PLOMO

Propiedades físicas.

El plomo es un metal de color gris azulado, brillante en las superficies recientes, muy blando tan blando que se raya con la uña, muy maleable y es el menos tenaz de todos metales , posee gran densidad y punto de fusión bajo , cristaliza en octaedros , y deja en el papel una mancha gris. Sus principales parámetros físicos son:

Densidad: La densidad del plomo es de 11,85 , conforme se aprecia en el esquema correspondiente, este valor, el más alto dentro de la familia IVA, es uno de los factores, que ,lo convierte en un metal denso ,tóxico y acumulativo. De los metales de uso cotidiano, el plomo es uno de los metales con mayor densidad, exceptuando a los metales preciosos.

Otras propiedades físicas:Número atómico: 82 Símbolo: Pb Peso atómico: 207,21 Abundancia de isótopos: 208: 52,3%, 206: 23,6%, 207: 22,6%, 204: 1,5%Solubilidad: Poco soluble en aguaSistema cristalino: Regular

Estado físico: Sólido grisáceo. Punto de fusión: 326,9 oC Estados de oxidación: +2 y +4 Punto de ebullición: 1613 oC Punto de ebullición : 1750 oC

Propiedades químicas.

1. El plomo en contacto con el aire se oxida superficialmente, recubriéndose de una capa de color gris de Sub oxido de plomo (Pb2O), que le quita el brillo metálico, pero que a su vez lo protege de ulterior oxidación.

2. Cuando esta recién fundido se oxida rápidamente formando el producto PbO, que es conocido como masicot.

3. El agua químicamente pura casi no lo ataca, pero como esta siempre contiene anhídrido carbónico y oxígeno libre, hay siempre un ataque cuando se halla en contacto, este proceso es continuo. Pb + 2 H2O + O2 = H2O2 + Pb (OH)2 3Pb (OH)2 + 2 CO2 = 2 H2O + 2 PbCO3. Pb (OH)2

4. En presencia de agua de lluvia y del CO2 del aire, el plomo se altera cubriéndose de una capa de carbonato hidratado, esta sal se disuelve poco en el agua comunicándoles propiedades tóxicas. Por esta razón no debe usarse en la alimentación las aguas de lluvia que caen en tejados cubiertos por superficies de plomo o envases que contengan plomo, el hidro carbonato , se vuelve a descomponer en CO2 e hidróxido de plomo y así la reacción prosigue indefinidamente. La recomendación es casi extensiva para los pobladores de la sierra y selva, zonas donde se precipitan grandes cantidades de lluvia y por lo que debe evitarse contacto plomo- aguacero.

5. En cambio con el agua ordinaria o destilada no ocurre esta reacción ya que como esta contiene sulfatos libres, estos reaccionan con el plomo, formando sulfato de plomo, el que es insoluble y evita el ataque químico del plomo ulterior, pero cuando las aguas son escasas o pobres de sulfatos y ricas en di oxido de carbono, es factible que se puedan producir reacciones químicas.

La reacción del sulfato con el plomo es el siguiente: Pb + SO4 -2= PbSO4

6. El ácido sulfúrico diluido no lo atacan, en cambio concentrado y caliente genera sulfato de plomo II.

7. El ácido clorhídrico diluido en frío tampoco reacciona, pero concentrado ataca al plomo.

8. El ácido nítrico en frío lo disuelve dando nitrato de plomo II y vapores nitrosos, muy tóxicos.4 HNO3 + Pb = Pb (NO3)2 + N2O4 + 2 H2O

9. Las soluciones de sales de plomo en reacción con el zinc, reaccionan, desplazando el zinc al plomo y formando sulfato de plomo II, compuesto en forma esponjosa ramificada y que se conoce como árbol de Saturno, esto sucede porque el plomo tiene una disolución de tensión menor que el cinc.ZnSO4 + Pb = PbSO4 + Zn

10. Si el plomo se calienta en presencia del aire el plomo se convierte en litargirio2 Pb + O2 = 2 PbO

Toxicidad

El plomo es un metal que no es requerido para el funcionamiento normal de los seres vivos. Debido a su tamaño y carga, el plomo puede sustituir al calcio (Pb2+: 0.84 Å; Ca2+: 0.99 Å), y además de manera preferente, siendo su sitio de acumulación, los tejidos óseos. Esta situación es particularmente alarmante en niños, que debido a su crecimiento incorporan altas cantidades de calcio. Altas dosis de calcio hacen que el plomo sea removido de los tejidos óseos, y que pase a incorporarse al torrente sanguíneo. Una vez ahí puede inducir nefrotoxicidad, neurotoxicidad, e hipertensión. Niveles de plomo en sangre (0.48 μg/l) pueden inducir en los niños:Daño durante el desarrollo de los órganos del feto.Daño en el sistema nervioso central.Reducción de las habilidades mentales.

En adultos que trabajan en ambientes expuestos a la contaminación con plomo, el metal puede acumularse en los huesos, donde su vida media es superior a los 20 años. La osteoporosis, embarazo, o enfermedades crónicas pueden hacer que éste plomo se incorpore más rápidamente a la sangre. Los problemas relacionados con la sobre exposición al plomo en adultos incluyen:Daño en los riñones.Daño en el tracto gastrointestinal.Daño en el sistema reproductor.Daño en los órganos productores de sangre.Daños neurológicos.Abortos.

El mecanismo tóxico del plomo está dado por tres modalidades:1. Compite con metales esenciales, especialmente el calcio y el zinc, en sus sitios de inserción.2. Afinidad por los grupos sulfhidrilos (-SH) de las proteínas, lo que significa alteración de la forma y función de ellas.3. Alteración del transporte de iones esenciales.

La interferencia del plomo se hace en algunas etapas enzimáticas de la biosíntesis del Hemo, en la utilización del hierro y en la síntesis de globulina en los eritrocitos. La inhibición de la enzima deshidratasa del ácido delta aminolevulínico (AAL-D) y de la hemosintetasa está bien documentada, así como la acumulación en el organismo de los sustratos de estas enzimas. Otros mecanismos de interferencia son la alteración (inhibición y estimulación) de la enzima

sintetasa del ácido delta aminolevulínico (AAL-S) y la inhibición de las enzimas de la transformación del coproporfirinógeno III en protoporfirina IX. Todo esto se traduce clínicamente en diversos grados de anemia, cuando se alcanzan niveles de plomo en sangre alrededor de 50 mg/dl.

El envenenamiento por plomo puede ser tratado por terapia de quelación que es una técnica que consiste en la administración intravenosa de EDTA (Ácido Etileno Diamino Tetracético) u otra sustancia como por ejemplo la penicilamina, más complejos polivitamínicos, poli minerales y anti-oxidantes en el organismo para el tratamiento de las diversas enfermedades causadas por los depósitos de calcio y la acumulación de metales pesados en las arterias. Los agentes quelantes atrapan en su molécula los iones de minerales y metales bivalentes presentes en el sistema circulatorio, en las paredes de las arterias o en las articulaciones.

DIÓXIDO DE AZUFRE

Físicas

Peso molecular: 64.06densidad (licuado a presión): 1,434densidad del vapor (aire=1): 2,264punto de fusión: -75º cpunto de ebullicion a '760 mm.: -10º cpunto de inflamación: no es inflamableexplosividad % volumen en aire: no presentatemperatura de auto inflamación: no presentasolubilidad en: Agua, Acido sulfúrico, Acido acético, Alcohol metílico, Alcohol etílico, Cloroformo, Éter, etc. Propiedades:-Gas -Incoloro -Olor picante -Irritante

Propiedades químicas:

1. El dióxido de azufre es un gas poco reactivo y muy estable, en ausencia de humedad y a temperatura ordinaria. Por encima de los 2000ºC se disocia en Azufre y Anhídrido sulfúrico.

2. El anhídrido sulfuroso es reducido a azufre, e incluso a ácido sulfhídrico, por numerosos agentes reductores a temperaturas elevadas o en presencia de catalizadores.

3. Muchos agentes oxidantes reaccionan con el dióxido de azufre, como por ejemplo peróxidos, cromatos, bicromatos, nitratos, cloratos y permanganatos.

4. En presencia de catalizadores reacciona con el oxígeno del aire, de forma reversible, para dar anhídrido sulfúrico

5. Ataca a los metales alcalinos y al cinc, sin embargo, los restantes metales y aleaciones, no estando en forma de polvo, como el hierro, acero, fundición de hierro. bronce. plomo, cobre y aluminio, soportan bien a temperatura ambiente su corrosión, cuando el S02 está seco. En presencia de humedad, por el contrario, puede ésta ser importante.

Toxicidad

El dióxido de azufre es un gas irritante, siendo sus efectos consecuencia de la formación de ácidos sulfúrico y sulfuroso al entrar el gas en contacto con el agua de las mucosas.

La principal vía de ingreso del anhídrido sulfuroso al organismo, es el aparato respiratorio, aunque también hay que tener en cuenta que puede pasar al aparato digestivo, en forma de ácidos sulfúrico y sulfuroso, al disolverse en la saliva y deglutirla. Algunos autores consideran también el ingreso por la vía dérmica.

Una vez disueltos en la saliva, los ácidos formados, se distribuyen rápidamente por todo el organismo, produciendo una acidosis metabólica, con reducción de la reserva alcalina de la sangre y eliminación compensatoria de productos amoniacales en orina y alcalinización de la saliva. La acción tóxica general, se evidencia por alteraciones del metabolismo proteínico y de los hidratos de carbono, déficit vitamínico B y C e inhibición de la oxidasa Se considera probable que el ingreso de grandes cantidades de anhídrido sulfuroso lesione el sistema hematopoyético y pueda producir metahemoglobina. En la sangre, el ácido sulfúrico se metaboliza a sulfatos, que se eliminan por Ia orina.

Es muy controvertida la evidencia experimental de potenciación (sinergismo) entre el anhídrido sulfuroso y las partículas de aerosol. La interacción de aerosoles insolubles se considera generalmente inefectiva en la potenciación de los efectos producidos por el gas solo. Sin embargo existe evidencia cualificada de que aerosoles de ciertas sales solubles catalizan la transformación de dióxido de azufre en ácido sulfúrico, la presencia del cual aumenta los efectos irritantes y bronquio constrictivos que se traducen en un incremento de la resistencia al flujo de aire en los pulmones.

El límite de percepción odorífica es de 3 ppm aproximadamente.

La irritación ocular tiene lugar a aproximadamente 20 ppm.

OZONO

Propiedades físicas

Fórmula molecular: O3- Triatómico modificación meta estable del oxígeno Peso molecular: O3 = 48 gr.; O2= 32 gr.; Aire = 29 gr. Densidad absoluta : 2,144 gr./litro Densidad relativa : 1,658 (aire = 1)

Potencial de oxidación : Eo = 2,07 V. Punto de ebullición : -111,5° C Punto de congelación : -251 ° C Calor de formación : - 34,41 1 cal/mol Conversión O2 a O3 : 34.410 cal/mol Equivalencia Oxígeno-Ozono : 3 O2 = 2 O3 - 68,82 Kcal. Descomposición del Ozono: O3 = O2 + O - 24,75 Kcal. Solubilidad en el agua : (por ml. a 12° C. 1 atm. ) = 20 % Longitud de onda en Angstrom : O2=1,20 O3 = 1,26 Temperatura crítica : O2=67,7° K O3= 131° K La molécula del ozono : Angular 125° (estructura resonante) Energía de formación: 3O2 + 68 Kcal. = 2O3 Reactivo de control: Yoduro potásico

El ozono obtenido del oxígeno puro es un gas incoloro, de olor penetrante, químicamente puro y exento de productos nitrosos. Dicho gas es muy inestable y tóxico, sólo si es inhalado. No existen trabajos científicos que documenten efectos dañinos si se suministra por otra vía distinta a la respiratoria, en dosis controladas y mezclado con oxígeno.

En estado liquido es de color azul índigo (violeta azulado) y ebulle a -112 ºC. En estado sólido constituye una masa cristalina de color violeta oscuro que funde a una temperatura de -250° C.

En estos dos estados es muy inestable y basta con un simple choque para hacerlo explotar.

En estado gaseoso demuestra una notable inestabilidad y, a temperatura ambiente, se descompone muy rápidamente. Por ello, es necesario producirlo en el momento en que va a ser administrado al paciente.

La pureza del ozono empleado en terapia médica viene garantizada por el hecho de que se parte del oxígeno médico en botella con una pureza del 99,8 % según los datos del fabricante. La transformación viene obtenida a través del paso del flujo de oxígeno en el generador en el cual se realiza la rotura del equilibrio del átomo de oxígeno (O2) de los cuales algunos se re combinan para formar la nueva molécula (O3).

En terapia médica no se usa el ozono puro, sino siempre una mezcla de oxígeno-ozono, en la cual la parte activa es constituida por el ozono, aunque sea en cantidades muy modestas, es la más importante. La administración de la mezcla de oxígeno-ozono es muy fácil y mucho más eficaz que el empleo de oxígeno solo y nunca se produce incidentes adversos si es efectuada con la debida cautela.

El ozono introducido en el organismo se descompone rápidamente: O3 = O2 + O -24,75 Kcal.

Ninguno de los elementos precipitados tiene indicación ni acción propia.

Las 29 calorías liberadas tienen una acción de elevación de la temperatura y, por lo tanto, un efecto vasodilatador con múltiples utilizaciones.

El O2 re obtenido de la rotura del equilibrio es oxígeno naciente ionizado negativamente de notable importancia por la acción que ejerce sobre todo el sistema celular.

El átomo O- que resulta en la descomposición es el que confiere al ozono su específica acción: anti infecciosa, antiviral, anti fúngica, antitóxica, antiparasitaria y activante de la circulación sanguínea.

La acción bactericida actúa con la destrucción de la cápsula opuesta al proceso oxidativo determinado por el gas, por lo cual vienen a ser atacados los ácidos Desoxirribonucleico y Ribonucleico.

La acción viricida se produce por dos mecanismos: Uno directo con el ozono que provoca inactivación del virus; y uno indirecto sobre la célula infectada por el virus que demuestra intolerancia al peróxido.

La activación de la circulación sanguínea se obtiene en primer lugar con la unión del ozono con doble conexión de

Propiedades químicas

El Ozono es un agente fuertemente oxidante, con un potencial de oxidación inferior solamente al del Flúor, tal como indica la tabla siguiente:

Se observa cómo el Ozono es netamente más reactivo que el Oxígeno. En la mayor parte de las reacciones, el Oxígeno es un oxidante lento, mientras el Ozono actúa con rapidez.

En las confrontaciones de sustancias inorgánicas, la diferente reactividad de los dos gases es evidente: la plata, inalterable con el Oxígeno, se convierte con el Ozono, en un peróxido negro. El Azufre se oxida no en SO2 como el Oxígeno, sino en SO3; el Sulfuro de

Plomo (PbS), de color negro, se transforma con el Ozono en PbSO4, asumiendo un color blanco.

También con las sustancias orgánicas el Ozono reacciona enérgicamente provocando numerosas transformaciones. Algunas sustancias como el Índigo, se decoloran, otras se queman, en otras ahora tiene lugar una reacción de combinación (Harries 1912).

Característica y para nosotros importante, es la reacción del Ozono con sustancias orgánicas insaturadas (que contienen un doble enlace). El Ozono actúa a nivel de este doble enlace, provocando la escisión. Esta reacción se define Ozonolisis, y ha sido ilustrada claramente por CRIEGGE (1973). La primera fase consiste en una adición al doble enlace, formando un Ozónido primario, extremadamente inestable.

El Ozónido primario se degrada con rapidez formando un carbonilo y otro producto inestable: el Zwitterion. Este último ión es extremadamente importante porque actúa posteriormente con otras moléculas polares como Aldehídos, alcoholes, éteres, aminoácidos libres, grupos sulfhídricos o agua.

En presencia de agua o de otras sustancias no inertes, el Zwitterion se une a éstas formando los peróxidos (o hidroperóxidos). En el caso de solventes inertes (o en ausencia de éstos) el Ozono actúa sólo con el sustrato (por ejemplo, los ácidos grasos insaturados) formando Ozónidos. Estos son mucho más estables que los peróxidos y pueden ser determinados:

Los Ozónidos no se forman en el organismo suministrando Ozono, debido a la presencia de agua y de otras sustancias. Sí hay, en cambio, formación de peróxidos.

Con sustancias aromáticas el Ozono actúa mucho más lentamente. En caso de presencia al mismo tiempo de sustratos hacia los cuales hay una mayor afinidad (especialmente ácidos grasos insaturados), se produce la reacción con éstos últimos y no con los primeros.

Las reacciones con aleaciones carbónicas simples o triples, son mucho menos enérgicas y a menudo conducen a la degradación del sustrato más que a las reacciones de combinación.

Toxicidad

El ozono es un gas incoloro en todas las concentraciones probadas en la industria. Aunque el ozono es el agente más oxidante que existe, no se han dado casos de daños a personas o animales, debido sobre todo a que los generadores de ozono son de baja concentración o producción, y que el daño se produce en altas concentraciones durante periodos largos de tiempo. Se debe recordar que una de las ventajas del ozono es su olor ocre asociado generalmente a las chispas y a las tormentas eléctricas. Este olor es perceptible por la nariz humana en concentraciones entre 0,02 y 0,05 ppm, lo que es aproximadamente 1/100avo del nivel de exposición recomendado en 15 minutos. Los generadores de ozono nunca pueden generar dicha cantidad, y aunque lo lograsen el ozono dado su inestabilidad se escaparía a la atmósfera.