UNIVERSIDAD NORBER NO RBERT T WIENER WIE NER
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
Curso:
TOXICOLOGIA TOXICOLOGI A Y QUIMIC QUIMICA A LEGAL Tema:: DETERMINACION DE MERCURIO Tema
DOCENTE:
Q.F. LIZANO GUTIERRE GUTIERREZ, Z, E!U! "ICTOR
ALUMNO!: #. Ca Ca$o $o !a !a%& %&a' a'or or Fa Fa$$ $$(( ). Ca Ca$o $o !a%& !a%&a' a'or or Geo& Geo&a$ a$$( $( *. Co Co$' $'e+ e+o o N-e N-e++ !%& !%&a a /. Gu Gu01 01rre rre++ Ro'r Ro'r23u 23ue+ e+ I&e00 I&e00ee 4. 5ua 5uara6 ra6aa Mes Meso$ o$es es Car Carme$ me$ 7. Qu Qus s8e 8e 5uar 5uar6a 6a(a (a,, Da$a Da$a 9. "e3 e3aa s%& s%&es es0r 0ree Da$ Da$aa CICLO
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Lma, );#7
PRÁCTICA No. 14 DETERMINACION DE MERCURIO INTRODUCCION Es conocido que el mercurio y sus compuestos son sustancias muy tóxicas para las personas y tiene un alto poder contaminante. contaminante. Las formas en las que se encuentra más comúnmente en la naturaleza, son el mercurio inorgánico Hg2+, el mercurio orgánico como metilmercurio H!Hg+ o "eHg+ , y la forma pura, mercurio metálico o elemental Hg# la cual es l$quida a temperatura am%iente, aunq aunque ue tiend tiende e a e&ap e&apor orar arse se lent lentam amen ente te.. El metil metilme merc rcur urio io H!H H!Hg+ g+ y el mercurio elemental Hg# son los más preocupantes ya que son noci&os para el sistema ner&ioso central. iertas prue%as indican que el metilmercurio puede causar causar cáncer cáncer en las person personas. as. 'lgun 'lgunos os fenóme fenómenos nos natura naturales les (acti& (acti&ida idad d &olcán &olcánica ica,, meteor meteoriza izació ción n de rocas, rocas, etc.) etc.) y acti&id acti&idade ades s *umana *umanas s (miner (miner$a, $a, utilización y procesamiento de productos com%usti%les, etc.) pueden li%erar mercurio al medio am%iente. na &ez li%erado, el mercurio puede mo&erse li%remente entre el aire, el agua y la tierra. Es utilizado ampliamente en la pequea miner$a del oro en Latinoam-rica. undamentalmente, undamentalmente, la exposición al meti metilme lmerc rcur urio io se *ace *ace a tra& tra&-s -s de la alim alimen enta taci ción ón (esp (espec ecia ialm lmen ente te el pescado) y a los &apores de mercurio elemental a tra&-s de los empastes amalgamados y en ciertos sitios de tra%a/o (por e/emplo los mineros).
MARCO TEORICO EL MERCURIO El mercurio (Hg) es un elemento perteneciente al su%grupo 00 1 de la a%la 3eriódica. on número atómico de 4# y peso atómico relati&o de 2##,56 g7mol, su configuración electrónica es 8985:9#;<2, punto de fusión = !4,6 >, punto de e%ullición !5;,65 >, densidad 9!,58; g7mL (2# >) y &alencias 9 y 2. En la natura naturalez leza a existe existen n peque pequeas as canti cantidad dades es en forma forma de amalga amalgamas mas y compue compuesto stos s *aloge *alogena nados dos,, pero pero el único único minera minerall import important ante e es el cina%r cina%rio, io, sulfuro mercúrico Hg<, mineral ro/o o negro que se encuentra en Espaa, 0talia, ?usia, Estados nidos, "-xico, *ina entral y @apón. Espaa e 0talia son responsa%les de más del 5#A de la producción mundial, que se estima en unas ;5## toneladas de mercurio metálico anuales. En la composición en peso de la corteza terrestre es relati&amente escaso (#,#2 mg7L).
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS El mercurio es un metal %rillante color plata, que a temperatura am%iente se encuentra en estado l$quido, es el único metal pesado de la ta%la periódica extremadamente &olátil. En estado metálico posee una alta presión de &apor (9,! (9,! x 9#B! 9#B! mm), mm), lo cual cual *ace *ace que que se e&ap e&apor ore e fáci fácilm lmen ente te a tempe tempera ratu tura ra am%iente.
*asta 2,8 g7m!. Ceneralmente se *a%la de &apor de mercurio (el cual
es incoloro) cuando el mercurio elemental se encuentra presente en la atmósfera o de mercurio metálico cuando está en su forma l$quida. Du$micamente, el ϵmercurio es %astante inerte, como lo indica su ele&ado potencial estándar positi&o + #,45 y su posición en la serie electromotriz. Fo se oxida en el aire a temperaturas ordinarias, pero se com%ina lentamente con el ox$geno cuando se mantiene en la atmósfera cerca de su punto de e%ullición (!## a !5# G) y se forma el óxido de mercurio Hg, pero alrededor de 8## G la energ$a li%re IC es positi&a y el Hg se descompone rápidamente en los elementosJ
HgO(s) = Hg (l) + O! "H#$ss = %&'4 *ol Esta *a%ilidad del Hg para a%sor%er 2 del aire con&irti-ndose en Hg, y descomponerse para formar de nue&o 2 fue de considera%le importancia en estudios del ox$geno realizados por La&oisier y 3riestley. El mercurio además reacciona con los *alógenos y con no metales como <,
TO,ICODINÁMICA Los efectos tóxicos del mercurio, inorgánico y orgánico, son de%idos a que en su forma iónica no esta%lece enlaces qu$micos. 'l re&isar la acción so%re los sistemas enzimáticos, el mercurio es tóxico, porque precipita las prote$nas sintetizadas por la c-lula, principalmente las neuronas, y porque in*i%e los grupos sulfidrilo de &arias enzimas esenciales. En estado iónico, se fi/a a los grupos celulares ricos en radicales B
la gran cantidad de tóxico presente la metalotione$na se forma en exceso, causa alteraciones orgánicas en el mismo sitio de su producción
NI-ELES AMIENTALES / E,POSICI0N HUMANA El mercurio está en la naturaleza en forma del mineral cina%rio, que es un sulfuro de mercurio, o principalmente, en %olsas de mercurioBmetal. El sulfuro de mercurio, es prácticamente inataca%le por los agentes atmosf-ricos (2, 2 y H2 ) y no entra en el ciclo del agua, por lo que la incorporación del mercurio a las cadenas tróficas por esta &$a es insignificante. La principal incorporación de mercurio a las cadenas tróficas, es a partir del propio mercurio metálico, ya que es &olátil y a temperatura am%iente se está su%limando, con lo que se incorpora a la atmósfera en forma de &apor, sufriendo procesos posteriores de transformación en la especie solu%le de Hg2+. La corteza terrestre contiene un promedio de aproximadamente #,#2 mg7m! de mercurio. El aire contiene en promedio #,##5B#,#; ng7m!, el agua dulce #,9 mg7L, el agua de mar #,#! mg7L de mercurio. Los suelos t$picamente contienen 2#B95# ug7m! de mercurio.
FUENTES DE CONTAMINACI0N Las fuentes de contaminación pueden ser naturales o antropog-nicas como es *a%itual en estos metales tóxicos. La fuente natural de contaminación más importante es de%ida a la su%limación del propio mercurio metálico, como se *a indicado, y por tanto se crea un ciclo atmosf-rico como &$a de entrada a las cadenas tróficas. Las fuentes antropog-nicas son &arias la utilización del mercurio como fungicida, *er%icida y conser&ante de semillas en agricultura las papeleras, la industria electroqu$mica, su uso en pinturas y pilas, la industria de los catalizadores.
CINTICA / METAOLISMO EN EL SER HUMANO ASORCI0N El mercurio metálico es prácticamente ina%sor%i%le por &$a d-rmica o digesti&a. 3or esta última pueden a%sor%erse pequeas cantidades si el metal está finamente disperso en el %olo alimenticio. 3or el contrario, los &apores de mercurio se a%sor%en fácilmente a tra&-s de los pulmones (*asta el 4#B6#A de la dosis in*alada), y se reduce en un 5#A en un lapso de 5# d$as, por lo que considerando su ele&ada &olatilidad resulta fácil esta forma de intoxicación.
Co23s5os $6o7g86$9os: por t-rmino medio, se estima que el porcenta/e máximo a%sor%ido por &$a digesti&a es del 9# = 2#A, si %ien cuanto mayor es su solu%ilidad, tanto mayor es la %iodisponi%ilidad del compuesto. 3or &$a d-rmica y7o respiratoria su a%sorción es po%re, aunque los pol&os finamente dispersos en la atmósfera pueden dar lugar a intoxicaciones. Co23s5os o7g86$9os: la a%sorción digesti&a de los compuestos fenilmercúricos es del 5#A por t-rmino medio, frente a los alquilmercúricos, que es del 4#A. Los alquilmercúricos se a%sor%en con facilidad a tra&-s de la piel y el aparato respiratorio. La forma más importante de ingreso de mercurio en el organismo es por la ingesta de pescado. El pez espada o emperador es el que mayores concentraciones de tóxico alcanza.
DISTRIUCI0N El mercurio inorgánico se oxida rápidamente en el organismo a Hg2+, que al igual que los compuestos alquilmercúricos circula en sangre unido a mem%ranas celulares. ras su administración, el mercurio se acumula principalmente en los riones.
ELIMINACI0N La principal &$a de eliminación del mercurio es a tra&-s del rión. oncentraciones urinarias superiores a 9##B95# Ng7L indican la a%sorción de cantidades peligrosas de mercurio. am%i-n se eliminan cantidades significati&as de mercurio a tra&-s de sali&a, lágrimas, sudor, y %ilis.
SÍNTOMAS DE EN-ENENAMIENTO A;UDO :e%ido a in*alaciones de &apor de mercurioJ dolor de pec*o, dificultad para respirar, tos, sa%or metálico, nausea, diarrea, dolor a%dominal, &ómito, dolor de ca%eza, gastroenteritis aguda intensa, con un tiempo de latencia de 28 *oras, luego de ! ó 8 d$as pueden aparecer gingi&itis y nefritis, es decir, insuficiencia renal con aumento de uremia extrarrenal por al%uminato de mercurio. 3uede recuperarse en 2 semanas, en casos se&eros aparecen s$ntomas psicopatológicos y tremor de los músculos. En caso de in*alar &apor de mercurio por muc*o tiempo, se presentan en&enenamientos crónicos ("ercurialismo). Los s$ntomas sonJ O En exposiciones intensas aparecen s$ntomas %ucales, renales, respiratorios y gastrointestinales. O En exposiciones prolongadas son frecuentes los s$ntomas neurológicos. O 1ocaJ gingi&itis, destrucción al&eolar, pigmentación de enc$as, sali&ación, tem%lor en la lengua, dificultad para *a%lar, alteración de la sensi%ilidad en la %oca (gusto) y olfato. O FarizJ epistaxis, irritación nasal. O 3-rdida del apetito y anemia. O FeurológicosJ lo más común es el tem%lor, primero en párpados, la%ios y luego en extremidades, en casos gra&es rigidez (espasmo clónico), además, neuralgias, parestesias, ataxia y aumento del refle/o plantar.
O /osJ disminución de agudeza &isual, opacación del cristalino. O 3sicológicosJ irrita%ilidad, excita%ilidad, insomnio, disminución capacidad de concentración, melancol$a, depresión, timidez, fatiga, alteraciones de la memoria. O :epósito en rión, *$gado, cere%ro, se trasmite en lec*e materna.
COMPETENCIAS •
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:eterminar la presencia de "ercurio en el residuo de la :" en frio. Extraer y cuantificar expectrofotom-tricamente el mercurio de l$quidos %iológicos. 0nterpretar toxicológicamente sus concentraciones en l$quidos %iológicos, alimentos y medio am%iente. 'dquirir destreza para extraer y cuantificar mercurio teniendo en cuenta las medidas de %ioseguridad. Emplear el m-todo constructi&o de asesor$a permanente.
MATERIALES / EQUIPOS . ?esiduo de la :" en frio. . 'zul de imol. . HF! D.3. . Hidroxilamina 2#A. . :itizona extractora 9; mgA (en Hl!). . Hl #.25F. . K1r 8#A. . 1uffer ;. . :itizona standard 4 mgA (en Hl!).
PROCEDIMIENTO La determinación de "ercurio se lle&a a ca%o mediante la -cnica Espectrofotom-trica de @aco%s y Colman y comprende ! fases.
Ds57399$<6 # l M57$ O7g86$9: Hg + 8HF!
Hg (F! )2 +
2F2
+
1. E>5799$<6 $6$9$l:
3oner 9# ml de la "uestra 3ro%lema.
! Cotas de azul de
imol
'gregar gotas de ácido n$trico *asta 3H 9.5.
2H 2
'gregar *idroxilamina 2#A 2ml
Co6 H$#7o>$l$6:
A9o2l?o 5o#os los 5ls: FH2 = H2 = H2 = FH2 +
P
IMPORTANTE:
(9;mg
'gregar 5ml de :Q A).
'C0'?
Solución acuosa a eliminar :Q donde &an a estar odos los metales "E??0.
Co6 D$5$@o6: A9o2l?o 5o#o l Hg:
Hg +
+ Hg +2
!. P37$$99$<6: B ase rgánica el :Q tiene el mercurio y otros metalesJ
'gregar 9#ml de ácido clor*$drico #,25A
'gregar 5ml de 1rK al 8#A
A;ITAR
Parte sin mercurio
El mercurio pasó en la parte del ácido clorhídrico y bromuro
SEPARAR Fase orgánica con presencia de mercurio
B. E>5799$<6 $6l: Fs 93os.
'gregar 95ml de :Q estándar 4mgA
'gregar %úfer 3H ;
'C0'? R
:Q con el mercurio
Leer a 86#nm para el "ercurio y los cálculos
Co6 HCl:
Co6 7: 'trapa iones Hg y u 8K1r +
Hg+2 +
u+2
K 2 (Hg1r 8 )
+
u(K1r)2
A93oso Ál9l$: (1uffer pH S ;)
Co6 D$5$@o6 Es586#7:
+ Hg +
+ Hg +2
RESULTADOS LOS CALCULOS SERAN POR EL FACTOR: ,= > Do.MP :ensidad óptica de la muestra pro%lemaJ #.222 :ensidad óptica del estándarJ
#.24#
oncentración del estándarJ
5ug
3g*Hg..&.!& >....&.!!! >= B.%G3g*Hg 6 1& l •
La concentración normal de mercurio es de T9ug7Hg
•
oncentraciones mayores de !ug7Hg comienza la intoxicación.
,=%.% 3g*Hg.
,=1% 3g*Hg N3s57o 7s3l5#o 27 7937$o 3 # 1% 3g*Hg 6 1&& g7os # s6g7 2o7 s2957oo5o57 4%&6.
CUESTIONARIO ) F36#65o # l 799$<6. MTODO DE ;OLDMAN / ACO F36#65o: Este m-todo se %asa en la reacción del ion mercúrico (Hg +2 ) presente en la muestra de agua con la ditizona (difeniltiocar%azona) para dar un comple/o de ditizonato mercúrico de color naran/a, el cual es solu%le en cloroformo en un medio ácido y se cuantifica colorim-tricamente a 86# nm.
M96$so # 799$<6:
J) F369$<6 # 9# 795$Ko # l 596$9. 1. DITIONA O DIFENILTIOCARAONA: La ditizona es un reacti&o utilizado en la determinación de metales de%ido a que forma comple/os coloreados con muc*os de ellos. radicionalmente, el procedimiento para medir la a%sor%ancia de los comple/os de ditizona implica%a la extracción del comple/o en un sol&ente orgánico como cloroformo o tetracloruro de car%ono. 'lgunos autores sealan la existencia de comple/os primarios y secundarios entre algunos metales y la ditizona. Los primarios son aquellos donde el comple/o se forma a partir de la primera ionización de la ditizona, y los secundarios son aquellos donde la ditizona li%era sus dos iones *idronio. La formación de este segundo tipo de comple/o se da a &alores altos de pH y ante la deficiencia de ligando, donde el segundo protón es reemplazado.
!. AUL DE TIMOL: El azul de %romo timol es un indicador muy utilizado para determinar el 3H en zonas próximas a la neutra, pHSM, porque tiene un inter&alo de &ira/e del amarillo al azul entre &alores ;.# y M.;.
B. HIDRO,ILAMINA:
4. ACIDO NITRICO: se utilizó para %a/ar el 3H de la ditizona donde se encuentra el mercurio.
. ACIDO CLORHÍDRICO: sir&e como medio acido donde el mercurio &a a ir /unto con el %romuro.
G. UFFER PH G: se encarga que su%ir el 3H y el mercurio se retire al lado de la ditizona.
9) -lo7s 6o7ls 5<>$9os #l Hg.
CONCLUSI0N: El 9J$o # 9olo7 9o6 l 3so # los #$s5$65os 795$Kos 6os K 27$5$7 sJ7 s$ 63s57 3s57 5$6 o 6o 7937$o. E6 s5 27895$9 s$ s oJ53Ko l 27s69$ # 7937$o 2o73 63s57 3s57 s5J 9o65$6#.
FUENTES DE INFORMACI0N. 1. .".<. L$mites de exposición profesional a los metales pesados que se recomiendan por razones de salud
