Tag Archives: Toxicitate crom,

Crom – Toxicitate

Cromul. Toxicitate. Surse de poluare

Istoric:

-în 1765 geologul rus Pallas a descoperit în mina de la Berezeva din Chali un mineral roşu-portocaliu, pe care l-a denumit crocoid.

-în 1797 Vanquelin obţine pentru prima dată cromul. Denumirea vine de la cuvîntul grecesc “chromo=culoare”, deoarece combimaţiile acestui element sunt multicolore.

Proprietăţi fizice

–  în stare compactă, cromul metalic are culoare cenuşie ca oţelul şi structură cristalină:

-cubică centrată  -pentru alfa-crom

-hexagonal compactă – pentru  beta-crom

Număr atomic                                                       24

Greutate specifică                                                 51,996

Punct de topire                                                     1851855oC

Punct de firbere                                                    2642oC

Duritate                                                                5(scara Mohs)

Densitate                                                              7.2g per cm3 (la 20oC)

În stare compactă, cromul metalic pur este maleabil, ductil şi poate fi prelucrat sub presiune. Prin impurificarea cu carbon, cromul devine dur, casant, fragil şi nu poate fi prelucrat sub presiune.

Proprietăţi chimice

Se cunosc foarte multe combinaţii ale cromului bi-, tri- sau hexavalent, un număr redus de compuşi ai cromului tetra- sau pentavalent şi una singură pentru cromul monovalent.

Cele mai stabile combinaţii corespund cromului tri- şi hexavalent. Compuşii cromului mono-, bi-, tetra- şi pentavalent au stabilitate redusă.

Combinaţiile cromului corespunzătoare formei exterioare de valenţă au caracter bazic şi sunt reducători energici. În forma superioară de valenţă compuşii cromului prezintă caracter acid ( CrO3, H2CrO4, H2Cr2O7, H2Cr3O10 etc) şi sunt oxidanţi energici.

Combinaţiile cromului monovalent:

percloratul de crom I tri-a,aI -dipiridil [ Cr(C5H4N-C5H4N)3]ClO4

Combinaţiile cromului bivalent:

–          majoritatea combinaţiilor cromului bivalent  sunt extrem de nestabile , au caracter reducator accentuat ( potenţialul normal al sistemului Cr2+/Cr3+=-0,41 V) şi se oxidează foarte uşor in aer , transformându-se in compuşi ai cromului trivalent. Exemple de combinaţii ale cromului bivalent: CrO  , Cr(OH)2 , CrF2 , CrCl2 , CRBr2 ,  CrS , [Cr(NH3)6]Cl2 .

Combinaţiile cromului trivalent:

–          se cunosc foarte multe combinaţii simple şi complexe stabile ale cromului trivalent , denumite şi combinaţii cromice. In soluţie apoasă nu se întâlneşte cationul Cr3+ ci cationul complex [Cr(H2O)6]3+, datorită tendinţei pronunţate a cromului trivalent de a forma combonaţii complexe. La compuşii cromului trivalent se intâlneşte o mare varietate de culori : gaben , portocaliu , rosu , brun, verde , albastru , violet , negru. Cele mai cunoscute combinaţii ale cromului trivalent sunt : Cr2O, CrF3 , CrCl3 , KCr(SO4)2*12H2O .

Combinaţiile cromului tetra valent:

–          se cunoaşte un număr redus de compuşi ai cromului tetravalent, care sunt coloraţi în galben , brun , roşu , negru , verde etc. Aceşti compuşi au stabilitate redusă şi se comportă în general ca oxidanţi. Câteva combinţii mai cunoscute : CrO2 , CrF4.

Combinaţiile cromului pentavalent

–          se cunoaşte un număr redus de compuşi ai cromului pentavalent , care sunt de culoare galbenă , roşie , pupurie , brună , verde etc. Aceşti compuşi au stabilitate redusă şi se coportă ca oxidanţi. Câteva combinaţii mai cunoscute : CrF5 , K[CrOF4] , LiCrO3 .

Combinaţiile cromului hexavalent:

– se cunosc numeroase combinaţii ale cromului hexavalent ca de exemplu : CrO2 , cromaţi , bicromaţi , tricromaţi , tetracromaţi , peroxocromaţi , halogenocromaţi. Cei mai stabili compuşi ai cromului hexavalent sunt cromaţii si bicromaţii şi dintre cei mai instabili sunt peroxocromaţii şi halogenurile de cromil. Cei mai importanti compuşi ai cromului hexavalent : CrO3 (catalizator  organic) , Na2Cr2O7 (tăbăcirea pieilor , pile electric) ,K2Cr2O7 (industria chibriturilor).

Toxicitatea cromului

O caracteristică importantă care distinge metalele de alţi poluanţi este faptul  că toxicitatea lor depinde de forma fizico-chimică. Pentru aproape toate metalele formă liberă este cea mai toxică pentru organismele din apă. Cu excepţia mercurului combinaţiile complexe ale metalelor sau asociatele macromoleculare sunt mai puţin toxice.

Metalele care sunt coplexate sau adsorbite de materii organice de obicei nu sunt importante pentru apă , deoarece ele tind să se sedimenteze şi mineralizeze [4-6]. Astfel determinarea concentraţiei totale de metal în probele deapă nu ne dă pre multe informaţii despre toxicitatea lor, care depinde de forma fizico-chimică a metalului.

Cr(III) şi Cr(VI) sunt singurii oxidanţi semnificativi din apa naturală şi cele mai probabile specii sunt Cr(OH)2+*4H2O şi CrO42-

Cr(III)

Este mai stabil , manifestă o tendinţă de a forma complecşi interni şi este un nutrient pentru oameni fiind implicat în metabolismul glucozei ( Cr(III) se află în recent descoperitul “factor de toleranţă la glucoză”). Această specie s-a dovedit a fi un component al cofactorului insulinei şi deasemenea a arătat un nivel de toxicitate scăzut în sistemele biologice. Cr(III) este folosit la producerea  de proteine şi ajută la scăderea nivelului de colesterol şi la evitarea sclerozei arteriale. Această substanţă esenţială metabolismului creşte efectul insulinei şi poate preveni diabetul şi hipoglicemia .

Cr(III) nu poate trece prin membrana celulelor vi datorită formei sale hidratate stabile.

Cr(VI)

Componenetele anionice ale Cr(VI) ( CrO42- , Cr2O72- ) au un efect toxic asupra sistemelor biologice. În prezent Cr(VI) a fost recunoscut ca un posibil agent al cancerului la plamân, deasemenea Cr(VI) produce boli gastrointestinale , boli de piele. Intoxicaţia acută cu Cr(VI) are un efect nociv asupra rinichilor, ficatului. Doza letală pentru un om este de 1-2 g CrO3 [10] respectiv de 0.25-0.3 g K2Cr2O7 .

În cantitate mică cromaţii şi bicromaţii favorizează creştera plantelor.

Datortă marii toxicităţi a Cr(VI) , cromul total a fost declarată ca substanţă toxică , fixându-se chiar o limită ( 0,-2 mg/l ) pentru concentrţiile de Cr total din apele uzate.

Sărurile de crom sunt folosite în câteva procese industriale şi intră în rezervele de apă prin deversarea apelor uzate de la : inhibitorii de ruginire , de la apa folosită la răcirea instalaţilor  , de la electrogalvanoplastie, tabăcării , fabrici de textile , de ciment şi de la industria chimică ( recent in India s-a constatat că sărurile de la tăbăcării dintr-un an de zile conţin aproximativ 400t de crom la un consum annual de 40.000t K2Cr2O7 ).