DETERMINACION DETERMINACI ON ARSENICO
El arsénico en sus formas trivalente y pentavalente tiene un amplio abanico de aplicaciones en la industria. Desde su utilización en aleaciones con plomo y cobre a las que confiere propiedades de resistencia al calor y dureza, a sus usos en las industrias de cerámicas, vidrio y de pigmentos de pinturas, pasando por todas aquellas aplicaciones que lo que persiguen, precisamente es aprovechar su alta toxicidad como: insecticida, fungicida, herbicida, raticida o preservante de la madera. En algunas actividades, como la fundición y el refino, este contaminante puede presentarse en forma de vapor de arsénico en elevadas proporciones. La exposición a este metal y sus compuestos, por inhalación o contacto dérmico, puede producir irritación de las mucosas del aparato respiratorio y sobre la piel. Los compuestos inorgánicos de arsénico, además, son reconocidos productores de cáncer de pulmón y de piel en humanos.
CARACTERISTICAS FISICAS No tiene color, ni sabor, ni olor, por lo tanto no se puede detectar si esta presente en el agua, comida o aire. Y pueden ser:
combinado con carbón o hidrogeno. ORGANICO: cuando se halla combinado
INORGANICO: cuando se combina con oxigeno, cloro, o sulfuro; La importancia radica en que el arsénico orgánico es menos toxico.
EXISTEN TRES GRANDES GRANDES GRUPOS DE COMPUESTOS DE ARSENICO ( As ) 1. – Compuesto de arsénico inorgánico 2. _ Compuesto de arsénico orgánico 3. _ Gas arsina y arsinas sustituidas. DISTRIBUCION Y USOS El arsénico se encuentra encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza naturaleza y principalmente principalmente en los minerales minerales sulfurosos. La arsenopirita (FeAsS) es la forma más abundante.
ARSENICO ELEMENTAL
El arsénico se utiliza en aleaciones con el fin de aumentar su dureza y resistencia al calor, como en las aleaciones con plomo para la fabricación de municiones y de baterías de dolarización. También se utiliza para la fabricación de ciertos ciertos tipos vidrios, como componente de dispositivos eléctricos y como agente de adulteración en los productos de germanio y silicio en estado sólido.
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COMPUESTOS INORGANICOS TRIVALENTES
El tricloruro de arsénico (AsCl3) se utilizan en la industria cerámica y en la fabricación de arsenicales con contenido de plomo.
El trióxido de arsénico (As2O3) o arsénico blanco se utiliza en la fabricación de gases sintéticos y como materia prima para todos los compuestos de arsénico. El arsenito calcico y el acetoarsenito cuprico (considerado generalmente como Cu (COOCH3)2 3Cu (AsO2)2) son insecticidas.. El arsenito sodico (NaAsO2) se utiliza como herbicida, como inhibidor de la corrosión y como agente de secado en la industria textil.
COMPUESTOS INORGANICOS PENTAVALENTES
El ácido arsénico se utiliza en la fabricación de arsenatos, de vidrio y en los procesos de tratamiento de la madera.
El pentoxido de arsénico (As2O5) se utiliza como herbicida y conservante de la madera, así como en la fabricación de vidrio coloreado. El arseniato calcico (Ca3 (Aso4)2) se emplea como insecticida.
COMPUESTOS DE ARSENICO ORGANICO
El ácido cacodílico ((CH3)2AsOOH) se utiliza como herbicida y defoliante. El ácido arsenilico se utiliza como cebo para saltamontes y como aditivo para pienso animales. MECANISMO DE ACCION
El arsénico inhibe el dihidrolipoato, un cofactor necesario del piruvato deshidrogenasa. Esta inhibición bloquea el ciclo de Krebs interrumpiendo la fosforilación oxidativa. El arsénico también inhibe la transformación de la tiamina a acetil-CoA y succinil-CoA.
ABSORCION
Los compuestos arsenicales se absorben a través de la vía digestiva, respiratoria y cutánea. Los compuestos orgánicos de arsénico se absorben mejor que los inorgánicos y los pentavalentes más que los trivalentes.
ELIMINACION La vía principal es la urinaria.
DOSIS TOXICA
La dosis letal para el tritóxido de arsénico es de unos 120mg. Para los compuestos orgánicos oscilan entre 0.1 y 0.5 g/Kg.
EXAMENES COMPLEMENTARIOS
Rx abdomen (radio opaco) ECG : prolongación Q- T y “TORSADE DE POINTES” Hemograma recuento de plaquetas Ionograma, estado ácido base Hepatograma Función renal
LABORATORIO TOXICOLOGICO Determinación de arsénico en muestras toxicologicas:
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VALORES NORMALES
SANGRE TOTAL
ORINA EXPUEST OS
ORINA NO EXPUESTOS
3μg/dl 50μg/g creatinina <10μg/g creatinina
FANERAS
1PPM
METODO Espectrometría de absorción atómica (AA), calorimétrico de vasac-Sedivec.
MUESTRA: ORINA DE 24HORAS
PELO (100Mg) UÑA (20Mg)
TRATAMIENT0
Lo primero evaluación y sostén de los signos vitales Mantener la vía aérea permeable Asegurar una buena ventilación Estabilizar hemodinámica mente administración enérgica de fluidos I .V Mantener vivo al paciente. Dimercaprol. El intervalo de 4 horas entre la dosis disminuye los efectos indeseables. Las dosis en los niños es igual que en los adultos.
PREVENCION
Mantener la exposición a niveles muy inferiores a los aceptados → contar con un programa de
determinación de arsénico ambiental Proporcionar a los trabajadores ropa de protección adecuada, botas protectoras y equipo de protección respiratoria. Lavarse muy bien inmediatamente después de una exposición a As.
[ ] st arsenico: 2 ug D.O = 0.150 Expresar ug AS % en sangre
2 ug
0.150
X
3.80 X= 50.6 ug
50.6 X
10 ml 25 ml
x= 127 ug arsénico 127 X
5 100
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x = 2540 ug arsénic CUESTIONARIO FUNDAMENTO DE LA REACCIÓN: La técnica se fundamenta en la reducción a Arsina y determinación espectrofotometría con dietilditiocarbamato de plata en cloroformo o piridina (Ag DDTC). Se basa en formación de arsina (AsH3) siendo el Arsénico trivalente reducido a Arsenamina o trihidruro de arsénico por acción del hidrógeno naciente en medio ácido (ácido clorhídrico) y en presencia de zinc.
AsO4-3 + 4 Zn0 + H+
AsH3 (arsina) + 4 Zn+2 + 4 H2O
La Arsenamina así producida reacciona con la solución de Dietilditiocarbamato, formando un complejo coloreado (rojo vino) .
FUNCIÓN DE LOS REACTIVO:
ACIDO CLORHÍDRICO Proporciona el medio acido YODURO DE POTASIO Transforma el arsénico pentavalente a arsénico trivalente que con el hidrogeno naciente forma arsenamina CLORURO ESTAÑOSO El SnCl2 separa el arsénico de todo compuesto oxidado .Es un catalizador fuerte de la reacción disminuyendo el sobre potencial del H permitiendo la reducción. GRANALLAS DE ZINC Utilizadas como reductor. Al tapar las granallas de zinc junto con el acido clorhídrico forman hidrogeno naciente que con el arsénico trivalente forman arsenanina DIETILDITIOCARBAMATO DE PLATA La sal de plata reacciona con la arsina que produce un complejo rojo, de intensidad proporcional a la cantidad de arsénico presente en la muestra, con absorción a 540 nm.
VALORES NORMALES Y TOXICOS DE ARSENICO : As Inorgánico:
– Dosis letal:100 a 300 mg de As trivalente – Dosis tóxica:1 a 4 mg/dL
Concentraciones en sangre > 100-500 µ g/L se consideran tóxicas. Concentraciones de arsénico en cabello o uñas por encima de 5 mg/kg son patológicas, y se pueden medir entre los seis a doce meses de la exposición
DETERMINACION DE TALIO El talio forma parte de la corteza terrestre en una pequeñísima proporción y generalmente formando parte de minerales, así que para obtenerlo puro ha de ser procesado industrialmente. La toxicidad del talio y la buena absorción del mismo por parte del organismo, tanto por vía cutánea como digestiva y respiratoria, con el consiguiente riesgo de intoxicaciones, han hecho que este metal pierda la mayor parte de sus aplicaciones en los últimos años El Talio ocurre de forma natural en pequeñas cantidades. No es muy usado por los humanos, solamente en venenos de rata y como substancias en la industria electro técnica e industrias químicas .El envenenamiento por Talio es mayormente causado por una toma accidental de TOXICOLOGIA Y QUIMICA LEGAL
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veneno de rata, el cual contiene grandes cantidades de sulfato de Talio. Consecuentemente, dolores estomacales aparecerán y el sistema nervioso será dañado Cuando los humanos sobreviven al envenenamiento por Talio a menudo las consecuencias son la perturbación del sistema nervioso, así como son temblores, parálisis y cambios en el comportamiento que permanecerán para siempre En niños no nacidos el envenenamiento por Talio puede causar desordenes congénitos. Debido a la acumulación de Talio en los cuerpos de los humanos, efectos crónicos, como es cansancio, dolores de cabeza, depresiones, pérdida del apetito, dolor de piernas, pérdida del pelo y problemas en la vista. Otros efectos que pueden estar relacionados con el envenenamiento por Talio son dolor nervioso y dolor de las articulaciones. Estas son las consecuencias de la toma de T alio a través de la comida. El talio es un tóxico de acción diferida y lenta excreción. El órgano principal de eliminación es el riñón por ello el líquido de elección para la determinación de Tl es la orina, aunque puede utilizarse también sangre. Las sales de talio son empleadas en la manufactura de semiconductores y pigmentos. No hace mucho tiempo la investigación de Tl era frecuente debido al uso difundido de sales de T l en la formulación de cremas depilatorias, en las que éste tipo de compuestos se encontraba en concentraciones muy cercanas a las tóxicas
APLICACIONES: El talio se utiliza junto con azufre y arsénico para producir vidrio que funde a bajas temperaturas (alrededor de 150°C). La adición de talio a otros metales eleva su resistencia a la de formación y corrosión. La industria de los semiconductores lo aplica en la producción de células fotoeléctricas y como activador de cristales fotosensibles.
LOS COMPUESTOS DEL TALIO Más importantes son: el sulfato de talio (Tl 2SO4) - extremadamente tóxico - el taliuro de sodio (NaTl); - el talio (I)-alcoxilo.
TOXICOLOGIA El sulfato de talio es bien absorbido por el intestino y la piel. Exhibe un alto volumen de distribución (absorción en los tejidos) y se distribuye principalmente al riñón y el hígado, ambos participantes de su propia excreción. La mayor parte del talio en la sangre se localiza en las células rojas. La vida media para eliminarlo de la sangre en un adulto es de 1 a 9 días. Muchos autores informan que la (dosificación letal) DL50 en los seres humanos es entre 10 y 15Mg/Kg.10
LA INVESTIGACIÓN TOXICOLÓGICA DEL TL SE REALIZA EN TRES ETAPAS: 1) DMO con mezcla sulfo-nitro-perclórica (SNP). 2) Extracción etérea del metal mineralizado como tricloruro de talio. 3) Formación del ditizonato de Tl (rosado) en medio alcalino eliminando las interferencias de otros metales.
Laboratorio de Toxicología ANALISIS TOXICOLOGICO DE TALIO i el talio es monovalente, su reconocimiento resulta improbable. El talio se precipita en presencia de sulfuros alcalinos.
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El talio se oxida por el bromo; el anión estabilizado de tetrabromotalato resultante reacciona con el catión del colorante básico metil-violeta y forma un complejo azul no ionizado que es extraíble con el benceno.Una dosis aliada de 60 - 70cg es peligrosa. Dosis menores prolongadas pueden dar intoxicaciones por su capacidad acumulativa. Con 1 g de sales taliosas se produce con seguridad la muerte. El TLV para el talio y sus compuestos solubles expresados como talio es de 0.1mg/m3.
[ ] st TALIO : 1 ug D.O = 0.400 Expresar ug AS % en sangre 1 ug
0.400
X
0.470 X= 1.175 ug
1.175
1ml
X
25 m x= 29.375 ug TALIO 29.375
5
X
100 x = 587.5 ug TALIO DETERMINACION DEL CROMO
El cromo es uno de los metales pesados de mayor importancia toxicológica en la actualidad. El cromo es un elemento natural que se encuentra en rocas, animales, plantas, el suelo, y en polvo y gases volcánicos. El cromo está presente en el medio ambiente en varias formas diferentes. Las formas más comunes son el cromo (0), el cromo (III) y el cromo (VI). No se ha asociado ningún sabor u olor con los compuestos de cromo.El cromo (III) ocurre en forma natural en el ambiente y es u n elemento nutritivo esencial. El cromo (VI) y el cromo (0) son producidos generalmente por procesos industriales.El cromo metálico, que es la forma de cromo (0), se usa para fabricar acero. El cromo (VI) y el cromo (III) se usan en cromado, en tinturas y pigmentos, curtido de cuero y para preservar madera
TOXICIDAD Seres humanos: 0,5-1 g oral = letal (cromato de potasio)
s.MERIAN, 1984
DL 6-8 g oral (dicromato de sodio) s.KOCH, 1989
Mamíferos: Ratas
DL50 1800 mg/kg oral (cloruro de cromo(III))
s.MERIAN, 1984
DL50 3250 mg/kg oral (nitrato de cromo(III))
s.MERIAN, 1984
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Organismos acuáticos: Peces de agua dulce
CL50 250-400 mg/l (CrVI )
s.MERIAN, 1984
Peces de mar
CL50 170-400 mg/l (CrVI )
s.MERIAN, 1984
Daphnia (pulgas acuát.)
CL50 0,05 mg/l (CrVI )
s.MERIAN, 1984
Algas
CL50 0,032-6,4 mg/l (Cr VI )
s.MERIAN, 1984
0,20-0,35 mg/l (CrVI ) Truchas de arroyo y trucha arcoiris
s.DVGW, 1988
Peces sin especificar
s. KOCH, 1989
DL 60-728 mg/l (dicromato de sodio)
EFECTOS CARACTERÍSTICOS
SERES HUMANOS/ MAMÍFEROS: Debido a su insolubilidad, el cromo metálico no es tóxico en el agua. Los diversos compuestos del cromo hexavalente representan la mayor amenaza, especialmente debido a sus efectos genéticos. Los compuestos del cromo (VI) actúan en casi todos los sistemas de ensayo diseñados para determinar sus efectos mutagénicos. El hecho comprobado de que atraviesa la placenta significa un alto riesgo para los embriones y fetos. El efecto carcinógeno de los compuestos del cromo (VI) no sólo ha sido demostrado experimentalmente con animales. Se considera que el período de latencia correspondiente oscila entre 10 y 27 años. es lento. PLANTAS: En las plantas se conocen, entre otras, lesiones en el sistema radicular, originadas principalmente por el cromo (VI). No sólo las distintas especies sino también las distintas partes internas de las plantas difieren considerablemente en el modo de asimilar el cromo y en el tipo de lesiones que acusan. Los efectos tóxicos que el cromo ejerce sobre las plantas han sido descritos, fundamentalmente, en base a ensayos vasculares. En la avena pudo comprobarse que las raíces no se desarrollaban y que las hojas se mantenían angostas, tomando una coloración pardo-rojiza con aparición de pequeñas manchas necróticas.
El cromo de valencia III es un elemento traza importante para el metabolismo insulínico, tanto en el ser humano como en los animales.
Nota:
QUÉ POSIBILIDADES HAY DE QUE EL CROMO PRODUZCA CÁNCER Varios estudios han demostrado que los compuestos de cromo (VI) pueden aumentar el riesgo de contraer cáncer del pulmón. Estudios en animales también han demostrado aumentos en el riesgo de cáncer. La Organización Mundial de la Salud (WHO) ha determinado que el cromo (VI) es carcinógeno en seres humanos.
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El Departamento de Salud y Servicios Humanos (DHHS) ha determinado que se sabe que ciertos compuestos de cromo (VI) producen cáncer en seres humanos. La EPA ha determinado que el cromo (VI) en el aire es carcinogénico en seres humanos.
RIESGOS TOXICOLÓGICOS: • Compuestos de cromo: dermatitis de contacto, úlceras en "nido de paloma", perforación del tabique
nasal, asma y bronquitis crónica.
Perforación del tabique nasal por cromo (Tratamiento electrolítico. Galvanización)
Principales efectos tóxicos de los compuestos de cromo
EXCRECIÓN La vía fundamental de eliminación de cromo es la renal. En la orina únicamente encontramos Cr III, pues, como ya se ha citado anteriormente, el Cr VI es reducido a Cr II I. Además de la excreción renal también se elimina cromo a través de la vía digestiva, en concreto a través de la bilis. Actualmente, en relación al control biológico, se pueden distinguir los siguientes indicadores:
De exposición: Cromo en orina (CrU)
o
Cromo eritrocitario (CrE) Cromo sérico (CrS) De efecto. o o
SÍNTOMAS:
Intoxicación aguda:
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La ingestión causa gastroenteritis aguda seguida de daño renal con anuria.
Intoxicación crónica: 1.- piel: piodermitis, quemadura, grietas, dermatitis eccematosas, caída de las uñas. 2.-trastornos gastrointestinales, colitis hepatitis, ictericia. 3.-renitis purulenta, ulceraciones nasales, perforación del tabique, predisposición al cáncer de pulmón.
TRATAMIENTO: Sintomático. Es posible que el Dimercaprol sea eficaz en la intoxicación aguda.
CUESTIONARIO FUNDAMENTO DE LA REACCIÓN En soluciones ácidas, el cromo (VI) y la difenilcarbazida forman un complejo rojo-violeta. En primer lugar el cromo (VI) oxida la difenilcarbazida a difenilcarbazona reduciéndose a su vez a cromo (III). Estos iones cromo (III) se combinan con la forma fenol de la carbazona formando el complejo coloreado intenso. La comparación de la intensidad de color de la reacción con la escala de color da el resultado directo expresado en mg/L de cromo (VI).
FUNCIÓN DE LOS REACTIVOS S2O8K2: catalizador H2SO4 H3PO4: medio ácido DIFENILCARBAZIDA AL 1%: Forma el complejo con el cromo V I. Los iones hexavalentes de cromo reaccionan con difenilcarbazida para formar un complejo rojo violeta.
VALORES NORMALES Y TOXICOS DE CROMO: Los niveles de cromo en el suero normalmente van de menos de 0.05 hasta 0.5 microgramos/mililitro. El rango de los valores normales depende del tipo de muestra que se evalúe y puede variar entre diferentes laboratorios. El rango normal de los valores se debe consultar con el laboratorio que realiza la prueba. Los compuestos de cromo (VI) son tóxicos si son ingeridos, siendo la dosis letal de unos pocos gramos. En niveles no letales, el Cr (VI) es carcinógeno. La mayoría de los compuestos de cromo (VI) irritan los TOXICOLOGIA Y QUIMICA LEGAL
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ojos, la piel y las mucosas. La exposición crónica a compuestos de cromo (VI) puede provocar daños permanentes en los ojos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda desde 1958 una concentración máxima de 0.05 mg/litro de cromo (VI) en el agua de consumo. Este valor ha sido revisado haciendo nuevos estudios sobre sus efectos en la salud, pero ha permanecido constante
CONCLUSIÓN GENERAL Los metales pueden afectar y en determinadas circunstancias diversos componentes del medio ambiente, como el aire, el agua, los suelos, la fauna, la flora y el hombre, dadas sus características toxicológicas de alta persistencia en el ambiente, bajos índices de detoxificación en los seres vivos y alta capacidad de complejación con moléculas orgánicas, como los aminoácidos que implican alteraciones en la síntesis de proteínas y en los ácidos nucleicos, lo que les otorga un alto potencial genotóxico
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