Arsenico nell'acqua, tesina

1) Soprattutto per via urinaria sotto forma di vari composti:

− in piccola % come As inorganico trivalente e pentavalente;

− in piccola % come acido monometilato.

Terapia:

− induzione al vomito e lavanda gastrica per intossicazioni immediate;

− ripristino idro-elettrolitico;

− penicillamina.

Nell’ acqua non è sufficiente l’ ebollizione

2) DEARSENIFICATORI E DEPURATORI

A) DEPURATORE AD OSMOSI DA SOTTOLAVELLO PER ACQUA DI USO DOMESTICO

Immagine: questo depuratore da sottolavello ad osmosi richiede poco spazio e ci consente di avere

sempre a disposizione dell’ acqua pura adatta sia per cucinare che per bere.

TIPI DI DEPURATORI AD OSMOSI PER USO DOMESTICO

● Sistema compatto: si risparmia più spazio perché i filtri e il deposito vengono riuniti in un unico

contenitore.

● Sistema con pompa: questa aggiunta (la pompa) migliora la qualità dell’ acqua depurata che

otteniamo, riducendo il volume di H2O di riflusso fino al 75%, e aumenta la capacità di

produzione fino a 4 volte.

● Sistema con disinfezione a raggi UV: sistema dotato, oltre che della membrana ad osmosi, di una

lampada a raggi UV per una disinfezione dell’ acqua da batteri e virus.

VANTAGGI DELLA DEPURAZIONE AD OSMOSI PER CHI HA PROBLEMI DI As NELL’ ACQUA DI RETE

La depurazione ad osmosi trattiene circa il 90% di As; le altre frazioni di As, non trattenute,

vengono adsorbite dai filtri ai carboni attivi presenti nei depuratori.

IMMAGINE: è un dearsenificatore formato principalmente da una

bombola che contiene il prodotto adsorbente dell’ As, ossia ciò che

deve adsordire, l’ As, e una valvola elettronica selettrice per il lavag-

gio automatico settimanale. COME SONO LE DIMENSIONI DI UN

DEARSENIFICATORE? Variano, in particolare l’ altezza, in base alla

quantità di acqua da dearsenificare: più è la quantità di acqua da

trattare e maggiori saranno le dimensioni del dearsenificatore.

● ALCUNI CASI DI GRAVI CONTAMINAZIONI DA As NEL MONDO

1) Gran Bretagna, 1900: la birra avvelenò 6.000 persone e 70 di queste morirono (As nella

birra).

2) Giappone, 1955: 12.000 bambini avvelenati, di cui 120 in modo fatale. Causa?

Distribuzione di alimenti per l’ infanzia contaminati da As.

3) Bangladesh: vi è un’ epidemia di avvelenamento da As. È stato calcolato che circa 57

milioni di persone bevano acqua da pozzi con concentrazioni di As superiori a 50 ppm

(mg/L) stabiliti per legge dall’ Organizzazione mondiale per la sanità (Oms) che lo ha

definito ʺ il più grande avvelenamento di massa di una popolazione nella storia “; l’

arsenico è naturale e viene rilasciato dai sedimenti nelle acque di falda a causa delle

condizioni ANOSSICHE del sottosuolo.

4) Lewisite: tipo di arma chimica prodotta nel 1918. Cosa era davvero? Un agente

vescicante che a contatto provocò:

− vesciche sulla pelle e sulle mucose;

− irritazione, dolore, gonfiore e lacrimazione agli occhi;

− starnuti, sangue dal naso, respirazione affannosa e tosse;

− forte abbassamento della pressione sanguigna.

5) Nell‘ epoca elisabettiana: alcune donne hanno mischiato insieme aceto, gesso e As e

hanno usato questa miscela per sbiancare la pelle; l‘ As serviva a impedire l‘

invecchiamento della pelle ma purtroppo un po‘ di esso é stato assorbito nel flusso

sanguigno.

● LIMITI DI TOLLERANZA DEI RESIDUI DI AS NEGLI ALIMENTI IMPOSTI

DALLA LEGGE

1) USA: limite di 3,5 mg/kg

2) Queensland (Australia):

− bevande: 0,1 mg/kg;

− prodotti ittici: 1 mg/kg di As inorganico; (PESCI)

− altri alimenti: 1 mg/kg.

● DOVE PUÒ ESSERE RILEVATO E MISURATO? E CON QUALE MEZZO?

Attraverso test di sangue, urine, capelli e unghie per:

− monitorare un‘ eccessiva esposizione ambientale o professionale ad As;

− accertare un sospetto di avvelenamento in pazienti di ospedale;

− aiutare nelle indagini in caso di dosaggio fatale.

Il test delle urine è quello maggiormente affidabile per l‘ esposizione ad As; deve

essere effettuato entro 24−48 ore per un‘ analisi accurata di esposizione acuta.

Test su unghie e capelli determinano l' esposizione a livelli elevati di As negli ultimi

6−12 mesi. A cosa servono questi test? A valutare se si è stati esposti a livelli

maggiori alla media di As ma non possono stabilire se i livelli di As influenzeranno o

no la salute

Altri limiti:

− 0-10 µg/L: l’ acqua può essere usata tranquillamente per il consumo umano

(bere, cucinare), per l’ igiene della persona, degli indumenti e degli ambienti.

− 11-20 µg/L: l’ acqua non può essere utilizzata per bambini di età inferiore a 3

anni e per donne in gravidanza, nè come bevanda o per cucinare nè per

reidratare cibi liofilizzati;

− 20-50 µg/L: non è consigliato bere quotidianamente l’ acqua e usarla per tutte

le preparazioni ove l’ acqua sia un elemento principale e indispensabile. Es:

preparazione di brodi, minestre, minestroni, salamoie, cottura della pasta,

lessatura delle verdure…

Dal 2003 al 2010 l’ Italia ha chiesto deroghe per mantenere il limite di

concentrazione di As a 50 mg/L. Nel 2010 tutte le regioni coinvolte riguardo il

problema dell’ As hanno chiesto una deroga per ottenere il limite di As di 20 mg/L.

Proprio tutti? No, tutti tranne il Lazio che chiese di mantenere il limite a 50 mg/L;

la Commissione Europea rifiutò la deroga a 50 mg/L e accettò la proposta degli

altri paesi di 20 mg/L fino al 2012 dopo ripetute richieste.

ACQUA PESANTE

● DEFINIZIONE

− È un’ acqua in cui al posto dell’ idrogeno (H) vi sono 2 atomi di deuterio,

ossia un isotopo pesante dell’ idrogeno;

− nome alternativo e formula: ossido di deuterio D2O.

● CONFRONTO TRA ACQUA NORMALE, H2O, E ACQUA PESANTE, D2O

H2O D2O

T.f. 0°C T.f. 3,82°C

T.eb. 100°C T.eb.101,4°C

●PRODUZIONE

Densità 1 g/cm^3 Densità 1,1 g/cm

^3

Campione di acqua pesante contenuta in un’ampolla è l’ 11% più densa dell’ H2O

|

|

|

|

V

Si deposita sui fondali degli oceani

Campione di acqua pesante contenuta in un’ ampolla

METODO PER DISTILLAZIONE: si separa dall’ acqua normale, ”leggera“, D2O con una distillazione

sfruttando la piccola differenza di temperatura di ebollizione e di densità.

● APPLICAZIONI NELLA STORIA

Moderatore di neutroni

SECONDA GUERRA MONDIALE (1939-1945)

Nella la D2O era utilizzata in

reattori nucleari. PERCHÉ? Per la sua capacità di rallentare i neutroni veloci, senza assorbirli

troppo, emessi dalla fissione nucleare. COSA È LA FISSIONE NUCLEARE? È una reazione

nucleare che consiste nella scissione di un nucleo atomico pesante, ad esempio uranio 235 o

plutonio 239, in 2 nuclei di atomi più leggeri, ovvero a numero atomico minore con emissione di

una grande quantità di energia e radioattività . COME PUÒ ESSERE? Naturale (fissione

spontanea) o indotta tramite bombardamento di neutroni. PERCHÉ BISOGNA RALLENTARE I

NEUTRONI? Per rendere più probabile la scissione di altri atomi di uranio, tale da liberare altri

neutroni per fare la fissione di altri atomi.

Schema di una reazione nucleare

Spiegazione reazione nucleare:

1) Un nucleo di uranio 235 viene ”bombardato“ da un neutrone e così avviene la fissione che

spezza il nucleo in due atomi (Kripton e Bario) e libera tre neutroni ed energia.

2) Uno di questi neutroni viene assorbito da un altro nucleo di uranio 238 e viene perso.

Un secondo neutrone può ”fuggire“ dal sistema o essere assorbito da un elemento che non

prosegue la reazione.

Il terzo neutrone viene assorbito da un nucleo di uranio 235 che si spezza in 2 atomi liberando 2

neutroni ed energia.

3) I 2 neutroni liberati si scontrano con 2 nuclei di uranio 235 e ogni nucleo libera da 1 a 3 neutroni

che servono a continuare la reazione a catena.

● STORIA

− venne scoperta nel 1931 dal chimico statunitense Harold Clayton Urey: scoprì che è

presente nell’ acqua normale in concentrazione di 20 mg/L. Per questo vinse il Premio

Nobel nel 1934;

− venne isolata per la prima volta dall’ acqua normale ”leggera“ (H2O) nel 1933 dal

chimico statunitense Gilbert Lewis attraverso l’ elettrolisi. Cosa è l’ elettrolisi? È un

insieme di reazioni chimiche non spontanee che avvengono in una cella elettrolitica.

CELLA ELETTROLITICA:

recipiente che contiene un elettrolita (in sz. acquosa o allo

stato fuso). Nella sz. vengono immersi 2 elettrodi metallici,

entrambi collegati a uno dei poli di un generatore di

corrente continua (batteria).

Es proposto: recipiente contenente una sz. acquosa di HCl

1 M nella quale vengono immersi 2 elettrodi di grafite,

entrambi collegati ai poli di una batteria. Quando

l’ amperometro (A) inserito nel circuito elettrolitico segnala

un valore di intensità di corrente abbastanza alto, avvengono

2 semireazioni agli elettrodi della cella elettrolitica. (0)

(+1)

(-1) (0

)

PERCHÉ AVVENGONO QUESTE 2 SEMIREAZIONI? Perché, con il campo elettrico applicato, l’

elettrodo positivo della cella attrae gli ioni negativi dell’ elettrolita Cl¯; questi anioni cedono

elettroni alla cella trasformandosi in atomi neutri di cloro mentre i cationi (ioni positivi) dell’

elettrolita H+ vengono attratti dall’ elettrodo negativo della cella e da questo prelevano elettroni

trasformandosi in atomi neutri di H (H elementare).

=> Si sviluppa H2 al polo (−) e Cl2 al polo (+).

Grazie al generatore, che ha fornito corrente elettrica continua, è avvenuta la reazione chimica.

LA GERMANIA NAZISTA DI ADOLF HITLER

− Il Partito Nazionalsocialista Tedesco dei Lavoratori (NSDAP) venne fondato a Monaco

nel 1920 da Adolf Hitler. Manifesto di propaganda nazionalsocialista:

una famiglia tedesca protetta dal nazismo.

La scritta dice:”Se avete bisogno di consiglio o di

aiuto rivolgetevi alla nostra organizzazione locale“

COSA RAPPRESENTAVA L’ NSDAP? Un gruppo di estrema dx nazionalista nato per la

delusione e l’ umiliazione subita con il trattato di Versailles. CHI PARTECIPÒ A QUESTE

TRATTATIVE DI PACE E QUALI FURONO LE CONCLUSIONI? I Paesi vincitori della Prima

Guerra Mondiale si riunirono a Parigi il 18 gennaio 1919, e sono USA, ITALIA, GRAN

BRETAGNA e FRANCIA. Bisognava trovare un equilibrio tra punire i Paesi perdenti e

risarcire i vincitori. ESISTEVA UN’ OPINIONE CONDIVISA DAI FANTASTICI 4? No, vi erano

2 opinioni contrastanti:

Clemenceau,

1) per la Francia, voleva danneggiare pesantemente la Germania per

prendere il suo posto di grande potenza europea.

pacifico in 14 punti; i più importanti sono:

− il rispetto dell’ autodeterminazione dei popoli, ovvero lasciare che le nazioni si autogovernino

scegliendo la propria forma di governo;

− libertà di commercio nei mari.

Quale fu la decisione finale? Le trattative durarono 18 mesi e alla fine prevalse la linea punitiva

proposta da Clemenceau, ovvero l’ ambizione nazionale rispetto alla pace tra nazioni.

I trattati di pace vennero firmati tra il 1919 e il 1920 dalle potenze vincitrici, che hanno preso le

decisioni, e dalle potenze perdenti che hanno firmato la pace solo quando le decisioni erano già

state prese.

QUALE FU LA NUOVA CARTA D’ EUROPA?

− Alcuni nuovi Stati europei vennero dichiarati indipendenti: Ungheria, Cecoslovacchia, Iugoslavia,

Estonia, Lettonia, Lituania;

1) Austria: perse 7/8 del suo territorio.

2) Turchia: perse tutti i suoi territori d’ europa, eccetto la città di Istanbul.

3) Inghilterra: ricevette la Palestina e l’ Iraq.

4) Francia: ottenne la Siria.

5) GERMANIA: PRINCIPALE RESPONSABILE DELLA GUERRA; FU COSTRETTA A:

− PAGARE I DANNI CAUSATI DALLA GUERRA (132 MILIARDI DI MARCHI D’ ORO);

− RIDURRE AL MINIMO LA SUA FLOTTA NAVALE E IL SUO ESERCITO;

− PERDERE TUTTE LE SUE COLONIE;

− PERDERE L’ ALSAZIA E LA LORENA, CHE TORNARONO ALLA FRANCIA; QUEST’ ULTIMA POTÈ

SFRUTTARE LE MINIERE DELLA REGIONE TEDESCA DELLA SAAR PER 15 ANNI;

− LA POLONIA E LA DANIMARCA OTTENNERO TERRITORI TEDESCHI;

− LAGERMANIA VENNE DIVISA IN 2 PARTI DAL CORRIDOIO DI DANZICA;

− GLI ACCORDI DI BREST-LITOVSK STIPULATI TRA GERMANIA E RUSSIA VENNERO ANNULLATI.

Per questi motivi la Germania si sentì profondamente umiliata e offesa; non accettò queste

condizioni e si ribellò innanzitutto con, appunto, la fonazione dell’ NSDAP.