Содержание
Сурьма — что это за металл
Сурьма металлическая — 51-й химический элемент в периодической таблице Менделеева, обозначается символом Sb. Это полуметалл с зернистым строением и светлым голубовато-серебристым оттенком. В свободном состоянии представляет собой кристаллы с металлическим блеском.
Сурьма как вещество: физические свойства
Внешне вещество похоже на металл, однако характеризуется меньшей электро- и теплопроводностью. Оно отличается хрупкостью (легко растирается в порошок) и способностью расширяться при застывании.
Элемент существует в четырех модификациях:
- Кристаллическая, или серая (основная модификация).
- Черная (аморфная).
- Взрывчатая (аморфная).
- Желтая (аморфная).
Кристаллическая сурьма
В основной модификации полуметалл образует игольчатые кристаллы в форме звезд. Чем меньше примесей, тем толще кристаллы. Вещество начинает плавиться при температуре +630,5 ⁰C, закипает — при +1634 ⁰C. Обладает диамагнитностью, т.е. намагничивается против направления внутреннего поля.
Основные свойства вещества:
- Плотность при стандартных условиях — 6,691 г/см3.
- Удельная теплоемкость — 0,210 кДж/(кг*К) при температурах от 20 ⁰С до 200 ⁰С.
- Молярная теплоемкость — 25,2 Дж/(K*моль).
- Теплопроводность — 17,6 вт/(м*К) при температуре 20 ⁰C.
- Молярный объем — 18,4 см3/моль.
- Удельная теплота плавления — 20,08 кДж/моль.
- Удельная теплота испарения — 195,2 кДж/моль.
В основной модификации металл устойчив при стандартных условиях. Он имеет слоистую структуру.
Черная сурьма
Это аморфная металлическая модификация, которая образуется из кристаллической сурьмы при резком охлаждении паров вещества. Она имеет плотность 5,3 г/см3. Данная неустойчивая модификация в безвоздушном пространстве при нагреве до 400 ⁰С переходит в кристаллическую сурьму.
Желтая сурьма
Чтобы получилась желтая сурьма, требуется воздействие кислорода на сниженный стибин Sbh4. Эта модификация содержит небольшой процент химически связанного водорода. Является неустойчивой: переходит в черную сурьму при освещении или нагревании.
Взрывчатая сурьма
Электролиз раствора SbCl3 в соляно-кислой среде приводит к образованию взрывчатой сурьмы. Она имеет плотность от 5,64 до 5,97 г/см3, внешне напоминает графит. При любом прикосновении взрывается и превращается в кристаллическую сурьму.
Сурьма и человек: историческая справка
Этот металл применялся с доисторических времен. При раскопках на территории древнего Вавилона археологи обнаружили сосуды из металлической сурьмы. Изделия датируются 3 тысячелетием до н.э.
Предметы из этого металла также были найдены в Грузии: находки относятся к 1 тысячелетию до н. э. В древности металл использовался в сплаве со свинцом, медью или оловом.
С XIX в. до н.э. в Древнем Египте и странах Азии (Индия, Междуречье и др.) повсеместно применялся «сурьмяный блеск» — черный порошок из соединений полуметалла, который использовался для грима (в основном для чернения бровей).
До конца неизвестно происхождение самого названия. В тюркских языках существует слово surme, которое обозначает «грим, мазь». В персидском «сурме» значит «металл».
Сурьма и организм: несколько слов о биологии
Сурьма относится к макроэлементам и участвует в обменных процессах многих живых организмов. Среднее количество элемента в растениях — 0, 06 мг, в наземных животных — 0,0006 мг, в морских животных — 0,02 мг. В организме человека содержится не более 0,00001% сурьмы по массе. Она поступает с воздухом, пищей и водой, содержится в щитовидной железе, эритроцитах и плазме крови, печени, почках, костной ткани, селезенке. В среднем за сутки поступает около 50 мкг и выводится мочой и фекалиями.
До конца не изучены физиологическая и биохимическая функции макроэлемента, поэтому нет достоверных данных о возможных последствиях ее дефицита в организме. При этом установлено, что избыток вещества препятствует белковому, жировому и углеводному обменам. Если сурьма накапливается в щитовидной железе, она угнетает ее работу и вызывает эндемический зоб. При одноразовом попадании в пищеварительный тракт вызывает рефлекторную рвоту и полностью выводится. При регулярных поступлениях избыточного количество сурьмы в пищевод возможны заболевания желудочно-кишечного тракта, в том числе язвы.
Токсичные пары металла могут вызвать поражения кожи и носовые кровотечения. В зоне риска — люди, которые работают с этим металлом постоянно: печатники, эмалировщики и др.
В малых дозах макроэлемент применяется в медицине — в основном, в составе отхаркивающих и рвотных средств.
Сурьма как элемент: химические свойства
Металлическая сурьма малоактивна и устойчива на открытом воздухе при нормальных температурах. Начинает окислятся при +630 ⁰С, в результате чего образуется соединение Sb2O3 — оксид сурьмы. Полуметалл не вступает в реакции с водородом, азотом, кремнием и бором, остается устойчивым к воде, а в расплавленном виде незначительно растворяет углерод.
В результате возможных химических реакций образуются следующие вещества:
- Сульфид сурьмы — при сплавлении с серой.
- Интерметаллические соединения (антимониды) — при взаимодействии с мышьяком, медью, палладием и некоторыми другими металлами.
- Хлорид сурьмы — при растворении в хлоре.
- Сульфат сурьмы — при растворении в соляной кислоте.
- Сурьмяная кислота — в результате реакции с концентрированной азотной кислотой.
Полуметалл растворяется в «царской водке» — смеси винной и азотной кислот.
Сурьма как полезное ископаемое: добыча и производство
Месторождения металлической сурьмы находятся в ЮАР, Китае, Алжире, России, Болгарии, Азербайджане, Киргизии, Сербии, Финляндии, Казахстане, Таджикистане. Содержание элемента в земной коре невелико — 500 мг/т. Большая часть вещества сконцентрирована в осадочных породах — бокситах, фосфоритах, глинистых сланцах. Меньше всего ископаемого содержится в песчаниках и известняках.
Более 70% этого металла производится в Китае, а остальные 30% делят Россия, Мьянма, Боливия, Таджикистан, ЮАР, Канада, Австралия и некоторые другие страны.
На территории Китая также находятся самые крупные резервы — более 50% мировых запасов. Около 20% расположено в России, 16% — в Боливии, 3% — в Таджикистане, 1% — в ЮАР, менее 10% рассредоточено по разным странам.
Сурьма как ресурс: применение
Металлургия
Поскольку сурьма — хрупкий металл, в металлургической промышленности она практически не применяется отдельно. Зато в сплавах она повышает прочность других металлов и препятствует окислению.
Сплав сурьмы, олова и свинца называется «гарт» (в переводе с украинского — «зеркала»). Он на протяжении многих веков используется в типографии для изготовления шрифтов. В основу положено свойство сурьмы расширяться при затвердевании: благодаря этому сплав более плотно заполняет литейную матрицу. Помимо этого, сурьма повышает износостойкость шрифта. Гарт также используется для отливки пуль, изготовления кабелей, труб для протока агрессивных жидкостей и др.
Сплав свинца и сурьмы отличается твердостью и устойчивостью к коррозии. Он применяется в химическом машиностроении.
Баббиты (подшипниковые сплавы) широко используются в железнодорожном, автомобильном транспорте и станкостроении. Они содержат сурьму, олово, медь и свинец. Имеют высокую твердость, стойкость к истиранию и коррозии.
Всего существует порядка 200 сплавов различных металлов с сурьмой. В том числе она добавляется к металлам для хрупкой отливки.
Полупроводниковая промышленность
Полуметалл входит в свинцовые сплавы, используется при производстве диодов, ИК детекторов, датчиков Холла и других элементов в полупроводниковой промышленности.
Медицина
Стибнит, природный сульфит сурьмы, в древности применялся в качестве лекарства от паразитов. В некоторых странах его до сих пор добавляют в препараты. Соединения металла применяются для лечения лейшманиозов и глазных заболеваний.
Другие области применения
Оксид сурьмы используют в текстильной промышленности как закрепитель. Он также входит в состав многих эмалей и красок. Пятиокись металла применяется при изготовлении стекла, люминесцентных ламп, резины. Трехсернистая сурьма входит в состав спичек. Металла находит применение в электронике (для некоторых припоев) и в термоэлектрический сплавах.
Сурьма
Сурьма́ (лат. Stibium; обозначается символом Sb) — элемент главной подгруппы пятой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 51. Простое вещество сурьма (CAS-номер: 7440-36-0) — металл (полуметалл) серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и жёлтая сурьма).
История
Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в 19 в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb2S3) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как stími и stíbi, отсюда латинский stibium. Около 12—14 вв. н. э. появилось название antimonium. В 1789 А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русская «сурьма» произошло от турецкого sürme; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл). Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604.
Её соединения — Антимониды.
Применение
Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов, устройств с эффектом Холла. Является компонентом свинцовых сплавов, увеличивающим их твёрдость и механическую прочность. Область применения включает:
— батареи
— антифрикционные сплавы
— типографские сплавы
— стрелковое оружие и трассирующие пули
— оболочки кабелей
— спички
— лекарства, противопротозойные средства
— пайка — некоторые бессвинцовые припои содержат 5 % Sb
— использование в линотипных печатных машинах
Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав — баббит, обладающий антифрикционными свойствами и использующийся в подшипниках скольжения. Также Sb добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.
Соединения сурьмы в форме оксидов, сульфидов, антимоната натрия и трихлорида сурьмы, применяются в производстве огнеупорных соединений, керамических эмалей, стекла, красок и керамических изделий. Триоксид сурьмы является наиболее важным из соединений сурьмы и главным образом используется в огнестойких композициях. Сульфид сурьмы является одним из ингредиентов в спичечных головках.
Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства.
Соединения сурьмы, например, меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.
Источник: Википедия
Другие заметки по химии
Сурьма
Сурьма | |
---|---|
Атомный номер |
51 |
Внешний вид простого вещества |
металл серебристо-белого цвета |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
121,760 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома |
159 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
833,3 (8,64) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация |
[Kr] 4d10 5s2 5p3 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус |
140 пм |
Радиус иона |
(+6e)62 (-3e)245 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
2,05 |
Электродный потенциал |
0 |
Степени окисления |
5, 3, −3 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность |
6,691 г/см³ |
Молярная теплоёмкость |
25,2[1]Дж/(K·моль) |
Теплопроводность |
24,43 Вт/(м·K) |
Температура плавления |
903,9 K |
Теплота плавления |
20,08 кДж/моль |
Температура кипения |
1908 K |
Теплота испарения |
195,2 кДж/моль |
Молярный объём |
18,4 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки |
тригональная |
Параметры решётки |
4,510 Å |
Отношение c/a |
n/a |
Температура Дебая |
200,00 K |
Sb |
51 |
121,760 | |
[Kr]4d105s25p3 | |
Сурьма |
Сурьма — элемент главной подгруппы пятой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 51. Обозначается символом Sb (лат. Stibium). Простое вещество сурьма (CAS-номер: 7440-36-0) — металл (полуметалл) серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации.
Историческая справка
Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в 19 в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb2S3) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как stími и stíbi, отсюда латинский stibium. Около 12—14 вв. н. э. появилось название antimonium. В 1789 А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русская «сурьма» произошло от турецкого sürme; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл). Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604.
Нахождение в природе
В среднетемпературных гидротермальных жилах с рудами серебра, кобальта и никеля, также в сульфидных рудах сложного состава.
Изотопы сурьмы
Природная сурьма является смесью двух изотопов: 121Sb (изотопная распространённость 57,36 %) и 123Sb (42,64 %). Единственный долгоживущий радионуклид — 125Sb с периодом полураспада 2,76 года, все остальные изотопы и изомеры сурьмы имеют период полураспада, не превышающий двух месяцев, что не позволяет использовать их в ядерном оружии.
Пороговая энергия для реакций с высвобождением нейтрона (1-го):
121Sb — 9,248 Мэв
123Sb — 8,977 Мэв
125Sb — 8,730 Мэв
Физические и химические свойства
Сурьма в свободном состоянии образует серебристо-белые кристаллы с металлическим блеском, плостность 6,68 г/см³. Напоминая внешним видом металл, кристаллическая сурьма обладает большей хрупкостью и меньшей тепло- и электропроводностью.
Применение
Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов, устройств с эффектом Холла. В виде сплава этот металлоид существенно увеличивает твёрдость и механическую прочность свинца.
Используется:
— батареи
— антифрикционные сплавы
— типографские сплавы
— стрелковое оружие и трассирующие пули
— оболочки кабелей
— спички
— лекарства, противопротозойные средства
— пайка отдельные бессвинцовые припои содержат 5 % Sb
— использование в линотипных печатных машинах
Соединения сурьмы в форме оксидов, сульфидов, антимоната натрия и трихлорида сурьмы, применяются в производстве огнеупорных соединений, керамических эмалей, стекла, красок и керамических изделий. Триоксид сурьмы является наиболее важным из соединений сурьмы и главным образом используется в огнестойких композициях. Сульфид сурьмы является одним из ингредиентов в спичечных головках.
Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства. Соединения сурьмы — меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.
Физические свойства
Обыкновенная сурьма это серебристо-белый с сильным блеском металл. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется. Sb понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объёме. Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав — Баббит, обладающий антифрикционными свойствами(использование в подшипниках).Также Sb добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.
Электроника
Входит в состав некоторых припоев
Ядерная энергетика, ядерное оружие
Важное значение в ядерной технологии имеют некоторые изотопы сурьмы, и в частности в технологии ядерных вооружений имеет пироантимонат ртути (оксистибат) с соответствующим изотопным составом (послужившее в значительной степени распространению легенд о так называемой «красной ртути». Особенность этого вещества состоит в том что оно является своего рода многофункциональным ядерным катализатором (коэффициент размножения нейтронов 7—9) и должно очень строго учитываться любой страной ввиду угрозы ядерного терроризма.
Цены
Цены на металлическую сурьму в слитках чистотой 99 % составили около 5,5 долл/кг.
Термоэлектрические материалы
Теллурид сурьмы применяется как компонент термоэлектрических сплавов (термо-э.д.с 100—150 мкВ/К) с теллуридом висмута.
Биологическая роль и воздействие на организм
Сурьма относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10–6% по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль не выяснена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Нaкапливается в щитовидной железе, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб. Однако, попадая в пищеварительный тракт, соединения сурьмы не вызывают отравления, так как соли Sb(III) там гидролизуются с образованием малорастворимых продуктов. При этом соединения сурьмы (III) более токсичны чем сурьмы (V). Пыль и пары Sb вызывают носовые кровотечения, сурьмяную «литейную лихорадку», пневмосклероз, поражают кожу, нарушают половые функции. Порог восприятия привкуса в воде — 0,5 мг/л. Смертельная доза для взрослого человека — 100 мг, для детей — 49 мг. Для аэрозолей сурьмы ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м3, в атмосферном воздухе 0,01 мг/м3. ПДК в почве 4,5 мг/кг. В питьевой воде сурьма относится ко 2 классу опасности, имеет ПДК 0,005 мг/л, установленное по санитарно-токсикологическому ЛПВ. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л. В сточных промышленных водах, сбрасываемых на очистные сооружения, имеющие биофильтры, содержание сурьмы не должно превышать 0,2 мг/л.
Дополнительная информация
Антимоний
Элементы: ядовитый полуметалл – сурьма
Первые производства сурьмы появились на древнем Востоке 5 тысяч лет назад. Сурьмяная бронза (сплав меди и олова с добавлением сурьмы) использовалась в период Вавилонского царства во втором тысячелетии до н.э. Исторически сложилось так, что в русской химической терминологии у этого элемента три названия. Химический элемент называется «сурьма», в формулах произносится «стибиум», а соединения сурьмы с металлами называются антимонидами». В 1789 г. Лавуазье включил сурьму в список простых веществ, дав ей название antimoine от лат. «antimonium». Оно и сейчас остается французским названием элемента № 51. Другое латинское название элемента, «stibium», встречается в сочинениях Плиния Старшего в первом веке н. э. и стало международным. Русское слово «сурьма» родом из турецкого языка. Так и сейчас на Востоке называется порошок для чернения бровей. По другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл. Итак, сурьма (символ — Sb) имеет атомный номер 51 в Таблице Менделеева с атомной массой 121, 760 а.е.м. и относится к группе полуметаллов.
Сурьма в Таблице Менделеева.
Существуют четыре аллотропные разновидности сурьмы: кристаллическая, взрывчатая, чёрная и жёлтая. Наиболее устойчивая, и поэтому самая распространённая – кристаллическая сурьма. Взрывчатая — взрывается при любом соприкосновении. Чёрная и жёлтая — неустойчивы и при пониженных температурах переходят в кристаллическую.
Кристаллическая сурьма по внешнему виду напоминает металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, довольно хрупкий (легко истирается в порошок).
Кристаллическая сурьма.
Cурьма токсична и относится к ядовитым веществам. Пыль и пары этого элемента вызывают носовое кровотечение, сурьмяную лихорадку. Французский термин сурьмы «antimoine»
переводится буквально: «против монахов». Такое название, возможно, возникло из легенды 15 века, в которой настоятель одного мужского монастыря заметил, что свиньи быстро жиреют, потребляя сурьму. Решив, что этот рецепт набора веса сгодится и для людей, он добавил в кашу истощённой братии монастыря сурьму. На следующий день все кто ел — были мертвы. Эту легенду подробно описал Ярослав Гашек в рассказе «Камень жизни» в 1910 году. Отсюда происходит и русское название главного рудного минерала – антимонит с формулой Sb2S3, где содержание сурьмы составляет 72 %. Антимонитовые руды являются основным источником для получения сурьмы и её соединений.
Антимонит Sb2S3, кристаллы до 5 см. Месторождение Кадамджай, Киргизия.
Мировая добыча сурьмы по итогам 2015 года составила около 145 тысяч тонн. Основные объемы добычи приходятся на Китай (47%), Россию (17%), Боливию (15%) и Таджикистан (12%).
Мировая добыча сурьмы, 2015 г.
В Китае основная добыча ведется в провинции Хунань, где расположено крупнейшее в мире сурьмяное месторождение Сикуаньшань. В России главный регион по добыче антимонитовых руд — Республика Саха (Якутия), где расположены крупные месторождения Сарылах и Сентачан.
Сурьма применяется при производстве диодов и инфракрасных детекторов. Является компонентом свинцовых сплавов, увеличивающим их твёрдость и механическую прочность.
ПромМетиз +7 (812) 385-76-07 Сурьма
Общие сведения.
Сурьма — это простое вещество, по своим свойствам определяемое в категорию металлов. Она обозначается символом Sb, что является сокращением от названия элемента на латинском языке – Stibium. По своему внешнему виду вещество обладает типичным для своей группы светло-серебряным цветом, а также имеет синеватый оттенок. Если рассматривать классификацию по своему положению в периодической таблице Менделеева, согласно новым стандартам, то элемент относится к пятнадцатой группе пятого периода. Атомный номер сурьмы составляет 51, а молярная масса определяемая данным числом – 121,76 грамма на один моль. На данный момент, науке известны четыре типа аллотропных модификаций. Они существуют при различных показателях давления окружающей среды.
История.
Точно неизвестно, как давно человек начал использовать сурьму. Самые ранние упоминания относятся к периоду в пять тысяч лет назад, когда металл применялся для изготовления сосудов. Несколько позже египтяне применяли сурьму в качестве косметики. Название antimonium, под которым элемент был известен в течение пяти следующих столетий, произошло в 12-14 веке на Ближнем Востоке. Несмотря на относительно широкое применение, длительное время сурьма не изучалась химиками в чистом виде. В 1604 году алхимик Василий Валентин провёл обширную работу по выяснению способов получения этого металла и его свойствах. Следующим серьезным шагом на пути исследования элемента является его включение в 1789 году в список химических элементов. Длительное время, он являлся аналогом таблицы Менделеева, появившейся гораздо позже.
Нахождение в природе и месторождения.
Сурьму следует отнести к категории химических элементов, весьма широко представленных в земной коре. Кларк данного металла составляет около половины грамма на одну тонну. Данный показатель существенно изменяется, в зависимости от типа породы. Больше всего сурьмы присутствует в сланцах и бокситах, а меньше всего в известняках. Это связано с некоторыми геологическими особенностями формирования.
Большое количество месторождений рассредоточено по всему миру. Наиболее крупные расположены в Китае, ЮАР, России и ряде других государств. Согласно данным за последние годы, три четверти добываемого металла извлекаются из месторождений Китая. Эта страна является самым крупным мировым экспортёром данного элемента. Мировое производство сурьмы составляет около 200 тысяч тон в год. Стоит отметить тот факт, что разведанных запасов данного металла хватит всего на 9-10 лет.
Физические и химические свойства.
Плотность сурьмы в свободном от примесей виде составляет порядка 6,68 грамм на кубический сантиметр. Эта информация справедлива для нормальной температуры, поскольку при её повышении происходит уменьшение объёмной массы. Плавление начинается при 904 градусах по Кельвину. В чистом виде сурьма склонна к образованию кристаллов бело-серебряного цвета. Они не отличаются прочностью, поскольку легко разрушаются под внешними воздействиями.
Существует несколько главных валентных состояний: со степенями окисления 3 и 5. Сурьма взаимодействует с кислотами, щелочами и некоторыми другими соединениями и простыми веществами.
Применение.
В наши дни сурьма находит широкое применение. Наиболее перспективной областью использования данного металла считается полупроводниковая сфера. Всё большее количество диодов, устройств с эффектом Холла, а также инфракрасных детекторов выполняется с элементами их данного вещества. Другие области использования не менее популярны:
Антифрикционные сплавы. Подобные свойства используются в сплавах сурьмы и меди. Из него происходит изготовление подшипников и других типов движущихся элементов.
Оболочки кабелей. Введение в состав сурьмы позволяет добиться достаточно высоких эксплуатационных характеристик.
Лекарства, а также противопротозойные средства.
Применение в печатных машинках определённого типа.
Пайка контактов, а также других элементов электроники.
Использование в трассирующих пулях.
Сплавы металлов, используемых в сфере типографии.
Сурьма — применение и получение
Сурьма представляет собой полуметалл, имеющий серебристо-белый окрас с синеватым оттенком. В периодической системе химических элементов сурьме присвоен 51 номер. Стоит отметить, что сегодня известно существование четырех металлических аллотропных модификаций сурьмы, зависящих от давления. Кроме этого, в природе сурьма может встречаться, кроме стандартной кристаллической формы, еще в трех аморфных модификациях:
- взрывчатая сурьма, образование которой происходит в результате электролиза соединения SbCI3 в соляно-кислой среде. Однако, во время удара или прикосновения происходит взрыв, который возвращает вещество в его обычное состояние;
- желтая сурьма образуется в результате реакции молекул кислорода с одной стороны и соединения водорода и сурьмы (SbH3) с другой;
- черная сурьма. Получить данное вещество можно, если пары желтой сурьмы подвергнуть резкому охлаждению.
Характеристика | Значение |
---|---|
Свойства атома | |
Название, символ, номер | Сурьма́ / Stibium (Sb), 51 |
Атомная масса (молярная масса) | 121,760(1)[1] а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [Kr] 4d10 5s2 5p3 |
Радиус атома | 159 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 140 пм |
Радиус иона | (+6e)62 (−3e)245 пм |
Электроотрицательность | 2,05 [2] (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | 0 |
Степени окисления | 5, 3, −3 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 833,3 (8,64) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 6,691 г/см³ |
Температура плавления | 903,9 K |
Температура кипения | 1908 K |
Уд. теплота плавления | 20,08 кДж/моль |
Уд. теплота испарения | 195,2 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 25,2[3] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 18,4 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | тригональная |
Параметры решётки | ahex=4,307; chex=11,27[4] |
Отношение c/a | 2,62 |
Температура Дебая | 200 K |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) 24,43 Вт/(м·К) |
Номер CAS | 7440-36-0 |
Месторождения сурьмы
Среднее содержания вещества в земной коре составляет порядка 500 мг/т. Она входит в состав как осадочных, так и в изверженных пород. Однако, в последних ее содержание существенно ниже. Если говорить о содержании сурьмы в осадочных породах, то максимальным ее содержанием отличаются глинистые сланцы (1,2 г/т), бокситы (2 г/т) и фосфориты (2 г/т). Меньше всего сурьмы содержится в известняках и песчаниках (0,3 г/т). Угольная зола также имеет повышенное содержание вещества. Сурьма в природных соединениях проявляет металлические свойства и выступает халькофильным элементом, образуя антимонит. Однако, ей также присущи свойства металлоида, которые проявляются при формировании разных сульфосолей, таких как бурнонит, буланжерит, тетраэдрит, джемсонит, пиаргирит и многих других. Соединения сурьмы с медью, мышьяком и палладием характеризуются, как интерметаллические.
Залежи сурьмы найдены на территории многих стран, среди которых ЮАР, Алжир, Азербайджан, Таджикистан, Болгария, Россия, Финляндия, Казахстан, Сербия, Киргизия. Также производство сурьмы осуществляется в Чехии, Словакии, Боливии, Мексики, Японии. Однако, максимальное количество залежей сурьмы находится на территории Китая, которому принадлежит первое место в мире. В стране локализировано порядка 52% сурьмы от мирового запаса.
Получение сурьмы
Основным материалом для получения вещества являются сурьмяные руды. Они представляют собой образования, состоящие, главным образом, из различных минералов и сурьмы в том объеме, при котором извлечение чистого вещества будет выгодным с экономической точки зрения. В зависимости от процентного содержания основного вещества, сурьмяная руда подразделяется на очень богатую, богатую, обыкновенную и бедную. Таким образом, в составе руды может находится от 2% до 50% сурьмы.
Кроме этого, руды также классифицируются в соответствии с составом. Из них выделяют:
- сульфидные, в которых около 70% от общей массы приходится на антимонит Sb2S3;
- сульфидно-оксидные. Данный тип руд содержит около 50% сурьмы в оксидах;
- оксидные. Содержание сурьмы в таких рудах превышает 50% всей рудной массы в соединениях оксида сурьмы.
Богатые руды являются наиболее выгодным источником добычи сурьмы. Из них получают концентрат вещества, после чего он отправляется в плавильную печь. Обычные и бедные руды для получения сурьмы не подходят с экономической точки зрения. Этот процесс является невыгодным, поскольку руда нуждается в обогащении, после которого переработка сурьмы осуществляется двумя способами: пирометаллургическим и гидрометаллургическим.
Пилометаллургический способ включает в себя два процесса – осадительный и восстановительный. При первом процессе за основу берутся сульфидные руды, которые плавятся при 1300 – 1400 0С. В случае восстановительной плавки используется древесный уголь или коксовая пыль, с помощью которых оксид сурьмы восстанавливается до металла.
К гидрометаллургическому методу относится два процесса. Они заключаются в обработке руды с ее переводом в состояние раствора, после чего извлечение металла осуществляется из раствора.
Применение сурьмы
Чистый вид сурьмы представляет собой металл, имеющий очень повышенную хрупкость. Однако, металл можно сделать более твердым путем соединения сурьмы с другими металлами. При этом в обычных условиях процесс окисления не происходит. Благодаря такому уникальному свойству, сурьма является очень востребованной в промышленности. Ее добавляют ко множеству сплавов, количество которых превышает 200.
Так, сурьма является неотъемлемым компонентом сплавов, из которых производятся подшипники. Ее процентное содержание в них может находиться в пределах 4-15%, но ни процентом более, так как избыток сурьмы приводит к ломкости металлов. Подобные сплавы активно используются для строения танков, автомобилей, железнодорожного транспорта.
Сурьма обладает еще одним удивительным свойством, которое состоит в ее способности расширяться во время затвердевания. Данное свойство лежит в основе сплава свинца, сурьмы и олова в отношении 82%:15%:3% соответственно. Этот сплав имеет название «типографский», поскольку им отлично наполняются формы для разных видов шрифтов и делаются четкие оттиски. В данном случае сурьма сыграла в сплаве роль по увеличению ударной стойкости и износостойкости.
Данный металл также может выступать в качестве легирующего элемента. Как правило, она используется для легирования свинца. Такой свинец активно применяется в машиностроении для производства аккумуляторных пластин, труб, желобов, которые являются элементами транспортировки различных жидкостей в технике.
Сурьма в сплаве с цинком дает неорганическое соединение, которое имеет свойства полупроводника. Благодаря этому сплав может быть применен в транзисторах, тепловизорах, инфракрасных детекторах.
Промышленное использование является не единственным применением сурьмы. Вещество также применяется в косметологии и медицине. Например, сурьма по настоящее время является незаменимым лечебным средством для глаз, а также она входит в состав красок, которыми девушки окрашивают брови и ресницы. Однако, с лечебными свойствами сурьмы следует быть крайне осторожным, так как есть риск в составе препаратов может находиться некачественно очищенная сурьма, содержащая примеси тяжелых металлов (например, мышьяка), что может быть чревато для здоровья.
Сурьма в слитках высокой чистоты Су0000
Сурьма в слитках высокой чистоты Су0000
ГОСТ 1089-82
Марка: Су0000, Су000, Су00
Форма выпуска: слиток
Вес: 0,5-4кг
Применение:
Су0000 для ответственных целей, в производстве химически чистых реактивов и научных целях, а так же в полупроводниковой и электронной технике, и для литья особо чистых сплавов и лигатур высокой чистоты.
Су000 для изготовления специальных припоев
Су00 для изготовления припоев на оловянно-свинцовой основе, эмалей и керамических красителей
Упаковка: каждый слиток сурьмы марок Су0000, Су000, Су00 помещают в пакет из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354. Каждый пакет со слитком упаковывают в коробку из картона по ГОСТ 7933 с мягкими прокладками из поролона или ваты по ГОСТ 5556. Коробки со слитками, упаковывают в плотные деревянные ящики по ГОСТ 2991, тип II-2, выстланные бумагой по ГОСТ 2228, или в контейнеры по ГОСТ 20435. Масса груза одного ящика должна быть не более 50 кг. Допускается упаковка в один ящик нескольких партий.
Химический состав сурьмы по ГОСТ 1089-82
Марка |
Химический состав, % | |||||||||
Сурьма, не менее |
Массовая доля примесей, не более | |||||||||
Свинец |
Мышьяк |
Железо |
Сера |
Олово |
Кремний |
Цинк |
Висмут |
Золото | ||
Су00000 |
99,9999 |
1·10-5 |
3·10-5 |
1·10-5 |
1·10-5 |
5·10-6 |
1·10-5 |
1·10-6 |
2·10-6 |
5·10-6 |
Су0000П |
99,9995 |
1·10-5 |
3·10-5 |
2·10-5 |
5·10-5 |
3·10-5 |
4·10-5 |
5·10-5 |
2·10-5 |
5·10-5 |
Су0000 |
99,999 |
1·10-4 |
2·10-4 |
2·10-4 |
5·10-5 |
4·10-5 |
1·10-4 |
5·10-5 |
2·10-5 |
5·10-5 |
Су000 |
99,99 |
6·10-4 |
4·10-4 |
4·10-4 |
5·10-4 |
1·10-4 |
5·10-4 |
5·10-4 |
4·10-4 |
- |
Су00 |
99,9 |
3·10-2 |
1·10-2 |
1·10-2 |
1·10-2 |
2·10-2 |
- |
5·10-3 |
4·10-3 |
6·10-4 |
Су0 |
99,6 |
2·10-1 |
2·10-2 |
2·10-2 |
5·10-2 |
2·10-2 |
- |
5·10-3 |
5·10-3 |
8·10-4 |
Су1 |
99,4 |
1·10-1 |
1·10-1 |
1·10-1 |
1·10-1 |
8·10-2 |
- |
- |
- |
- |
Су2 |
98,8 |
6·10-1 |
2·10-1 |
1·10-1 |
1·10-1 |
1·10-1 |
- |
1·10-2 |
1·10-2 |
1·10-3 |
Урал Олово
СурьмаСурьма представляет собой полуметаллический химический элемент, который может существовать в двух формах: металлическая форма – блестящая, серебристая, твердая и хрупкая; неметаллическая форма представляет собой серый порошок. Сурьма — плохой проводник тепла и электричества, она устойчива в сухом воздухе и не подвергается воздействию разбавленных кислот или щелочей. Сурьма и некоторые ее сплавы расширяются при охлаждении. Сурьма известна с древних времен.Иногда встречается в природе в свободном виде, но обычно его получают из руд антимонита (Sb 2 S 3 ) и валентинита (Sb 2 O 3 ). Николя Лемери, французский химик, был первым, кто провел научное исследование сурьмы и ее соединений. Он опубликовал свои выводы в 1707 году. Сурьма составляет около 0,00002% земной коры. Области применения Очень чистая сурьма используется для изготовления некоторых типов полупроводниковых устройств, таких как диоды и инфракрасные детекторы.Сурьма сплавляется со свинцом для увеличения прочности свинца. Сплавы сурьмы также используются, среди прочего, в батареях, металлах с низким коэффициентом трения, типах металла и оболочке кабелей. Соединения сурьмы используются для изготовления огнезащитных материалов, красок, керамических эмалей, стекла и гончарных изделий. Древние египтяне использовали сурьму в виде антимонита для макияжа глаз. Сурьма в окружающей среде Сурьма встречается в природе в окружающей среде. Но он также попадает в окружающую среду через несколько применений людьми.Сурьма является важным металлом в мировой экономике. Годовой объем производства составляет около 50 000 тонн в год, при этом первичные материалы поступают в основном из Китая, России, Боливии и Южной Африки. Мировые запасы превышают 5 миллионов тонн. В Финляндии есть месторождение элементарной сурьмы. Воздействие сурьмы на здоровье
Воздействие сурьмы на окружающую среду
Источники периодической таблицы. Назад к периодической таблице элементов . |
Химия: свойства и применение Sb-сурьмы | Сэйбл Мак’Онил | Sable University Writing Tips
Abstract
Сурьма — полуметаллический химический элемент, относящийся к периоду 5 и группе 15 Периодической таблицы химических элементов. Поскольку он полуметаллический, он существует как металл, так и неметалл. Металлическая форма серебристая, яркая, хрупкая и твердая, а неметаллическая форма представляет собой сероватый порошок. Как и многие элементы в своей группе, сурьма является плохим проводником тепла и электричества. Существование сурьмы было известно с древних времен и использовалось древними алхимиками для изготовления других металлов, косметических средств и отваров для лечения. Сурьма встречается в природе в следовых количествах, но в основном ее получают из минеральных руд, таких как валентинит (Sb2O3) и антимонит (Sb2S3).Чистая очищенная сурьма используется для изготовления полупроводниковых устройств, таких как инфракрасные детекторы и диоды. Он также легирован свинцом, чтобы сделать последний более прочным.
Введение
Сурьма представляет собой блестящий серебристо-белый элемент. Его поверхность чешуйчатая, хрупкая и твердая, как неметалл. Как металлоид, он проявляет характеристики как металлов, так и неметаллов. Соединения сурьмы использовались людьми с древних времен. В Древнем Египте женщины использовали камень сурьмы (сульфид сурьмы) в качестве косметики для глаз.Камень стибик также использовался для изготовления стеклянной посуды и глазури для бус (Randich et al, 2002). Химическое название сурьмы (сурьма) произошло от древнеегипетского названия элемента. Считается, что сурьма была названа римским ученым Плинием (23–79 гг. Н. Э.), Который назвал ее stibium. Арабский алхимик Абу Муса Джабир Ибн Хайян (721–815 гг. н. э.), вероятно, впервые назвал его сурьмой — «анти», что означает «нет», и «монос», что означает «один», потому что этот элемент не встречается в природе отдельно (Шотик, Крахлер и Чен, 2006).
Хотя сурьма использовалась долгое время, только в 17 веке сурьма была признана химическим элементом. Первая современная подробная информация о сурьме была опубликована в 18 веке, когда французский химик Николя Лемери написал « Трактат о сурьме » (Krebs, 2006) . Сурьма встречается в двух природных изотопах, сурьме-121 и сурьме-123. Изотопия возникает, когда две или более форм элемента отличаются друг от друга массовыми числами.Кроме того, известно около двадцати различных радиоактивных изотопов сурьмы. Эти изотопы испускают ту или иную форму излучения. Два из этих радиоактивных изотопа (сурьма-124 и сурьма-125) используются в коммерческих целях в качестве индикаторов (Emsley, 2011).
Общие свойства и реакции
Химические и физические свойства сурьмы приведены в таблице 1 ниже. Металлическая сурьма обычно стабильна при нормальных условиях и не реагирует с воздухом или водой. Он также является плохим проводником электричества и тепла.В электрохимическом ряду сурьма стоит после водорода, а это означает, что она не может вытеснять ионы водорода из разбавленных кислот. Простые катионы сурьмы (Sb+3 и Sb+5) встречаются не в растворах, а в гидролизованной форме, такой как Sb(OH)6¯ (Randich et al., 2002). Доминирующими видами катионов в диапазоне pH, уникальном для природных сред, являются Sb(OH)3 и Sb(OH)6¯ для трехвалентной сурьмы и пятивалентной сурьмы соответственно. В окислительных средах Sb(OH)3 является преобладающим веществом в относительно восстановительных условиях, тогда как Sb(OH)6¯ имеет тенденцию преобладать при значениях pH выше 3 (Schmitt, 1960).
Было обнаружено, что в природной воде концентрация сурьмы слишком мала для осаждения пятиокиси сурьмы (Sb2O5) или триоксида сурьмы (Sb2O3). Триоксид сурьмы проявляет диморфные свойства, существуя в виде орторомбической формы (валентинит) или кубической формы (сенармонтит). Последняя форма стабильна при температуре ниже 570°C. Кроме того, триоксид сурьмы является амфотерным, что означает, что он растворяется в соляной кислоте, основаниях и некоторых органических кислотах, но не растворяется в разбавленной азотной или серной кислоте.Сильные окислители, такие как азотная кислота, превращают триоксид сурьмы в пятиокись сурьмы, которая является сильнокислотной (Schmitt, 1960).
Еще одним важным свойством сурьмы является то, что она образует комплексные ионы как с органическими, так и с неорганическими кислотами, наиболее известной из которых является тартрат. Стибин (SBh4) — одно из немногих газообразных соединений сурьмы. В этом соединении сурьма находится в валентном состоянии -3 (Shotyk, Krachler & Chen, 2006). Соединение образуется в результате реактивного воздействия кислот на сплавы сурьмы или антимониды металлов, электролиза основных или кислых растворов, где сурьма используется в качестве катода, или восстановления соединений сурьмы.Это означает, что существует опасность осаждения стибина из свинцовых аккумуляторных батарей, в которых сурьма сплавлена со свинцом. Со временем стибин распадается на водород и металлическую сурьму. Он легко окисляется воздухом при нормальных условиях с образованием воды и триоксида сурьмы (Krebs, 2006).
Электролитическое осаждение сурьмы приводит к нестабильной аморфной форме элемента, называемого взрывоопасной сурьмой. При царапании или сгибании взрывоопасная сурьма очень взрывоопасно переходит в стабильную металлическую форму.Существует также желтая форма сурьмы, возникающая в результате умеренного температурного окисления стибина, и аморфная черная форма, возникающая в результате внезапного гашения паров. Металлическая сурьма не реагирует с влагой и воздухом в обычных условиях, но легко превращается в оксид, если воздух влажный. Галогены и сера могут легко окислять сурьму при нагревании (Emsley, 2011).
Электронная структура сурьмы близка к структуре мышьяка и состоит из трех полузаполненных орбиталей в последней оболочке.Таким образом, он способен образовывать ковалентную связь и проявляет степени окисления -3 и +3 (Haynes, 2015). Сурьма действует как окислитель и легко реагирует со многими металлами с образованием антимонидов. Все антимониды в целом напоминают фосфиды, нитриды и арсениды, но в чем-то более металлические. В целях аналитической химии сурьму можно легко взвесить и отделить для анализа в виде сульфида сурьмы (Sb2S3). В альтернативном процессе сульфид превращается в оксид, а затем взвешивается как Sb4O6.Кроме того, существует широкий спектр объемных методов, таких как окисление сурьмы перманганатом калия йодом или броматом калия. Модифицированный метод Гутцайта можно использовать для определения небольших количеств сурьмы (Harder, 2002).
Сводные физические свойства антимонии
химический символ
SB
атомное число
атомное число
51
атомный вес
121,760
температура плавления
903,78k ((630,63 ° C или 1167.13 ° F))
кипения Point
1860 K (1587 ° C или 2889 ° F)
Состояние при комнатной температуре
Solid
Элементарные классификации
Полуатал
Период
5
Группа
15
Название группы
Pnictogen
плотность
6.684 G / CM3
Ионизационная энергия
8.64 EV
Состояния окисления
+5, +3, -3
Электронная конфигурация
1S 22 S 22 P 63 S 63 S 23 P 63 D 104 S 24 P 64 D 105 S 25 P 3
Наличие
Антимония вряд ли находится в своем родном состоянии (как элемент). Вместо этого он встречается в виде соединения более чем в 100 различных минералах. Наиболее распространенными минералами, содержащими сурьму, являются антимонит, бурнонит, тетраэдрит, джемсонит и буланжерит. В большинстве этих минералов сурьма встречается в сочетании с серой с образованием сульфида сурьмы (Sb2S3). Другими крупными коммерческими минералами сурьмы являются сервантит, стибконтит, кермазит, валентинит и сенармонтит. Сложные руды, такие как ливингстонит, также являются основным источником сурьмы. Содержание сурьмы в земной коре оценивается в 0.2 части на миллион, что делает его одним из самых редких химических элементов, обнаруженных в земной коре. Китай, Россия, Кыргызстан и Южная Африка являются крупнейшими производителями сурьмы в мире. Соединенные Штаты производят значительное количество сурьмы в качестве побочного продукта на серебряном руднике в Айдахо (Haynes, 2015).
Использование и применение сурьмы
Сурьма в основном используется в металлургии в качестве добавки, поскольку ее физические свойства не подходят для машиностроения. Безусловно, его наиболее важное коммерческое использование — это легирующий компонент для свинца и некоторых сплавов на основе свинца для повышения коррозионной стойкости и придания сплаву твердости и жесткости. Сурьма также используется в качестве легирующего компонента олова для производства баббитов на основе олова и олова для использования в подшипниковых металлах. Этот элемент также широко используется в производстве отливок, военных материалов и кабельной изоляции. Некоторые сплавы свинца и сурьмы используются в производстве металлов с низким коэффициентом трения, аккумуляторов и типовых металлов, а также других коммерческих продуктов.Другие соединения сурьмы используются для производства красок, огнеупорных материалов, стекла, керамических эмалей и гончарных изделий (Harder, 2002).
Основные области применения со всеми структурными и функциональными деталями
Структурные свойства сурьмы и ее соединений делают ее пригодной для использования во множестве других промышленных и коммерческих приложений. Наиболее распространенное соединение, сульфид сурьмы, используется для вулканизации каучука. Его уникальные химические свойства делают его идеальным для использования в качестве ярко-красного пигмента и некоторых других оттенков пигмента, таких как оранжевый и желтый, которые образуются в результате медленного окисления сульфида.В меньшей степени сульфид сурьмы используется в фейерверках, гоночных пулях и капсюлях для боеприпасов. Чистая сурьма (степень чистоты более 99,999%) применяется в полупроводниковой технике. Такие высокие уровни чистоты могут быть получены при восстановлении соединений высокой чистоты, таких как хлорид и триоксид, водородом. Важные соединения сурьмы со степенью окисления III или V групп (AlSb, GaSb и InSb) широко используются в качестве диодов, инфракрасных детекторов и устройств на эффекте Холла (Robert, 2006).
Сурьма и ее соединения также используются в области медицинских наук.Триоксид сурьмы используется при приготовлении некоторых лекарств, называемых препаратами сурьмы, которые используются в качестве рвотных средств. Отдельные соединения сурьмы используются при лечении простейших. Tarter emetic (антимонилтартрат калия) когда-то использовался в качестве ведущего антишистосомного препарата, но был заменен празиквантелом. Сурьма и некоторые ее соединения используются для приготовления ветеринарных лекарств, таких как тиомалат сурьмы лития, который применяется к жвачным животным в качестве кондиционера для кожи. У других животных сурьма используется из-за ее ороговевших тканей.Сурьма может быть токсичной в зависимости от ее химического состояния. Как правило, металлическая сурьма инертна, но стибунит очень токсичен. При работе с сурьмой и ее соединениями следует использовать надлежащую вентиляцию, чтобы избежать загрязнения. Сообщалось о заметных случаях дерматита и других кожных заболеваний на предприятиях, занимающихся сурьмой (Haynes, 2015).
Окисление состояний Выставленные Antimony
Оболочки
2,8,18,18,5
Электрона Конфигурация
[KR] 4D10 5S2 5P3
Минимальный окисленный номер
3
Максимальное количество окисления №
5
Минимальная общая степень окисления
0
Максимальная общая степень окисления
5
Электроотрицательность (шкала Полинга)
2. 05
Объем поляризуемости
6,6 Å3
Структура и координатная геометрия
Координатная геометрия сурьмы состоит из трех ковалентных связей и одной неподеленной пары электронов. Нежелание этого элемента участвовать в гибридизации приводит к тому, что типичные валентные углы приближаются к 90 градусам. Было показано, что последующие стерические взаимодействия и хелатные структуры обеспечивают другую геометрию. Тетракоординатная тетраэдрическая геометрия, показанная на рисунке 1 ниже, является общей для сурьмы и других элементов.Вычислительные исследования потенциальных механизмов связывания сурьмы предполагают минимальное участие d-орбиты. Таким образом, расположение двойной связи сурьмы описывается как одинарная связь с локализованными отрицательными зарядами (Harder, 2002).
Рисунок 1: Модель связи для сурьмы Координатная геометрия
Заключение
Сурьма и ее минеральные соединения известны с древних времен. Сурьма является одним из многочисленных элементов, встречающихся в природе в окружающей среде, хотя в основном она встречается в виде соединений.Он также попадает в окружающую среду благодаря многочисленным приложениям в результате действий человека. Сурьма была открыта как элемент в 17 веке, хотя она использовалась несколькими веками ранее. Древние египтяне и римские алхимики использовали сурьму для приготовления косметических средств и лекарств. В мировой экономике сурьма является важным товарным элементом. Он используется в производстве различных промышленных товаров и в качестве сплава для упрочнения других металлов, таких как свинец и олово. Россия и Китай являются ведущими производителями сурьмы.
Будучи редким элементом, сурьма в основном встречается в своей природной форме сульфидного антимонита. Очень чистая форма сурьмы используется для изготовления различных типов полупроводниковых устройств, таких как инфракрасные детекторы и диоды. Сплавы сурьмы и свинца используются для производства аккумуляторов, оболочек кабелей, пуль и других продуктов, таких как стекло и краски. Сурьма также широко используется в производстве огнезащитных материалов. Около половины всех сплавов сурьмы идет на это использование. Как сурьма, так и ее соединения высокотоксичны и поэтому опасны для здоровья человека.Даже при низких уровнях он может вызывать раздражение легких и глаз. Это также может вызвать боль в животе, рвоту и язву. При более высоких дозах загрязнение сурьмой может вызвать серьезную недостаточность органов и даже смерть.
Ссылки
Эмсли, Дж. (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я . Издательство Оксфордского университета: Нью-Йорк.
Хардер, А. (2002). Химиотерапевтические подходы к шистосомам: современные знания и перспективы.Parasitology Research 88 (5): 395–7.
Хейнс, В. (2015). CRC Справочник по химии и физике . CRC Press/Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон.
Кребс, Р. Э. (2006). История и использование химических элементов нашей Земли: справочник . Бостон: Издательская группа Greenwood.
Рэндич, Э. и др. (2002). Металлургический обзор интерпретации анализа состава свинца пули. Международная судебная медицина 127 (3): 174–91.
Шмитт, Х.(1960). Определение энергии сурьмяно-бериллиевых фотонейтронов. Nuclear Physics 20: 220.
Shotyk, W., Krachler, M. & Chen, B. (2006). Загрязнение канадской и европейской бутилированной воды сурьмой из ПЭТ-тары. Журнал мониторинга окружающей среды 8 (2): 288–92.
Сурьма — обзор | ScienceDirect Topics
3.6 Электроаналитическое применение электродов, модифицированных наночастицами: обнаружение сурьмы
Сурьма является токсичным тяжелым металлом, и ее широкое распространение связано с промышленным применением (Toghill and Compton, 2011).При высоких дозах симптомы аналогичны симптомам, наблюдаемым при отравлении мышьяком, и его связывают с аутизмом и синдромом внезапной детской смерти (СВДС). Сообщается, что трехвалентные виды более токсичны, чем пятивалентные, хотя необходимо контролировать общую концентрацию сурьмы. Следовательно, максимально допустимый уровень содержания сурьмы в питьевой воде составляет 5 мкг л − 1 в ЕС (Совет Европейского Союза, 1998 г.) и 20 мкг л − 1 на других континентах (ВОЗ, 2003 г.). .В последние годы сурьма также стала предметом беспокойства и исследований в связи с гипотезой о токсичности газа (т. е. производство SbH 3 грибами) при СВДС (Thompson and Faull, 1995; Department of Health, 1998; Craig et ). др., 2001).
В авторитетном обзоре Toghill and Compton (2011) представлен подробный обзор электроаналитических методов, используемых для обнаружения сурьмы, и показано, что ртуть, золото и углерод являются подходящими материалами для электродов. Однако очень удивительно отметить, что существует очень мало сообщений об электродах, модифицированных наночастицами (Dominguez-Renedo and Arcos-Martinez, 2007a, 2007b; Toghill and Compton, 2011).Золотые (Dominguez-Renedo and Arcos-Martinez, 2007a) и серебряные (Dominguez-Renedo and Arcos-Martinez, 2007b) датчики, модифицированные методом трафаретной печати, были описаны Dominguez-Renedo и Arcos-Martinez для обнаружения сурьмы (III) , обеспечивая пределы обнаружения 0,08 и 0,11 мкг L — 1 на поверхности золота и серебра соответственно.
Кроме того, обнаружение сурьмы (V) с использованием электрохимических методов является недостаточно изученной областью. Существующие исследования в литературе показывают, что обнаружение сурьмы (V) достижимо с использованием ртутных, золотых и различных модифицированных электродов; Лу и др. (2012) дает подробный обзор. Удивительно, но было показано только, что обнаружение сурьмы (V) является жизнеспособным подходом с использованием немодифицированных пиролитических графитовых электродов с плоской кромкой, демонстрирующих предел обнаружения 0,71 мкг L − 1 (Lu et al. , 2012). Ясно, что этот аналит созрел для исследования с использованием электродов, модифицированных наночастицами.
СУРЬМА НИНА УЛЬРИХ, ГАННОВЕРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ГЕРМАНИЯ A сурьма — один из наименее известных химических элементов. Если вы спросите об этом кого-нибудь на улице, вас встретят пустым взглядом. Не такой, как если бы вы упомянули бытовые элементы, такие как кислород, или элементы, известные своей токсичностью, такие как мышьяк. Даже химик может возразить: «Ну, сурьма, она такая же, как мышьяк. Ядовита, знаете ли. По химическим свойствам она очень похожа, пятая основная группа. Но менее полезна, за исключением, может быть, некоторых сплавов». Такой же была и моя точка зрения, когда я начал анализ состава сурьмы 10 лет назад.Но я быстро понял, что этот элемент уже давно стал частью истории и выполняет много важных функций в настоящем. В будущем приложений может быть еще больше, особенно в области медицины. Использование сурьмы впервые задокументировано древними египтянами. Им нравились красивые цвета соединений, таких как ярко-оранжевый сульфид сурьмы, особенно в косметических целях. Но и в этот период сурьму использовали как лекарство от различных лихорадок и кожных раздражений, как свидетельствуют старые папирусы. А медицина оставалась одной из основных областей применения сурьмы (помимо алхимии). В 13 веке Роджер Бэкон описал несколько ее свойств, а в 17 веке Теодор Керкринг написал первую монографию химического элемента о сурьме. Кроме того, сурьма является частью канона гомеопатии и широко применяется в последние несколько столетий. Еще в начале 20-го века было обнаружено, что сурьма чрезвычайно полезна при лечении тропических болезней, особенно лейшманиоза.Это смертельная паразитарная инфекция; миллионы людей находятся в группе риска, и, по данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно происходит около 2 миллионов случаев заболевания. В некоторых районах Южной Америки лейшманиоз является эндемичным, и его кожная форма рассматривается просто как детская болезнь. Однако более тяжелая форма, висцеральный лейшманиоз, приводит к лихорадке и массивному увеличению кишечника, печени и селезенки и, к сожалению, при отсутствии лечения смертность составляет 98%. Переносчиком является мелкое насекомое, москитная муха, которая живет в человеческих домах, а в водоеме обитают не только люди, но и многие виды млекопитающих и даже некоторые рептилии, такие как крокодилы. Поэтому победить болезнь практически невозможно.
Хотя механизм токсичности сурьмы для паразита оставался неясным, было разработано несколько терапевтических средств.В первые годы применялась в основном трехвалентная сурьма, которая показала хорошую способность убивать паразита, но, к сожалению, также убивать человека-хозяина. Таким образом, в 1950-х годах сурьма была переведена в пятивалентную степень окисления, что привело к гораздо более низкой токсичности. В настоящее время используются в основном стибоглюконат натрия (пентостам) и меглумина антимонит (глюкантим). В последнее десятилетие представители органов здравоохранения отметили, что заболевание становится устойчивым к лечению сурьмой. Это привело к активизации усилий по разработке новых терапевтических средств и пониманию механизма их действия. Новые методы — как биомедицинские, так и химические — были разработаны для образцов клеток. Ученым удалось культивировать клетки паразита — амастиготы на средах, что дало возможность непосредственно исследовать на них токсичность сурьмы. Тем временем в аналитической химии были достигнуты успехи в области анализа состава, который имеет дело с различными степенями окисления и химическими связями металлов и металлоидов. В идеале конформацию химических соединений можно определить напрямую.Хотя существует множество проблем, например, стабильность соединений, низкие концентрации видов и недостаточное разделение, за последние несколько лет был достигнут значительный прогресс. В образцах клеток удалось различить трехвалентную и пятивалентную сурьму. Кроме того, наблюдается образование химических связей между органическими соединениями в клетках, такими как ферменты или белки, и сурьмой. Химический анализ дал следующие результаты для биологических процессов: Пятивалентная сурьма восстанавливается в клетках амастигот до трехвалентной степени окисления. После этого на паразита действует трехвалентная сурьма. Устойчивость к сурьме некоторых штаммов лейшманиозного паразита, возможно, вызвана неспособностью этих клеток осуществлять восстановление, прерывая тем самым химические реакции. Кроме того, некоторые группы клеток демонстрируют пониженное поглощение сурьмы или ускоренное выделение сурьмы. Анализ видов в сочетании с биомедицинскими экспериментами помог многое объяснить в отношении биохимии сурьмы при лейшманиозе.Но требуется гораздо больше исследований, прежде чем будет полностью понят механизм действия сурьмы на паразита. Затем эти знания могут быть использованы в качестве основы для разработки новых терапевтических средств, более токсичных для паразитов и вызывающих меньше побочных эффектов. Нина Ульрих — профессор неорганической химии Института неорганической химии Ганноверского университета, Германия. Верх Новости химии и техники |
|
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie
потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.
Сурьма | Юмикор
Необходимые файлы cookie (обязательно)
Эти файлы cookie необходимы для просмотра веб-сайта и использования его функций, таких как доступ к защищенным областям сайта.Файлы cookie, которые позволяют интернет-магазинам удерживать ваши товары в корзине, пока вы совершаете покупки в Интернете, являются примером строго необходимых файлов cookie. Эти файлы cookie, как правило, являются основными файлами cookie сеанса. Хотя согласие на использование этих файлов cookie не требуется, пользователю следует объяснить, что они делают и зачем они нужны.
Сведения о файлах cookie
Необходимые файлы cookie
Используемые файлы cookie
Имя PHPSESSID
Хост умикор. ком
Продолжительность
Конец сеанса
Тип
Категория Необходимые файлы cookie (обязательно)
Описание
Используется для обеспечения функциональности на разных страницах.
Имя CookieConsent
Хост umicore.com
Продолжительность
1 год
Тип
Категория Необходимые файлы cookie (обязательно)
Описание
Идентификация и регистрация ваших настроек файлов cookie.
Имя XSRF-TOKEN
Хост .umicore.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип
Категория Необходимые файлы cookie (обязательно)
Описание
Этот файл cookie создан для обеспечения безопасности сайта и предотвращения атак с подделкой межсайтовых запросов.
Настройки
Эти файлы cookie, также известные как «функциональные файлы cookie», позволяют веб-сайту запоминать выбор, сделанный вами в прошлом, например, какой язык вы предпочитаете, для какого региона вы хотите получать отчеты о погоде или какое у вас имя пользователя и пароль, чтобы вы могли автоматически войти в систему.
Сведения о файлах cookie
Файлы cookie предпочтений
Используемые файлы cookie
Язык имени
Хост умикор.ком
Продолжительность
30 дней
Тип
Настройки категории
Описание
Используется для хранения языковых настроек.
Статистика
Эти файлы cookie, также известные как «производительные файлы cookie», собирают информацию о том, как вы используете веб-сайт, например, какие страницы вы посещали и по каким ссылкам нажимали. Ни одна из этих сведений не может быть использована для вашей идентификации.Все это агрегировано и, следовательно, анонимно. Их единственная цель — улучшить функции веб-сайта. Сюда входят файлы cookie от сторонних аналитических служб, если файлы cookie предназначены исключительно для использования владельцем посещаемого веб-сайта.
Сведения о файлах cookie
Гугл универсальная аналитика
Google Universal Analytics измеряет, как пользователи взаимодействуют с контентом нашего веб-сайта. Эта информация может привести к лучшему пользовательскому опыту.
Используемые файлы cookie
Имя _га
Хост .umicore.com
Продолжительность
2 года
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Используется для расчета данных о посетителях, сеансах и кампаниях для аналитических отчетов.
Имя _ga_GJQ3Q89N7Q
Хост .umicore.com
Продолжительность
2 года
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Это имя файла cookie связано с Google Universal Analytics — значительным обновлением более часто используемой аналитической службы Google.Этот файл cookie используется для различения уникальных пользователей путем присвоения случайно сгенерированного числа в качестве идентификатора клиента. Он включается в каждый запрос страницы на сайте и используется для расчета данных о посетителях, сеансах и кампаниях для аналитических отчетов сайтов.
Имя _гид
Хозяин .umicore.com
Продолжительность
1 день
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Используется для подсчета и отслеживания просмотров страниц.
Статистические файлы cookie
Хотяр
Hotjar — компания, занимающаяся поведенческой аналитикой, которая анализирует использование веб-сайтов, предоставляя обратную связь с помощью таких инструментов, как тепловые карты, записи сеансов и опросы.Он работает с инструментами веб-аналитики, такими как Google Analytics, чтобы дать представление о том, как люди просматривают веб-сайты, и как можно улучшить качество обслуживания клиентов.
Используемые файлы cookie
Имя _hjAbsolute SessionInProgress
Хозяин . hotjar.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Используется для хранения уникальных посещений.
Имя _hjFirstSeen
Хост .hotjar.com
Продолжительность
30 минут
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Идентифицирует первый сеанс нового пользователя на веб-сайте, указывая, видит ли Hotjar этого пользователя впервые.
Имя _hjTLDTest
Хост .hotjar.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
При выполнении сценария Hotjar мы пытаемся определить наиболее общий путь к файлам cookie, который следует использовать, вместо имени хоста страницы.Это делается для того, чтобы куки-файлы можно было использовать между поддоменами (где это применимо). Чтобы определить это, мы пытаемся сохранить куки-файл _hjTLDTest для различных альтернативных подстрок URL, пока не произойдет сбой. После этой проверки cookie удаляется.
Имя _hjid
Хозяин .hotjar.com
Продолжительность
1 год
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Используется для хранения уникального идентификатора пользователя.
Имя _hjIncluded InPageviewSample
Хост .hotjar.com
Продолжительность
30 минут
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Используется, чтобы сообщить Hotjar, включен ли посетитель в выборку данных, определяемую ограничением количества просмотров страниц для этого сайта.
Имя _hjIncluded InSessionSample
Хост . hotjar.com
Продолжительность
30 минут
Тип Сторонний
Категория Статистика
Описание
Сообщает Hotjar, включен ли посетитель в выборку данных, определяемую дневным лимитом сеансов нашего сайта.
Маркетинг
Эти файлы cookie отслеживают вашу активность в Интернете, чтобы помочь рекламодателям предоставлять более релевантную рекламу или ограничить количество просмотров рекламы. Эти файлы cookie могут передавать эту информацию другим организациям или рекламодателям.Это постоянные файлы cookie, которые почти всегда имеют стороннее происхождение.
Сведения о файлах cookie
Маркетинговые файлы cookie
YouTube
YouTube — это принадлежащая Google платформа для размещения и обмена видео.YouTube собирает пользовательские данные с помощью видеороликов, встроенных в веб-сайты, которые объединяются с данными профилей из других служб Google, чтобы показывать целевую рекламу посетителям сети на широком спектре их собственных и чужих веб-сайтов.
Используемые файлы cookie
Имя VISITOR_INFO1_LIVE
Хозяин . youtube.com
Продолжительность
168 дней
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для отслеживания пользовательских предпочтений для видеороликов Youtube, встроенных в сайты, или для оценки пропускной способности.
Имя YSC
Хост .youtube.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Этот файл cookie устанавливается YouTube для отслеживания просмотров встроенных видео путем сохранения уникального идентификатора пользователя.
Имя удаленный_сид
Хост .youtube.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для службы встроенного видео YouTube.
Имя СОГЛАСИЕ
Хост . youtube.com
Продолжительность
121 день
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание Используется Google для хранения настроек согласия на использование файлов cookie.
Фейсбук
Facebook — американская социальная сеть и социальная сеть.
Используемые файлы cookie
Имя _fbp
Хозяин . facebook.com
Продолжительность
84 дня
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для хранения и отслеживания посещений веб-сайтов.
Имя фр.
Хост .facebook.com
Продолжительность
84 дня
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Включает показ рекламы или перенацеливание.
Google LLC — американская транснациональная технологическая компания, специализирующаяся на интернет-услугах и продуктах, включая технологии онлайн-рекламы, поисковую систему, облачные вычисления, программное и аппаратное обеспечение.
Используемые файлы cookie
Имя NID
Хост .google.com
Продолжительность
168 дней
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для включения показа рекламы или ретаргетинга, сохранения пользовательских настроек.
Имя 1P_JAR
Хост .google.com
Продолжительность
30 дней
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Этот файл cookie содержит информацию о том, как конечный пользователь использует веб-сайт, и любую рекламу, которую конечный пользователь мог видеть до посещения указанного веб-сайта.
Имя СОГЛАСИЕ
Хост .google.com
Продолжительность
121 день
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание Используется Google для хранения настроек согласия на использование файлов cookie.
Твиттер
Twitter — это американская служба микроблогов и социальных сетей, в которой пользователи публикуют и взаимодействуют с сообщениями, известными как «твиты».
Adobe
Adobe Inc.— американская транснациональная компания по разработке программного обеспечения. Исторически он был сосредоточен на создании мультимедийных и творческих программных продуктов, а в последнее время — на программном обеспечении для цифрового маркетинга.
LinkedIn — это американский онлайн-сервис, ориентированный на бизнес и трудоустройство, который работает через веб-сайты и мобильные приложения.Платформа, запущенная в 2003 году, в основном используется для профессионального общения.
Используемые файлы cookie
Имя UserMatchHistory
Хост .linkedin.com
Продолжительность
30 дней
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для включения показа рекламы или перенацеливания.
Имя bcookie
Хост . linkedin.com
Продолжительность
2 года
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для хранения сведений о браузере.
Название языка
Хост .linkedin.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для хранения языковых настроек, потенциально для обслуживания контента на сохраненном языке.
Название lidc
Хост .linkedin.com
Продолжительность
1 день
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для хранения выполненных действий на сайте.
Диспетчер тегов Google
Диспетчер тегов Google — это система управления тегами (TMS), которая позволяет быстро и легко обновлять коды измерений и связанные фрагменты кода, известные как теги, на вашем веб-сайте или в мобильном приложении.
Используемые файлы cookie
Имя _gat
Хозяин .umicore.com
Продолжительность
1 минута
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для фильтрации запросов от ботов.
Имя _gat_UA-56754319-10
Хост . google.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для фильтрации запросов от ботов.
Имя _gat_UA-56754319-8
Хост .google.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для фильтрации запросов от ботов.
Имя _gat_UA-56754319-16
Хост .google.com
Продолжительность
Конец сеанса
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для фильтрации запросов от ботов.
Имя _gcl_au
Хост . google.com
Продолжительность
84 дня
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется для хранения и отслеживания конверсий.
Двойной щелчок
Doubleclick — это компания, принадлежащая Google, которую интернет-издатели используют для показа рекламы на своих веб-сайтах.
Используемые файлы cookie
Название IDE
Хозяин .doubleclick.net
Продолжительность
1 год
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание
Используется Doubleclick, рекламной биржей Google, предлагающей ставки в реальном времени.
Имя test_cookie
Хост . doubleclick.net
Продолжительность
2 дня
Тип Сторонний
Категорийный маркетинг
Описание Этот файл cookie устанавливается компанией DoubleClick (принадлежит Google), чтобы определить, поддерживает ли браузер посетителя веб-сайта файлы cookie.
Применение методов дефиса в анализе видов мышьяка, сурьмы и таллия
В связи с тем, что металлы и металлоиды оказывают сильное воздействие на окружающую среду, методам их определения и состава в последние годы уделяется особое внимание. Мышьяк, сурьма и таллий являются важными примерами таких токсичных элементов.Их видообразование особенно важно в экологической и биомедицинской областях из-за их токсичности, биодоступности и реакционной способности. В последнее время аналитика видообразования играет уникальную роль в исследованиях биогеохимических циклов химических соединений, определении токсичности и экотоксичности отдельных элементов, контроле качества пищевых продуктов, контроле лекарственных средств и фармацевтической продукции, контроле технологических процессов, исследованиях влияния технологической установки на окружающую среду, обследование профессионального облучения и клинический анализ.Традиционные методы обычно трудоемки, требуют много времени и подвержены помехам. Методы с дефисом, в которых метод разделения сочетается с многомерными детекторами, стали полезными альтернативами. Основные преимущества этих методик заключаются в чрезвычайно низких пределах обнаружения и количественного определения, незначительных помехах, влиянии, а также в высокой точности и воспроизводимости определений. Ввиду их важности в настоящей работе рассматриваются и обсуждаются различные методы с дефисами, используемые для анализа видов мышьяка, сурьмы и таллия в различных клинических, экологических и пищевых матрицах.
1. Аналитика видообразования и методы разделения через дефис
Видообразование, как слово, заимствованное из биологии, представляет собой термин, описывающий существование различных химических и физических форм определенного элемента, тогда как аналитика видообразования обозначает определение этих форм [1]. Понятие видообразования используется в химии для определения наличия различных форм данного элемента (например, элемента в различных степенях окисления или связанного с разными лигандами) в анализируемом образце. Формы могут различаться по физическим и химическим характеристикам, а также по влиянию, которое они оказывают на живые организмы.В последние несколько десятилетий аналитика видообразования стала одной из центральных проблем аналитической химии [2].
Несмотря на значительную стоимость, аналитика видообразования приобретает все большее значение при решении задач, касающихся не только определения общего содержания элементов, но и учета различных форм нахождения. Он играет исключительную роль в изучении биохимических циклов отдельных химических соединений, определении токсичности и экотоксичности отдельных элементов, контроле качества пищевых и фармацевтических продуктов, управлении технологическими процессами, а также оценке риска для здоровья и клинической аналитике [3].В рамках видоанализа можно выделить определение веществ, производимых и выделяемых в окружающую среду человеком, и анализ природных соединений (образующихся в результате биохимических превращений в живых организмах или в окружающей среде). Экологическая аналитика занимается первой группой, а вторая включает биохимические и экотоксические исследования.
Также разумно различать химическое и физическое видообразование. В химическом видообразовании можно различать скрининговое видообразование (поиск и определение выделенных химических форм) и распределительное видообразование (поиск и определение выделенных химических индивидуумов в конкретных элементах исследуемого образца). Другое деление внутри химического видообразования касается группового видообразования (поиск и определение определенных групп или классов химических форм) и индивидуального видообразования (поиск и определение всех химических индивидуумов, присутствующих в образце) [4]. Когда дело доходит до анализа жидких проб, наиболее распространенной является методика, разработанная Флоренс и Бэтли [5].
По этому методу пробу воды или сточных вод, профильтрованную через фильтр 0,45 мкм м, разделяют на твердую фазу и подвижную, в которой проводят определения общего содержания металлов, а также лабильных и связанных форм металлов вне.
Разделение, предложенное Tessier et al. [6] рекомендуется при исследованиях формообразования тяжелых металлов в донных отложениях. Они выделили и определили пять фракций, то есть обменные металлы, металлы, связанные с карбонатами, металлы, связанные с оксидами железа и марганца, металлы, связанные с органическим веществом, и другие металлы, связанные с минералами. Тем не менее, этот метод видообразования не позволяет различать степени окисления элементов, что может иметь большое значение при рассмотрении их токсичности.
Определение аналита завершает процедуру, в которой отбор проб является одним из важнейших этапов. Это особенно важно в аналитике видообразования, поскольку даже рутинные процессы, такие как разбавление, изменение рН, вызванное консервацией образца, изменением температуры и давления, могут привести к необратимым превращениям в форме первичного аналита [7]. Особые трудности возникают, когда проба отбирается в условиях, значительно отличающихся от тех, в которых она затем анализируется.Это происходит, например, при отборе проб из нижних слоев водоемов. Перепады давления вызывают выброс газообразных элементов. Например, если это СО 2 , то следуют увеличение рН пробы, изменение кислотно-щелочного баланса и повышение устойчивости комплексов, а также выпадение труднорастворимых осадков.
Лабильность и изменчивость образца имеют решающее значение при изучении биологического материала. Микробиологические, ферментативные, фотохимические и другие процессы, характер которых зачастую неясен и неожиданн, могут протекать в этих образцах и после их отбора [8].Снижение пределов обнаружения аналитов до предельно низких концентраций приводило к тому, что используемые до сих пор методы не всегда соответствовали необходимым требованиям [9]. По этой причине в течение нескольких лет наблюдается тенденция к комбинированию различных методов и приемов. Эти комбинации известны как приемы через дефис. Подходящий метод дефиса должен быть избирательным в отношении определяемых аналитов, чувствительным в широком диапазоне концентраций и должен обеспечивать, возможно, наилучшую идентификацию определяемых веществ.
В анализе видообразования для разделения в основном используются хроматографические методы [10], а для обнаружения – спектроскопические [11, 12], хотя возможно применение и других методов [13]. Применение дефисных методов влечет за собой идеальное понимание аналитических методологий и детальное знание аппарата. Это дорогие системы, используемые в научных исследованиях, а не в рутинных анализах.
Самые ранние методы с дефисами были разработаны путем сочетания газовой хроматографии с различными детекторами.Были разработаны следующие системы: ГХ-ААС (газовая хроматография-атомно-абсорбционная спектрометрия), ГХ-АЭС (газовая хроматография-эмиссионная атомная спектрометрия), ГХ-МС (газовая хроматография-масс-спектрометрия) или ГХ-ИСП-МС-ВП (газовая Хроматография — индуктивно-связанная плазма — масс-спектрометрия — времяпролетная масс-спектрометрия).
По технологическим причинам несколько позже на рынке появились системы, использующие методы жидкостной хроматографии для разделения анализируемых веществ, такие как ВЭЖХ-ИСП-МС (высокоэффективная жидкостная хроматография-индуктивно-связанная плазма-масс-спектрометрия).Часто думают, что существуют элементы (или их специфические химические формы), необходимые для правильного функционирования живых организмов, и элементы (или их соединения), которые мешают метаболическим процессам. Перефразируя Парацельса, врача и химика, жившего в 16 веке, следует говорить о значительных или ядовитых концентрациях или количествах элементов и их различных химических формах.
Результаты токсикологических испытаний показывают, что во многих случаях решающее влияние на живые организмы оказывает не общее содержание данного элемента, а доля отдельных его форм.В связи с этим знание различных форм элемента более важно, чем информация о его суммарном содержании [14]. Элементы, находящиеся в ионных формах, проявляют преимущественно биологическую активность и токсичность в отношении живых организмов. Ионная хроматография является наиболее популярным методом разделения и определения органических и неорганических ионных веществ [15]. Он применяется в дефисных методах и анализе составов в основном для определения отдельных побочных продуктов обеззараживания воды [16], а также ионов и металлоидов [9].
Среди наиболее популярных дефисных методик, используемых для определения различных ионных форм металлов и металлоидов, есть сочетания различных типов жидкостной хроматографии. К ним относятся ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография), IC (ионная хроматография), I-EC (ионно-эксклюзионная хроматография) или SEC (фильтрационная эксклюзионная хроматография) с ICP MS (масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой) или ESI MS (масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением). спектрометрия) [17]. Наиболее популярными методами с использованием дефиса, использующими ионную хроматографию, являются IC-ICP-MS (ионная хроматография — индуктивно связанная плазма — масс-спектрометрия), IC-ICP-OES (ионная хроматография — оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой) и IC-MS (ионная хроматография). хроматография-масс-спектрометрия) [18, 19].
Применение масс-спектрометрического детектирования позволяет не только получить информацию о качественном и количественном составе пробы, но и определить структуру и молярные массы аналитов. Основные трудности использования масс-спектрометрического детектора в сочетании с хроматографическими методами связаны с тем, что в спектрометре необходимо поддерживать очень низкое давление, в то время как отделенные ионы аналита покидают хроматографическую колонку под сравнительно высоким давлением.
В то время как было относительно легко соединить газовый хроматограф с масс-спектрометрическим детектором, большое количество элюата в случае жидкостной хроматографии было основным препятствием для внедрения системы ВЭЖХ-ESI-MS в лабораторную практику [20] . В аппарате ВЭЖХ-ЭСИ-МС можно использовать различные источники ионизации. К ним относятся ESI (ионизация электрораспылением), APCI (химическая ионизация при атмосферном давлении) или APPI (фотохимическая ионизация при атмосферном давлении). Диапазон этих приложений зависит от полярности и массы аналитов, а также скорости потока элюента.Детектирование МС можно проводить в режимах SIM (мониторинг выбранных ионов) или SM (режим сканирования). Первый предоставляет информацию о массе аналита, а второй предлагает данные о масс-спектре и массовом распределении. Проблемы, связанные с идентификацией в случае больших молекул, связаны главным образом с тем, что существует большее число возможностей того, что полученные спектры будут иметь одинаковые отношения массы к заряду.
Подсчитано, что примерно 50% всех публикаций на тему анализа видообразования касаются только пяти элементов, то есть мышьяка, селена, ртути, хрома и олова.
Далее 30% статей посвящено меди, цинку, свинцу и железу [21]. В следующем обзоре литературы обсуждаются мышьяк, сурьма и таллий. Описанные элементы обладают сложными физико-химическими характеристиками и представляют большой интерес как для токсикологов, так и для химиков-аналитиков. Среди них наиболее известны и описаны мышьяк и его соединения. Меньше информации о сурьме, а таллий и его соединения по-прежнему остаются самыми загадочными и неизведанными.
2.Мышьяк
Мышьяк представляет собой металлоид из 15 группы периодической таблицы. Наиболее важными степенями окисления являются -3, +3 и +5. Соединения мышьяка были известны еще в древности. Позже он приобрел большое значение в медицине; говорят даже, что он стал основой современной фармакологии. Люди начали использовать мышьякорганические соединения на рубеже девятнадцатого и двадцатого веков.
Они оказались гораздо менее токсичными для человека и животных, чем неорганические. Тем не менее почти все препараты мышьяка были изъяты с рынка во второй половине прошлого века.Несмотря на то, что они были очень эффективными, они также были канцерогенными. В настоящее время соединения мышьяка очень редко используются в медицине. Однако в последние годы возрос интерес к использованию триоксида мышьяка в противоопухолевой терапии [72].
Мышьяк также используется в производстве полупроводников (в виде арсенида галлия), для улучшения качества отдельных сплавов, в производстве химического оружия и в консервации древесины. Его также добавляют в стекло, так как оно придает зеленоватое свечение.Кроме того, соединения мышьяка использовались в дублении, а также в качестве пигментов и пестицидов [73]. Мышьяк встречается в нескольких сотнях минералов, главным образом в пирите, а также в свинцовых и медных рудах. Он также присутствует в природе в ряде органических соединений, таких как арсенат (мышьяковистая кислота) — H 3 AsO 4 , арсенит (мышьяковистая кислота) — HAsO 2 , диметиларсоновая кислота DMAA — (CH 3 ) 2 AsO(OH), какодиловая кислота (CH 3 ) 2 AsO 2 H, диметиларсин DMA—(CH 3 ) 2 AsH, метиларсин, триметиларсин оксид 1 9 TMAO—(CH 1 9 0 0 ) 0 0 3 ASO, тетраметиловые соли ASO, Arsenobetaine ASB- (CH 3 ) 3 AS + CH 2 COOH и Arsenocholine ASC- (CH 3 ) 3 AS + CH 2 СН 2 ОХ.
Антропогенные источники мышьяка и его соединений включают выбросы побочных продуктов при добыче и выплавке руд цветных металлов и сжигании ископаемого топлива (в основном бурого и каменного угля). Общее мировое производство мышьяка в 2005 году составило примерно 75 000 тонн. Около трех четвертей этого количества было использовано для защиты древесины, а одна пятая — в сельском хозяйстве для производства гербицидов. Оставшееся количество было использовано в производстве цветных сплавов и стекла. В то время как в высокоразвитых странах применение мышьяка и его соединений становится все более и более ограниченным, в развитых странах они по-прежнему широко используются, хотя их токсические свойства широко известны.Подсчитано, что 20% населения Бангладеш потребляют воду, сильно загрязненную мышьяком и его соединениями [36]. Мышьяк — очень подвижный элемент. По этой причине это происходит во всех единицах окружающей среды. Он легко мигрирует из литосферы в гидросферу, а его содержание в природных водах весьма разнообразно и определяется типом грунта и загрязнением воды. Правила, действующие в большинстве европейских стран, гласят, что общее содержание мышьяка в почве не должно превышать 20 мг/1 кг почвы.Его допустимое количество в питьевой воде составляет 10 μ г/л, хотя в зависимости от геологических условий в поверхностных и подземных водах его концентрации могут превышать несколько десятков мг/л.
В атмосфере мышьяк встречается в основном в виде AsO 3 и летучих органических соединений. Его средняя концентрация колеблется от 1 нг/м 3 в сельской местности, 2 нг/м 3 в городах и до 50 нг/м 3 в промышленных районах.
Отдельные соединения мышьяка, определяемые с помощью анализа состава, включают: (i) неорганические соединения, такие как арсенит (мышьяковистая кислота) — HAsO 2 — и арсенат (мышьяковистая кислота) — H 3 AsO 4 среди неорганических соединений, H 2 As (pH = 2–7), ГК (pH > 7) и H 3 AsO 3 (pH <9) стабильны; (ii) органические соединения, такие как монометиларсин ММА — CH 3 ASH 2 , монометилоновая кислота MMAA-CH 3 ASO (OH) 2 , диметилажойн DMA- (CH 3 ) 2 зола, диметиларзонная кислота DMAA- (CH 3 ) 2 ASO (О), Arsenobetaine ASB- (CH 3 ) 3 AS + CH 2 COOH, Arsenocholine ASC- (CH 3 ) 3 AS + CH 2 CH 2 OH, триметиларсиноксид ТМАО—(CH 3 ) 3 AsO, ион тетраметиларсония Me 4 As + —(CH 3 ) 4 As 9 0041 + и мышьяксодержащие рибозиды арсеносахара – различные структуры сахаров [117].
Все соединения мышьяка в большей или меньшей степени обладают канцерогенными и протоплазматическими (разрушают клеточные стенки бактерий) свойствами. Однако токсичность соединений мышьяка зависит от формы, в которой они потребляются, и от их подвижности. В целом предполагается, что их вредность уменьшается в следующем порядке: арсины > неорганические арсениты > органические трехвалентные соединения (арсеноксиды), неорганические арсенаты > органические пятивалентные соединения > соединения арсония > элементный мышьяк.Арсенобетаин и арсенохолин считаются нетоксичными. Симптомы хронического отравления появляются обычно через несколько лет. Они могут включать различные формы новообразований почек, легких, печени, кожи или мочевого пузыря. Длительный контакт кожи с пылью мышьяка может вызвать несколько видов рака кожи. Что интересно, длительный прием внутрь малых доз соединений мышьяка повышает сопротивляемость организма к острым отравлениям. В декабре 2010 года появилась информация об открытии арсенофильных бактерий GFAJ-1, способных поддерживать свой рост в культуральной среде с заменой фосфора на мышьяк (http://www. nasa.gov/topics/universe/features/astrobiology_toxic_chemical.html).
Было высказано предположение, что мышьяк мог быть включен в биомолекулы (например, ДНК), которые сохраняли свою надлежащую биологическую активность в этой форме. Тем не менее, в марте 2011 г. эта информация была опровергнута. В анализе состава мышьяка используются методы с дефисами, такие как ВЭЖХ-ESI-MS, IC-MS или IC-ICP-MS [118–120], для разделения и определения конкретных форм. элемента. Литературные данные по анализу состава мышьяка с использованием различных методов с дефисами приведены в таблице 1.
|
3.
Сурьма
Сурьма, соответственно мышьяку, принадлежит к 15 группе периодической таблицы. Физические и химические свойства обоих элементов схожи. В прошлом эти два элемента и их соединения часто определяли вместе [134]. Его соединения использовались в качестве косметических средств в Древнем Египте. Алхимики считали, что там, где есть сурьма, есть и золото. Сурьма представляет собой бело-голубой хрупкий металлоид. Он ведет себя как металл в большинстве реакций. Однако в некоторых реакциях он проявляет неметаллические свойства.Он обладает редким качеством — его твердая форма менее плотная, чем жидкая (аналогично воде).
Сурьма встречается в угольных пластах (особенно буроугольных), дизельном топливе и бензине. Его концентрация в угольных пластах может достигать 30 мг/кг, а в золах – 100 мг/кг. С другой стороны, его концентрация в нефти колеблется от 0,001 до 0,1 мг/кг [111]. Сурьма входит в состав многих сплавов. Он также используется для производства антипиренов. Его соединения используются в медицине, а также при производстве спичек, вулканизации каучука, производстве фарфора и боеприпасов, а также в биомедицине, где они используются в качестве противопротозойных средств и для лечения тропических болезней. Сурьма может встречаться в четырех степенях окисления, то есть -3, +3, +4 и +5. Встречается преимущественно в формах Sb 3+ и Sb 5+ в биологической и геохимической среде. Он присутствует во всех единицах окружающей среды, и его естественный фон в различных экологических матрицах весьма разнообразен [135]. Его содержание обычно не превышает 1 μ г/л в чистой воде и 500 мг/кг в породах. Помимо природных источников, сурьма также встречается в виде антропогенного загрязнения. Ежегодно в Японии используется более 20 000 тонн этого элемента, тогда как, что интересно, используется только 100 тонн мышьяка, который гораздо более токсичен.
Состав сурьмы особенно важен для анализа окружающей среды и клинической аналитики, поскольку это токсичный элемент, биодоступность и реакционная способность которого зависят не только от степени окисления, но и от характера его конкретных соединений. В целом неорганические соединения сурьмы более токсичны, чем органические. Соединения Sb(III) в десять раз более токсичны, чем соединения Sb(V). С другой стороны, токсичность соединений сурьмы примерно в десять раз меньше, чем соединений мышьяка, но зависит от степени их окисления и строения.Сурьма в элементарном виде более токсична, чем ее соли [14].
Биологическая роль сурьмы до конца не изучена. IARC (Международное агентство по изучению рака) пришло к выводу, что имеется достаточно доказательств, полученных в результате испытаний на животных, чтобы признать Sb 2 O 3 канцерогенным соединением [136]. Однако Агентство по охране окружающей среды США [137] и Немецкое исследовательское сообщество [138] классифицируют сурьму как основной загрязнитель, но не указывают на ее канцерогенность.
Первые работы, посвященные видообразованию сурьмы, были опубликованы в начале 1980-х гг. [139]. Спектр анализа сурьмы и ее соединений можно разделить на определение Sb(III) и Sb(V) и органических соединений сурьмы. Определение состава обычно проводят с помощью газовой или жидкостной хроматографии. Используются также методы капиллярного электрофореза [140]. Что важно для применения газовой хроматографии в анализе состава сурьмы и ее соединений, так это тот факт, что все ее органические соединения являются газами при комнатной температуре.К сожалению, они очень часто нестабильны. Соединения Sb(III) и Sb(V) восстанавливаются до SbH 3 , который при комнатной температуре представляет собой ядовитый газ с чесночным запахом.
Спецификация осуществляется в два этапа. Во-первых, часть образца подвергается восстановлению в присутствии высокого pH (без концентрирования). В этих условиях восстанавливаются только соединения Sb(III). Затем другую часть образца уменьшают и на основе разности рассчитывают количество Sb(V).
Органические соединения сурьмы, определяемые в окружающей среде, включают, среди прочего, монометилированный метилстибиновый амид [MeSbO(OH) 2 ], диметилированный диметилстибиновый амид [Me 2 SbOOH], монометилстибин [MeSbH 2 ] и диметилстибин [Me 2 SbH] [2]. К сожалению, они не доступны в стандартной форме и поэтому получаются для аналитических нужд в лабораториях. Метилированные соединения Sb(V) обычно восстанавливают до подходящих соединений Sb(III), то есть MeSbO(OH) 2 в MeSbH 2 , Me 2 SbOOH в Me 2 SbH и Me 3 SbX 2 до Me 3 Sb.
Наиболее существенным ограничением, связанным с методами разделения, основанными на газовой хроматографии, является тот факт, что можно определить только те соединения, которые подвергаются процессу восстановления.Другая проблема заключается в том, что Sb(III) нестабилен и легко окисляется до Sb(V), поэтому во многих исследованиях указывается относительно высокое содержание Sb(V) в анализируемых образцах.
Различные формы жидкостной хроматографии являются возможной альтернативой, поскольку они позволяют одновременно определять соединения Sb(III) и Sb(V). Такие аналиты, как Sb(III), Sb(V) или Me 3 SbX 2 , сами по себе являются анионами и могут быть определены как ионы.
Наиболее важные проблемы, связанные с анализом состава сурьмы и ее соединений, заключаются в следующем.(i) Стандарты соединений сурьмы недоступны и нестабильны. Стандарты Sb(III) и Sb(V) нестабильны. Сертифицированных эталонных материалов для соединений сурьмы не существует, и в химических реакциях трудно получить подходящие стандарты. В продаже имеется очень мало неорганических и газообразных соединений Me 3 Sb. Только триметилированные соединения пятивалентной сурьмы (Me 3 SbCl 2 , MeSbBr 2 , Me 3 SbO, Me 3 Sb(OH) 2 ) производятся с подходящим количеством и достаточной чистотой.(ii) Возникают проблемы с низким и сверхнизким содержанием аналита в пробах, особенно со сложными матрицами [2]. (iii) Существуют проблемы, связанные с неподходящим пиковым разрешением и детектированием. Хвост пика, особенно в случае пика Sb(III), появляется при использовании жидкостной хроматографии. Sb(III) образует двухвалентные (а иногда и трехвалентные) ионы в водных растворах, которые активно реагируют со смолой. Кроме того, Sb(III), Sb(V) и Me 3 SbX 2 подобны и их трудно разделить.
Сурьму и ее соединения чаще всего определяют в различных типах воды: питьевой, минеральной и поверхностной. Сведений о содержании различных форм сурьмы очень мало. Обычно это касается конкретных водоемов и рек или почв и растений, произрастающих в определенных районах. Большое внимание привлекают анализы содержания сурьмы и ее соединений в биомедицинских образцах. Аналитики находят матрицу таких образцов (моча, живые ткани) сложной задачей.В них содержится много белков, высокомолекулярных веществ и ферментов, способных связываться с соединениями сурьмы и вызывать ее окисление или восстановление. Механизм токсического действия этих соединений до конца не изучен, и они используются для лечения различных болезней, в том числе тропических. Данные литературы, касающиеся аналитики видообразования сурьмы с различными методами дефированных дефиров, приведены в таблице 2.
0 4. Таллий Таллий — неметалл из 16 группы периодической таблицы. Это мягкий серебристый металл. Он напоминает свинец, и его поверхность быстро обесцвечивается из-за процессов окисления, когда его оставляют на воздухе. Реагирует с разбавленными сильными неорганическими кислотами (за исключением соляной кислоты) и вытесняет из них водород. Таллий встречается в соединениях со степенями окисления +1 и +3. Катионы Tl + бесцветны, а гидроксид таллия(I) является растворимым сильным основанием.Ионы Tl 3+ могут существовать в растворе, только если его pH близок к 0. При более высоких значениях Tl(OH) 3 выпадает в осадок [141]. Соединения таллия очень токсичны. Элемент также токсичен в виде пыли, так как окисляется при контакте с воздухом. Возможны пищевые и респираторные отравления таллием. Одним из характерных симптомов отравления является выпадение волос, которому предшествует атрофия волосяных фолликулов. Другие признаки включают расстройства пищеварения, боль, нервно-психические осложнения, а также поражение сердечно-сосудистой системы [2]. В прошлом соли таллия часто добавляли в родентициды. Антропогенное появление таллия в окружающей среде обусловлено выплавкой руд, транспортировкой и переработкой отходов металлургической промышленности [142]. Кроме того, наблюдались и исследовались повреждения растительности вокруг цементного завода с использованием таллийсодержащих остатков плавки пирита [143]. Таллий встречается в земной коре и его среднее количество составляет 0,6 мг/кг. Он также встречается в качестве микроэлемента в рудных пластах, содержащих соединения серы и калия.Соли таллия(I) легко всасываются через кожу и обычно таким путем попадают в живые организмы. Пища является одним из важных источников таллия и его соединений. Следовательно, контроль за пищевыми продуктами имеет важное значение. Поэтому очень важно определить источники таллия в пище и исследовать потребление этого элемента с пищей. Таллий широко распространен в растительном мире и быстро усваивается корнями растений. Таким образом, переход таллия из почв в растения следует исследовать с точки зрения корреляции между химической формой и усвоением этого элемента растениями. Таллий и его соединения определяют в образцах мочи, слюны, тканей и крови при клинических анализах [144]. Таллий является кумулятивным ядом высокой токсичности и не имеет вкуса, запаха и других предупреждающих признаков. Таллий и его соединения могут попадать в организм лиц, работающих с ними, через органы дыхания, через желудочно-кишечный тракт и через кожу. Промышленное отравление таллием может быть как острым, так и хроническим, но во всех случаях оно характеризуется большой длительностью и тяжестью течения [142]. Все результаты демонстрируют важность и потребность в дополнительных исследованиях образования таллия в различных матрицах, чтобы получить фундаментальные данные для лечения субъектов, страдающих от хронической или острой интоксикации таллием. В анализе таллия используются следующие аналитические методы: атомно-абсорбционная спектрометрия, кулонометрия, спектрофотометрия, ИСП-МС, лазерно-индуцируемая флуоресцентная спектрометрия или дифференциальная импульсная инверсионная вольтамперометрия. Хорошо разработаны и описаны методы анализа сурьмы и мышьяка.С другой стороны, как химики-аналитики, так и токсикологи вынуждены разрабатывать надежные методики определения таллия, особенно в образцах сложной матрицы. В последние годы описано определение таллия и его соединений в воде, снегу, почве, отложениях или цементе [72]. Данные литературы, касающиеся аналитики видообразования Thallium, выполненные с различными дефированными методами, представлены в таблице 3.
5.Резюме и выводы Мышьяк, сурьма и таллий относятся к группе элементов, которые в силу своих физических, химических и токсикологических свойств представляют собой особенно интересные объекты исследования в рамках аналитики видообразования. На новый подход к наличию и роли этих элементов и их соединений оказывает влияние постоянное развитие аналитических методов (в том числе с использованием дефисов), токсикологии, биохимии и химии окружающей среды. Большинство литературных данных касается мышьяка и форм его соединений, тогда как наименьшее количество информации относится к таллию и его соединениям.В последующие годы должны появиться новые данные, связанные как с особенностями отдельных форм нахождения этих элементов, так и с методами, позволяющими определять их при более низких уровнях концентрации (в сложных матричных образцах, таких как пищевые или живые ткани). Методы разделения, в которых методы разделения сочетаются с различными селективными и чувствительными методами обнаружения, широко используются в анализе состава мышьяка, сурьмы и таллия. Методы, разделенные дефисом, создают новые и еще большие возможности.К их основным преимуществам относятся чрезвычайно низкие пределы обнаружения и количественного определения, незначительное влияние помех на процесс определения, а также очень высокая точность и повторяемость определений. Очевидно, что методы с дефисом накладывают определенные ограничения, связанные со сложностью и высокой стоимостью аппарата. В результате они недоступны и не используются в лабораториях. Более того, применение дефисных методов требует отличного понимания аналитических методологий и аппарата.Эти системы очень дороги и используются в научных исследованиях, а не в рутинных анализах. Тем не менее, дефисные техники постоянно развиваются и приобретают все большее значение, что подтверждается растущим числом работ, посвященных этой теме. Сокращения
|