Сурма відома з давніх часів, а також використовується для фарбування скла. Це сріблясто-білий метал з тривалим періодом напіврозпаду, біоакумулятивний та токсичний в організмі. Він погано проводить електрику і тепло. Не горюче. Він знаходиться в безперервному циклі між ґрунтом, атмосферою, поверхнею та підземними водами. З часу обмеження азбесту в автомобільних гальмівних колодках було виявлено від 2 до 7 відсотків сурми. У невеликих дозах він викликає головний біль, запаморочення та депресію. У високих дозах це призводить до частої і сильної блювоти, яка може закінчитися смертю протягом декількох днів. Тривале споживання або інгаляція може спричинити проблеми із серцем та легенями, біль у суглобах та м’язах, біль у шлунку, діарею, блювоту та виразку шлунку. Дослідження канцерогенності.
Назва: Сурма
Англійська назва: Сурма
Примітка: Sb
Номерний знак: 51
Номер CAS: 7440-36-0
R-фрази:
R36: Подразнює очі.
R37: Подразнює дихальну систему.
R38: Подразнює шкіру.
S речення
S26: У разі потрапляння в очі негайно промити великою кількістю води та звернутися до лікаря. повернути.
S27: Негайно зніміть весь забруднений одяг.
S28: Якщо речовина потрапила в шкіру,. негайно промити великою кількістю (зазначається виробником).
S29: Не зливати у стоки.
S30: Ніколи не змішувати з водою.
S33: Захищати від статичного розряду.
S35: Цей матеріал та його контейнер слід утилізувати безпечним способом.
S36: Носіть відповідний захисний одяг.
S37: Одягніть відповідні рукавички.
S39: Носіть засоби захисту очей/обличчя.
Назва: триоксид сурми; Sb2O3
Англійська назва: Тріоксид сурми
R-фрази:
R40:Обмежені дані про канцерогенний ефект.
S речення:
(S2): Зберігати в недоступному для дітей місці.
S22: Не дихати пилом.
S36: Носіть відповідний захисний одяг.
S37: Одягніть відповідні рукавички
Сурма відома з давніх часів, а також використовується для фарбування скла [1]. Це сріблясто-білий метал з тривалим періодом напіврозпаду, біоакумулятивний та токсичний в організмі. Він погано проводить електрику і тепло. Не горюче. Він знаходиться у безперервному циклі між ґрунтом, атмосферою, поверхнею та підземними водами [2]. Відомо кілька (алотропних) модифікацій з різними фізичними властивостями. Окрім широко поширеної срібно-білої напівметалевої стійкої форми, відома також відома жовта і чорна нестійка неметалева форма.
У мінералах виявлені сурма (Sb2S3) та валентиніт (Sb2O3). У всьому світі приблизно З нього щороку виробляється 53 000 тонн. Основним районом його видобутку є Китай, крім Південної Африки, Таджикистану та Болівії, Росія також має значно менші обсяги видобутку сурми. Сурма із сурми виробляється шляхом відновлення або обсмажування заліза, а потім шляхом відновлення вуглецю.
Найбільш поширені модифікації та сполуки
- Сульфат бромід (SbBr3)
- Хлорид сурми (SbCl3)
- Оксид сурми (Sb2O5)
- Сурма флоридна (SbF3)
- Йодиди сурми (SbI3)
- Сульфат сурми (Sb2 (SO4) 3)
- Гексафтормантоніт натрію (NaSbF6)
З часу обмеження азбесту в автомобільних гальмівних колодках було виявлено від 2 до 7 відсотків сурми. За останні роки концентрація сурми в повітрі в центрі Будапешта збільшилася на 50–100% [21], концентрація у частці розміру, що вдихається, зазвичай становить 16 нг/м 3. Це на порядки нижче, ніж допустима концентрація (200 мкг/м 3) згідно з EPA США у повітрі населених пунктів. На думку дослідників університету Етвеша Лоранда, джерелом сурми є гальмівні колодки дорожніх транспортних засобів. Швидкість зносу гальмівних колодок становить близько 15 мг на кілометр для легкових автомобілів, абразив - приблизно 30% його викидається в повітря у вигляді пилу, що потрапляє в повітря.
Сьогодні 90% ПЕТ-пляшок виготовляються з використанням каталізатора триоксиду сурми. Дослідження показали, що сурма розчиняється з пляшок з таблетками у воді, що в ній зберігається. За датськими дослідженнями, крім впливу на навколишнє середовище, розчиненню сурми сприяє також вміст кислоти в рідині, що зберігається, наприклад, фруктові соки, що містять лимонну кислоту [22]. Дослідження, проведене Університетом Копенгагена, вимірювало вміст сурми в 42 соках (наприклад, полуниця, чорна смородина, малина, вишня). В одному зразку було виявлено, що концентрація сурми в 17 разів перевищує опубліковану раніше. Найбільше забруднення, яке перевищило рекомендований ЄС ліміт 5 мкг/л для питної води, було виявлено у чорній смородині. Однак ця концентрація також не досягла граничного значення для продуктів харчування.
Високочиста сурма - це напівпровідник, який використовується у виробництві діодів та інфрачервоних детекторів [4].
Його сплави використовуються в свинцевих елементах для пайки, металевих листів та металевих труб. Це значно підвищує твердість свинцю при легуванні, який в основному використовується в батареях. Накрохмалений свинець міститься в боєприпасах малокаліберної вогнепальної зброї, в захисній оболонці кабелів. Хоча сам по собі дуже крихкий, він має багато видів використання як сплав.
Тріоксид сурми має дуже ефективну вогнестійкість, тому здавна використовується в одязі, дитячих іграшках, чохлах для сидінь для літаків. Багато інших похідних сурми (насамперед сульфіди, оксиди, трихлорид сурми та антимонат натрію) використовуються в керамічній та скляній промисловості як емалі або барвники, пігменти. Раніше гідратований антимонілартрат калію (KSbC4H4O7 * 0,5H2O) використовували як блювотний засіб, але терапевтична доза дуже близька до летальної. Він стимулює обмін речовин у невеликих кількостях, але у великих кількостях пошкоджує печінку та може спричинити смерть [5]. Завдяки своєму яскраво-жовтому кольору оксид сурми використовується як пігмент у фарбах, каучуках та пластмасах (як пластиковий стабілізатор). Невелика частка використовується у виробництві феєрверків [6].
Його солі корисні для лікування захворювань шкіри та слизових оболонок, спричинених різними видами лейшманій, а також хворих на шистосомоз [7].
Сурма викидається в навколишнє середовище як від людської діяльності, так і від природних джерел, тому середньостатистична популяція щодня зазнає невеликих забруднень, головним чином від питної води, повітря та споживаної їжі [19]. Щоденне пероральне споживання є більш значним, ніж вплив при вдиханні, хоча загальний вплив від джерел навколишнього середовища, їжі та питної води набагато нижчий, ніж вплив на виробництві.
Жителі міста зазнають підвищеного забруднення сурмою, де концентрація сурми в повітрі вища, або які регулярно вживають напої, особливо кислі напої з ПЕТ-пляшок.
Зустрічається у поверхневих та підземних водах при концентраціях 0,1-0,2 мкг/л, тоді як у питних водах при більших концентраціях, але менше 5 мкг/л.
Сурма не може бути видалена звичайними методами очищення води. Однак сурма зазвичай не вважається забруднювачем води. Металеві труби та компоненти мережі питної води головним чином відповідають за її появу в питній воді, і слід вживати заходів для запобігання виробництву цієї продукції під час виробництва цієї продукції [8].
Сурма є токсичною речовиною, симптоми отруєння схожі на отруєння миш'яком, але миш'як набагато токсичніший. У невеликих дозах він викликає головний біль, запаморочення та депресію. У високих дозах це призводить до частої і сильної блювоти, яка може призвести до летального результату протягом декількох днів [20]. Тривале споживання або інгаляція може спричинити проблеми із серцем та легенями, біль у суглобах та м’язах, біль у шлунку, діарею, блювоту та виразку шлунку. Його використання та забруднення ними слід репресувати, де це можливо.
Канцерогенну дію сурми та збагаченої сурми (переважно триосульфіту сурми) вивчали у самців та самок щурів. В обох експериментах частота раку легенів була значно збільшена, але пухлини в легенях самців щурів не виявлено. Однак дані щодо канцерогенності у людей є непереконливими щодо елементарної сурми. Тріоксид сурми, що використовується як каталізатор для виробництва APET (поліетилентерефталату), визнано таким, що є підозрілим на канцерогенність.
Його поява у питній воді має вирішальне значення для токсичності. Здебільшого його вимивають із матеріалів, що містять сурму, зокрема, сурма (V) -оксоаніон, який є менш токсичною формулою. Тріоксид сурми менш токсичний, ніж антимонілартрат калію, який є найбільш розчинною формулою. Пероральне поглинання калію антимоніл тартрату не може бути пов'язане з раком, оскільки воно спричиняє лише пухлини в легенях, а не в інших системах органів, але відомий ефект, що вдихання нерозчинних частинок спричиняє пряме пошкодження легенів протягом тривалого періоду часу. Хоча є дані, що деякі види сурми можуть бути канцерогенними при вдиханні, немає жодних доказів того, що вона канцерогенна навіть після перорального прийому [9].
Тріоксид сурми погано доступний для живих організмів, проте виявив генотоксичність у деяких тестах in vitro; однак водорозчинні солі сурми (III) виявляли генотоксичну активність. Доведено, що триоксид сурми є канцерогенним для експериментальних тварин, можливим канцерогеном для людини (2B), є обмежені дані про те, що триосульфід сурми є канцерогенним у експериментальних тварин і не класифікується як канцерогенний для людини (Група 3).
Вдихання триоксиду сурми спричинило у людей пневмоконіоз (захворювання легенів, спричинене вдиханням різних порошків). В одному з досліджень було розглянуто жінок, які зазнали забруднення пилом, що містить сурму, триоксид сурми та пентасульфід сурми. У цих випадках багаторазові передчасні пологи, викидні та затримки розвитку у дітей також затримувались [10].
100-200 мг сурми, яка сильно дратує тканини, смертельна. Смертельне отруєння сурмою зазвичай є наслідком передозування наркотиками. Механізм його дії невідомий, але вважається, що він інактивує ключові ферменти в організмі. Водень сурми, як і миш'як, пошкоджує еритроцити. Якщо пацієнт переживає початкове шлунково-кишкове збудження, воно рідко буває летальним, проте викликає дуже неприємні симптоми, такі як нудота, блювота, кров’яниста діарея, гепатит та проблеми з нирками. Хронічне отруєння схоже на хронічне отруєння миш’яком у всьому: свербіж шкіри, кон’юнктивіт, ларингіт, втрата ваги, анемія. При вдиху водень сурми викликає головний біль, слабкість, нудоту, блювоту, жовтяницю, анемію та ниркову недостатність. Специфічного антидоту не існує. При ковтанні слід провести промивання шлунка з подальшим введенням активованого вугілля (ефективність не встановлена). Слід уникати проносних препаратів. Для зменшення болю можна давати сильні знеболюючі препарати. Потрібна лікарняна допомога. Також може знадобитися переливання крові через пошкодження еритроцитів [11].
З їжею (м’ясом, рибою, крупами, овочами, фруктами) в організм щодня надходить від 4,6 до 7,4 мікрограма сурми. Підвищений ризик для здоров’я в міському середовищі може становити небезпеку при споживанні з ПЕТ-пляшок, особливо кислих напоїв.
Деякі протипожежні форми містять триоксид сурми з хорошою вогнестійкістю. Американське агентство з охорони праці дослідило можливість токсичності триоксиду сурми. Одяг з хорошою вогнестійкістю, який використовується на пожежних станціях, послужив основою для випробувань. Відправною точкою дослідження було те, що підвищений рівень сурми вимірювали у волоссі 30 пожежників. Однак, після тестування зразків сечі було показано, що вміст сурми не може бути причиною токсичності сурми, оскільки не було суттєвої різниці між контролем та групою, яка носила одяг, що містить сурму [12].
У навколишнє середовище він потрапляє, головним чином, за допомогою людської діяльності, золою, що спалюється при спалюванні вугілля та виплавці руд, що містять сурму. Щороку в океани викидається приблизно 6400 тонн сурми.
Його хімічна поведінка є настільки ж складною, як і його періодичного сусіда - миш’яку. Раніше передбачалося, що сурма, поряд з миш’яком, є природним забруднювачем деяких питних вод. Його водорозчинні форми (як сурми, так і миш’яку), як правило, досить рухливі, тоді як менш розчинні форми адсорбуються на глині або частинках грунту, де вони злипаються у більші частинки, що містять залізо, марганець або алюміній.
Хоча є деякі дані про вміст сурми у воді, термодинамічні оцінки показують, що найпоширенішою формою у воді є гексагідроксиантимонат Sb (OH) 6. .
Концентрація сурми в атмосфері становить приблизно 0,2 нг/м 3, виміряна в Альпах на піку Юнгфрауйох у Швейцарії. У більш густонаселених районах Європи у 1980-х роках вимірювали значення від 0,6 до 32 нг/м 3. Сьогодні кількість сурми, виміряна в повітрі, менша, оскільки промислові викиди значно зменшились завдяки введенню пилових фільтрів. Сьогодні основним джерелом є інгібітори зносу сурми, які використовуються в гальмах, покришках та асфальтових поверхнях, а вихлопні гази транспортних засобів також суттєво сприяють розвитку забруднення сурми в міському пилу. Згідно з опитуванням у öеттінгені (Німеччина), яке можна вважати містом середнього розміру, в результаті в 1997 р. В навколишнє середовище було викинуто приблизно 176 кг сурми. Споживання жиру містом жителя міста в повітрі становило 60-460 нг/добу/людину.
Сурма, що виділяється в організм, повільно виводиться з організму. Забруднення сурмою навколишнього середовища в їжі мінімальне. Хоча сурма присутня в їжі, особливо в овочах, вирощених на ґрунтах, що містять сурму, її рівень надзвичайно низький, вимірюється в мкг/кг [13]. Тим не менше, в інших дослідженнях спостерігається накопичення біологічного лишаю, кропиви, ракоподібних, голкошкірих, риб, молюсків, донних та планктонних організмів [16].
Концентрація сурми в поверхневих і підземних водах зазвичай становить 0,1-0,2 мкг/л. Кількість сурми в морській воді становить приблизно 0,15 мкг/л. Більш високі концентрації сурми не характерні для природних вод, за винятком районів, де кислі процеси використовуються для видобутку корисних копалин. Міські стічні води практично не містять сурми, на відміну від стічних вод із склозаводів та металообробних підприємств. Свого часу сурма вважалася придатною як замінник свинцю в припоях, але немає доказів того, що вона суттєво сприяла забрудненню питної води [13].
Середня концентрація розчиненої сурми у стічних водах становить 0,129 мг/л. Виходячи із значень токсичності, це в 50-100 разів нижче за поріг гострої токсичності як для форелі, так і для дафнії [14].
Уникаючи ПЕТ-пляшок, ми можемо зменшити споживання сурми. З точки зору стійкості, рекомендується використовувати водопровідну воду замість бутильованої води, де вона хорошої якості.
Рекомендується регулярно замінювати гальмівні колодки автомобілів, хоча, на жаль, зношення гальм означає постійні викиди сурми.
Існують тести, за допомогою яких можна виміряти кількість сурми, присутньої в організмі. Його також можна виявити в сечі, фекаліях і крові після декількох днів впливу. Однак ці тести не можуть показати, наскільки сильному забрудненню піддалася людина або чи є подальший вплив на здоров’я. Крім того, для деяких тестів потрібне спеціальне обладнання, яке не доступне в більшості медичних практик [15].
Сурма була успішно замінена в ряді застосувань в японській напівпровідниковій промисловості [23]. Заміна сурми зумовлена не тільки здоров’ям, але й економічними міркуваннями, оскільки ціна оксиду сурми протягом останніх років стабільно зростала [24].
На сьогодні 90% ПЕТ-пляшок виготовляються з використанням сурми, оскільки цей метал є найбільш підходящим каталізатором у виробництві ПЕТ. З германію відомо, що він є альтернативним каталізатором сурми, але його природний вміст дуже низький, щоб дозволити його регулярне використання. Інші рішення, в основному на основі титану та алюмінію, все ще розробляються [17].
Замість ПЕТ-пляшок багато країн використовують екологічні традиційні скляні пляшки, що переробляються.
Граничні значення
У питній воді:
- EPA США: 6 мкг мкг/л
- Англія 20 мкг/л
- Канада 6 мкг/л
- Німеччина 5 мкг/л
- Японія 2 мкг/л
- Угорщина (для мінеральної води): 5 мкг/л
В повітрі:
Угорщина: 5 мкг/м3 (24 години) [18]
Керівництво ВООЗ щодо питної води становить 0,02 мг/л, тоді як EPA встановлює допустимий вміст сурми в питній воді 0,006 мг/л [8].
219/2004. (VII. 21.) щодо захисту підземних вод - може мати шкідливий вплив на підземні води з класифікацією K2.
201/2001. (X. 25.) щодо вимог до якості питної води та системи контролю - граничне значення питної води 5 мкг/л.
98/2001. (VI. 15.) про умови здійснення діяльності, пов’язаної з небезпечними відходами - небезпечним компонентом. Ця вимога також включена в Директиву ЄС про небезпечні відходи (91/689/ЄЕС).
40/2001. (XI. 23.) EüM про безпеку, виробництво, умови збуту та контроль за охороною здоров’я косметичної продукції - сполуки, яку не можна використовувати для виробництва косметики.
25/2000. (IX. 30.) Спільний указ EüM-SzCsM про хімічну безпеку робочих місць - допустима середня концентрація 0,5 мг/м3, пікова концентрація 2 мг/м3.
17/1999. (VI. 16.) EüM про допустимий рівень хімічного забруднення харчових продуктів - Кількість, яка може виділитися з варильної та посуду для начинки з емальованим покриттям - при випробуванні за стандартною процедурою - не повинна перевищувати 0,01 мг/дм2.
Рішення Комісії 2009/967/ЄС [25] максимізує допустимий рівень сурми на 260 проміле при встановленні екологічних критеріїв для присвоєння екологічного знака Співтовариства текстильним підлоговим покриттям.