|
Описание.
Серебро, Ag, (лат. Argrentum), химический элемент I группы периодической системы Д.И. Менделеева, атомный номер 47, атомная масса 107,8682. Серебро - металл белого цвета, ковкий, пластичный, хорошо полируется. Плотность 10,5 г/см3 (относится к тяжелым металлам), tпл=960,5 oС, tкип=2212 oС. Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag (51,35%) и 109Ag (48,65%), известны также 14 радиоактивных изотопов серебра и несколько изомеров.
Серебро известно с древних времен и всегда причислялось к благородным металлам. О происхождении латинского и русского названий этого металла см. соответствующую страницу книги Н.А.Фигуровского "Открытие элементов и происхождение их названий".
Химически серебро малоактивно, с кислородом воздуха практически не взаимодействует. Образует сплавы со многими металлами. При воздействии сероводорода чернеет. Хорошо реагирует с галогенами, причем эти соединения под действием солнечного света распадаются и темнеют, что нашло применение в фотографии. Большинство солей серебра слаборастворимы в воде, а все растворимые соединения - токсичны (БМЭ, 3-е изд-е, т.23, стр. 190-192).
Серебро (в основном в виде различных сплавов) широко применяется в электротехнике (для серебрения контактов, т.к. обладает одновременно отличной электропроводностью, лучшей среди металлов, и высокой коррозионной устойчивостью), для изготовления специальной и бытовой посуды, как катализатор в процессах органического и неорганического синтеза, при изготовлении сверхчувствительной фото- и кинопленки и пр. Наконец, из серебра испокон века чеканят монеты и изготавливают ювелирные украшения. Некоторые серебросодержащие препараты (например, нитрат серебра) довольно широко применяется в медицине, в частности в качестве местного антисептического, вяжущего и прижигающего средства. О бактерицидных свойства ионов серебра тоже известно давно, однако, вокруг этого факта накопилось много противоречивой, подчас безответственной информации. С результатами нашей попытки как-то систематизировать и проанализировать имеющие в открытом доступе материалы на эту тему можно ознакомиться в статье "Серебрение воды".
Источники.
Серебро - редкий элемент (его кларк - процентное содержание по массе - в земной коре составляет 7х10-6%). В природе встречается как в самородном виде (крайне редко), так и в виде самостоятельных минералов, которых известно свыше 50-ти. Основные из них - аргентит (или "серебряный блеск"), пираргидрит, полибазит, прустит, стефанит и т.д. Добыча серебра собственно из серебряных руд составляет только 10-20% от ее общего объема. Основная же масса серебра (80-90%) извлекается попутно из свинцово-цинковых, медных и золото-серебряных руд.
Основным источником поступления серебра в подземные воды являются сточные воды рудников, горно-обогатительных предприятий, отходы производства и обработки фотоматериалов, а также в результате попадания в воду бактерицидных и альгицидных (предназначенных для уничтожения водных растений) препаратов. В сточных водах серебро может присутствовать как в растворенном, так и во взвешенном (коллоидном) состоянии, большей частью в виде галлоидных солей.
Влияние на качество воды.
В силу нерастворимости своих оксидов и большинства солей, серебро встречается в незагрязненных поверхностных водах в очень незначительных субмикронных количествах (0.2-0.3 мкг/л) и крайне редко его содержание в поверхностных и питьевых водах может достигать 5 мкг/л. В морской воде концентрация серебра составляет 0,3-1,0 мкг/л. В загрязненных подземных водах серебра может находиться уже от единиц до десятков мг/л.
Учитывая, что содержание серебра в незагрязненных природных водах (до 5 мкг/л) не представляет опасности для здоровья человека, Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) не вводила специальной величины ПДК для серебра. Однако, так как серебро иногда применяется для обеззараживания питьевой воды (см. также "Серебрение воды") и его уровень в такой воде составляет, как правило, более 50 мкг/л, в "Руководстве по контролю качества воды" ВОЗ оговорено, что безвредны для здоровья концентрации серебра до 0.1 мг/л. На эту величину - 100мкг/л, очевидно, ориентировались и разработчики американского стандарта качества воды (хотя в зарубежной прессе проскакивали сообщения о недавнем снижении этого показателя в США до 50 мкг/л, официального подтверждения этому мы пока не нашли). В отечественном СанПиНе этот параметр в два раза меньше - 50мкг/л, а в Европе - меньше в целых десять раз (10 мкг/л).
Пути поступления в организм.
Основным путем естественного поступления серебра в организм является пища. По данным ВОЗ многие продукты содержат от 10 до 100 микрограмм (1 мкг=10-6 г) серебра на 1кг своего веса. Исследования в США показали, что среднее ежедневное потребление серебра взрослым человеком составляет 7.1 мкг (включая и воду), хотя есть более ранние данные о среднесуточном потреблении на уровне 20-80 мкг. Вклад воды в это количество можно считать незначительным, за исключением случаев, когда для питья и приготовления пищи используется вода, обработанная ионами серебра. В этом случае доля воды становится определяющей.
Серебро - трудно усваиваемый элемент. Из организма (в основном через желудочно-кишечный тракт) удаляется от 90% и более поступившего серебра. Тем не менее, часть серебра абсорбируется в желудочно-кишечном тракте, легко связывается с белками (глобулином и гемоглобином крови и т.п.), и разносится по организму. Главным хранилищем серебра в организме является печень. Сосредотачивается серебро в повышенных концентрациях также в кожных покровах, слизистых, и в меньшей степени в других органах (почки, селезенка, костный мозг, стенки капилляров, эндокринные железы). Печень является и основным органом, ответственным за выведение серебра из организма. Как и все тяжелые металлы, серебро выводится из организма довольно медленно, хотя и не так долго, как многие другие - период его "полувыведения" из печени может достигать 50 дней. Вместе с желчью серебро попадает в желудочно-кишечный тракт и далее выводится с фекалиями. Выведение серебра через почки или с потом незначительно. Однако при постоянном поступлении серебра в организм все равно наблюдается тенденция к его постепенному накоплению.
Потенциальная опасность для здоровья.
Серебро считается не самым токсичным из тяжелых металлов, возможно благодаря тому, что в обычных условиях мы получаем его в ничтожных дозах. В то же время по российским нормам ему присвоен класс опасности 2 - "высоко опасное вещество", наряду с другими общепризнанно токсичными тяжелыми металлами, такими как свинец, кобальт, кадмий и др. И этот факт заставляет относиться к серебру с должным "почтением". Действительно, накопление серебра в организме человека в избыточных количествах может вызывать специфическое заболевание, называемое "аргироз" или "аргирия". Проявляется оно в изменении цвета радужной оболочки глаз и глазного дна, а также в пигментации слизистых и кожи, которая может приобретать от серовато-голубоватого до аспидно-серого оттенка. Проявлению признаков заболевания способствует недостаток в организме витамина Е и селена, а также воздействие солнечных лучей. В последнем случае кожа, насыщенная ионами серебра "засвечивается" как фотография. Пигментация кожи и слизистых развивается, как правило, очень медленно и значительно проявляется через 10 и более лет после начала постоянного воздействия серебра. Возможно и более быстрое развитие аргироза вследствие, например, интенсивного лечения препаратами серебра и его приема внутрь в значительных дозах. Разовая доза в 10 грамм AgNO3 (6.35 г в пересчете на серебро) оценивается ВОЗ как летальная
Определить уровень, с которого начинается развитие болезни довольно сложно, но многочисленные исследования, проведенные в разные годы, позволили сделать вывод о том, что аргироз вызывает накопление в организме в среднем 1 грамма серебра (см. данные USEPA). Как правило, кроме пигментации кожи и слизистых, глаз, иногда волос аргироз не приводит к более серьезным последствиям. Иногда возможно уменьшение остроты зрения (особенно в темное время суток), могут наблюдаться точечные включения в хрусталике глаза. При длительном воздействии серебра могут возникнуть воспалительные заболевание желудочно-кишечного тракта, при этом наблюдается увеличение и болезненность печени (БМЭ, 3-е изд-е, т.23, стр. 190-192).
ВОЗ определила для серебра максимальную дозу, которая не вызывает обнаруживаемого вредного воздействия на здоровье человека (так называемый уровень NOAEL - No Observable Adverse Effect Level) - 10 грамм. Т.е. по методике ВОЗ человек, "съевший и выпивший" за всю свою жизнь (70лет) суммарно 10 грамм серебра гарантированно не должен иметь из-за этого никаких проблем со здоровьем. На основе этой величины и были сделаны рекомендации по толерантному (переносимому) содержанию серебра в питьевой воде - 100 мкг/л. Такая концентрация за 70 лет жизни даст половину уровня NOAEL, что заведомо безопасно для здоровья.
Экспериментально установлено, что ионы серебра могут взаимодействовать с азотистыми основаниями тимином и гуанином молекулы ДНК (например у бактерий, что сопровождается нарушением функций ДНК и тормозит рост и размножение микроорганизмов. Этим, как предполагается, обусловлено бактериостатическое действие серебра). Однако мутагенной активности серебра не выявлено. Также не установлено и канцерогенное действие серебра.
Физиологическое значение.
Серебро - постоянная составляющая в организмах всех высших живых существ - от растений до животных и человека. Однако физиологическая роль серебра в организме человека и животных на данный момент изучена недостаточно. Такое явление, как дефицит серебра в организме нигде не описано.
Возможно, серебро выполняет в организме роль ингибитора (замедлителя) ферментов. Установлено, что серебро способно блокировать сульфгидридные (HS) группы, участвующие в образовании активного центра многих ферментов, "тормозя", таким образом, их активность. Например, серебро блокирует аденозинтрифосфатную деятельность миозина. А миозин - это ни много, ни мало основной белок мышечной ткани человека, способный расщеплять АТФ (аденозинтрифосфат) - нуклеотид, выполняющий во всех живых организмах роль универсального аккумулятора и переносчика энергии. Именно благодаря этому свойству миозина, химическая энергия макроэнергетических связей АТФ превращается в механическую энергию мышечных сокращений (БСЭ, т.23, стр.297-299). Т.е. серебро способно "приглушать" энергоснабжение организма. Как полагают ученые, аналогичным является и механизм бактерицидного (обеззараживающего) действия ионов серебра. Они проникают внутрь бактериальной клетки, блокирует SH-группы ферментов микроорганизмов (а многие бактерии, в частности жгутиковые и ресничные, и многие простейшие имеют ферменты аналогичные миозину), в результате чего бактерия погибает (БМЭ, т.23., стр.190-192).
Технология удаления из воды.
Обратный осмос, ионный обмен, дистилляция.
|
