Среда, фебруар КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

арсен

Оцените овај артикал
(КСНУМКС гласова)

Гунар Нордберг

Постоје три главне групе једињења арсена (Ас):

  1. неорганска једињења арсена
  2. органска једињења арсена
  3. гас арсина и супституисани арсини.

     

    Појава и употреба

    Арсен је широко распрострањен у природи и најзаступљенији у сулфидним рудама. Арсенопирит (ФеАсС) је најзаступљенији.

    Елементарни арсен

    Елементарни арсен се користи у легурама како би се повећала њихова тврдоћа и отпорност на топлоту (нпр. легуре са оловом у производњи сачма и решетки батерија). Такође се користи у производњи одређених врста стакла, као компонента електричних уређаја и као допинг агенс у германијумским и силицијумским чврстим производима.

    Тровалентна неорганска једињења

    Арсен трихлорид (АсЦл3) користи се у керамичкој индустрији и у производњи арсена који садржи хлор. Арсеников триоксид (Као што2O3), или бели арсен, је користан у пречишћавању синтетског гаса и као примарни материјал за сва једињења арсена. Такође је конзерванс за кожу и дрво, једкало за текстил, реагенс у минералној флотацији и средство за обезбојење и рафинацију у производњи стакла. Калцијум арсенит (Ца(Ас2H2O4)) и бакар ацетоарсенит (обично се сматра Цу(ЦООЦХ3)2 3Цу(АсО2)2) су инсектициди. Бакар ацетоарсенит се такође користи за фарбање бродова и подморница. Натријум арсенит (НаАсО2) се користи као хербицид, инхибитор корозије и као средство за сушење у текстилној индустрији. Арсен трисулфид је компонента инфрацрвеног стакла и средство за уклањање длака у индустрији штављења. Такође се користи у производњи пиротехничких средстава и полупроводника.

    Пентавалентна неорганска једињења

    Арсенска киселина (H3АсО4·½Х2О) налази се у производњи арсената, производњи стакла и процесима обраде дрвета. Арсенов пентоксид (Као што2O5), хербицид и средство за заштиту дрвета, такође се користи у производњи обојеног стакла.

    Калцијум арсенат (Ца3(АсО4)2) се користи као инсектицид.

    Органска једињења арсена

    Какодилна киселина ((ЦХ3)2АсООХ) се користи као хербицид и дефолиант. Арсанилна киселина (НХ2C6H4АсО(ОХ)2) налази примену као мамац за скакавце и као додатак сточној храни. Органска једињења арсена у морским организмима се јављају у концентрацијама које одговарају концентрацији арсена у опсегу од 1 до 100 мг/кг у морским организмима као што су шкампи и рибе. Такав арсен се углавном састоји од арсенобетаин арсенохолин, органска једињења арсена ниске токсичности.

    Арсин гас и супституисани арсини. Гас арзин се користи у органским синтезама и у обради електронских компоненти у чврстом стању. Гас арзин се такође може ненамерно генерисати у индустријским процесима када се формира водоник у настајању и арсен је присутан.

    Супституисани арсини су тровалентна органска једињења арсена која су, у зависности од броја алкил или фенил група које су везали за језгро арсена, позната као моно-, ди- или три-супституисани арсини. Дицхлороетхиларсине (C2H5АсЦл2), или етилдихлороарсин, је безбојна течност са иритирајућим мирисом. Ово једињење, као и следеће, развијено је као потенцијално хемијско ратно средство.

    Дихлоро(2-хлоровинил-)арсин (ЦлЦХ:ЦХАСЦл2), или хлоровинилдихлороарсин (левисите), је маслинастозелена течност са мирисом налик германијуму. Развијен је као потенцијални ратни агент, али никада није коришћен. Средство димеркапрол или британски анти-луизит (БАЛ) развијено је као антидот.

    Диметил-арсин (ЦХ3)2АСХ, или какодил хидрид триметиларсин (ЦХ3)3Ас), или триметиларсен, обе су безбојне течности. Ова два једињења могу се произвести након метаболичке трансформације једињења арсена од стране бактерија и гљива.

    Хазардс

    Неорганска једињења арсена

    Општи аспекти токсичности. Иако је могуће да врло мале количине одређених једињења арсена могу имати благотворно дејство, као што показују нека истраживања на животињама, једињења арсена, посебно она неорганска, иначе се сматрају веома моћним отровима. Акутна токсичност увелико варира између једињења, у зависности од њиховог валентног стања и растворљивости у биолошким медијима. Растворљива тровалентна једињења су најотровнија. Унос неорганских једињења арсена из гастроинтестиналног тракта је скоро потпун, али унос може бити одложен за мање растворљиве облике као што је арсеник триоксид у облику честица. Упијање након удисања је такође готово потпуно, јер ће се чак и мање растворљиви материјал који се таложи на респираторној слузокожи, пренети у гастроинтестинални тракт и потом унети.

    У индустрији може доћи до професионалне изложености неорганским једињењима арсена удисањем, гутањем или контактом са кожом са накнадном апсорпцијом. Акутни ефекти на месту уласка могу се јавити ако је изложеност прекомерна. Дерматитис се може јавити као акутни симптом, али је чешће резултат токсичности услед дуготрајне изложености, понекад након преосетљивости (видети одељак „Дуготрајно излагање (хронично тровање)“).

    Акутно тровање

    Изложеност високим дозама неорганских једињења арсена комбинацијом удисања и гутања може настати као резултат незгода у индустријама у којима се рукује великим количинама арсена (нпр. арсеник триоксид). У зависности од дозе, могу се развити различити симптоми, а када су дозе превелике, могу се јавити фатални случајеви. Симптоми коњунктивитиса, бронхитиса и диспнеје, праћени гастроинтестиналном нелагодношћу са повраћањем, а затим и срчаним захватом са иреверзибилним шоком, могу се јавити током неколико сати. Пријављено је да је арсен у крви изнад 3 мг/л у случају са смртним исходом.

    Уз излагање сублеталним дозама иритирајућих једињења арсена у ваздуху (нпр. арсенов триоксид), могу постојати симптоми повезани са акутним оштећењем слузокоже респираторног система и акутним симптомима изложене коже. У таквим случајевима јавља се јака иритација назалне слузокоже, ларинкса и бронхија, као и коњуктивитис и дерматитис. Перфорација носног септума може се приметити код неких особа тек након неколико недеља након излагања. Верује се да се одређена толеранција према акутном тровању развија након вишекратног излагања. Овај феномен, међутим, није добро документован у научној литератури.

    У литератури су описани ефекти услед случајног гутања неорганских арсена, углавном арсеник триоксида. Међутим, такви инциденти су ретки у индустрији данас. Случајеви тровања карактеришу дубоко оштећење гастроинтестиналног тракта, што доводи до тешког повраћања и дијареје, што може резултирати шоком и накнадном олигуријом и албуминуријом. Остали акутни симптоми су едем лица, грчеви у мишићима и срчане абнормалности. Симптоми се могу јавити у року од неколико минута након излагања отрова у раствору, али могу бити одложени за неколико сати ако је једињење арсена у чврстом облику или ако се узима уз оброк. Када се прогута као честица, токсичност такође зависи од растворљивости и величине честица прогутаног једињења. Пријављено је да се фатална доза унесеног арсеник триоксида креће од 70 до 180 мг. Смрт може наступити у року од 24 сата, али уобичајени ток траје од 3 до 7 дана. Акутна интоксикација једињењима арсена обично је праћена анемијом и леукопенијом, посебно гранулоцитопенијом. Код преживелих ови ефекти су обично реверзибилни у року од 2 до 3 недеље. Реверзибилно повећање јетре се такође види код акутног тровања, али су тестови функције јетре и јетрени ензими обично нормални.

    Код особа које преживе акутно тровање, периферни нервни поремећаји се често развијају неколико недеља након ингестије.

    Дуготрајно излагање (хронично тровање)

    Општи аспекти. Хронично тровање арсеном може се јавити код радника који су дуже време изложени превеликим концентрацијама једињења арсена у ваздуху. Локални ефекти на слузокожи респираторног тракта и на кожи су истакнуте карактеристике. Може доћи и до захватања нервног и циркулаторног система и јетре, као и рака респираторног тракта.

    Код дуготрајног излагања арсену путем ингестије у храни, води за пиће или лековима, симптоми се делимично разликују од оних након излагања инхалацијом. Нејасни абдоминални симптоми — дијареја или затвор, црвенило коже, пигментација и хиперкератоза — доминирају клиничком сликом. Поред тога, може постојати васкуларна захваћеност, за коју је пријављено да је у једној области довела до периферне гангрене.

    Анемија и леукоцитопенија се често јављају код хроничног тровања арсеном. Захваћеност јетре се чешће примећује код особа које су дуже време биле изложене оралном ингестијом него код оних изложених удисањем, посебно код радника винограда за које се сматра да су били изложени углавном конзумирањем контаминираног вина. Рак коже се јавља са вишком учесталости код ове врсте тровања.

    Васкуларни поремећаји. Дуготрајна орална изложеност неорганском арсену преко воде за пиће може довести до периферних васкуларних поремећаја са Рејноовим феноменом. У једној области Тајвана, у Кини, појавила се периферна гангрена (тзв. Црнонога болест). Тако тешке манифестације захвата периферних крвних судова нису примећене код професионално изложених особа, али су мале промене са Рејноовим феноменом и повећана преваленција ниског периферног крвног притиска при хлађењу пронађене код радника који су дуго били изложени неорганском арсену у ваздуху (дозе од апсорбовани арсен су дати у наставку.

    Дерматолошки поремећаји. Арсеничне лезије коже се донекле разликују, у зависности од врсте изложености. Јављају се екцематоидни симптоми различитог степена озбиљности. У професионалном излагању арсену углавном у ваздуху, лезије коже могу бити последица локалне иритације. Могу се јавити две врсте дерматолошких поремећаја:

    1. екцематозни тип са еритемом (црвенило), отоком и папулама или везикулама
    2. фоликуларни тип са еритемом и фоликуларним отоком или фоликуларним пустулама.

       

      Дерматитис је првенствено локализован на најизложенијим подручјима, као што су лице, задњи део врата, подлактице, ручни зглобови и шаке. Међутим, може се појавити и на скротуму, унутрашњим површинама бутина, горњем делу груди и леђа, потколеницама и око чланака. Хиперпигментација и кератозе нису истакнуте карактеристике ове врсте лезија арсена. Патцх тестови су показали да је дерматитис последица арсена, а не нечистоћа присутних у сировом арсеновом триоксиду. Хроничне дермалне лезије могу пратити ову врсту почетне реакције, у зависности од концентрације и трајања излагања. Ове хроничне лезије могу се јавити након много година изложености на радном месту или у животној средини. Хиперкератоза, брадавице и меланоза коже су упадљиви знаци.

      Меланоза се најчешће јавља на горњим и доњим капцима, око слепоочница, на врату, на ареолама брадавица и у прегибима пазуха. У тешким случајевима арсеномеланоза се примећује на стомаку, грудима, леђима и скротуму, уз хиперкератозу и брадавице. Код хроничног тровања арсеном јавља се и депигментација (тј. леукодерма), посебно на пигментираним подручјима, која се обично назива пигментација „кишних капи“. Ове хроничне лезије коже, посебно хиперкератозе, могу се развити у преканцерозне и канцерозне лезије. Попречна пруга на ноктима (тзв. Меесове линије) се јавља и код хроничног тровања арсеном. Треба напоменути да се хроничне лезије коже могу развити дуго након престанка излагања, када се концентрације арсена у кожи врате у нормалу.

      Лезије слузокоже у хроничној изложености арсену се најчешће пријављују као перфорација назалног септума након излагања инхалацијом. Ова лезија је резултат иритације слузокоже носа. Таква иритација се такође протеже на ларинкс, трахеју и бронхије. И при инхалационом излагању и код тровања изазваног поновљеним гутањем, дерматитис лица и очних капака понекад се протеже до кератокоњунктивитиса.

      Периферна неуропатија. Периферни нервни поремећаји се често сусрећу код преживелих од акутног тровања. Обично почињу у року од неколико недеља након акутног тровања, а опоравак је спор. Неуропатију карактерише и моторна дисфункција и парестезија, али у мање тешким случајевима може се јавити само сензорна унилатерална неуропатија. Често су доњи екстремитети више погођени од горњих. Код субјеката који се опорављају од тровања арсеном, могу се развити Меесове линије на ноктима. Хистолошки преглед је открио Валерову дегенерацију, посебно у дужим аксонима. Периферна неуропатија се такође може јавити у индустријском излагању арсену, у већини случајева у субклиничком облику који се може открити само неурофизиолошким методама. У групи радника у топионици са дуготрајном експозицијом која одговара средњој кумулативној укупној апсорпцији од приближно 5 г (максимална апсорпција од 20 г), постојала је негативна корелација између кумулативне апсорпције арсена и брзине нервне проводљивости. Такође је било неких лаких клиничких манифестација захвата периферних крвних судова код ових радника (видети горе). Код деце изложене арсену, забележен је губитак слуха.

      Канцерогени ефекти. Међународна агенција за истраживање рака (ИАРЦ) класификује неорганска једињења арсена као карциногене плућа и коже. Такође постоје неки докази који сугеришу да особе изложене неорганским једињењима арсена пате од веће инциденце ангиосаркома јетре и вероватно рака желуца. Карцином респираторног тракта је у превеликој учесталости пријављен код радника који се баве производњом инсектицида који садрже олово-арсенат и калцијум-арсенат, код виноградара који прскају инсектициде који садрже неорганска једињења бакра и арсена и код радника у топионицама изложених неорганским једињењима арсена и низ других метала. Време латенције између почетка излагања и појаве рака је дуго, обично између 15 и 30 година. Доказано је синергистичко дејство пушења дувана за рак плућа.

      Дуготрајно излагање неорганском арсену путем воде за пиће повезано је са повећаном инциденцом рака коже на Тајвану и у Чилеу. Показало се да је ово повећање повезано са концентрацијом у води за пиће.

      Тератогени ефекти. Високе дозе тровалентних неорганских једињења арсена могу изазвати малформације код хрчака када се убризгавају интравенозно. Што се тиче људских бића, нема чврстих доказа да једињења арсена изазивају малформације у индустријским условима. Неки докази, међутим, указују на такав ефекат код радника у окружењу за топљење који су истовремено били изложени и бројним другим металима, као и другим једињењима.

      Органска једињења арсена

      Органски арсени који се користе као пестициди или као лекови такође могу изазвати токсичност, иако су такви нежељени ефекти непотпуно документовани код људи.

      Токсични ефекти на нервни систем пријављени су код експерименталних животиња након храњења високим дозама арсанилне киселине, која се обично користи као додатак храни за живину и свиње.

      Органска једињења арсена која се налазе у намирницама морског порекла, као што су шкампи, ракови и рибе, састоје се од арсинохолина и арсинобетаина. Добро је познато да се количине органског арсена које су присутне у риби и шкољкама могу конзумирати без штетних ефеката. Ова једињења се брзо излучују, углавном урином.

      Арсин гас и супституисани арсини. Забележено је много случајева акутног тровања арсином, а постоји и висока стопа смртности. Арсин је један од најмоћнијих хемолитичких агенаса у индустрији. Његова хемолитичка активност је последица његове способности да изазове пад садржаја глутатиона смањеног у еритроцитима.

      Знаци и симптоми тровања арсином укључују хемолизу, која се развија након латентног периода који зависи од интензитета излагања. Удисање 250 ппм гаса арсина је тренутно смртоносно. Излагање 25 до 50 ппм током 30 минута је смртоносно, а 10 ппм може бити смртоносно након дужег излагања. Знаци и симптоми тровања су карактеристични за акутну и масивну хемолизу. У почетку се јавља безболна хемоглобинурија, гастроинтестинални поремећаји као што су мучнина и могуће повраћање. Такође могу бити грчеви и осетљивост у стомаку. Потом се јавља жутица праћена ануријом и олигуријом. Могу бити присутни докази депресије коштане сржи. Након акутне и тешке изложености може се развити периферна неуропатија која може бити присутна и неколико месеци након тровања. Мало се зна о поновљеном или хроничном излагању арсину, али пошто се гас арсина метаболише у неоргански арсен у телу, може се претпоставити да постоји ризик од симптома сличних онима код дуготрајног излагања неорганским једињењима арсена.

      Диференцијална дијагноза треба да узме у обзир акутне хемолитичке анемије које могу бити узроковане другим хемијским агенсима као што су стибин или лекови, као и секундарне имунохемолитичке анемије.

      Замењени арсини не изазивају хемолизу као главни ефекат, али делују као снажни локални и плућни иританти и системски отрови. Локални ефекат на кожу доводи до оштро ограничених пликова у случају дихлоро(2-хлоровинил-)арсина (луизита). Пара изазива изражен грчевити кашаљ са смрзнутим или крвљу обојеним спутумом, који напредује до акутног плућног едема. Димеркапрол (БАЛ) је ефикасан антидот ако се даје у раним фазама тровања.

      Мере безбедности и здравља

      Најчешћи тип професионалне изложености арсену је неорганска једињења арсена, а ове мере безбедности и здравља се углавном односе на такву изложеност. Када постоји ризик од излагања гасу арсина, посебну пажњу треба обратити на случајна цурења, пошто вршна изложеност у кратким интервалима може бити од посебне забринутости.

      Најбољи начин превенције је одржавање изложености знатно испод прихваћених граница изложености. Програм мерења концентрације арсена у ваздуху је стога од значаја. Поред излагања инхалацијом, треба пазити и на орално излагање преко контаминиране одеће, руку, дувана и тако даље, а биолошко праћење неорганског арсена у урину може бити корисно за процену апсорбованих доза. Радници треба да буду снабдевени одговарајућом заштитном одећом, заштитним чизмама и, када постоји ризик од прекорачења границе изложености арсену у ваздуху, заштитном опремом за дисање. Ормарићима треба обезбедити одвојене преграде за радну и личну одећу, а суседни санитарни чворови високог стандарда треба да буду доступни. Пушење, јело и пиће на радном месту не треба дозволити. Требало би обавити лекарске прегледе пре запошљавања. Не препоручује се запошљавање особа са већ постојећим дијабетесом, кардиоваскуларним обољењима, анемијом, алергијским или другим кожним обољењима, неуролошким, јетреним или бубрежним лезијама, на пословима са арсеном. Периодичне лекарске прегледе свих запослених изложених арсену треба обављати са посебном пажњом на могуће симптоме повезане са арсеном.

      Одређивање нивоа неорганског арсена и његових метаболита у урину омогућава процену укупне дозе неорганског арсена која се узима различитим путевима излагања. Ова метода је корисна само када се неоргански арсен и његови метаболити могу посебно измерити. Укупни арсен у урину често може дати погрешну информацију о индустријској изложености, јер чак и један оброк рибе или других морских организама (који садржи значајне количине нетоксичног органског једињења арсена) може изазвати знатно повишене концентрације арсена у урину током неколико дана.

      Лечење

      Тровање гасом арсином. Када постоји разлог да се верује да је дошло до значајне изложености гасу арсину, или након уочавања првих симптома (нпр. хемоглобинурија и бол у стомаку), потребно је тренутно уклањање појединца из контаминиране средине и хитна медицинска помоћ. Препоручени третман, ако постоје било какви докази о оштећењу бубрежне функције, састоји се од тоталне замене трансфузије крви повезане са продуженом вештачком дијализом. Форсирана диуреза се показала корисном у неким случајевима, док, по мишљењу већине аутора, третман са БАЛ-ом или другим хелатним агенсима изгледа да има само ограничен ефекат.

      Излагање супституисаним арсинима треба третирати на исти начин као и тровање неорганским арсеном (види доле).

      Тровање неорганским арсеном. Ако је дошло до излагања дозама за које се може проценити да доводе до акутног тровања, или ако се током дуготрајног излагања јаве озбиљни симптоми из респираторног система, коже или гастроинтестиналног тракта, радника треба одмах уклонити из излагање и третирано средством за стварање комплекса.

      Класични агенс који се највише користи у таквим ситуацијама је 2,3-димеркапто-1-пропанол или британски анти-луизит (БАЛ, димеркапрол). Брза примена у таквим случајевима је од виталног значаја: да би се постигла максимална корист, такав третман треба дати у року од 4 сата од тровања. Други фармацеутски производи који се могу користити су натријум 2,3-димеркаптопропансулфонат (ДМПС или унитиол) или мезо-2,3-димеркаптосукцинска киселина (ДМСА). Мање је вероватно да ће ови лекови изазвати нежељене ефекте и верује се да су ефикаснији од БАЛ-а. У једном случају је пријављено да је интравенска примена Н-ацетилцистеина вредна; поред тога, обавезан је општи третман, као што је превенција даље апсорпције уклањањем од излагања и минимизирањем апсорпције из гастроинтестиналног тракта испирањем желуца и применом хелатних агенаса или угља путем желудачне сонде. Општа супортивна терапија, као што је одржавање дисања и циркулације, одржавање равнотеже воде и електролита, и контрола ефеката на нервни систем, као и елиминација апсорбованог отрова хемодијализом и трансфузијом, може се применити ако је то изводљиво.

      Акутне лезије коже као што је контактни дерматитис и благе манифестације захваћености периферних крвних судова, као што је Раинаудов синдром, обично не захтевају лечење осим уклањања из изложености.

       

      Назад

      Читати 5375 пута Последња измена у суботу, 30. јула 2022. у 23:15
      Више у овој категорији: « Антимон баријум »

      " ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“

      Садржај

      Метали: хемијска својства и референце о токсичности

      Агенција за регистар токсичних супстанци и болести (АТСДР). 1995. Студије случаја у медицини животне средине: токсичност олова. Атланта: АТСДР.

      Бриеф, РС, ЈВ Бланцхард, РА Сцала и ЈХ Блацкер. 1971. Метални карбонили у нафтној индустрији. Арцх Енвирон Хеалтх 23:373–384.

      Међународна агенција за истраживање рака (ИАРЦ). 1990. Хром, никл и заваривање. Лион: ИАРЦ.

      Национални институт за безбедност и здравље на раду (НИОСХ). 1994. НИОСХ џепни водич за хемијске опасности. ДХХС (НИОСХ) Публикација бр. 94-116. Синсинати, ОХ: НИОСХ.

      Рендалл, РЕГ, ЈИ Пхиллипс и КА Рентон. 1994. Смрт након излагања финим честицама никла од процеса металног лука. Анн Оццуп Хиг 38:921–930.

      Сундерман, ФВ, Јр., анд А Оскарссон,. 1991. Никл. У Метали и њихова једињења у животној средини, приредио Е Мериан, Веинхеим, Немачка: ВЦХ Верлаг.

      Сундерман, ФВ, Јр., А Аитио, ЛО Морган, и Т Норсетх. 1986. Биолошки мониторинг никла. Ток Инд Хеалтх 2:17–78.

      Комитет експерата Уједињених нација за транспорт опасних материја. 1995. Препоруке о транспорту опасних материја, 9. издање. Њујорк: Уједињене нације.