Биологическая роль

О роли олова в живых организмах практически ничего не известно. В теле человека содержится примерно (1-2)·10^–4% олова, а его ежедневное поступление с пищей составляет 0,2-3,5 мг. Олово входит в состав желудочного фермента гастрина, влияет на активность флавиновых ферментов, способно усиливать процессы роста.

Олово представляет опасность для человека в виде паров и различных аэрозольных частиц, пыли. Временно допустимая концентрация соединений олова в атмосферном воздухе 0,05 мг/м³, ПДК олова в пищевых продуктах 200 мг/кг, в молочных продуктах и соках — 100 мг/кг, в жирах (особенно жирной рыбе) содержание этого металла весьма высоко и может доходить до 130 мкг/г. Токсическая доза олова для человека — 2 г.

Многие растения способны аккумулировать олово, содержащееся в почве, воде, в выхлопных газах автомобилей. Так, брусника и черника, собранные в лесу, расположенном даже в 25 км от автострад с большим движением, содержат около 40 мг олова на 1 кг ягод при норме 2 мг/кг. В пищевые продукты 50 – ый элемент может попадать и из упаковки — упаковочная фольга или консервные банки. В течение суток оптимальной дозой поступления олова в организм считают от 2 до 10 мг. Основной вид содержания данного металла в теле человека — в виде жирорастворимых солей. В тканях олово присутствует в концентрациях от 0,5 до 4,0 мкг/г. На кости приходится 0,8 мкг/г олова, на почки, сердце и тонкий кишечник — 0,1 мкг/г. Выделяется олово из организма с желчью и мочой. [9, с. 203]

Несмотря на то, что недостаток олова приводит к ряду заболеваний, его избыток гораздо вреднее для человеческого организма. Пятидесятый элемент не относится к особо токсичным металлам (металлическое олово не ядовито), однако олово представляет опасность для человека в виде паров и различных аэрозольных частиц, пыли (при воздействии паров или пыли олова может развиться станноз — поражение легких). Очень токсичны некоторые оловоорганические соединения, которые при поступлении в желудочно-кишечный тракт проявляют выраженный кумулятивный эффект с последующим развитием хромосомных аберраций в клетках костного мозга.

При избыточном поступлении олово накапливается в печени, почках, скелете и мышцах. У рабочих оловоплавильных заводов при длительном воздействии пыли окиси олова (так называемое черное олово) SnO могут развиться пневмокониозы; у рабочих, занятых изготовлением станиоли, иногда отмечаются случаи хронической экземы. Считается, что содержание в крови этого металла уже в количестве 35 мг на 100 мл может вызвать функциональные изменения центральной нервной системы. Тетрахлорид олова (SnCl₄∙5H₂O) при концентрации его в воздухе свыше 90 мг/м³ раздражающе действует на верхние дыхательные пути, вызывая кашель; попадая на кожу, хлорид олова вызывает ее изъязвления. Сильный судорожный яд — оловянистый водород (станнометан) SnH4. Тяжелые отравления при употреблении в пищу давно изготовленных консервов связаны с образованием в банках именно этого яда — SnH4. При острых отравлениях оловянистым водородом характерны судороги, нарушение равновесия, в некоторых случаях возможен летальный исход. Во многом степень отравления зависит от индивидуальной переносимости: у детей и пожилых людей отравление даже небольшим количеством олова может быть фатальным.

Главные проявления избытка олова: постоянные головные боли; головокружения; расстройства зрения; металлический привкус во рту; тошнота; снижение аппетита; боли в животе; увеличение печени и прочие признаки. На основании лишь этих симптомов трудно предположить, что причиной их появления служит загрязнение воздуха и воды пятидесятым элементом или его соединениями. Верными признаками отравления являются кишечные колики, сине-черная обводка десен, бледно-серый цвет кожи, малокровие. Дополнительную информацию может дать анализ крови, указывающий на повышение уровня трансаминаз в крови, снижение содержания в организме цинка и меди.

Профилактикой отравлений оловом могут служить соблюдения правил гигиены труда, контроль предельно допустимых концентраций соединений пятидесятого элемента. Временно допустимая концентрация соединений олова в атмосферном воздухе 0,05 мг/м³, ПДК олова в пищевых продуктах 200 мг/кг, в молочных продуктах и соках — 100 мг/кг. Кроме того, не стоит пользоваться посудой, содержащей олово и кадмий; необходимо строить дома вдали от дорог и магистралей. Живущим вблизи шоссе необходимо профилактически строго следить за тем, чтобы дети и взрослые получали с пищей достаточно магния, железа, кальция, цинка и витаминов.

7 Область применения [2]

Так как олово является безопасным, нетоксичным, коррозионностойким покрытием, как в чистом виде, так и в сплавах с другими металлами, то это является одной из основных областей применения. По этим причинам главное промышленное применение 50 – ого элемента является изготовление белой жести (луженого железа) для производства тары пищевых продуктов, использующихся в консервной промышленности. На эти нужды расходуется около 33 % всего добываемого олова. Еще большее количество этого металла (60 %) расходуется в металлургии на создание различных сплавов, важнейший из которых — бронза (сплав олова с медью). Этот сплав один из незаменимых материалов в области машиностроения.

Техника нуждается и в других оловянных сплавах, довольно часто их применяют в качестве антифрикционных материалов, которые позволяют увеличить ресурс машин и механизмов. Из всех антифрикционных сплавов наилучшими свойствами обладают оловянные баббиты (подшипниковые сплавы олова с сурьмой), в составе которых до 90 % олова. Припои — оловянные сплавы (с цинком либо свинцом) с помощью которых возможно соединять металлические детали. Мягкие и легкоплавкие свинцово – оловянные припои хорошо смачивают поверхность большинства металлов, обладают высокой пластичностью и сопротивлением усталости, а нетоксичные цинко – оловянные припои прекрасно подходят для лужения посуды и других бытовых изделий. К сожалению, область применения оловянных припоев ограничивается из – за недостаточной механической прочности.

Сплав пьютер — используется для изготовления посуды. Олово входит также в состав типографского сплава гарта. Сплавы на основе олова необходимы в электротехнике. Важнейший материал для электроконденсаторов — станиоль — тонкая оловянная фольга, в которой доля прочих элементов менее 5 %. Кроме конденсаторов станиоль идет на изготовление органных труб, посуды, художественных изделий. Олово является основным легирующим компонентом при получении конструкционных сплавов титана. Интерметаллические соединения олова обладают высокими температурами плавления, так, например, станнид циркония Zr₃Sn₂ плавится лишь при температуре 1 985 °C, при этом сплав обладает стойкостью к окислению при нагревании на воздухе.

Тетрахлорид олова SnCl₄ применяется в качестве растворителя, так как способен растворять йод, фосфор, серу и многие органические вещества.

В текстильном производстве используется дихлорид олова SnCl₂, который применяется для протравы при крашении и в качестве восстановителя при синтезе органических красителей. Этими же качествами обладает и другое неметаллическое соединения олова — станната натрия Na₂SnO₃, имеющий и дополнительную функцию — утяжеление шелка. Смесь солей олова — «жёлтая композиция» — когда-то использовалась как краситель для шерсти. Дисульфид олова SnS₂ (золотисто-желтые кристаллы) применяют в составе красок, имитирующих позолоту («сусальное золото»). Ограниченно используются окислы олова, например, двуокись олова SnO₂ — очень эффективный абразивный материал, применяемый при «доводке» поверхности оптического стекла, а также SnO₂ используется при производстве белой глазури. Оксид олова SnO используется для получения рубинового стекла. Станнат бария BaSnO₃ нашел свое применение в радиотехнике в качестве превосходного диэлектрика.

Не менее широкое применение в различных областях нашли и оловоорганические соединения. Так как многие из них токсичны, то их широко используют в сельскохозяйственной промышленности в качестве инсектицидов. Так, например, на базе ацетата трифенилолова (C₆H₅)₃SnOOCCH₃ был создан эффективный препарат для борьбы с грибковыми заболеваниями таких важных сельскохозяйственных культур, как картофель и сахарная свекла, а также это вещество стимулирует рост и развитие растений.

В ветеринарии для борьбы с гельминтами применяются препараты на основе дилаурината дибутилолова (C₄H₉)₂Sn(OCOC₁₁H₂₃)₂, кроме того, дибутилоловодилаурат — стабилизатор ПВХ, катализатор в производстве полиуретановых пен. Гидроокись трибутилолова (С₄Н₉)₃SnOH применяют в целлюлозно – бумажной промышленности для борьбы с грибками, развивающимися в аппаратах переработки. Благодаря этому соединению значительно повышается производительность аппаратуры.