TEMA Spectrometria de fluorescenţă X

7/27/2019 TEMA Spectrometria de fluorescen X

1/23

Spectrometria de fluorescen X (RXF)

Fluorescena de raze X este o metod precis de analiz. Pentru componeniiaflai n concentraie mare, precizia este de acelai ordin de mrime cu a metodelorchimice de analiz. n general, pentru a putea fi determinat prin aceast metod, unelement trebuie s fie n concentraie mai mare de 0,01-0,1%. Limita absolut dedetecie prin fluorescen cu raze X este ns 10-8g.Metoda este selectiv, aprnd foarte puine interferene spectrale datoritsimplitii relative a spectrului de raze X. Alt avantaj este acela c metoda estenedistructiv.

Fluorescena i fosforescenaFluorescena i fosforescena molecular constau n emisia de radiaii de

ctre o molecul, n urma unui fenomen de absorbie. Absorbia este o condiienecesar dar nu suficient pentru a avea loc acest fenomen. Excitarea se face curadiaii de o energie mai mare, folosind, de exemplu, radiaii din domeniul UV alspectrului iar emisia are loc de obicei n domeniul vizibil. Pentru a explicafluorescena i fosforescena, s considerm o parte din strile energetice ale unei molecule,

prezentate schematic n fig. 1.11(I) (diagrama Jablonski):

Deoarece fluorescena aproape ntotdeauna apare dup o anumit pierdere deenergie, lungimile de und ale radiaiilor de fluorescen vor fi mai mari dect ale

radiaiilor absorbite, dup cum se vede din fig. 1.11(II)(c). Pentru un mare numrde molecule, banda de fluorescen este imaginea n oglind a benzii de absorbie,curbele (II)(c) i (II)(a) din fig. 1.11. Intensitatea radiaiilor absorbite sau emisedepinde de probabilitatea tranziiilor ntre nivelurile energetice ale moleculei.

Principiul metodei

Aceast metod este utilizat pe scar larg pentru determinarea calitativa i

cantitativ a compoziiei chimice elementare a unei probe, mai ales pentru substane anorganice

(minerale, ceramice, metale, soluri etc.) - n special n industrie. Tehnica se deosebete

fundamental de difracia cu raze X. Aceasta din urm se bazeaz pe faptul c lungimea de unda a

radiaiei X (sau raze Rntgen [97]) este de acelai ordin de mrime cu distanele dintre nodurile

reelelor cristaline (atomice, metalice, ionice sau moleculare) i, ca o consecin a difraciei i

interferenei, apar maxime ale intensitii razelor emergente, la anumite unghiuri.


2/23

Fig.

Fig. 1. Schema modului de producere a semnalului (razelor X caracteristice) n analiza XRF

nfluorescena de raze X(XRF [98]) lucrurile se petrec altfel. Anume, au loc succesivurmtoarele procese:

1. Electronii interiori ai atomilor probei sunt expulzai datorit ciocnirilor cu fotonii X ai

sursei de raze X primare (fig. 1 i 4).

2. Electronii din straturile exterioare ocup locurile rmase vacante de pe straturile inferioare

(K, L, M).

3. n urma tranziiilor care au loc, se elibereaz cuante de energie din domeniul razelor X

care prsesc proba n toate direciile.

Energia sursei de raze X este cuprins ntre 5 i 100keV.Razele X primare, cum se

numesc radiaiile care provin de la surs (adesea un tub de raze X), sunt dirijate spre proba

supus analizei.Radiaiile X caracteristice - specifice elementelor probei i reemise de ctre

[97] Denumirea de radiaie Rntgen se folosete mult n literatura internaional n onoarea

fizicianului german K. Rntgen - descoperitorul acestor raze. [98] XRF este prescurtarea din l.

engl. a denumirii internaionale: X-Ray Fluorimetry. aceasta - prsesc eantionul, coninnd

informaii care permit stabilirea compoziiei chimice a materialului [99] (solid sau soluie).


3/23

Fig. 2. Schia de principiu a funcionrii

tubului de raze X (tub Rntgen)


4/23

Fig. 3. Spectrul tipic emis de un tub de raze X cu anticatod din molibden

Tubulde raze X, funcioneaz pe baza accelerrii ntr-un cmp de nalt tensiune (i

totodat n vid) a electronilor emii de ctre catod. Acetia izbind anticatodul(de multe ori

anodul tubului), genereaz raze X specifice anticatodului, n interiorul acestuia. n funcie de

natura probei, se lucreaz cu un anticatod potrivit - confecionat dintr-un metal care s nu fie

coninut n prob (Cu, Fe, Co, Ni, Cr, Mo, Ag, Rh etc.). Dup cum am amintit, razele X

primare sunt emanate n toate direciile ns prsesc tubul doar acelea care vin spre direcia

ferestrei, confecionate din beriliu - un element cu caracter metalic, suficient de rigid, avnd

un numr de ordine mic i de aceea la o grosime redus este practic transparent la raze X.

Schia de principiu a unui astfel de tub este reprezentat schematic n fig. 2.

Radiaiile X care prsesc tubul sunt de dou tipuri. O radiaie de fond - cu spectrularg, continuu - peste care se gsete suprapus un spectru caracteristic metalului anticatodului.

Cznd asupra probei de analizat, fotonii X provoac la rndul lor apariia altor radiaii

caracteristice, de ast dat ale probei supuse analizei. Din acest motiv, reamintim c nu se

folosesc tuburi cu anticatodul compus dintr-un metal care se gsete i n proba de analizat.

De exemplu radiaia care prsete un tub cu anticatod din Mo este prezentat n fig. 3 la

diferite valori ale energiei acesteia. Se remarc lrgimea considerabil a domeniului de

lungimi de und emise, comparativ cu domeniul celor caracteristice.Mecanismul apariiei radiaiei caracteristice este prezentat ceva mai n detaliu n fig. 4.

Astfel, n urma coliziunii mecanice dintre fotonii X ai sursei primare cu electronii de pestraturile

inferioare, mai sraci n energie, acetia sunt expulzai. Locurile vacante rmase dup plecarea

electronilor (redate cu alb pe fig. 4), sunt ocupate de electroni aflai pe straturile superioare - mai

bogai n energie. Diferena de energie este emis sub forma unei cuante care, pentru majoritatea

atomilor din sistemul periodic, se gsete n domeniul razelor X. Doar elementele uoare Z = 1..5

nu au aceste tranziii n domeniul razelor X. n plus, spectrul de fluorescen X, cum se mai

numete ansamblul liniilor produse n maniera amintit, nu depinde dect n foarte mic msur

de natura combinaiei chimice n care se gsete atomul n proba de analizat.


5/23

Fig. 4. Tranziiile care provoac principalele linii utilizate n analiza prin FRX

Razele X primare care prsesc tubul de raze X, sunt dirijate apoi asupra probei deanalizat. Aceasta, va emite aa-numita radiaie de fluorescen - caracteristic elementelor

probei, fiind nsoit i de o radiaie continu care are un spectru larg datorit interaciunii

electronilor cu cmpul electric al nucleului.

Dac din punct de vedere calitativ, spectrul de raze X al probei este simplu (are 2 sau

3 linii principale) i n acesta foarte rar se suprapun dou linii de la doi atomi diferii, analiza

cantitativ, care utilizeaz valoarea intensitii radiaiilor X caracteristice, ntmpin cteva

dificulti majore. n primul rnd, excitarea atomilor din prob are loc doar ntr-un stratsubire de la suprafaa probei, a crui grosime depinde de energia sursei (variind ntre cteva

sute de microni la 1cm). De aceea orice neuniformiti ale suprafeei pot influena rezultatul.

Apoi, unii atomi absorb doar anumite radiaii i acest lucru determin o influen a

compoziiei chimice a probei asupra rezultatelor valorii intensitii msurate.Efectele de matrice

- denumire dat totalitii efectelor provocate de ctre elementele nsoitoare asupra


6/23

rezultatului analitic, pentru un element dat - fac necesare, n cazul analizelor cantitative,

precauii deosebite n pregtirea probelor. Spectrometrele cu dispersie dup lungimea de und

lucreaz cel mai des n vid i mai rar n atmosfera format din amestecuri aer - metan, tocmai

pentru a elimina efectele atmosferei. Exist dou posibiliti de analiz a semnalelor

(msurate ca intensiti de radiaii X):

cu dispersie dup lungimea de und i

cu dispersie dup energie.

Fiecare are avantaje i dezavantaje proprii. n prima variant, lungimile de und se

analizeaz pe baza dispersiei realizate cu un dispozitiv optic - bazat pe difracie i interferen.

A doua grup de metode selecteaz liniile analitice dup energia acestora. Ceea ce este comun

tuturor este durata mic necesar analizei la elementele majore i de asemenea la elementele

grele. La cele uoare, mai ales la concentraii joase, durata se poate mri considerabilcomparativ cu precedentele. La analizoarele multicanal, o analiz complet, fr prepararea

probei, dureaz 1-2min.

METALELE GRELE

Metalele in cantiti foarte mici sunt necesare tuturor formelor vitale. Ele ptrund in celula

vie sub forma de cationi, dar nglobarea lor este strict reglata, deoarece in cantiti mari practic

toate metalele sunt toxice.

Omul, asemeni celorlalte vertebrate, are nevoie de cationi de metale, care asigura derularea

multor procese de importanta vitala. Din ele menionam:

a) metale grele - cobalt, cupru, fier, mangan, molibden, zinc si in cantiti mici crom, vanadiu,

nichel si plumb;

b) metalele uoare de obicei se ntlnesc in cantiti mari - calciu, magneziu, potasiu si sodiu.

Divizarea metalelor in necesare, neutre si toxice poate fi inexacta si deseori induce in eroare,

deoarece toate elementele necesare in doze mici devin toxice si foarte toxice in doze mari.

Diferena intre concentraiile in care ele sunt folositoare si in care sunt duntoare poate fi uneori

foarte mica.


7/23

Seleniul are proprieti farmacodinamice. Scade anemia colesteric n malarii, tuberculoz,

sifilis. Seleniul a fost ncercat i n diferite forme de cancer. Seleniul este un oligoelement

mineral cu proprieti antioxidante. n organismul uman are efect sinergic puternic n raport cu

vitamina E. Administrarea unor doze minime de seleniu, n general sub form organic i n

particular sub form de ,,Factor 3, poate preveni tulburrile datorate carenei n tocoferoli, ca de

exemplu: necrozele hepatice, diateza exudativ, distrofia degenerativ a muchilor striai. Din

acest motiv n S.U.A. se recomand o doz zilnic de 60 mg.

Zincul - Organismul uman conine aproximativ 2 pana la 3 grame de zinc, care poate fi

ntlnit in oase, dini, piele, ficat, muchi, leucocite etc.

Din cauza ca niciuna dintre acestea nu poate constitui o rezerva constanta de zinc, pentru a-si

putea asigura cantitatea zilnica optima din acest mineral, organismul depinde de asimilarea sa pecale alimentara. Peste 300 de enzime diferite cu funcii vitale in organism depind de aportul de

zinc pentru a funciona la parametri nali. Unele dintre aceste metaloenzime au ca si componenta

principala de baza ionul de zinc.

Printre enzimele care au roluri vitale in organism se afla anhidraza carbonica, care ajuta la

excreia de CO2; fosfataza alcalina, care elibereaz fosfai anorganici necesari in metabolismul

oaselor; superoxid dismutaza (SOD), care ajuta la protejarea celulelor mpotriva radicalilor

liberi; alcool - dehidrogenaza (ADH) , care ajuta ficatul in detoxifierea de alcool;

carboxipeptidaza, necesara pentru digestia proteinelor alimentare. Mai mult dect att, diviziunea

celulara corecta nu poate avea loc fara o cantitate adecvata de zinc, necesara sintezei AND, ARN

si a proteinelor. Zincul este o componenta structurala necesara unirii proteinelor AND si

protejeaz de asemenea membrana celulara mpotriva lizei.

Termenul de metale grele se refera la orice element chimic metalic, care are o densitate

relativ mare si este toxic sau otrvitor in concentraii sczute.

Ca i poluani ai apelor naturale, metalele grele se numr printre cei mai toxici poluani

datorit persistenei lor ndelungate n soluii i dificultii de a fi transformai n

compui insolubili n apele de suprafa.


8/23

Pericolul contaminrii cu metale grele este mrit n prezena agenilor complexani, care

leag puternic aceste metale n compui solubili, care nu pot fi ndeprtai n cursul

tratrii apei. Chiar dac toxicitatea complecilor este mai mic dect cea a metalelor

libere, prin descompunerea lor n cursul proceselor biologice, proprietile nocive ale

metalelor grele se pot manifesta nestnjenit.

Ca poluani ai atmosferei, metalele grele prin oxizi i vapori (care se transform n oxizi

n atmosfer), polueaz mai ales regiunile industriale din jurul oraelor Baia Mare,

Zlatna, Copa Mic etc. fenomenul polurii devenind specific, astfel la Baia Mare

poluarea este provocat mai ales de plumb, la Zlatna de plumb, cupru, cadmiu, zinc, la

Copa Mic de zinc i cadmiu.

Metalele grele sunt compui naturali ai scoarei terestre. Ele nu pot fi descompuse sau

distruse. Ajung n corpul nostru ntr-o cantitate foarte mic, odat cu mncarea, apa

potabil i aerul.

In concentraii mari ele pot fi toxice. Efectul negativ al metalelor grele poate rezulta, de

exemplu, prin intermediul apei de but contaminate (ex. evi de plumb), niveluri ridicate

n concentraia aerului din jurul surselor emitoare, sau asimilarea prin intermediul

lanului trofic.

Metalele grele sunt periculoase deoarece ele tind s se bioacumuleze. Bioacumularea

nseamn creterea n timp, n organismele biologice, a concentraiei substanei ntr-o

cantitate comparativ cu concentraia substanei in mediu.

Mercurul (Hg) anorganic se absoarbe puin din ap, dar poate fi metilat de bacterii, iar

metil-mercurul se absoarbe n proporie de 95% . Ca i alte metale grele, mercurul se acumuleaz

n organism i poate fi absorbit pe cale hidric indirect, prin consumul de pete i alte produse.

Compuii metilmercurici provoac anomalii cromozomiale, trec prin placent din corpul

mamei in cel al ftului, afecteaz celulele nervoase ale creierului, provocnd grave afeciuni - ca

orbire, deteriorarea coordonrii nervoase, anomalii psihice, moarte. Mecanismul chimic al

acestor procese pare a consta in afinitatea mare a mercurului fata de sulful din moleculele


9/23

proteice, cea ce afecteaz tranzitul de ioni prin membrane, activitatea enzimatica, activitatea

mitocondriilor, etc

Cauzeaza boli autoimune, fibromialgie, lupus, sindromul oboselii cronice, diabet etc.

Mii de studii medicale au aratat mecanismele prin care mercurul (si alte metale) participa ladeclansarea a peste 40 de afectiuni cronice, incluzand aici probleme neurologice, hormonale,

autoimune, cardiovasculare, ale aparatului reproducator.

Mercurul ajunge prin vasele de snge pana la creier, unde se acumuleaz in cantiti

semnificative; duneaz celulelor nervoase si este implicat in apariia bolilor Parkinson si

Alzheimer.

Se acumuleaz in glande, inima, rinichi si ficat, proporional cu numrul de plombe pe care

persoana le are in cavitatea bucala.

A rmas de trist amintire dezastrul din 1972 din Irak, unde circa 500.000 oameni au rmas

cu sechele pe via pentru c n loc s-l semene au mncat grul de smn tratat cu fungicide pe

baz de mercur.

Mercurul este singurul metal care se gsete in toate cel trei medii majore - apa, sol,

atmosfera.

Sursele de poluare cu mercur sunt naturale si din activitatea uman.

Extracia minereului de cinabru HgS, la Valea Dosului, judeul Hunedoara

Mercurul este folosit mai ales in industria chimic la fabricarea vopselelor, a hrtiei, a

unor pesticide si fungicide, a produselor farmaceutice, a dezinfectanilor.

La prepararea sodei caustice, de exemplu, la fiecare ton de sod sunt deversate circa 200

g de mercur. O parte din acest produs rmne si in soda care se folosete i in unele

ramuri ale industriei alimentare.

O alta surs de poluare cu mercur o constituie arderea combustibililor fosili. Anual, n

urma arderii combustibililor fosili se elibereaz n atmosfer circa 5000 tone de mercur.

incinerarea deeurilor spitaliceti


10/23

Petele care conine cantitile cele mai mari de mercur este Ton-ul. Autoritile

Canadiene au atras atenia femeilor gravide sa evite complet Tonul.

Plumbul (Pb) este frecvent ntlnit printre poluani i poate genera intoxicaii mai ales

cronice - saturnism, din cauza fenomenului de bioacumulare. Cunoscute sunt cele dinLeipzig sau din Frana din zona Vosgilor, cu sute de intoxicai. De asemenea este

suspectat pentru efecte cancerigene.

Anual pe pmnt se extrag peste 2, 5 milioane de tone de plumb.

In atmosfera, plumbul ajunge in special odat cu gazele de eapament ale automobilelor

dotate cu motoare cu benzina.

Din atmosfera plumbul ajunge in sol, ape. In apa de ploaie s-au determinat concentraii de

40 mg de Pb.

Pb din sol este absorbit de plante, in special de rdcini, Pb din atmosfera poate ajunge in

frunze, de unde consumat de animale poate ajunge la concentraii destul de importante.

Mamiferele ierbivore rein 1% din plumbul consumat.

Omul preia plumbul att prin respiraie, dar mai ales prin alimente.(330 m g/zi).

Alte surse de poluare cu plumb sunt:

- extracia si prelucrarea minereului de baza(galena PbS), n Maramure, Hunedoara

- metalurgia plumbului- plumbul se degaja sub forma de praf sau oxizi

- topirea alamei se emit particule de Pb cu diametrul 0,01-2 microni

- fabricile de acumulatori

- arderea crbunilor si a pcurii

Pentru plumb au fost stabilite concentraiile limit-admisibile (CLA). In produsele

alimentare CLA ale plumbului oscileaz ntre 0,005 mg/kg in produsele lactate si 1,0

mg/kg in pete.


11/23

Plumbul ajunge in corpul nostru pe cale bucala, pulmonara sau cutanata. O data ajuns in

organism, la adulii cu un regim alimentar normal el se fixeaz intr-o proporie de 30-

40% . La copii, gradul de absorbie si depozitare al plumbului este mai mare, acetia

pstrnd chiar 40-50%

Circuitul plumbului in organism

Indiferent de modalitatea sa de intrare in organism, plumbul ajunge apoi in snge, de

unde este direcionat fie ctre esuturi, fie ctre intestin, pentru a fi eliminat. Depozitarea

se face att in oase cat si in esuturile moi - ficat, rinichi, pancreas, plmni.

Cea mai mare proporie de plumb absorbit de organism se fixeaz insa in oase unde

rmne chiar si 25 de ani. De aici, in perioadele in care organismul este slbit sausuprasolicitat (boala, sarcina, osteoporoza), mineralele stocate in os, inclusiv plumbul,

este pus din nou in circulaie prin snge. Plumbul acumulat poate deci sa fie eliberat in

snge de-a lungul ntregii viei a unei persoane.

Intoxicarea cronica cu plumb duce la dezvoltarea nefritei.

Este descris cazul dezvoltrii nefritei cronice la un copil, care a consumat apa de ploaie,

cursa de pe acoperiul, vopseaua cruia coninea plumb. Intoxicarea cronica cu plumb

duce la mbolnvire si la atacarea nervilor motori ai terminaiilor, care se reflecta in

dereglarea conductivitii impulsurilor nervoase. Sursele de intoxicare cu plumb pot fi

benzina, alimentele si buturile, care se pstreaz in vase, in componenta crora intra

plumb sau vopsele, ce conin plumb (vase de lut glasate, vopsele de tipar, unele mase

plastice).

Efectele plumbului asupra organismului

Efecte acute: Probleme grastrointestinale, toxicitate acuta sau chiar moarte (in cazulcopiilor care au nivelul plumbului din snge foarte ridicat).

Efecte cronice, necancerigene: anemie, tulburri neurologice,scderea imunitii.
http://www.csid.ro/health/nutritia-si-ficatul-3860912/http://www.csid.ro/health/cum-sa-scapi-de-oboseala-3891113/http://www.csid.ro/health/lupta-pentru-un-sistem-imunitar-mai-puternic-4015779/http://www.csid.ro/health/lupta-pentru-un-sistem-imunitar-mai-puternic-4015779/http://www.csid.ro/health/nutritia-si-ficatul-3860912/http://www.csid.ro/health/cum-sa-scapi-de-oboseala-3891113/http://www.csid.ro/health/lupta-pentru-un-sistem-imunitar-mai-puternic-4015779/


12/23

De asemenea, plumbul afecteaz si funcionarea rinichilor, tensiunea arteriala, evoluia

normal a unei sarcini.

Efecte asupra reproducerii:

Prezenta plumbului in organism afecteaz fertilitatea brbailor, conform ultimelor

cercetri. Concentraia ridicata de plumb poate duce la sterilitate ntruct acesta

afecteaz mobilitatea spermatozoizilor.

La femei, expunerea la plumb creste riscul de avort spontan, natere prematura sau chiar

pierderea sarciniisi scade libidoul. Plumbul ptrunde si in placenta, acumulndu-se in

esuturile embrionului, inclusiv in creierul sau, putnd sa vatameze permanent copilul.

Poate produce cretere ntrziata, dificultatea de nvare, probleme de auz, memorie

sczuta sau chiar agresivitate.

3. CADMIUL

Are o puternica aciune toxic asupra organismelor vii.

Cd ptrunde in organism prin hran i prin suprafaa corpului i se acumuleaz selectiv in

diferite esuturi, unde se leag parial de moleculele proteice.

Este cunoscut, c cadmiul lipsete in organism la natere, dar se acumuleaz cu vrsta la

persoanele, care conform genului lor de activitate profesional nu sunt supuse influenei

lui, atingnd maximul la vrsta medie 20-30 ani. Coninutul total de cadmiu in organism

este legat de ptrunderea lui din hran, ap si alte surse ale mediului ambiant.

Cadmiul se acumuleaz preponderent in rinichi si in cantiti mai mici in ficat si alte

organe.

Doctorul american Karrol a depistat dependena direct intre coninutul cadmiului in

atmosfer si frecvena mortalitii din cauza patologiilor cardio-vasculare. Deoarece

cadmiul se acumuleaz in organe si posed o perioad destul de lung de semieliminare

(10 -30 ani), folosirea cantittilor neinsemnate de pete imbibat cu cadmiu intr-o perioad
http://www.csid.ro/sex/orgasmul-masculin-fara-ejaculare-3649100/http://www.csid.ro/family/avortul-protejeaza-viitoarele-sarcini-3488660/http://www.csid.ro/family/avortul-protejeaza-viitoarele-sarcini-3488660/http://www.csid.ro/sex/orgasmul-masculin-fara-ejaculare-3649100/http://www.csid.ro/family/avortul-protejeaza-viitoarele-sarcini-3488660/


13/23

mare de timp poate duce la unele sau alte forme de intoxicare cu cadmiu. Aceasta la

rndul ei atentioneaz c ficatul si alte organe ale petilor nu sunt bune pentru consum.

Cadmiul este un alt metal greu care ptrunde in ap, afectnd petii si astfel si oamenii

care-l consum.

Cadmiul (Cd) a generat boala Itai - Itai, care a fcut n Toyama (Japonia) peste 200 de

victime. O surs de contaminare a apei sunt evile de zinc n care se gsete ca impuritate

cadmiu. Este i el suspectat pentru posibile efecte cancerigene .

Surse de poluare cu cadmiu

Toate domeniile in care este utilizat cadmiul pot constitui surse de poluare posibile

cu cadmiu:

- Cadmiul metalic se utilizeaz la prepararea multor aliaje, la sudarea argintului si

a aliajelor acestuia, la confecionarea fotocelulelor sensibile razelor ultraviolete, la

nlocuirea fierului, in acumulatoare alcaline de tip Edison, la fabricarea cuzineilor

pentru industria automobilelor si la acoperirea prin cadmiere a fierului, otelului,

aliajelor de cupru sau de aluminiu. Cadmiul poate fi depus electrolitic pe oel,

alama, bronz sau aliaje de cupru ntruct acesta protejeaz metalele si aliajele

respective de coroziune.

Mineralele de cadmiu(greenockita -CdS) sunt prea srace pentru a fi exploatate.

4. NICHELUL

Nichelul provoac afeciunea esutului pulmonar cu dezvoltarea lenta a formaiunilor

maligne.

Cantitile mari de nichel folosit in alimentarea animalelor duc la micorarea coninutuluiazotului si inclcarea creterii.

Investigaiile epidemiologice ale lucrtorilor, legate de producerea nichelului rafinat,

arat ca el si compuii lui pot provoca boli ale cavitaii nazale si gtului, de asemenea a

plmnilor.


14/23

Formaiunile maligne ale rinichilor apreau la obolani la introducerea in rinichi a

nichelului. Efectele teratogene, ca exencefalia, fragilitatea coastelor si descompunerea

palatului moale, au loc la mamiferele, care au fost supuse influentei diferitor compusi ai

nichelului

5. ZINCUL SI CUPRUL

Aceste doua metale sunt de importan vital pentru creterea si dezvoltarea normal a

omului, animalelor si plantelor. In acelai timp in legatur cu intensificarea polurii

mediului ambiant coninutul acestor metale este limitat in produsele alimentare si ap.

CLA pentru zinc variaz de la 5,0 mg/kg pentru produsele lactate si 40,0 mg/kg pentru

pete si carne. CLA pentru cupru oscileaz de la 0,5 mg/kg pentru produsele lactate si

10,0 mg/kg in pete si legume.

Exist ipoteza ca intoxicarea cronic cu zinc si cupru poate provoca dezvoltarea

hipertoniei, aterosclerozei si bolilor de inim.

Sunt date, care confirm ca afectarea organic a ficatului cu inclcarea structurii

morfologice a organului (ciroza ficatului, cancerul primar al ficatului) duce la schimbri

mult mai pronunate ale spectrului microelementelor sngelui si in special a cuprului,

zincului, plumbului Dinamica acestor metale in ecosistemele acvatice este o reflectare a

impactului antropic, de aceea diapazonul lor este destul de mare. Cu regret si in muchii

petilor coninutul acestor metale deseori nu corespunde cerinelor stabilite pentru

produse piscicole

6. ALUMINIUL

Acestui metal atat de raspandit in ultimii ani i se acorda o atentie deosebita. Astfel

societatea standardelor SUA considera aluminiul si compusii lui drept puternic

otravitoare. Dupa gradul de toxicitate ei il echivaleaza arsenicului, nichelului, cuprului simanganului.

Aluminiul este unul dintre cele mai folosite metale i de asemenea unul dintre

componentele cele mai rspndite din scoara terestr. Datorit acestor factori, aluminiul

este cunoscut drept un component inofensiv. Totui, n cazul unor expuneri la


15/23

concentraii mari, poate cauza probleme de sntate. Forma de aluminiu solubil n ap

provoac efecte nocive, aceste particule numindu-se ioni. Sunt de obicei gsii n soluie

de aluminiu n combinaie cu alti ioni, ca de exemplu cloratul de aluminiu.Asimilarea

aluminiului se poate face prin mncare, prin respiraie i prin contactul cu pielea.

Asimilarea pe termen ndelungat a unor concentraii importante de aluminiu poate

conduce la serioase probleme de sntate, ca :

Lezarea sistemului nervos central;

Demena;

Pierderea memoriei

Tremurat puternic.

Agitatie

Exista date despre influenta negativa a aluminiului asupra sistemului imunitar al omului

si animalelor. Alumniul este intotdeauna prezent la persoanle cu Alzeimer.

Aluminiul este un risc n anumite medii de lucru, cum sunt minele, unde poate fi gsit n

ap. Oamenii care lucreaz n fabrici unde aluminiul este utilizat n timpul procesului de

producie, pot suferi de probleme cu plmnii, cnd respir ntr-un mediu cu praf de

aluminiu. In timpul dializei rinichilor, cnd aluminiul ajunge n corp, poate cauza

probleme pentru rinichii pacienilor.

Inhalarea de aluminiu fin divizat i de pulbere de oxid de aluminiu a fost raportat ca

fiind cauza fibromului pulmonar i a lezrii plmnilor. Acest efect, cunoscut drept Boala

Brbierului, este agravat de prezena n aerul inhalat a silicailor i oxizilor de fier.

7. CROMUL

Oamenii pot fi expui la crom prin respiraie, mncare sau buturi i prin contactul pielii

cu crom sau compui ai cromului. Nivelul de crom din aer i ap este n general sczut. n

apa potabil nivelul de crom este sczut de asemenea, dar apa contaminat de fntn

poate conine periculosul crom (VI); crom hexavalent. Pentru majoritatea oamenilor


16/23

hrana cu coninut de crom (III) este o cale important de asimilare a cromului, deoarece

cromul (III) se gsete n mod natural n multe legume, fructe, carne, drojdie i cereale.

Cromul (III) este un nutrient esenial pentru oameni i lipsa lui poate cauza mbolnvirea

inimii, distrugerea metabolismului i diaree. Asimilarea de crom (III) n exces poate ducede asemenea la distrugerea sntii, ex: mncrimea pielii.

Cromul (VI) este periculos pentru sntatea uman n general pentru oamenii care

lucreaz n oelrii i industria textil. Fumtorii pot avea, de asemenea, o ans mai mare

de a fi expui la crom.

Cromul (VI) este cunoscut a cauza multe efecte de sntate. Cnd un compus este prezent

n produsele din piele, poate cauza reacii alergice, ca mncrimi de piele. Inspirarea

cromului (VI) poate cauza iritaii i sngerri ale nasului.

Alte probleme de sntate cauzate de crom (VI) sunt:

Mncrimi ale pielii

Deranjri stomacale i ulcere

Probleme respiratorii

Slbirea sistemului imunitar

Afeciuni ale rinichilor i ficatului

Alterarea materialului genetic

Cancer la plmni

Moarte

8. ARSENUL

Arsenul este unul dintre cele mai toxice elemente. n ciuda efectului toxic, combinaii

anorganice ale arsenicului apar pe pmnt, n mod natural, n cantiti mici. Oamenii pot


17/23

fi expui la arsenic prin intermediul hranei, apei i aerului. De asemenea, expunerea poate

avea loc prin contactul pielii cu solul sau apa ce conine arsenic.

Nivelurile de arsenic din hran sunt aproximativ mici. In schimb, nivelurile de arsenic din

pete i fructe de mare pot fi mari, deoarece petele absoarbe arsenicul din apa n caretriete. Din fericire, aceasta este cea mai inofensiv form de arsenic, dar petele care

conine cantiti importante de arsenic anorganic poate fi un pericol pentru sntatea

uman.

Expunerea la arsenic poate fi ridicat pentru persoanele care lucreaz cu arsenic, pentru

persoanele care beau cantiti importante de vin, pentru persoanele care triesc n case ce

conin lemn conservat de orice fel i pentru cei care triesc la ferme, unde anterior au fost

aplicate pesticide ce conineau arsenic.

Expunerea la arsenic anorganic poate cauza o serie de efecte ale sntii, cum ar fi

iritarea stomacului i a intestinelor, scderea generrii de globule albe i roii din snge,

schimbri ale pielii i iritaii ale plmnilor. S-a sugerat c expunerea la cantiti

importante de arsenic anorganic poate intensifica evoluia cancerului, n special evoluia

cancerului de piele, plmni, ficat i a cancerului limfatic.

O expunere foarte ridicat la arsenic anorganic poate cauza infertilitate i pierderi desarcin la femei, i poate cauza afeciuni ale pielii, scderea rezistenei la infecii,

distrugerea inimii i lezarea creierului la femei i la brbai.In cele din urm, arsenicul

anorganic poate deteriora ADN-ul.

Sursele naturale de arsen asociate cu emisiile vulcanice sunt recunoscute a fi

semnificative. Concentraia medie n scoara terestr este cuprins ntre 1,5-5 mg/kg. O

concentraie mare a fost gsit n roci sedimentare i vulcanice, n special n minereurile

de fier i magneziu. Deoarece arsenul se gsete n mod obinuit n roci, sol sausedimente, aceste surse sunt determinani particulari importani ai nivelului zonal de

arsen n apa de adncime i de suprafa. De asemenea, prin eroziune, descompunere i

datorit factorilor atmosferici, arsenul poate fi eliberat n apa subteran i de suprafa.


18/23

Din surse antropice, arsenul este emis n mediile terestre, acvatice i n atmosfer prin

activiti industriale, ca rezultat al proceselor industriale, nsoind sulful n gazele de

ardere, dar i ca urmare a utilizrii n agricultur a pesticidelor cu arsen (rodenticide,

insecticide i ierbicide), acestea avnd un timp de remanen ndelungat i totodat i

capacitate de acumulare crescut

Exist dovezi clare c expunerea cronic la compui anorganici ai arsenului crete riscul

de cancer. Studiile au artat c inhalarea arsenului duce la un risc crescut de cancer

pulmonar. Mai mult, ingestia arsenului a fost asociat cu un risc crescut de cancer de

piele i cancer la vezic, ficat i plmni.

9. MANGANUL

Manganul este un compus foarte comun care poate fi gsit mai peste tot. Manganul este

unul din cele trei elemente eseniale, ceea ce nseamn c nu este necesar numai corpului

uman pentru a supravieui dar este de asemenea toxic cnd sunt prezente concentraii prea

mari n corpul uman. Cnd oamenii nu asimileaz cantitatea recomandat zilnic,

sntatea lor se poate agrava. De asemenea, probleme de sntate vor aprea cnd

asimilarea este prea mare.

Asimilarea de mangan de ctre oameni are loc de obicei prin alimente ca spanac, ceai iplante medicinale. Hrana care conine cea mai mare concentraie sunt cerealele i orezul,

boabele de soia, ou, alune, ulei de msline, boabele verzi de fasole i stridiile. Dup

absorbirea de ctre corpul uman manganul va fi transportat prin snge la ficat, rinichi,

pancreas i glandele endocrine.

Efectele manganului apar n principal n tractul respirator i la creier. Simptomele

otrvirii cu mangan sunt halucinaiile, uitarea i afeciuni nervoase. Manganul poate

cauza de asemenea Parkinson, embolii la plmni i bronite. Cnd brbaii sunt expui lamangan pentru o perioad lung de timp ei pot deveni impoteni.

Un sindrom care este cauzat de mangan are simptome ca schizofrenia, depresie, muchi

slabi, dureri de cap i insomnii.


19/23

Deoarece manganul este un element esenial sntii umane, cantiti insuficiente de

mangan pot cauza efecte asupra sntii. Aceste efecte sunt urmtoarele:

- Ingrasarea

- Intolerana la glucoze- Coagularea sngelui

- Probleme de piele

- Scderea nivelului colesterolului

- Probleme ale sistemului osos

- Defecte la natere

- Schimbri ale culorii prului

- Simptome neurologice

Inhalarea indelungat de praf i fum poate duce la otrvirea cronic. Sistemul nervos

central este locul principal afectat de ctre boal, i se poate ajunge in final la invaliditi

permanente. Simptomele includ oboseal, somnolen, slbiciune, dereglri sentimentale,

mers spasmic, crampe musculare repetate i paralizii. O posibilitate ridicat de

pneumonie i alte infecii respiratorii exist la lucrtorii expui la praf i fumul

compuilor de mangan. Compuii manganului sunt experimental ageni ai tumorilor

10. SELENIUL

Rolul seleniului in organismul uman cuprinde:

- protectia impotriva radicalilor liberi,

- activarea hormonilor tiroidieni,

- modularea proceselor inflamatorii si imunologice,

- prelungirea viabilitatii spermatoizilor prin actiunea selenoproteinelor seminale.

Cea mai mare parte a seleniului se gaseste in: ficat, rinichi, inima si splina. Se mai

gaseste in: faina de peste, unt, drojdia de bere, faina de soia, usturoi, oua, ciuperci, orez,

cereale, tar, produsele marine, ceapa, rosii, rinichii de porc, carnea de porc, cascaval,

lapte de vaca, morcov, fasolea, varza, nuci.


20/23

Seleniul este un element recunoscut recent ca esential pentru organism, cu rol foarte

important in metabolism, fiind cofactor la producerea in organism a glutationului,

molecula puternic antioxidanta.

Seleniul impiedica sau cel putin incetineste imbatranirea tesuturilor.

Neutralizeaza efectul unor substante cancerigene, protejand astfel organismul de bolile

maligne.

Este foarte util pentru a mentine functia de secretie a pancreasului si pentru a mentine

elesticitatea tesuturilor.

Contribuie la regenerarea muschiului cardiac si functionarea lui ritmica.

Contribuie la prevenirea si tratamentul matretii.

Seleniul poate preveni necroza hepatica, distrofia musculara, instalarea unor degenerari

cu caracter necrotic la nivelul inimii, ficatului, muschilor si al rinichilor

Aportul zilnic variaza in funtie de prezenta in alimentatie a ionilor de Zn, Cu, Mn, Fe si

prezenta unui alt ntioxidant, vitamina E. Absortia este favorizata si de vitaminele A si C.

Intrucat seleniul actioneaza sinergic cu vitamina E, cantitatea necesara este invers

proportionala cu nivelul din hrana al vitaminei E.

Concentratii ridicate de sulf din organism inhiba absorbtia seleniului.

Expunerea la concentraii mari de compui de seleniu

Semnele principale sunt pierderea prului, mtuirea unghiilor i anormaliti neurologice

(cum ar fiparalizie i alte senzaii anormale n extremiti)

Aciunea polurii aerului asupra sntii populaiei


21/23

n cursul unui act respirator, omul n repaus trece prin plmni o cantitate de 500 cm 3 de

aer, volum care crete mult n cazul efecturii unui efort fizic, fiind direct proporional cu acest

efort. n 24 ore n mediu omul respir circa 15-25 m 3 de aer. Lund comparativ cu consumul de

alimente i ap, n timp de 24 ore, omul inhaleaz n medie 15 kg de aer n timp ce consumul de

ap nu depaeste de obicei 2,5 kg, iar cel de alimente 1,5 kg. Rezult din aceste date importana

pentru sntate a compoziiei aerului atmosferic, la care se adaug i faptul c bariera pulmonar

reine numai n mic masur substanele ptrunse pn la nivelul alveolei, odat cu aerul inspirat.

Din punct de vedere al igienei, aerul influeneaz sntatea att prin compoziia sa chimic, ct i

prin proprietile sale fizice (temperatura, umiditate, cureni de aer, radiaii, presiune). n ceea ce

privete compoziia chimic distingem influena exercitat asupra sntii de variaii nconcentraia componenilor normali, ct i aciunea pe care o exercit prezenta n aer a unor

compui strini. Efectele directe sunt reprezentate de modificrile care apar n starea de sntate

a populaiei ca urmare a expunerii la ageni poluani. Aceste modificri se pot traduce n ordinea

gravittii prin: creterea mortalitii, creterea morbiditii, apariia unor simptome sau

modificrii fizio-patologice, apariia unor modificri fiziologice directe i/sau ncarcrea

organismului cu agentul sau agenii poluani. Efectele de lung durat sunt caracterizate prin

apariia unor fenomene patologice n urma expunerii prelungite la poluanii atmosferici. Acesteefecte pot fi rezultatul acumulrii poluanilor n organism, n situaia poluanilor cumulativi (Pb,

F etc.), pn cnd ncrcarea atinge pragul toxic. De asemenea modificrile patologice pot fi

determinate de impactul repetat al agentului nociv asupra anumitor organe sau sisteme. Efectele

de lung durat apar dup intervale lungi de timp de expunere care pot fi de ani sau chiar de zeci

de ani. Manifestrile patologice pot mbrca aspecte specifice poluanilor (intoxicatii cronice,

fenomene algerice, efecte carcinogene, mutagene i teratogene) sau pot fi caracterizate prin

apariia unor mbolnviri cu etimologie multipl, n care poluanii s reprezinte unul dintre

agenii etimologici determinani sau agravani (boli respiratorii acute i cronice, anemii etc.).

Poluanii iritani realizeaz efecte iritative asupra mucoasei oculare i ndeosebi asupra aparatului

respirator. n aceast grup intra pulberile netoxice, precum i o sum de gaze i vapori ca

bioxidul de sulf, bioxidul de azot, ozonul i substanele oxidante, clorul, amoniacul etc. Poluarea

iritant constitue cea mai rspndit dintre tipurile de poluare, rezultnd n primul rnd din


22/23

procesele de ardere a combustibilului, dar i de celelalte surse de poluari. Poluanii fibrozani

produc modificri fibroase la nivelul aparatului respirator. Printre cei mai rspnditi sunt

bioxidul de siliciu, azbestul i oxizii de fier, la care se adaug compuii de cobalt, bariu etc. Sunt

mult mai agresivi n mediul industrial unde determin mbolnaviri specifice care sunt

excepionale n condiii de poluare a aerului. Totui poluarea intens cu pulberi poate duce la

modificri fibroase pulmonare. Poluanii alergenici din atmosfera sunt cunoscui de mult vreme.

ndeosebi este cazul poluanilor naturali (polen, fungi, insecte) precum i a prafului din cas,

responsabili de un numr foarte mare de alergii respiratorii sau cutanate. Pe lng acestea se

adaug poluanii provenii din surse artificiale - n special industriale - care pot emite n

atmosfer o sum de alergeni complei sau incomplei. Pe primul loc din acest punct de vedere,

se gsete industria chimic (industria maselor plastice, industria farmaceutic, fabricile de

insecticide etc.). Sunt semnalate i situaii cu apariia de fenomene alergice n mas. Poluanicancerigeni. Exist dificulti n estimarea rolului poluanilor atmosferici ca factori etiologici ai

cancerului. Totui creterea frecvenei cancerului ndeosebi n mediul urban, a impus luarea n

considerare i a poluanilor atmosferici ca ageni cauzali posibili, cu att mai mult cu ct n

zonele poluate au fost identificate n aer substane cert carcinogene. Putem clasifica substanele

cancerigene prezente n aer n substane organice i substane anorganice. Dintre poluanii

organici cancerigeni din aer, cei mai rspndii sunt hidrocarburile policiclice aromatice ca

enzopiren, benzontracen, benzofluoranten etc. Cel mai rspndit este benzoopirenul, proveninddin procese de combustie att fixe ct i mobile. Ia nastere n timpul arderii, se volatilizeaz la

temperatur ridicat i condenseaz rapid pe elementele n suspensie. Substana cancerigen este

cunoscut de mult vreme, iar prezena n aer indic un risc crescut de cancer pulmonar. Efecte

cancerigene se atribuie i insecticidelor organoclorurate precum i unor monomeri folosii la

fabricarea maselor practice. Mai sunt incriminai ca ageni cancerigeni dibenzacridina, epoxizii,

precum i nitrosaminele n aer putnd fi prezeni precursorii acestora (nitritii i aminele

secundare). Dintre poluanii cancerigeni anorganici menionm azbestul, arsenul, cromul,

cobaltul, beriliul, nichelul i seleniul. Mai frecvent ntlnit n mediul industrial, prezena lor n

aer a fost semnalat i n zonele din apropierea industriilor. Un aspect deosebit l prezint

azbestul, mai periculos dect se presupunea cu civa ani n urm i a crui prezen a fost

demonstrat att n atmosfera urban ct i n plmnii (corpi azbestizici pulmonari) unui procent

apreciabil din populaia urban neexpus profesional.


23/23

CONCLUZI

Este important forma i mrimea particulelor, deoarece acestea determingradul n care razele X incidente sunt absorbite sau mprtiate. Pulberile sunt

presate sub forma unor pastile pentru care se face analiza. Erorile sunt mult maireduse dac se lucreaz cu probe lichide.

Pentru a reduce efectele de matrice, proba se poate dilua cu un material ceare o absorbie redus, ca de exemplu: amidon, carbonat de litiu, borax etc. Efectulelementelor ce constituie matricea este micorat apreciabil datorit dilurii, avndloc totodat o scdere corespunztoare a intensitii radiaiilor de fluorescen. Oalt metod pentru a reduce efectele de matrice onst n folosirea unui standardintern, fa de care se msoar intensitatea radiaiiilor de fluorescen. Este nsnecesar ca efectele de matrice s aib aceeai influen asupra radiaiilor emise destandardul intern i de elementul de analizat.

Bateriile uzate sunt foarte nocive din cauza metalelor grele pe care le contin

(mercur, nichel, plumb, cadmiu, litiu), care se scurg in sol, ajungand in panza

freatica si distrugand vegetatia din zona. Aceleasi metale sunt nocive si

pentru sanatatea noastra provocand alergii, pierderi de memorie, boli de

inima sau cancer.

Mercurul continut intr-o baterie de ceas poate polua 500 de litri de apa sau

un metru patrat de sol pe o perioada de 50 de ani.

TEMA Spectrometria de fluorescenţă X

Documents

Transcript of TEMA Spectrometria de fluorescenţă X