При вскрытии умерших от отравления висмутом находят дегенеративные изменения в нервной ткани, слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, паренхиматозные изменения в печени и почках. Страдает сердечная деятельность. Происходят изменения в щитовидной железе.
Методы удаления висмута из организма при отравлении
На ранних стадиях отравления принимают меры к прекращению поступления солей висмута. Для удаления неабсорбированной части висмута промывают желудок и назначают слабительные средства, проводят хелатирующую терапию. При поражениях почек показано проведение гемодиализа.
Индикаторы элементного статуса висмута
Оценка содержания висмута в организме проводится по результатам исследований биосубстратов – мочи, крови и биоптатов. При хронической интоксикации висмутом определяют его концентрацию в суточной моче. В норме концентрация висмута в моче не превышает нескольких микрограмм на миллилитр.
Основные проявления избытка висмута
Снижение памяти, бессонница.
Признаки поражения нервной системы (нарушения чувствительности, ригидность мышц затылка).
Слабость сердечной деятельности, аритмии.
Появление темной каймы вокруг десен, пигментация слизистой оболочки десен и полости рта.
Стоматит, фарингит, затруднение глотания.
Слюнотечение, тошнота, рвота, боли в животе, метеоризм, диарея.
Токсический гепатит с жировой дегенерацией и циррозом.
Альбуминурия, цилиндры в моче.
"Висмутовые" дерматиты.
Потеря аппетита, упадок сил, исхудание.
Влияние висмута на качество воды
Висмут относится к малоподвижным водным мигрантам и его концентрация в подземных водах составляет около 20 мкг/дм3, в морских водах - 0.02 мкг/дм3. В таких концентрациях висмут не оказывает негативного влияния на качество воды, по крайней мере у Всемирной Организации Здравоохранения нет таких данных, соответственно нет и рекомендаций ВОЗ по содержанию висмута в воде. Предельно допустимая концентрация в воде (ПДК) для висмута установлена российскими СанПиН на уровне 0.1 мг/л или 100 мкг/л. Практически превышено ПДК может быть только в районе сброса висмут содержащих строчных вод.
Технология удаления из воды: Обратный осмос, ионный обмен, дистилляция.
Определение ионов висмута
Качественно висмут обнаруживают действием на его р-ры CS(NH2)2, KCNS (в обоих случаях происходит желтое окрашивание), цинхонина с KI (оранжевое), а также по ускорению восстановления солей Рb2+ станнатом Na2SnO2 (черный осадок). Также качественное определение можно определять с помощью раствора тиомочевины наблюдают образование лимонно-жёлтого раствора, с оксином – выпадает оранжево-красный осадок, реакцией с бруцином и бромидом калия - образуются желто-зеленые кристаллы, собранные в виде сфероидов, с хлоридом цезия и иодидом калия - образуются оранжево-красные кристаллы Cs[BiI 4 ], имеющие форму шестиугольников или шестилучевых звездочек.
Количественно висмут определяют: комплексонометрически в присутствии пирокатехинового фиолетового, ксиленолового оранжевого или других индикаторов; фотометрически с применением CS(NH2)2 или его производных (например, о-толилтиокарбамида), дитизона, динафтилтиокарбазона и их производных.
Для отделения висмута от сопутствующих элементов используют гидролитическое осаждение в виде гидроксисолей. Висмут может быть осажден из растворов также в виде фосфата BiPO4*H2O, оксикарбоната (ВiO)2СО3*0, 5Н2О, гидроксихромата Bi(OH)CrO4 и др. Для отделения висмута используют также осаждение купфероном, тионалидом, 8-гидроксихинолином, экстракцию аминами из солянокислого раствора.
Применение
Традиционные потребители висмута – металлургическая, фармацевтическая и химическая промышленность. В последние десятилетия к ним прибавились ядерная техника и электроника.
Основное применение висмута — его использование в качестве компонента легкоплавких сплавов. Эти сплавы используются в автоматических системах пожаротушения, при изготовлении электрических предохранителей и в системах контроля температуры (например, в котлах и бойлерах). Висмут также используется в металлургии в качестве добавки к стали и алюминию с целью улучшения их пластических свойств при последующей механической обработке, что упрощает их обработку. Из сплавов висмута изготавливают быстродействующие усилители и выключатели, электрические предохранители, предохранительные пробки паровых котлов, полупроводниковые холодильные суперпроцессоры. Также изготавливают сильные постоянные магниты и быстродействующие усилители, выключатели и термоэлектрогенераторы. А олову он помогает излечиться от "оловянной чумы": при низких температурах этот металл рассыпается в порошок.
Из сплавов обладающих и высокими литейными свойствами, мельчайшие детали формы. Из них делают модели для отливки сложных деталей, также применяется для заливки металлографических шлифов, "принимает участие" в зубоврачебном протезировании.
Кроме того, из числа металлов висмут имеет самый низкий (после ртути) коэффициент теплопроводности и поэтому расплав висмута используется как теплоноситель и охлаждающего агента в атомных реакторах. С помощью висмута получают изотоп полоний-210, служащий источником энергии на космических кораблях.
Висмут находит также широкое применение в приборостроении и электронике, электрохимии и органической химии (как катализатор многих процессов), при производстве пластиков, акриловых полимеров, пигментов и флюсов, используемых при изготовлении стекла и керамики, эмали и глазури, в косметической промышленности, электронике и т.п. В текстильной промышленности ванадат висмута применяется в качестве пигмента, который придает тканям ярко-жёлтый цвет.
Любопытные результаты получили и американские ученые из Мичиганского университета. Они обнаружили, что висмут, "загрязненный" небольшим количеством атомов олова или теллура, при температурах 0, 03-0, 06 К обретает сверхпроводимость, в то время как чистый металл этим свойством обделен. Изменяя концентрацию примеси, можно несколько смещать порог проводимости висмута в ту или другую сторону.
Отдельно надо сказать о применении висмута в медицине. Уже 150 лет назад некоторые соединения висмута применялись как обеззараживающее, подсушивающее, вяжущее и антисептическое средство в частности для лечения сифилиса и неспецифических воспалительных процессов. Давно известно и до сих пор используется благотворное влияние некоторых нерастворимых солей висмута при лечении воспалительных заболеваний кишечника (колиты, энтериты), а также язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Так, недавно было установлено, что соли висмута, являются практически единственным активным веществом, способным подавлять рост бактерий Helicobacter Pylori, вызывающих язвенную болезнь. Оксохлорид висмута находит применение в медицине в качестве рентгеноконтрастного средства и в качестве наполнителя при изготовлении кровеносных сосудов. Последние исследования показывают также, что предварительное принятие висмут содержащих препаратов способно снизить токсический эффект от противораковой химеотерапии и, возможно, такие препараты могут оказаться эффективными и при лечении СПИДа.
Интересные факты
Висмут в твёрдом состоянии имеет меньшую плотность, чем в жидком. Этим свойством обладают лишь немногие вещества, среди которых висмут и вода. При плавлении висмут уменьшается в объеме (как лед), т.е. твердый висмут легче жидкого.
У висмута есть еще одно редкое свойство: затвердевая, он значительно расширяется в объеме (на 3, 32% при 271°C). Этим свойством пользуются, когда нужно получить очень точные и сложные по форме литые изделия. Это свойство также используется при получении сплавов, используемых в полиграфии для изготовления типографских шрифтов, а также в точном машиностроении.
Давление влияет на висмут иначе, чем на «нормальные» металлы. С ростом давления температура плавления висмута понижается, а у большинства металлов растет. Это необычное свойство считают следствием способности висмута расширяться при твердении и уплотняться при расплавлении.
Висмут является самым сильным диамагнетиком среди всех металлов, причем эффект диамагнетизма на нем можно наблюдать в простых лабораторных условиях: если его поместить между полюсами обычного магнита, то он, стремясь с одинаковой силой оттолкнуться от обоих полюсов, займет положение на равном от них расстоянии. Это так называемая диамагнитная левитация.
Суточное поступление висмута в организм с продуктами питания составляет 0, 02 мг, а с воздухом – 0, 00001 мг.
Основной трибромфенолят висмута, или ксероформ, обладает ярко выраженным антибактериальным действием. В виде порошка и мазей его используют для лечения ран, фистул и ожогов. Входит в состав мази Вишневского. Нитрат висмута основной ВiОNО3 (викаир, викалин) оказывают вяжущее, противокислотное и умеренное слабительное действие.