrenale) sunt foarte sensibile la cupru. n dezechilibrele cuprului apar probleme precum hipotiroidian dezechilibrele cuprului apar probleme precum hipotiroidiasistemul reproductor se cunoate relaia dintre cupru i metabolismul estrogenilor. Cuprul este necesar pentru fertilitatea feminin i meninerea sarcinii

Cuprul mai are rol n pigmentarea prului i formarea hemoglobinei (partea roie a sngelui, adic fierul organic divalent), dar i n susinerea cartilagiilor articulare. Excesul de cupru (peste 3-5 mg/zi) poate duce la scderea nivelului de zinc. evile de cupru pot aduce un aport suplimentar n organism, dar ele pot fi periculoase din cauza sudurilor dintre ele cu plumb, cositor sau alte metale toxice. Lipsa de zinc nseamn pierderea gustului i a mirosului, probleme cu pielea, unghiile, prul, depresie, tulburri de somn, iar la femei, menstruaii dureroase. Nivelul ridicat de cupru din organism este asociat cu boli ale sistemului nervos, anemii, boli ale rinichilor, eczeme, HTA, autism, anxietate, demen senil, depresie, insomnii, tulburri de comportament, schizofrenie halucinatorie, paranoia. Purtarea de podoabe de cupru pe corp duce la o absorbie prin piele direct a acestui element care de fapt favorizeaz creterea nivelului de fier i deci sntatea sngelui (creterea nivelului de oxigen i implicit a energiei). O brar de cupru, purtat 30 de zile, aduce n corp 13 mg de cupru absorbit prin piele.13Excesul de Cu2+ cauzeaza

Excesul de cupru este rar intalnit, deoarece, in conditii fiziologice normale, acest mineral se absoarbe si se depoziteaza in cantitate mici, iar toleranta la cupru este ridicata. Intoxicatii cu cupru pot aparea in cazul persoanelor care lucreaza in mine sau la prelucrarea mineralului, al celor care lucreaza cu sulfat de cupru si al celor care folosesc pentru prepararea alimentelor vase de cupru. Antidotul in caz de intoxicatie cu cupru este zincul.Manifestarile intoxicatiei sunt: - alterarea starii generale, anemie, astenie, colici intestinale, diaree, greata- hipertensiune arteriala, iritabilitate psihica, varsaturi- cancer pulmonar, ciroza hepatica, febra, cresterea anabolismului, urmata de obezitate, pletora, reumatism, diabet, litiaze, afectiuni cutanate- degenerescenta cerebrala, tulburari de vedere, migrene, inflamatii- flebita, alergii, inflamatii pulmonare, hipertiroidie, afonie-polineuropatie, artrita, bulimie, mialgii, hiperaciditateinstalarea Alzheimer-ului, a diabetului sau bolilor de inima- osteomalacie, dispepsie, eczeme, tenesme, pielonefrite, cistiteIn sfera psihica, supraincarcarea determina:- emotivitate crescuta- stare de efeminare- exuberanta sentimentala pe fond de excitatie psihica- halucinatii.

Reactii de identificare a ionului de

1. Bazele alcaline formeaz cu ionii Cu2+ un precipitat de culoare albastr-deschis, partial solubil n exces de alcalii (fapt ce mpiedic identificarea cationilor din grupa a treia) i solubil n solutie de amoniac cu care formeaz un compus complex de culoare albastr intens, care se descompune n mediu acid.

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4 Cu(OH)2 + 4NH3H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O 2. Hexacianoferatul(II) de potasiu formeaz cu ionii de cupru(II) un precipitat de culoare brun-roietic.

2CuSO4 + K4[Fe(CN)6] = Cu2[Fe(CN)6] + 2K2SO4 3. Iodurile solubile formeaz cu ionii de cupru(II) un precipitat de culoare alb i elimin iod liber, care coloreaz solutia n galben-oranj.

2CuSO4 + 4KI = 2CuI + I2 + 2K2SO4 4. Aluminiul sau fierul metalic reduc ionii de cupru(II) pn la cupru metalic. Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu1.Efectuarea reactiei: La solutia ce contine ioni de cupru(II), se adaug solutie de hidroxid de sodiu. Precipitatul albastru obtinut se trateaz cu solutie de hidroxid de amoniu. Are loc dizolvarea precipitatului i colorarea solutiei n albastru intens. La tratarea solutiei cu acid clorhidric (pH ~ 4), culoarea albastr intens trece n albastru-siniliu. Prezint interferente ionii: Ni2+, Co2+2.Efectuarea reactiei: Solutia ce contine ioni de cupru (II) se trateaz cu solutie de hexacianoferat(II) de potasiu. n solutie se formeaz un precipitat de culoare brun-roietic.3.Efectuarea reactiei: La cteva picturi de solutie ce contine ioni de cupru(II), se adaug solutie de iodur de potasiu. Solutia se coloreaz n oranj i se formeaz un precipitat de culoare alb. La adugarea ctorva picturi de amidon, solutia i schimb culoarea n albastru, ceea ce demonstreaz prezenta iodului liber.4.Efectuarea reactiei: n solutia ce contine ionii de cupru(II), se adaug pilitur de fier. n aproximativ 10 minute, pilitura de fier capt culoare roie, schimbare cauzat de depunerea cuprului metalic pe suprafata firioarelor de pilitur de fier. Pilitura de fier poate fi nlocuit cu un cui de fier.15

Este un procedeu de galvanizare care se folosete mai ales pentru scopuri decorativ-protectoare. Stratul de nichel are plasticitate redus, duritatea lui opoate atinge pe aceea a oelului clit, se polizeaz uori este rezistent la aciunea chimic a diferiilor ageni. Nichelarea pieselor din oel reclam mai nti aplicarea unui strat de cupru. La nichelare procesul de electroliz este foarte sensibil; el reclam un mare grad de puritate i respectarea strict(continu) a regimului de lucru;orice abatere de la regimul de lucru conducnd la exfolierea stratului depus.

Nichelarea16Nichelul in organismul uman

Nichelul este unul dintre acele metale care intr n componena organismului nostru n cantiti att de mici (1,2 - 4, 6 micrograme/litru de snge), nct s-ar putea crede c nici nu conteaz. Cu toate astea, studiile medicale arat c prezena sa este indispensabil bunei funcionri a organismului.

Att carena, ct i supradozarea (intoxicaia) sunt resimite acut. Sub limita inferioar, de 1, 2 micrograme/litru de snge, poate fi asociat cu afeciuni precum ciroza hepatic sau uremia crescut (creterea cantitii de uree n snge). Intoxicaia cu nichel, adic depirea limitei superioare de 4, 6 micrograme/litru de snge, poate avea urmri dintre cele mai grave: infarct miocardic, afeciuni ale esutului pulmonar, cu dezvoltare lent a unor formaiuni maligne, afeciuni ale rinichilor,ale cavitatii nazale si ale gatului.Procese organice n care conteaz:

- nichelul intervine n procesul de reglare a glicemiei; - intervine n metabolismul lipidelor i favorizeaz digestia amidonului, activnd anumite enzime gsite n saliv i n pancreas; - reduce tensiunea arterial i combate strile de nervozitate; - faciliteaza absorbtia fierului.Nichelul este unul dintre acele metale care intr n componena organismului nostru n cantiti att de mici (1,2-4,6 micrograme/litru de snge), nct s-ar putea crede c nici nu conteaz.Cu toate astea, studiile medicale arat c prezena sa este indispensabil bunei funcionri a organismului, att carena, ct i supradozarea (intoxicaia) fiind resimite acut. Sub limita inferioar, de 1,2 micrograme/litru de snge, poate fi asociat cu afeciuni precum ciroza hepatic sau uremia crescut (creterea cantitii de uree n snge).

Intoxicaia cu nichel, adic depirea limitei supe-rioare de 4,6 micrograme/litru de snge, poate avea urmri dintre cele mai grave: infarct miocardic, afeciuni ale esutului pulmonar, cu dezvoltare lent a unor formaiuni maligne, afeciuni ale rinichilor, ale cavitii nazale i ale gtului.

Sursa:Tot ce trebuie s tii despre nichel | Unica.rohttp://www.unica.ro/detalii-articole/articole/nichel-oligoelemente-13890.html#ixzz2QVz2BMOfCe roluri ndeplinete Nichelul intervine n procesul de reglare a glicemiei prin stimularea funciilor ficatului i pancreasului i prin sti-mularea absorbiei de glucoz la nivel celular. De aceea, mpreun cu alte metale (zinc, cobalt), este prescris pentru a stabiliza glicemia n stadiile prediabetice sau chiar n anumite cure de slbire. Intervine n metabolismul lipidelor i favorizeaz digestia amidonului, activnd anumite enzime gsite n saliv i n pancreas. S-a dovedit c, n asociere cu cobaltul, nichelul este eficient n prevenirea balonrilor i mbun-tete digestia, eliminnd starea de somnolen i de moleeal care apare dup mas. Reduce tensiunea arterial i nervozitatea. Faciliteaz absorbia fierului. S-a observat c o uoar caren de nichel poate provoca pierderea de fier i, implicit, anemia. Stabilizeaz structura lanului ADN i ajut la meninerea structurii esuturilor.Principalele surse de nichel din alimentaie sunt: fructele uscate (n special caisele), seminele oleaginoase (n special nucile pecan i nucile caju), ciocolata amruie, cerealele integrale (n special grul nedecorticat), legumele uscate (lintea, fasolea) i cteva dintre legumele verzi (pstile, spanacul, ceapa i ptrunjelul).Astfel, 100 g de fructe uscate sau de semine oleaginoase furnizeaz organismului circa 0,115 mg de nichel, ciocolata - 0,063 mg, cerealele integrale - 0,055 mg, iar legumele uscate - 0,033 mg.

Intoxicaia profesional cu nichel i compuii luiETIOLOGIENichelul-libersegsete numainmeteorii- n natur sub form de minereuri, combinat cu sulfu i arsenulForme:nichelmetalic:alb-argintiu,ductibil,rezistentlacoroziuneaapei, acizilor, bazelorcompui solubili de nichel:clorur, bromur, sulfur, acetat de nichelcompui insolubili de nichel: arseniat, carbonat, oxid, hidroxidde nichelnichel carboni lichid, foarte volatil, inflamabil, putnd forma cu aerul amestecuri detonante, la 60o se descompuneFactori etiologici favorizani-antecedentehereo-colaterale de neoplasm pulmonar, boli alergice-persoaneatopiceTIMP DE EXPUNERE:minute ore- zile= intoxicaiaacutani = intoxicaia cronicLOCURI DE MUNC, OPERAII TEHNOLOGICE, PROFESIUNI EXPUSEmetalurgia nichelului i obinerea de oeluri, aliaje speciaeseciile de galvanizare: sulfatul de nichel este component n anozi i srurile denichelareformarea acumulatorilor(nichel-cadmiu)fabricarea de colorani, vopseluri, emailuri (industria ceramic), magneiindustria chimic:- sinteza esterilor acrilici- catalizator (nichel carbonil)metalizarea de contacte ncircuitele electronice (nichel carbonil)PATOGENIEptrundere: calerespiratorie icutanatcircul legat de albuminese depune n plmni, rinichi, ficateliminarea prin urin: transaminaz placentar i se gsete n laptele maternaciune:iritativalergizantcancerigen (pulmonar i nazal)TABLOU CLINIC funcie de compus, doz, cale de ptrundereIntoxicaia acutoNichel + compuifenomene iritativerinit acutconjunctivit acut (expunere la compui solubili de nichel)eroziuni de mucoas nazal i sept prin perforaii de septanosmiefaringit acutlaringit acutEPAau fost semnalate cazuri de pneumoconioz17Reactii de identificare a cationilorReactii de identificare a ionului de

1.Bazele alcaline formeaza cu ionii de nichel(II) un precipitat de culoare verde, insolubil in alcalii, dar solubil in acizi minerali si in solutie de amoniac cu formare a compusului complex:NiSO4+2NaOH=Ni(OH)2+Na2SO4Ni(OH)2+6NH4OH=[Ni(NH3)6](OH)2+6H2O 2.Reactivul lui Ciugaev (dimetilglioxima) 2C4H8N2O2+Ni(NO3)2=(C4H7N2O2)2Ni+2HNO3

3.Hidrogenofosfatul de sodiu formeaza cu ionii Ni2+un precipitat verde, solubil in acizi si in hidroxid de amoniu, dar insolubil in alcalii.2Na2HPO4+3Ni(NO3)2=Ni3(PO4)2+4NaNO3+ 2HNO31.Efectuarea reactiei:La solutia unei sari de nichel(II)se adauga solutie de hidroxid de sodiu. Se formeaza un precipitat verde, care, la tratarea cu hidroxid de amoniu in exces, se dizolva, iar solutia se coloreaza in roz-violet.2. .Reactivul lui Ciugaev (dimetilglioxima) formeaza, in mediu amoniacal, cu ionii de Ni2+, un precipitat caracteristic, rosu, de sare intracomplexa - dimetilglioximatul de nichel.In solutii puternic acide compusul se descompune18Cadmiul in organism

Un element chimic extrem depericulos pentru sntatea uman este prezent n jurulnostru, la serviciu, acas i nu de puine ori, chiar n farfuriilenoastre.Cadmiul poate fi gsit n principal n scoara terestr. Se gsete ntotdeauna n combinaie cu zincul. Cadmiul se regsete, de asemenea, n industrie, ca un produs secundar inevitabil al procesului de extracie alzincului, plumbului si cuprului. Ajunge n mediu n principal prin intermediul solului deoarece poate fi gsit n ngrminte i pesticide.Efecte asupra sntii cauzate de cadmiu sunt:diareea, dureri stomacale i vomri severe;avorturi involuntare i chiar infertilitate;distruge sistemul nervos central;distruge sistemul imunitar;dereglri psihologice;posibil distrugtor de ADN sau dezvolt cancerul;fracturi de oase.Cu toate acestea, toxicitatea cadmiului din alimentaie este foarte rar i are loc in urma polurii mediului sau consumarea alimentelor cu un coninut ridicat de cadmiu.

Intoxicaia cu cadmiu

Cadmiul se gsete n scoara terestr aproape ntotdeauna mpreun cu zincul. n corpul nostru ajunge mpreun cu alimentele care conin pesticide sau ngrminte sau care au fost inute n recipiente galvanizate din bronz, cupru sau oel (asigur acestor vase protecie la coroziune). Este folosit, de asemenea, la producerea cernelurilor, vopselelor, n gravarea metalelor, sudur, n fabricarea materialelor plastice, la producerea bateriilor de Ni-Cad folosite de telefoanele celulare, la computerele portabile sau jucrii. Alte surse de cadmiu sunt apa de but, fertilizatoarele, fungicidele, pesticidele, solul, aerul poluat, orezul, cerealele, cafeaua, ceaiul, buturile rcoritoare. Fumul de igar conine cadmiu, iar corpul fumtorilor conine cantiti mult mai mari dect cel al nefumtorilor. Legumele i fructele stropite, crustaceele, midiile, ciupercile, ficatul sau praful de cacao conin cadmiu mai mult dect altele.

Intoxicaia cu cadmiu se manifest prin dureri de cap, ameeli, dureri musculare, grea, vom, diaree. Niveluri ridicate, acumulate cronic pot favoriza apariia hipertensiunii arteriale, alterarea simului mirosului, anemie, nglbenirea dinilor, rinit, dureri articulare, piele uscat i solzoas, pierderea poftei de mncare, scderea imunitii. Cadmiul este eliminat din corp cu ajutorul vitaminei K. Aceasta este coninut n cantiti apreciabile n lucern, trifoi rou sau armurariu. Mrul i dovleacul sunt, de asemenea, alimente recomandate

19Aurul in organism

In organism, aurul coordoneaza activitatea sistemului neurovegetativ, stimuleaza secretia de adrenalina si de cortizon de la nivelul glandelor suprarenale, stimuleaza sistemul reticuloendotelial, favorizeaza procesele de oxidare, stimuleaza diviziunea celulara si cresterea, impiedica coagularea sangelui.In organism, aurul coordoneaza activitatea sistemului neurovegetativ, stimuleaza secretia de adrenalina si de cortizon de la nivelul glandelor suprarenale, stimuleaza sistemul reticuloendotelial, favorizeaza procesele de oxidare, stimuleaza diviziunea celulara si cresterea, impiedica coagularea sangelui.Aurul mentine echilibrul activitilor celorlalte metale in organism. Atunci cand se produc perturbari in cazul proceselor dinamice ale metalelor, dar si in ceea ce priveste controlul lor, ele se manifesta prin afectiuni specifice.Sintetizand, aurul actioneaza in principal astfel:- stimuleaza hematopoieza- regleaza ritmul cardiac- are rol in activitatea neuronala- stabilizeaza structura colagenului- stimuleaza functia sexuala (asociat cu zincul si cu cuprul)- stimuleaza activitatea celulara- antibioticCarenta de aur determina:- hiperemie, bufeuri de caldura, tulburari de ritm cardiac, hipertermie- tromboza, embolie, tahicardie, hipertensiune arteriala- cresterea excesiva a volumului sangvin- pletora, pericardita, flebita, arterita, alergie- inflamatii, hiperergie, reactii autoimune, hipervascularizatie- stornatita, colita, hemoroizi, sangerari- hepatita, icter, albuminurie, metrita, mialgie- reumatism articular, osteornielita, periostita- nevralgii intercostale, nevralgia de trigemen- fotofobie, blefarita, rinita, osteita, mastoidita- acufene, eritem, eczeme, abcese, acnee rozaceeSupraincarcarea pe cale alimentara nu este posibila, dar se poate produce pe cale medicamentoasa, in cazul utilizarii unor compusi ai aurului, care determina nefrotoxicitate (afectiuni la nivelul nefronului) sau neurotoxicitate.

20