Antimon a bismut

bismutBismut, Bi, 83 – Zdroj Wikimedia Commons, autor Alchemist-hp, licence CC BY-NC-ND 3.0.

Antimon a bismut možná nepatří k tak běžným kovům, přesto nacházejí využití v technické praxi a mohou se do životního prostředí uvolňovat z některých typů průmyslových vod. Dobrou zprávou je, že ve srovnání s olovem nebo jinými těžkými kovy je toxicita antimonu i bismutu podstatně nižší. Při tomto čištění odpadních vod se používá například filtrace na aktivním uhlí.

Antimon

Tento kov vděčí za své pojmenování skutečnosti, že se nikdy nevyskytuje osamoceně – tedy slovo antimon vzniklo složeninou latinských výrazů anti monos. Nejčastěji doprovází zinek, bismut a další kovy v tzv. ložiscích polymetalických rud. Často se vyskytuje zejména se sírou a arsenem. Antimon se používá zejména jako legura olova a zpomalovač hoření pro některé plasty. Využívaný je též pro výrobu slitin, v minulosti to byla hlavně liteřina (neboli tiskařský kov), je též součástí ložiskového kovu či pájek. Používá se také pro výrobu pigmentů.

Cesty antimonu do životního prostředí

  • Hutnický průmysl (zejména zpracování olova a mědi)
  • Spalování fosilních paliv
  • Těžba uhlí
  • Aplikace baktericidů a fungicidů obsahujících antimon

Zdravotní rizika

I v případě antimonu, podobně jako v případě mnoha jiných těžkých kovů, závisí jeho toxicita na tzv. speciaci. Co se týče antimonu, nejvíce toxické jsou sloučeniny obsahující antimon v oxidačním stavu III. Sloučeniny, kde se antimon vyskytuj v oxidačním stavu V jsou toxické méně. Pro organické sloučeniny (většinou se jedná o tzv. methylované formy) platí, že jejich toxicita je nižší než toxicita anorganických sloučenin. Co se týče toxických účinků, antimon negativně ovlivňuje plíce, játra a též srdce. U sloučeniny známé jako stiban (SbH3) je popsán negativní vliv na centrální nervovou soustavu a tvorbu červených krvinek. Antimon se často vyskytuje s olovem nebo rtutí, a tak se samotný toxický účinek tohoto kovu stanovuje jen velmi obtížně.

Bismut

Bismut je svými vlastnostmi velmi podobný olovu. Však také do 18. století byl tento kov za olovo (někdy i za cín považován). Výhodou bismutu je o poznání menší toxicita. Některé sloučeniny bismutu se tak používají i při výrobě léků nebo kosmetických přípravků. Vyrábí se z něho také pájky, či sportovní střelivo významné je jeho použití při výrobě glazur a pigmentů.

Zdravotní rizika

Bismut se nevyznačuje takovými schopnosti bioakumulace v živých organismech jako jiné těžké kovy například již zmíněné olovo. V případě člověka se akutní otrava projevuje poleptáním, záněty sliznice, zažívacím potížím a může dojít též k poškození ledvin. Typickým příznakem je fialový lem kolem zubů tzv. bizmutová linie.

Akutní otrava bismutem ale hrozí zejména pracovníkům specifických provozů. Zajímavé je, že případ chronické otravy bismutem u člověka v literatuře v podstatě popsán není, najdou se jen zmínky o poškození imunitního systému či zvýšené činnosti štítné žlázy u zvířat. Bismut je ale bohužel velmi toxický pro rostliny. Největší problém spojený s bismutem ale představuje fakt, že některé jeho izotopy jsou radioaktivní. A tyto radioaktivní izotopy mohou přispívat k celkové aktivitě. Kromě antropogenních zdrojů vyjmenovaných níže se do vody dostává zejména vyluhování z hornin.

Cesty bismutu do životního prostředí

  • Hutnický průmysl
  • Metalurgický průmysl – zejména odpady z výroby lehkotavitelných slitin a kujné litiny
  • Spalování uhlí
  • Těžba rud uranu

Limity

Maximální povolená koncentrace antimonu ve vodě je 5 μg/L. Ohledně radionuklidů bismutu je situace složitější. Pro celkovou alfa aktivitu je stanovena vyšetřovací úroveň 0,2 Bq/L a pro celkovou beta aktivitu 0,5 Bq/L. Teprve, když jsou zjištěny vyšší hodnoty aktivity přichází na řadu zjišťování obsahu jednotlivých radionuklidů.

Odstranění antimonu a bismutu z vody

Pro odstranění bismutu a antimonu z vody lze s úspěchem využít metody používané i pro odstranění těžkých kovů ostatních. Nejjednodušší je filtrace vody pomocí filtru s vložkou z aktivního uhlí. Aktivní uhlí se vyznačuje velkým měrným povrchem a množstvím místa, na kterém se mohou zachytit kationty těžkých kovů a další sloučeniny. V případě antimonu byl úspěšně vyzkoušen také sorpční materiál na bázi granulovaných oxidů železa, který se úspěšně používá například pro odstranění arsenu.

Pokud jsou z vody odstraňovány radionuklidy je třeba pamatovat na to, že veškerý materiál použití pro odstranění radionuklidů vody včetně sorbentů patří mezi radioaktivní odpad a podle toho je třeba s ním zacházet.

Literatura

  1. https://arnika.org/toxicke-latky/databaze-latek/bismut
  2. https://voda.tzb-info.cz/16488-radioaktivita-ve-vodach-a-novy-atomovy-zakon
  3. https://www.suro.cz/cz/prirodnioz/radioaktivita-vody-a-mozna-opatreni

Komentáře