Aluminiul

Cuprins

Introducere

Aluminiu (Al) este omniprezent în mediul terestru. Este metalul cel mai abundent în litosferă, cuprinde aproximativ 8% din scoarța terestra.

Datorită reactivității sale, Al nu apare ca metal liber în natura, dar este prezent în principal în oxizi greu solubili și alumosilicați. Chimia Al depinde foarte mult de pH. În mod normal, Al este foarte insolubil. Cu toate acestea, solubilitatea acestuia este crescută semnificativ la pH-uri acide (pH <6,0) sau alcaline (pH> 8,0).

Ploaia acidă poate mobiliza în mod substanțial și elibera în soluție Al din sol, în apele subterane și de suprafață. Acest fenomen este accentuat în special în solurile slab tamponate [1]. Solubilitatea Al în sol este, de asemenea crescută ca un răspuns la nitrificarea ridicată care determină o creștere de aciditate și, prin urmare, mobilizează Al în de sol [2]. Speciile mononucleare ionice ale Al pot fi supuse polimerizării [3, 4] sau pot fi complexate cu liganzi disponibili organici sau anorganici [5-8]. Al este larg

folosit în industrie. Sursele antropologice de Al reprezintă o constrângere suplimentară pentru mediu. Concentrații crescute ale compușilor aluminiului solubile în mediu toxic cauzează organismelor vii. Toxicitatea depinde în primul rând pe formele sale chimice. Cei mai toxici complecși ai aluminiului pentru mediu acvatic [9] și plante [10-12] sunt cele în care liganzii sunt grupările HO- și H2O.

Toxicitatea aluminiului este, de asemenea, un factor care reduce semnificativ productivitatea culturilor în solurile acide, care reprezintă aproximativ 40% din terenurile arabile de pe Pământ [13].

Rezultatele histopatologice au demonstrat neurotoxicitatea Al la om [14]; efectele sale toxice (aceasta provoacă encefalopatie și anemie microcitară) sunt bine cunoscute, de asemenea, la pacienții cu insuficiență renală cronică [15, 16].

În ciuda controverselor ce privesc contribuția sa la dezvoltarea bolii Alzheimer [16], Al este considerat a fi unul dintre factorii de risc pentru această boală [17].

În soluțiile apoase , la un pH < 5 predomină compuși de forma [Al (H2O)6]3+, în timp ce la pH acid > 5, compusul de mai sus hidrolizează cu formarea Al (H2O)6(OH)2+ și Al (H2O)6(OH)2+. La pH neutru, Aluminiul rămâne sub forma precipitatului de Al(OH)3 în timp ce în soluții bazice cu un pH mai mare de 8, precipitatul se dizolvă cu formarea Al(OH)4-. Nu există numai specii mononucleare ale aluminiului în soluție. La creșterea ușoară a pH-ului peste valoarea 5 apare cel mai mic complex polinuclear (un dimer instabil) [Al 2(OH)2(H2O)8] 4+. Mult mai stabili sunt polimerii [Al6(OH)12]6+, [Al10(OH)22]8+ și [Al13(OH)30]9+ care apar la temperaturi ridicate. În mediu acid, aluminiul mai poate forma complecși cu liganzi ca F-, SO42- sau precipitate cu PO43-. Ionii Cl−, Br−, I−, S2− și NO3- nu formează compecși cu aluminiu. Și compușii organici din sol ( Ex: acizi organici: acidul formic, succinic, propionic, butiric, oxalic și fumaric; acizi hidrohicarboxilici: acidul lactic, citric; acizii fenolici, etc) pot forma complecși stabili cu aluminiu.

1. ALUMINIUL- PROPRIETĂȚI CHIMICE ȘI COMPUȘI

1.1. Aluminiu in Sistemul periodic

Aluminiu pe locul al treilea pe lista celor zece elemente mai abundente din scoarța pământului, în timp ce oxidul sa este al patrulea dintre cele zece compuși cele mai frecvente in crusta. Este metalul cel mai abundent de pe planetă. Configurația electronică de aluminiu este de 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 . Configurația electronică de stat la sol este [Ne] 3s 2 3p 1 . Aluminiu are trei stări de oxidare. Cea mai comună este de +3. Celelalte două sunt +1 și +2. Un stat +3 oxidare pentru aluminiu pot fi găsite în oxidul de aluminiu compus, Al 2 O 3 . În AlO, monoxid de aluminiu, are o stare de oxidare +2 și ALH are o stare de oxidare de 1.

1.2. Compusi ai aluminiului (I)

De obicei, aluminiul este trivalent. La temperaturi ridicate, totuși, câteva monovalenți și bivalenți gazoase compuși au fost preparați (AlCb, Al 2 O, AlO). In aluminiu configurația celor trei exterioare electronii este astfel încât în câteva compuși (de exemplu, fluorură de aluminiu cristalin [ALF 3 ] și clorură de aluminiu [AICb 3 ]) goale ionul , Al 3+ , formata prin pierderea acestor electroni, este cunoaște că apare. Energia necesară pentru a forma Al 3+ ioni, totuși, este foarte mare, și, în majoritatea cazurilor, este energetic mai favorabil pentru atomul de aluminiu pentru a forma compuși covalenți prin intermediul sp 2 hibridizare, așa cum o face bor. Al3+ Ionul pot fi stabilizate prin hidratare, iar ionul octaedrică [Al (H 2 O) 6 ] 3+ apare atât în soluție apoasă și în mai multe săruri.

Alumina este oxidul refractar de aluminiu si se gaseste in bauxită si corundum (safire și rubine). Acesta are un punct de topire foarte ridicat.Una din aplicațiile din acest compus este utilizat pentru a produce lumină de culoare diferită, care poate fi folosit ca un fascicul laser. De asemenea, este utilizat în ceramică, vopsire, medicamente antiacide, și în a face produse chimice.

Oxid de aluminiu anodic (AAO), de obicei, produse prin oxidarea electrochimică a aluminiului, este un material nanostructurat pe bază de aluminiu, cu o structură unică. AAO conține pori cilindrice care prevăd o varietate de utilizări. Este un compus termic si stabil mecanic fiind în același timp transparent optic și un izolator electric.Dimensiunea porilor și grosimea AAO poate fi ușor adaptate pentru a se potrivi unor aplicații, inclusiv acționează ca un șablon pentru materialele sintetizarea în nanotuburi și nanoparticule.

Un alt compus major este sulfat de aluminiu , o sare incoloră obținută prin acțiunea acidului sulfuric pe oxid de aluminiu hidratat. Forma comercial este un solid cu formula chimică cristalină hidratată Al 2 (SO 4 ) 3 . Acesta este utilizat pe scară largă în fabricarea hârtiei ca liant pentru lacuri si ca o umplutură de suprafață. Sulfat de aluminiu se combina cu sulfații de metale univalenti pentru a forma sulfați dublu hidratati numite alauni . Cele mai importante dintre aceste săruri sunt sulfatul de potasiu aluminiu, de asemenea, cunoscut sub numele de alaun de potasiu sau potasiu alaun, cu aplicați în special în producția de medicamente, textile, și vopsele.

Hidroxidul de Al, Al (OH) 3 , este utilizat pentru țesături impermeabile și pentru a produce o serie de alți compuși de aluminiu, incluzând săruri numite aluminați care conțin ALO – 2 grup. Cu hidrogenul AL formeaza hidrură de aluminiu , ALH 3 , un solid polimeric din care se obțin tetrohydroaluminates (agenți reducători importante).Hidrură de litiu aluminiu (LiAlH 4 ), format prin reacția clorurii de aluminiu cu hidrură de litiu, este utilizat pe scară largă în chimia organic(exemplu, pentru a reduce aldehide și cetone la alcooli primari și secundari, respectiv.

1.3. Compusi ai aluminiului (III)

Din carti/manuale de chimie anorganica

De completatat, 5-10 pagini maxim

2. ALUMINIUL ÎN SOL ȘI PLANTE

2.1. ALUMINIUL ÎN SOL

2.1.1. Aluminiul, factor de influență asupra absorbției, transportului și utilizării elementelor minerale nutritive

INTERACȚIUNEA CU FOSFORUL

Deoarece în mod frecvent carența de fosfor este simptomul cel mai evident al excesului de aluminiu în sol, o bună parte din cercetări au fost consacrate studiului interacțiunii dintre fosfor și aluminiu.

Întrucât în solurile acide ionii de aluminiu se combină cu cei de fosfor formând soluri greu solubile, este necesară administrarea unor cantități mai mari de îngrășăminte fosfatice pentru a asigura dozele de fosfor necesare plantelor și totodată pentru a bloca ionii toxici de aluminiu.

Cercetările efectuate pe soluții nutritive cu diferite plante de cultură, în scopul evidențierii aluminiului asupra absorbției fosforului au dovedit că paralel cu creșterea dozelor de aluminiu de la 0 la 6 ppm, scade și cantitatea de 32P absorbiti [18].

În solurile acide cu absobția 32P de către plantele de cultură crește paralel cu creșterea cantității de îngrășăminte chimice fosfatice administrate solurilor.

Încă din 1918 s-a sugerat că simptomele de carență de fosfor la plantele cultivate pe soluri acide s-ar datora precipitării ionilor fosfați de către aluminiu, formă sub care fosforul devine inaccesibil plantelor.

Toleranța speciilor la toxicitatea aluminiului este strâns legată de capacitatea de absobție și utilizare a fosforului de către plante, în condițiile uniu exces de ioni de aluminiu, astfel încât s-a propus că toxicitatea aluminiului, datorită acțiunii acestui element de a precipita fosforul din sol făcândul inaccesibil plantelor, devine o problemă a carenței de fosfor [19].

Dacă această ipoteză este adevărată, înseamnă că speciile sau soiurile tolerante la concentrații ridicate de aluminiu în sol sunt tolerate deoarece pot să extragă într-un fel oarecare fosforul din combinațiile greu solubile ale acestuia cu aluminiul, fie pe cale enzimatică – prin exudatele radiculare, fie prin stimularea unor asociații micorizale.

INTERACTIUNEA CU CALCIUL

Mecanismele de absorbție și transport ale calciului sunt, de asemenea, afectate de prezența în solurile acide a ionilor de aluminiu.

Mocanu R. [20] a constatat că pe măsura creșterii concentrației de aluminiu în soluția nutritivă scade viteza de absorbție și transport a calciului. La concentrații constante ale aluminiului în soluțiile nutritive, creșterea concentrației calciului și a raportului Ca/Al determină creșterea vitezei de absorbție a calciului.

S-a încercat să explice inhibarea calciului de către ionii de aluminiu prin acțiunea acestuia de a inhiba transpirația și a încetini în acest fel transportul pasiv al elementelor minerale către partea aeriană [21]. Cercetările ulterioare au demonstrat că aluminiul nu are nici o influență asupra a bsorbției apei de către rădăcinile plantelor, iar reducerea vitezei de transport a calciului către partea aeriană este independentă de reducerea transpirației.

Mecanismele de membrană prin care aluminiul interferează cu absorbția și transportul calciului, s-ar părea că sunt de natură biofizică. Această presupunere se bazează pe faptul că plasmalema fiind impermeabilă pentru calciu împiedică pătrunderea acestui element în interiorul celulelor, ionii de aluminiu amplificând rigiditatea mecanică și permeabilitatea pasivă a plasmalemei pentru cationi.

INTERACTIUNEA CU POTASIULUI

Datele existente în literatură privitoare la modul în care prezența ionului de aluminiu în mediul nutritiv afectează absorbția, concentrația și translocarea potasiului în plantă arată că dozele mici stimulează procesul absorbției și translocării potasiului în plante. Cercetătorii nu sunt însă de acord asupra valorilor limitative ale dozelor de aluminiu, care exercită acțiuni stimulatoare asupra absorbției.

S-a observat [22], în experiențele efectuate a demonstrat că absorbția și concentrația potasiului în rădăcină și translocarea în partea aeriană au fost stimulate la doze cuprinse între 1 și 5 ppm aluminiu, dozele mai mari de aluminiu – cuprinse între 5 și 10 ppm – inhibând absorbția potasiului de către rădăcini.

McLeod și Jackson [23] au demonstrat că nivelul absorbției și conținutului de potasiu în rădăcini și în partea aeriană au scăzut pe măsura creșterii concentrației aluminiului în soluția nutritivă chiar începând cu valori de 1 la 10 ppm.

Este posibil ca influența ionului de aluminiu asupra absorbției potasiului să fie, de asemenea, o funcție a gradului de toleranță la toxicitatea aluminiului a genotipurilor cu două genotipuri de porumb. La două doze mici de aluminiu cuprinse între 2,5-5 ppm, genotipul mai tolerant (B 57) a absorbit mai intens potasiul și l-a translocat mai rapid în partea aeriană decât genotipul mai sensibil (Oh 40). Mai mult chiar, dozele de aluminiu au stimulat absorbția și translocarea potasiului la genotipul mai tolerant, astfel încât acesta a absorbit potasiul cu 26-28% mai intens și l-a translocat cu 13-16% mai rapid când a fost cultivat pe soluții cu 2,5-5 ppm aluminiu, decât când a fost cultivat pe soluții nutritive fără aluminiu.

2.2. ALUMINIUL ÎN PLANTE

2.2.1. Efectele prezenței ionilor de aluminiu asupra procesului de creștere

Reacția acidă favorizează trecerea parțială a aluminiului în forme solubile, în solurile acide ajungându-se uneori la peste 20 mg Al mobil la 100 g sol. Aceasta înseamnă o cantitate foarte mare, uneori de ordinul sutelor de kg, în stratul arabil.

Concentrații ridicate de aluminiu în soluția nutritivă manifestă efecte dăunătoare asupra rădăcinilor care suferă modificări morfologice, se înnegresc, își micșorează creșterea în lungime și grosime, apar modificări fundamentale ale capacității de absorbție și reținere a cationilor. În asemenea condiții Al3+ provoacă o desorbție a ionilor Ca2+ și Mg2+ și a altor specii de cationi din stratul pectocelulozic al perilor radiculari, înrăutățind nutriția, absorbția acestor cationi scăzând, iar absorbția de Al3+ crește. Se micșorează, de asemenea nutriția cu fosfor, care precipită sub formă de fosfați de aluminiu la suprafața rădăcinii.

Plantele cultivate conțin între 10-200 ppm Al în suprafața uscată, valori foarte ridicate fiind în rădăcină, ridicate în frunze și scăzute în tulpină. Faptul că se acumulează mai mult în rădăcină, demonstrează că alunimiul are o mobilitate scăzută în plante.

Sensibilitatea speciilor de plante la toxicitatea aluminiului diferă.

Speciile calcifuge sunt mai puțin sensibile la toxicitatea aluminiului comparativ cu cele calcifobe.

În funcție de sensibilitatea speciilor de plante la toxicitatea aluminiului [24] au făcut următoarea clasificare:

specii tolerante la concentrații ridicate de aluminiu: timoftica și ceaiul;

specii sensibile: cartoful, porumbul și lupinul;

specii cu sensibilitate ridicată: mazărea, fasolea, hrisca, orzul, grâul de primăvară și inul;

specii foarte sensibile: trifoiul roșu, sfecla de zahăr, grâul de toamnă și lucerna.

Speciile tolerante la concentrații mari de aluminiu posedă însușirea de a fixa acest element în rădăcini, transferul spre partea aeriană fiind scăzut comparativ cu speciile care au o sensibilitate ridicată. Prezența Ca în soluția nutritivă micșorează de 3-4 ori absorbția aluminiului în rădăcina plantelor tolerante, comparativ cu cele netolerante la aluminiu. Cu cât concentrația activă a ionilor de Ca2+, Mg2+, K+ este mai mare decât aceea a celor de Al3+, cu atât toxicitatea aluminiului este mai scăzută și nutriția îmbunătățită.

La acțiunea nocivă a Al3+ solubil se asociază și Mn2+ solubil. Spre deosebire de Al3+ care rămâne cea mai mare parte în rădăcini, Mn2+ se acumulează mai mult în partea aeriană ceea ce determină tulburări în metabolismul substanțelor proteice și al glucidelor. Îngrășămintele chimice cu azot măresc mobilitatea Mn2+ , în schimb cele cu fosfor au ca efect micșorarea toxicității Mn2+. Excesul de Mn2+ este la fel de toxic ca și cel de Al3+ sensibilitatea plantelor la acest exces variind în funcție de specie.

La efectele nocive ale excesului de Al3+ Mn2+ forme solubile în soluția solului se mai poate asocia și cu excesul de Fe2+.

FIGURA TA CU PLANELE AFECTATE DE EXCESUL DE ALUMINIU !!!!

2.2.2. Efectele aluminiului asupra diviziunii celulare

Cercetările anatomice efectuate încă din 1918 de către Hartwell și Pember au dovedit că plantele cultivate pe soluții nutritive cu doze toxice de aluminiu prezinta o inhibare a creșterii în lungimea rădăcinilor însoțite de o îngroșare a acestora și de o creștere a numărului de rădăcini. Cercetările citologice ulterioare au confirmat observațiile lui Hartwell și Pember și au explicat toate aceste modificări ale sistemului radicular printr-un proces de inhibare de către aluminiu a diviziunilor celulare și de alcătuire a unor formațiuni tisulare nediferențiate și anormale.

S-a constatat prezența în zonele miristematice ale rădăcinilor plantelor afectate de toxicitatea aluminiului a unui mare număr de celule cu 2 nuclei ceea ce indică stoparea diviziunii celulare în teleofază. Datorită reacției aluminiului cu substanțele pectinice ale membranelor celulelor tinere, are loc inhibarea creșterii rădăcinilor, fapt care duce la pierderea permanentă a elasticității pereților celulari și împiedică alungirea celulelor. În acest caz aluminiul ar putea interacționa cu unele enzime răspunzătoare pentru depunerea polizaharidelor și respectiv a pectinei pe pereții celulari.

La nivelul celular, precipitarea aluminiului are loc fie pe mitocondrii, inhibând activitatea hexochinazei și perturbând fosforilarea zaharurilor, fie la grupările fosfatice ale acizilor nucleici cu repercusiuni negative asupra diviziunii celulare [25] sau pe lamelele mediane ale membranelor celulare, blocând grupările carboxilice ale acidului galacturonic .

S-a constatat că aluminiul blochează încorporarea 32P în fracțiunea DNA cu greutatea moleculară mare scăzând rata sintezei DNA [26] cât și activitatea de matriță a DNA.

Aluminiul se leagă de fosfor în DNA și sugerează că legarea aluminiului previne separarea dublului helix pentru a servi ca matriță pentru sinteza ARN.

Fosforul anihilează acțiunea inhibatoare a aluminiului asupra creșterii rădăcinilor plantelor de bumbac cultivate pe soluții nitritive:

la concentrații ridicate de aluminiu (10 ppm) plantele nu cresc, iar rădăcinile nu se ramifică dacă concentrațiile fosforului sunt mai mice (cuprinse între 0,1-10 ppm), dar se dezvoltă normal și au sistem radicular bine dezvoltat dacă concentrațiile fosforului sunt mai mari (peste 20 ppm);

la concentrații mai scăzute ale aluminiului (2 ppm) plantele cresc bine, iar rădăcinile încep să se ramifice chir la concentrații mai scăzute ale fosforului (5 ppm).

Efectul inhibator al aluminiului asupra creșterii rădăcinii este de asemenea anihilat de prezența ionilor de calciu din sol. Aceștia reduc transportul aluminiului în vasele conducătoare ale rădăcinii plantelor [27]. Această inhibație a creșterii în lungime a rădăcinilor este însoțită deseori de o reducere a acumulării biomasei în rădăcini și chiar în partea aeriană a plantei, reducere ce se accentuează odată cu scăderea pH-ul și cu creșterea dozelor de aluminiu în soluțiile nutritive și în sol [28].

Ca urmare a reducerii cersterii rădăcinii și acumulării de biomasă, se reduce volumul de sol explorat de către rădăcini, ceea ce conduce la o înrăutățire atât a nutriției minerale a plantelor, cât și a rezistenței la secetă.

2.3. POLUAREA CU ALUMINIU

2.3.1. Factori direcți

Aportul de aluminiu care provine din aerul nepoluat se ridică la 4 micrograme pe zi. În zonele industriale, unde nivelul aluminiului din aer este mult mai ridicat, aportul se poate ridica la mai mult de 100 micrograme pe zi.

Unul din factorii direcți de poluare atmosferică cu aluminiu este constituit de prezența aluminiului în aerosoli.

Prezența diferitelor tipuri de aerosoli este datorata insa în mod direct sau indirect și activităților umane, principala sursa fiind reprezentata de combustia incompleta a diverșilor combustibili dar și alte activități umane. În general, producerea aerosolilor se realizează în câteva tipuri de activități antropice enumerate în continuare.

– Combustiile în mare măsura incomplete ale cărbunelui, lemnului și carburanților lichizi în diferite industrii sau ca urmare a arderilor specifice motoarelor termice. Trebuie precizat faptul ca utilizarea benzinelor cu plumb este una din sursele principale de poluare cu aerosoli cu o concentrație mare de plumb.

– Industriile extractive și cele care produc diverse materiale de construcții, cum sunt carierele și concasoarele de piatra, fabricile de ciment, șantierele de construcții etc. sunt de asemenea surse importante de poluare a atmosferei cu particule solide.

– Activitățile de metalurgie feroasa și neferoasa ce produc aerosoli bogați în metale ca fier, zinc, plumb, cupru și aluminiu.

Determinări ale structurii aerosolilor realizate în zonele puternic industrializate au evidențiat prezenta unei mari varietăți de particule ale unor minerale. Toxicitatea acestor aerosoli este în unele cazuri recunoscuta. Se știe ca azbestul, care nu este altceva decât un silicatul hidratat de magneziu, utilizat frecvent la producția materialelor refractare poate provoca grave afecțiuni pulmonare, inclusiv cancer, fiind din acest punct de vedere mult mai periculos decât alți silicați.

Particulele de dimensiuni care permite sedimentarea lor din componenta atmosferei conțin de regula concentrații de oxid de fier de pana la 20% și siliciu în proporție de 15%. Celelalte procente sunt reprezentate de diverse alte substanțe din care mai importante sunt oxizii unor metale ca aluminiul, magneziul, vanadiul, molibdenul, arsenul precum și metale mai rare dar cu mare potențial toxic cum sunt seleniul și telurul.

Particulele solide din componenta aerosolilor au diverse dimensiuni. Din acest punct de vedere, se poate vorbi despre câteva categorii în care pot fi incluse diferitele particule în funcție de diametrul acestora.

Particulele mari au un diametru de aproximativ 20 microni sau mai mare, aflate în straturile inferioare ale atmosferei, dar care pot fi întâlnite și pana la altitudini de 3 km, care datorita masei lor sedimentează relativ repede, revenind la nivelul solului, mai mult sau mai puțin aproape de sursele de emisie. Aceste particule sunt specifice atmosferei din jurul marilor aglomerări urbane sau a zonelor cu o activitate economica intensa.

Particule fine sunt considerate cele care au dimensiunile maxime situate în intervalul 0,1-2,5 microni. Valoarea minima a acestui interval este considerata limita inferioara de dimensiune a unei particule ce poate reveni la nivelul solului. Se considera ca particulele cu dimensiuni inferioare valorii de 0,1 μ nu sedimentează în condiții normale datorita acțiunii legilor fizice care permit anularea gravitației terestre de către accelerația particulelor (dinamica browniana).

Totuși, în cele din urma și aceasta categorie de particule va ajunge la nivelul solului, pe de-o parte datorita precipitațiilor care le înglobează, dar și datorita unor fenomene electrostatice care pot, în anumite condiții, sa favorizeze agregarea acestor particule în conglomerate de dimensiuni mai mari. Se considera ca particulele cu dimensiuni mai mici sunt implicate în procesele meteorologice, contribuind a condensarea vaporilor de apa din atmosfera.

Particulele superfine sau infra-microscopice au dimensiuni ce pot fi situate sub valoarea de 10 Ǻ, dar care în general au dimensiuni medii de aproximativ 300 Ǻ. Nu se cunosc foarte multe aspecte referitoare la structura chimica a acestor particule.

Atât cantitatea cât și structura aerosolilor sunt variabile în funcție de altitudinea sau poziția geografica. O atmosfera considerata nepoluata are o concentrație de aerosoli de aproximativ 10 milioane de particule la 1 metru cub de aer atmosferic. Numărul particulelor este mult mai mare, de peste 2 miliarde pe metru cub în zonele puternic poluate. Atmosfera zonelor urbane poate avea concentrații ale aerosolilor estimate la valori cuprinse intre 0,06 μg și 0,1 μg .

2.3.2. FACTORI INDIRECȚI

Poluarea atmosferei însă cu aluminiu este de cele mai multe ori indirectă, cauzată altor factori.

Ploaia acida. Termenul se refera la ceea ce specialiștii numesc depunere acida. Ploaia acida este datorata existentei substanțelor poluante acide și are efecte foarte distructive. Ploaia acida a intrat în limbajul științific de specialitate în 1852 când chimistul englez Robert Agnus a utilizat pentru prima data acest termen. Din acel moment, ploaia acida a devenit o problema intens dezbătuta de specialiștii în protecția mediului dar și de alte persoane interesate.

Greu de observat în lipsa unor măsurători directe, ploaia acida ca fenomen a suscitat unele controverse științifice. Unii oameni de știința au susținut ca activitatea umana este în principal responsabila de acidifierea apelor de precipitație în timp ce alții considerau ca fenomenul este datorat în egala măsura unor cauze naturale. Studii relativ recente au dovedit ca principala cauza a producerii ploii acide o constituie concentrația crescuta în atmosfera a dioxidului de sulf și oxizilor de azot. Aceste substanțe sunt eliberate în atmosfera în mod cert ca urmare a unor procese industriale. De aceea zonele cele mai afectate de ploaia acida se afla pe teritoriul celor mai industrializate națiuni din Europa și Statele Unite ale Americii.

Cea mai mare parte a cantității de dioxid de sulf din atmosfera provine din arderea combustibililor fosili și în special a cărbunilor. Se considera ca circa 100 de milioane de tone de dioxid de sulf provin din arderea cărbunilor, ceea ce înseamnă aproximativ 70% din emisia totala la nivel global. în 1975 se estima ca după 2000 cantitatea de SO2 evacuata ar putea creste la aproximativ 300 milioane tone. Se pare insa ca reducerea arderii cărbunilor și utilizarea mai accentuata a combustibililor lichizi sau gazelor a redus aceasta creștere.

Aciditatea precipitațiilor rezulta din combinarea dioxidului de sulf în atmosfera umeda și prezenta oxigenului în sulfit și în cele din urma în acid sulfuros care în reactie cu alte substante atmosferice determina aparitia sulfatilor substante cu caracter de asemenea acid.

Precipitatiile acide pot avea efecte complexe la nivelul ecosistemului. Nu toate aceste efecte au fost investigate, dar s-a dovedit totusi ca în general ele se refera la scaderea pH-ului apei și solului, afectand mai intai platele și animalele foarte sensibile la aciditate crescuta sau la prezenta compusilor sulfului.

De-a lungul anilor, specialistii și oamenii de stiinta au observat ca unele paduri cresc mai incet fara sa cunoasca foarte bine de ce are loc acest fenomen. S-a remarcat ca în aceste paduri arborii cresc mai incet iar frunzele pomilor se ingalbenesc frecvent și cad, iar uneori pe intregi zone impadurite copacii mor, aparent, fara un motiv.

Efectul ploii acide nu este în mod normal foarte direct. Ceea ce se întâmpla este mai întâi legat de slăbirea rezistentei plantelor, prin degradarea frunzelor, limitarea cantităților de nutrienți sau expunerea la acțiunea treptata unor substanțe toxice existente în sol. De asemenea, ploaia acida poate provoca, prin diverse reacții chimice la nivelul solului, eliberarea din compușii insolubili a unor elemente chimice toxice pentru plante cum este aluminiul. Aceasta combinație de fenomene care presupun pierderea de nutrienti din sol și creșterea toxicității datorate aluminiului poate fi unul din mecanismele cele mai importante prin care ploaia acida degradează pădurile.

2.4. TEHNICI DE DETERMINARE A UNOR COMPUȘI AI ALUMINIULUI

2.4.1. Identificarea aluminiului în probele de apă potabilă

Metoda 1. Poate fi prezent în concentrații foarte mici în unele ape naturale. De interes este determinarea aluminiului în cazul apelor tratate cu sulfat de aluminiu pentru depunerea suspensiilor.

Identificarea prezentei aluminiului se poate face pe baza reacției de culoare cu morina. Aluminiul dă cu morina un compus ce are o fluorescenta verde.

Reactivi:

-acid acetic concentrat

-solutie alcoolica 0,005% de morina (pentahidroxiflanona)

La 29 ml apa de analizat se adaugă 3 picături acid acetic concentrat și 1 ml de soluție alcoolica 0,005%morina.In prezenta luminii apare o fluorescenta verde.

Metoda 2. Identificarea aluminiului (Metoda Atack)

Peste 5 mL din soluția ce se testează (acidă sau neutră) se adaugă 1 mL alizarină S (0,1 %) filtrată și apoi amoniac, până la apariția culorii purpurie. Se fierbe, se răcește și se acidifică cu acid acetic. Se observă apariția unui precipitat sau a unei colorații roșii.

2.4.2. Identificarea citratului și maleatului de aluminiului prin tehnici moderne (ES-MS , ES-MS-MS și ICP-EOS)

Un exemplu de astfel de analiză combinată de identificare a citratului de aluminiu și maleatului de aluminiu în soluții sintetice este prezentat în figurile 1 și 2 [29-33].

citrat de aluminiu

Analiza compușilor aluminiului în plantele de Sempervivum tectorum sap și Sansevieria trifasciata [31] a arătat că acești complecși prezenți în aceste eșantioane există sub forma LMM cu sarcină negativă.

Pe baza timpilor de retenție ai compușilor separati și analiza ES-MS s-a dovedit că predominante în probele analizate au fost citratul și malatul de Al. Analiza a fost de asemenea, efectuată varză chinezească (Brassica rapa L. ssp.. pekinensis) [32]. Rezultatele procedurilor de analiză combinate au demonstrat că Al3 + se găsește în seva tulpinei în proporție de 70% sub formă de malat de Al și 30% sub formă de citrat de Al.

Citratul de Al sau malatul de Al adăugate în soluția de nutrienți au fost transferate catre părțile superioare ale plantei, fără transformarea lor în alte forme chimice. Studiul privind asimilarea Al3 + la rădăcinile de varză chinezească (Brassica rapa L. ssp.. pekinensis) a fost, de asemenea, efectuat prin aplicarea aceleași metode analitice [43]. Spre deosebire de celelalte organe ale plantei , în rădăcini predomină citratul de aluminiu. Restul compușilor, care au fost adsorbiți pe coloanele cromatografice au fost cel mai probabil complecși ai aluminiului cu compuși fenolici.

a

b

Figura 1. Distribuția tipică a ionilor de Al3 +, citatului și maleatului de Aluminiu la pH 5.0 pe o coloana Mono S cation-exchange (a) și pe o coloana Mono S anionexchange (b) prin ICP-OES [41].

Figura 2. Spectrele de masă ES corespunzătoare pentru soluțiile sintetice de Al-citrat (a) și Al-malat (b) separate pe o coloana Mono S anionexchange [41].

CAPITOLUL 3. ALUMINIUL ÎN ALIMENTE

3.1. Aluminiul în vin și bere

Bentonita folosită în vinificație și în industria berii

Bentonita este o argilă coloidală și este format dintr-un amestec de silicați de aluminiu, oxizi de Ca, Mg, Fe și alcalii. Componentul principal este monomorilomitul, Al2O3 4SiO2 H2O [34].

Se prezintă sub formă de pulberi foarte fine, de culoare gri spre galben, verde sau roz, în funcție din ce oxizi este compus, astfel încât oxizii principali sunt dioxidul de siliciu, și oxidul de aluminiu. Se prezintă sub formă de pulberi solide și au o capacitate mare de a absoarbe apă, se umflă și își mărește de mai multe ori volumul, chiar și până de 10 ori.

DE INTRODUS STRUCTURA BENTONITEI

Suspensiile de bentonită sunt stabile atât în mediu bazic cât și cel acid, în aceasta din urmă mai pronunțat. Bentonita se folosește pentru limpezirea băuturilor alcoolice, în special al vinului și al berii.

Există trei tipuri de bentonită, și anume:

bentonita calcică naturală sau calciu – montmorillonit

bentonita sodică naturală sau sodiu – montmorillonit

bentonite activate de sodiu, sau montmorillonit activat de sodiu.

Obținerea bentonitei

Bentonita este obținută prin colectarea produsului brut sub formă de conglomerate, care trec mai departe spre purificare și mărunțire sub formă de granule sub diferite forme sau soluții diluate.

Figura 3. Schema unei instalații industriale de obținere a bentonitei

Bentonita folosită în vinificație

Este folosit datorită proprietății de a-și mări volumul aparent prin fixare, adsorbție de proteine și proprietatea de a flocula în prezența electrolițiior. Efectul de limpezire diferă de la un vin la altul, astfel încât putem spune că de obicei se limpezesc bine vinurile provenite de la struguri sănătoși, pogate în proteine, deoarece în floculele formate în urma coagulării bentonitei cu aceste proteine, se intercalează și alte particule, care de fapt sunt responsabile pentru tulburarea vinului. Nu se pot bentonita vinurile atacate de mucegaiuri sau putregaiuri. Acest efect de îndepărtarea proteinelor din vin este atât de importantă încât în tehnologiile moderne pentru acest scop se folosește numai bentonita.

Tratamentul cu bentonită asigură între-o anumită măsură asigurarea stabilității vinului prin eliminarea a 80% din microorganismele de producție.

Momentul adăugări soluției de bentonită este un parametru căreia trebuie acordat o atenție sporită. Tratamentul cu bentonită contribuie parțial la asigurarea stabilității biologice prin eliminarea microorganismelor din vin în proporție de peste 80% Momentul bentonizării e bine să fie ales cât mai aproape de momentul formării vinurilor și nu mai târziu. Aplicată la scurt timp după terminarea fermentației alcoolice, bentonizarea favorizează o bună evoluție a vinurilor, permițând totodată livrarea timpurie în consum. Administrarea bentonitei, în vinuri deja mature, e mai puțin recomandabilă, deoarece, pe de o parte bentonita modifică nefavorabil însușirile lor organoleptice, iar pe de alta, după bentonizare, vinurile păstrează mult timp o ușoară tulbureală, greu de înlăturat, chiar și

prin filtrare.

Bentonita poate fi încorporată în vin sub formă de praf, granule sau ca lapte de bentonita. Administrarea ca praf sau granule, adică sub formă de bentonită negonflată, se practică foarte rar, din cauză că rezultatele sunt modeste, iar consumul de energie este ridicat. Bentonita este unul dintre agenții de limpezire cei mai utilizați atât la scară industrială cât și pentru amatori.

Deși bentonita are o acțiune de limpezire relativă pentru vinurile dulci, totuși efectul bentonitei asupra viitorului vin este de neânlocuit. Se știe că vinul are în componența lui o serie de substanțe azotoase care servesc ca mediu nutritiv pentru bacterii și drojdii.

De asemenea, vinul are o serie de compuși pe bază de cupru dizolvați în vin. Dacă vom elimina o parte din aceste elemente vom evita o eventuală fermentare sau tulburare a vinului. Acest lucru îl realizam prin tratamentul cu bentonită. Un vin tratat cu bentonită va deveni un vin stabil și se va tulbura greu.

Pe plan internațional, tratamentul cu bentonită a vinului constituie o condiție de calitate riguros impusă. Se folosesc 30-120 g bentonită la 100 litri vin în funcție de felul vinului. Dacă vinul este sec se va folosi bentonită mai puțină; în cazul limpezirii vinurilor dulci se va folosi o cantitate mai mare de bentonită.

Aplicații în industria berii

Bentonita micșorează în mod semnificativ conținutul de azot coagulabil din bere, ca urmare producând deschiderea culorii berii. Acesta se realizează prin reducerea conținutului de antociani și prin diminuarea unor substanțe de origine amare din bere.

Berea tratată cu bentonită are o stabilitate redusă al spumei. Se folosesc doze mari de bentonită în cazul în care berea este stabilizată prin pasteurizare.

Timpul de contact depinde de sedimentarea bentonitei, care la o temperatură de 00C este de aproximativ 5-7 zile. O durată mai mică de 3 zile este insuficientă pentru adsorbția și sedimentarea tuturor particulelor nedorite, iar mi mult de 8 zile de bentonizare poate conduce la resolubilizarea unor particule reținute pe strat, sau în particule.

Granule de bentonită [35]

Reglementări și limite de utilizare în industria alimentară

În prezent, reglementările privind siguranța utilizării de aditivi alimentari sunt emise de Comunitatea Europeană. Analiză și evaluarea siguranței pentru consum este realizată de un grup de experți independenți reuniți în cadrul Comisiei Științifice pentru Produse Alimentare (Scientific Committee on Food) care raportează Comisiei Europene. Metodele de cercetare a aditivilor alimentari (raport al Organizației pentru Alimente și Agricultură (Food and Agriculture Organisation) și al Organizației Mondiale a Sănătății (World Health Organisation), 53/593-1974) constau în: studii la toxicitate acută; studii biochimice; studii de toxicitate pe termen scurt și lung; studii speciale ce cuprind investigații asupra reproducției, embriotoxicității, teratogenității, mutagenității și, în final, observații la om.

Bentonita este una aditiv autorizat în țara noastră, având următoarele limite de utilizare :

Dozele de bentonită în funcție de tipul de vin și gradul de tulburare:

pentru deburbarea mustului: 150-200g/hl

pentru stabilizarea vinului, extractive: 100-150 g/hl

pentru stabilizarea vinurilor semidulci, cu aciditate mică: 40-50 g/hl

pentru stabilizarea vinurilor seci, puternic acide: 12-30 g/hl.

În bere : 50-250g/hl.

3.2 Aluminiul în alimente

Oamenii de stiinta de la Autoritatea Europeana pentru Siguranta Alimentara (EFSA) au stabilit ca doza saptaminala permisa pentru aluminiu un miligram la kilogram din greutatea fiecarei persoane în parte. În Uniunea Europeana, aluminiul este gasit sub denumirea de E 173.

Aluminiul este prezent în alimente, în general în cantități mici. De atenționat este faptul că plantele medicinale acumulează cantități mai mari de aluminiu care pot fi eliberate prin frunzele lor în infuzii. Aluminiul mai poate fi introdus în hrană din caserole, vase pentru gătit și ambalaje.

Anumite alimente, ca produsele lactate, produsele cerealiere, deserturile și băuturile pot avea niveluri mai ridicate de aluminiu decât cele normale datorită utilizării aditivilor alimentare care conțin compuși ai aluminiului (de exemplu: fosfat de aluminiu și sodiu).

Aportul zilnic de aluminiu provenit din alimente se ridică în jur de 8 miligrame pentru un adult, anumite estimări indicând totuși niveluri mai ridicate. În ansamblu, aproape 95 la sută din aportul normal pentru un adult de aluminiu provine din alimente.

3.3 Aluminiul în apa potabilă

Uzinelor de tratare a apei de suprafața, utilizează sulfat de aluminiu pentru a elimina microorganismele nocive dar și pentru sedimentarea particulelor conținute de aceste ape și filtrarea ulterioară a acestora.

Pentru că sulfatul de aluminiu folosit în tratarea apei este eliminat în mare parte printr-un stadiu mai avansat al procedeului, concentrația de aluminiu a apei tratate este un pic mai ridicat decât în cea netratată.

Aportul zilnic de aluminiu din apa potabila nu depășește 5 la suta din aportul cotidian total al unui adult.

Cantitatea de aluminiu din apa îmbuteliată și cea de la robinet variază. În anumite tipuri de apă îmbuteliată se poate găsi aluminiu pentru că el este prezent în sursa de apă.

CAPITOLUL 4. ALUMINIUL ÎN ORGANISMUL UMAN

AICI POTI SA PUI CATEVA PAGINI CU METABOLISMUL ALUMINIULUI

4. 1. IMPLICAREA ALUMINIULUI ÎN BOLI ALE SISTEMULUI NERVOS (ENCEFALOPATIA)

Cercetări recente au arătat o corelație între aportul de aluminiu și encefalopatie (la persoanele aflate sub dializă). În ultimii ani, s-a încercat explicarea efectelor dăunătoare ale aluminiului asupra sănătății omului, și determinarea rolului aluminiului în maladiile Alzheimer, maladia Lou Gehrig și Parkinson , mai ales că până nu demult, aluminiul nu era considerat toxic pentru organismul uman.

Figura 3. Efectul aluminiului asupra sistemului neuronal

4.2. IMPLICAREA ALUMINIULUI ÎN MALADIA ALZHEIMER

Boala Alzheimer progresează în timp, dar rapiditatea agravării depinde de la o persoană la alta. Unele persoane pot avea manifestări minime până în fazele tardive ale bolii, alte persoane pierd capacitatea de a efectua activități zilnice deja într-o fază precoce a bolii. Nu există până în prezent posibilitatea unei vindecări. O persoană afectată de boala Alzheimer trăiește în medie 8 – 10 ani de la apariția primelor simptome, dacă nu intervin alte cauze intercurente de moarte [36].

Figura 4. Secțiune frontală prin două creiere (stânga: boală Alzheimer; dreapta: creier normal) [37]

Primele simptome care se recunosc la aceasta boala, și care indica începutul unei deteriorări mintale progresive, sunt pierderile de memorie, dezorientarea și depresia.

S-a indicat ca expunerea la aluminiu este o cauza posibila a maladiei Alzheimer, deoarece celulele creierului pacienților suferinzi de aceasta boala pot conține de 10 până la 30 de ori mai mult aluminiu decât media. Totuși, nu a fost stabilit daca acumularea de aluminiu este cauza sau rezultatul bolii. Mai multe studii asupra oamenilor au indicat un risc ușor crescut al maladiei sau al dementei conexe în colectivitatea în care apa potabila conține puternice concentrații de aluminiu.

Creierul este un organ foarte compartimentat excepțional sensibile la acumularea de erori metabolice. Boala Alzheimer (AD) este cea mai raspandita boala neurodegenerativă a vârstnicilor și se caracterizează prin specificitatea regională aberațiilor neuronale asociate cu funcții cognitive superioare.Aluminiu (Al) este metalul cel mai abundent neurotoxic pe pământ, pe scară largă biodisponibil pentru oameni și în mod repetat dovedit a acumula în AD sensibile focare neuronale. În ciuda acestui fapt, rolul de Al în AD a fost puternic disputat pe baza următoarelor revendicări: 1) biodisponibil Al nu poate intra creierul in cantitati suficiente pentru a provoca daune, 2) excesul de Al este excretat în mod eficient din organism, și 3) acumulare Al la nivelul neuronilor este o consecință, mai degrabă decât o cauză de pierdere neuronală.

 Cercetarile totuși, arată că:

1) cantități foarte mici de Al sunt necesare pentru a produce neurotoxicitate și acest criteriu este satisfăcută prin aportul alimentar Al,

2) Al sechestrează mecanisme de transport diferite obstacole cerebrale la traverse activ,

3) dobândirea incrementală de cantități mici de Al pe o durată de viață favorizează acumularea de selectiv în țesuturi cerebrale.

4) din 1911, dovezi experimentale au demonstrat în mod repetat că intoxicație cronică Al reproduce semnele distinctive neuropatologice ale AD. 

 Ipoteza că Al contribuie în mod semnificativ la AD este construit pe dovezi experimentale foarte solid și nu ar trebui să fie respinsă. Ar trebui luate măsuri imediate pentru a reduce expunerea umană la Al, care poate fi singurul factor agravant și mai pot fi evitate în legătură cu AD. Deși cauza bolii Alzheimer ( AD ) rămâne necunoscută exista dovezi ca implica aluminiu ca un factor de mediu toxic de o importanță considerabilă . Patru linii independente de dovezi – studii de laborator ale efectelor aluminiu intracerebrale asupraperformanței cognitive și memoria animalelor , studii biochimice , studii epidemiologice șiîncetinireaevoluțieibolii, cuutilizarea unui agent care elimină aluminiului dincorpul – acum suport. Conceptul că aluminiul este unul dintre factorii patogeni din AD . Dovezile justifică o atenție deosebită reducerii expunerii umane la aluminiu . Noi ipoteza ca un efort de sanatate publica pentru a limita ingestia umană din aluminiu ar reduce incidenta acestei boli cronice frecvente la persoanele în vârstă .

Cauza bolii Alzheimer (AD) rămâne necunoscută, dar ambele genetica si mediu de • factori tal par a fi importante. Mutație

pe cromozomul 211 • 02 mai reprezintă un număr mic de familii cu familială AD; Recent, două

familii de pacienți cu AD au dovedit a avea un punct de mutație în proteina precursoare de amiloid, o genă pe cromozomul 21.3 Această mutație determină o substituție de aminoacid de izoleucină pentru valină în domeniul transmembranar al J3-amyloidprecur proteina • sor la un loc doar doi aminoacizi de la J3-amyloidpeptide. Este încă incert dacă acest punct mutație "cauze" AD sau dacă Muta • rea este strâns legată de gena încă descoperite-responsabil pentru AD pe cromozomul 21. Cu toate acestea, legătura la cromozomul 21 nu are fost stabilit, iar forma genetica a bolii pare să implice mutații pe mai mult de un cromozom.

Mult mai comuna forma, sporadică de AD pare să fie legată de factorii de mediu neidentificați.

Chiar și în gemeni identici genetic nongenet- factorii ce par a fi importanti; într-un studiu de boala dezvoltat in doar 40% din perechi de gemeni. 4 Al • deși un virus sau scrapie-like agent infecțios a fost propus ca un agent patogen AD nu este transmisibil la alți oameni sau animale de laborator, și nici ADN viral, nici antigene virale au fost gasite reproductibil în țesuturile afectate de AD.

Aluminiu, o neurotoxina recunoscut pe scară largă, a fost gasit in concentratii crescute in toate tesuturile afectate AD , examinate prin metode suficient de sensibile și aplicate în mod corespunzător.

Cu toate acestea satisfacerea ideea, nu poate fi justificată în căutarea pentru un singur motiv. O abordare experimentală directă la măsurarea importanței aluminiu, sau orice altă etiologic postulat sau factor patogen, nu este posibil deoarece AD ​​se gaseste doar la om și nu pot fi reproduse exact în preparate de laborator.

Patru linii independente de probe implică rolul de aluminiu in AD:

(a) studii toxicologice și observațiile de laborator de invatare si memorie performanțele animalelor,

(b) un număr mare de modificări biochimice documentate la concentrații de aluminiu similare cu cele găsite în diferite compartimente subcelulare în creierul uman afectate de AD,

(c) dovada epidemiologică a incidenta crescuta a AD în legătură cu expunerea la aluminiu în apă

(d) încetinirea progresiei clinice de AD de un medicament care elimină selectiv aluminiu din organism băut.

Modificari neurochimie induse de Al

Aluminiu afectează multe procese chimice biochimice și neuronale de o importanță deosebită este observația că celulele de neuroblastom umane în cultură tratate cu doze mici de antigene produc aluminiu care reacționează cu un anticorp la un anormal fosforilat multiproteine ​​asociate cu crotubule cunoscut ca Tau găsite în AD. Anticorpul reacționează în mod specific cu incurcaturile AD neurofibrilare .

Deși aluminiu este un constituent comun al mediului care a biologic func • TION recunoscut nr. Aluminiu este absorbit în primul rând prin tractul gastro-intestinal, dar, probabil, de asemenea, prin epiteliul respirator și piele. Datele preliminare folosind spectrometrie de masă accelerator cu aluminiu legat la citrat indica faptul că la fel de mult ca 1% din aluminiu ingerată oral este absorbit în fluxul sanguin (aluminiu și fluorură, și probabil siliciu, sunt antagoniste în competiția pentru absorbția în intestin, mai fluorura sau siliciu în dieta, mai puțin aluminiu absorbit.

Aluminiu pare a fi transportat în ser și a efectuat în creier de mai multe proteine, care pot avea diferite afinități, determinate genetic pentru aluminiu. O speculație este faptul că variația individuală în suscepti bilitatea la concentrații crescute de aluminiu pot fi legate la proteinele responsabile de transportul în ser. O parte din aluminiu in ser este efectuată de proteine ​​cu greutate moleculară mare, inclusiv az-mac • roglobulin, imunoglobulină, hepatoglobin, trans- Ferrin și albumină. In plus, o proteină cu masa moleculara mica . Greutatea (de circa 18 kilodaltoni) care transporturile aluminiu a fost recent descoperit.

În lichidul cefalorahidian de cele mai multe aluminiu este legat de aceste proteine ​​.Greutate low-molecular nou identificate. Absorbția aluminiului prin creier este în prezent atribuită transferinei, iar cele mai mari densități de receptori de transferină sunt în regiuni ale creierului selectiv vulnerabil la AD 123 a indicat faptul că legarea de galiu, un analog de aluminiu, prin transferinei defect în AD.124 Astfel, un defect de transport ser ar putea contrib • bui la acumularea de aluminiu în AD creierului afectate.

Deși a fost recunoscut de mai multe ani că nivelurile semnificativ crescute serice de aluminiu (200) μ.glL care apar in insuficienta renala pot rezultat în demență dializă, Concentratii mult mai mici sunt acum recunoscute a fi asociate cu afectarea functiei cognitive. Psihomotorii per •

performanței de 27 de pacienti care primesc pe termen lung hemodi • ANALIZA care au avut doar un nivel moderat ridicat de aluminiu ser (medie 59 [în mod normal mai puțin de 10) μ.glL) a fost afectata, comparativ cu performanța de

subjects.125 de control potrivite într-un alt semn study126 de disfunctie neurologice și tulburari de memorie au avut loc la pacientii dializati care au avut labil alumi • num lansat de desferrioxamine, un agent chelator de aluminiu, în testele de provocare. Aceste observa • ții indică în plus faptul că, chiar cresteri moderate ale nivelului seric de aluminiu prezinta un risc de tulburari cognitive.

Formele organice și anorganice din aluminiu

Sunt toate formele de aluminiu la fel de toxice ? Este bine cunoscut faptul că mercurul organic , metil mercur , este mult mai toxic decât mercurul metalic . Același lucru este valabil și pentru aluminiu . Unele forme de aluminiu , cum ar fi hidroxidul de aluminiu , sunt slab absorbite dintractul gastro-intestinal , în timp ce anumiți liganzi organici ai aluminiului , cum ar fi citrat de aluminiu , trec foarte repede dinlanțul alimentar însânge .

Formele de aluminiu în apa de băut sunt de considerabile. importanță pentru studii epidemiologice. Acestea sunt incomplet studiate, precum și cele care ar putea fi factori de risc pentru AD nu au fost identificate. Driscoll și Letterman 145 studiat chimia și soarta aluminiu din apa pompată din lacul Ontario și tratate cu alaun de băut în Syracuse, NY. Ei au descoperit că 52% din alumi • num fost în formă de monomer alumino-HYDROX complecși • ide, 29% a fost asociat cu materie organică, 19% a fost într-un complex fluorură, și o cantitate mică a fost de particule. Relativă intestinal ab • sorbția de mamifere ale acestor forme organice și anorganice nu a fost studiată.

Recent, spectrele de rezonanță magnetică-aluminiu 27 de probe de sol au demonstrat prezența unor forme polinucleare aluminiu anorganice, care pot reprezenta până la 30% din aluminiu în water.146

Deoarece aceste forme polinucleare anorganice par a fi

De 10 ori mai toxic decât formele mononucleare în anumite plante și pești efecte lor toxice în

mamifere și oameni trebuie să fie investigate. Variație sezonieră considerabile a fost observată

în distribuția formelor de aluminiu in băut

apă. Prin urmare, este foarte important ca diferitele tipuri organice și anorganice din aluminiu fie corelat cu incidența AD în fiecare dintre studiil Progresiei clinice de AD, după îndepărtarea aluminiu creierului

O a patra linie de dovezi independente a testat ipoteza că, dacă aluminiul este un factor patogenic important în AD, îndepărtarea acestuia prin crearea unei ioni • agent de legare specific ar trebui să încetinească evoluția bolii. A 2-ani prospectiv studiu, simplu-orb clinic a fost realizat pentru a determina daca sus • menținut utilizarea desferrioxamine, un agent ion de metal trivalent obligatoriu, ar incetini progresia dementia.148 Un total de 48 de persoane care trăiesc la domiciliu cu probabila AD au fost repartizati aleatoriu la trei trata grupuri • ment: desferrioxamine, lecitină (în oral ho • doze meopathic de I g / d) si nici un tratament. Un test de performanță structurat de măsurare abilități zilnice a fost filmat in casa si a fost masura rezultatul pe perioada de 2 ani. Benzile au fost analizate la întâmplare de către evaluatori comportament instruiți orbi la scopul și protocolul studiului. Nu a fost nici o diferenta statistica in rata medie de scădere a performanței între grupul de lecitină și grupul nu-tratament. Totuși, atunci când datele din aceste două grupuri au fost combinate media

2 ani scădere grupul desferrioxamine fost de 25% din punctajul maxim, în comparație cu 57% în grupul fără tratament.

A-controlat cu placebo studiu multicentric, dublu-orb, trebuie acum efectuate pentru a confirma aceste rezultate. Cu toate acestea, pe baza unor dovezi actuale desferri • oxamine pare a incetini progresia AD. Aceste rezultate susțin ipoteza că aluminiul este un factor de mediu toxic semnificativ în patogeneza bolii.e epidemiologice analizate în acest articol și să fie luate în considerare în studii viitoare.

concluzii

Patru linii independente de probe susțin concluzia că aluminiul este un factor de risc important în AD: (a) expunere prelungită la urme de aluminiu induce deficite cognitive pe animale de laborator și oameni, (b) aluminiu acumulează în cel puțin patru site-uri din AD- tesutului cerebral afectat la concentrații cunoscute a afecta mai multe reactii biochimice, (c) șapte studii epidemiologice au dem • monstrat. o asociere intre AD si expunerea de aluminiu in apa si antiperspirante potabilă (niveluri ridicate de aluminiu în aer au fost găsite pentru a creste semnificativ riscul de defecte cognitive, dar o asociere între acest tip de expunere de aluminiu și AD nu a fost investigată) și (d) tratarea cu un ion metalic trivalent liant incetineste, dar nu arestează, cele Progres clinice • rârii de AD.

Recomandări

• Expunerea la om la aluminiu trebuie să fie limitată. După examinarea dovezile disponibile o persoană prudentă ar putea dori pentru a limita expunerea zilnică la aluminiu. În plus față de reducerea traumatism cranian, care este considerat a fi un factor de risc pentru AD, reducerea 149 expunerii aluminiu poate fi singura schimbare in stilul de viata care ofera speranta de a reduce incidenta AD. Din păcate, sursele de aluminiu sunt în mare parte necunoscute publicului. Precum și în mod natural în alimente și apă, aluminiu se adaugă apă, multe alimente procesate, cosmetice, pasta de dinti, antiperspirantele și adjuvanți în diferite preparate parenterale si alte farma • agenți ceuticã băut. Dovezile actuale sprijina ipoteza ca o reducere majoră în ingestia de aluminiu ar reduce semnificativ incidenta AD.

• Este nevoie de o acțiune politică publică. Nici un factor de risc, altele decât aluminiul care ar putea fi controlate printr-o acțiune publică pentru a reduce incidenta AD a fost încă identificat. Surse de sănătate publică infor mații • au obligația de a informa publicul cu privire la stadiul actual al cunoștințelor cu privire la relația dintre aluminiu și AD, astfel încât fiecare individ poate lua o decizie informată. Supli • țional factori patogeni importanți în AD vor fi • veni recunoscut ca cunoștințe creste despre aceasta boala.

• Conținutul de aluminiu ar trebui să fie listate pe ambalajele tuturor substanțelor comercializate de contact uman și ingestie, inclusiv alimentele procesate, apă potabilă, produse cosmetice, pasta de dinti si farmaceutice, re produse • tice.

• Municipal prelucrate de apă ar trebui să fie regulat •

ed astfel încât concentrația de aluminiu este mai mică

50 ug / l; obiectivul pe termen lung ar trebui să fie un Concentra •

TION de mai puțin de I 0 g / l.

• Un obiectiv pentru aportul zilnic de aluminiu din toate sursele de adulți ar trebui să fie de 3 mg sau mai puțin.

• Cercetari suplimentare ar trebui sa fie efectuate pentru a intelege pe deplin riscurile de sanatate de aluminiu.

4.3. IMPLICAREA ALUMINIULUI ÎN MALADIILE LOU GEHRIG ȘI PARKINSON

Aluminiul s-a asociat și altor boli serioase care afectează sistemul nervos, precum maladiile Lou Gehrig și Parkinson. Ca și în cazul maladiei Alzheimer, existenta unei asocieri, chiar daca aceasta s-a facut, nu este cunoscuta. O probabilitate crescuta a maladiilor este realizata la populația indigenă din Guam și Noua Zeelanda, sugerând o corelare intre aceste boli și condițiile mediului care există, mai ales nivelurile mari de aluminiu și cele mici de calciu și magneziu intilnite în sol și în alimente. La fel cum se intimpla și în cazul maladiei Alzheimer, unde persoanele bolnave au un grad ridicat de aluminiu în anumite portiuni ale creierului, chiar daca nu a fost demonstrat faptul ca prezenta lui provoaca aparitia maladiei.

CAPITOLUL 5. ALUMINIUL ÎN PRODUSELE FARMACEUTICE

CÂTEVA PAGINI; ÎN FUNCȚIE DE CE GĂSEȘTI (SI DACA GASESTI CEVA:

Folie din aluminiu pentru ambalare farmaceutice

Domenii de aplicare

Tablete

Push-prin blister

Formate la rece folie blister

Ambalaj bandă

Creme, fiole

Instrumente

Pansamente

Membrană de înaltă performanță pentru închideri farmaceutice

Oxid de aluminiu, de asemenea, cunoscut sub numele de alumină, este o pulbere albă cristalină, cu o formulă chimică de Al2O3. Oxid de aluminiu apare în natură ca diverse minerale, cum ar fi bauxită sau corindon. Oxid de aluminiu are multe utilizări în procesele de fabricație farmaceutice și industriale. Este folosit ca adsorbant, agent desiccating și catalizator, iar în fabricarea cimenturilor dentare. De asemenea, este disponibil în produsele de consum; de exemplu, ca un abraziv în pasta de dinți, ca aditiv alimentar agent de dispersie, și pentru utilizări în hemodializă.

Oxid de aluminiu nu este clasificat ca fiind un agent cancerigen uman, dar muncitorii cronic expuși la praf conținând aluminiu sau particule s-au dezvoltat reacții pulmonare severe, inclusiv fibroza, emfizem și pneumotorax. Efectele inhalare de expunere pe termen scurt poate provoca iritarea ochilor și a tractului respirator superior. Efectele inhalatorii pe termen lung ale expunerii pe termen lung poate afecta sistemul nervos central 

Medicamente de top conțin oxid de aluminiu

Pilula amprenta WATSON 853 a fost identificat ca Acetaminofenul și hidrocodonă bitartrat 325 mg / 10 mg .

Acetaminofenul / hidrocodonă este utilizat în tratamentul durerii de spate; durere; artrita reumatoida; tuse și face parte din clasa de droguri combinații analgezice narcotice. Risc nu poate fi exclusă în timpul sarcinii.Acetaminofen / hydrocodone 325 mg / 10 mg are un potential ridicat pentru abuz. Medicamentul are un uz medical acceptat în prezent în tratament în Statele Unite sau o utilizare medicală acceptată în prezent cu restricții severe. Abuzul de droguri poate duce la dependență psihică sau fizică severă.

Excipienti:sodiu croscarmeloză crospovidona , stearat de magneziu celuloză microcristalină povidonă amidon de porumb , oxid de Al

Pilula Amprenta b 973 2 0 a fost identificată ca Amfetamina și dextroamphetamine 20 mg .

Amfetamina / dextroamphetamine este utilizat în tratamentul ADHD; narcolepsie; oboseală și face parte din clasa de droguri stimulente ale SNC. Risc nu poate fi exclusă în timpul sarcinii

Excipienti: dioxid de siliciu ,amidon de porumb , stearat de magneziu, celuloză microcristalină ,sodiu, zaharină, oxid de aluminiu

Viagra 100 mg

Viagra este utilizat în tratamentul disfuncției erectile; disfuncție sexuală, SSRI indus și aparține agenților impotenta clasa de droguri. Nu există nici un risc dovedit la om în timpul sarcinii.

Excipienti

celuloza microcristalina ,fosfat de calciu dibazic anhidru ,croscarmeloză de sodiu ,stearat de magneziu ,dioxid de titan ,lactoză ,triacetin ,oxid de aluminiu

ABREVIERI

Ao – A ocric;

Bt – B textural;

El – E luvic;

Ea – E albic;

ES-MS – Electrospray Ionisation with Mass spectrometry;

ES-MS/MS – Electrospray Ionisation with Tandem Mass spectrometry;

ICP-OES – inductively coupled plasma optical emission spectrometry;

Bibliografie

M, Dupouey JL, Gégout JC, Guérlot F, King D, Landman G, Maitat O, Nicolaï M, Polliier B, Thimonier A, Acad CR (1999) Sci Agric Fr 84:75–94;

Lawrence GB, David MB (1997) Environ Sci Technol 31:825–830 ;

Poleo ABS (1995) Aquat Toxicol 31:347–356;

Bi S, Wang C, Cao Q, Zhang C (2004) Coord Chem Rev 248:441–455

Smith RW (1996) Coord Chem Rev 149:81–93

Martell AE, Hancock RD, Smith RW, Motekaitis RJ (1996) Coord Chem Rev 149:311–328

Guibaud G, Gauthier C, Ayele J (2000) Agronomie 20:577–590

Exley C, Schneider C, Doucet FJ (2002) Coord Chem Rev 228:127–135

Gensemer RW, Playle RC (1999) Crit Rew Envioron Sci Technol 29:315–450

Ma JF, Zheng SJ, Matsumoto H, Hiradate S (2000) Plant Cell Physiol 41:383–390

Mossor-Pietraszewska T (2001) Acta Biochim Polon 48:673–686

Hoekenga OA, Vision TJ, Shaff JE, Monforte AJ, Lee GP, Howell SH, Kochain LV (2003) Plant Physiol 132:936–948

Kochain LV (1995) Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 46:237–260

Corain B, Bombi GG, Trappo A, Perazzolo M, Zatta P (1996) Coord Chem Rev 149:11–22

D’Haese PC, De Broe ME (1994) In: Nicolini M, Zatta PF,Corain B (eds) Aluminium in chemistry biology and medicine:Recent insights in the monitoring, diagnosis and treatment ofaluminum-overload in dialysis patients, vol 2. Harwood, Switzerland; Life Chem Rep 11:215–224

Yokel RA (2004) In: Merian E, Anke M, Ihnat M, Stoeppler M (eds) Aluminium: elements and their compounds in the environment. Occurrence, analysis and biological relevance, vol. 2. Wiley-VCH, Weinheim, Germany pp 635–658

Jansson ET (2005) Medical Hypothesis 64:960–967

Murray, J.J. and Foy, C.D. – Differential tolerance of turfgrass cultivars to an acid soil high în exchangeable aluminum. Agronomy Journal 70, 769-774, 1978.

Poole, R. K., Waring, A. J. & Chance, B., Biochem. J. 184, 379-389, 1999.

Mocanu R. – Agrochimie, Ed. Universitaria, Craiova, 1991.

Nitu I., Rauta C., Dracea M. – Lucrari agropedoameliorative, Ed. Ceres, Bucuresti, 1990.

Rusu I., Munteanu V., Marghitas M. – Evolutia fertilitatii solurilor sub influenta masurilor agrochimice, buletinul USA Cluj-Napoca, 46, 53, 1992.

Maclod, L. B. and Jackson, L. P. -Aluminum tolerance of two barley varieties în nutrient solution, peat, and soil culture. -Agrun. J . 59, 359-363, 2007.

Barbat I., Calancea L. – Nutritia minerala a plantelor , Ed. Ceres, Bucuresti, 1970.

Hoa Le Van, Susumu Kuraishi, and Naoki Sakurai – Aluminum-lnduced Rapid Root lnhibition and Changes în Cell-Wall Components of Squash Seedlings, Plant Physiol. 106: 971-976, 1994.

Robert A. Beckman, Albert S. Mildvan, Lawrence A. Loeb – On the fidelity of DNA replication: aluminium mutagenesis în vitro, Biochemistry, 24 (21), 5810–5817, 1985.

Rhue DR, and CO Grogan. 1978. Screening corn for aluminum tolerance using different Ca and Mg concentrations. Agron. J. 69:775-760.

Rhue DR, CO Grogan, EW Stockmeyer, and HL Everett. 1985. Genetic control of aluminum tolerance în corn. Crop Sci. 18:1063-1067.

LIXANDRU, GH. și colab. – Agrochimie. Editura Didactică și Pedagogică, București: 213-226, 1991.

Bantan Polak T, Milačič R, Pihlar B, Mitrović B (2001) Phytochemisty 57:189–198;

Bantan Polak T, Milačič R, Mitrović B (2005) Anal Chim Acta 540:83–89;

Bantan T, Milačič R, Mitrović B (1999) Fresenius J Anal Chem 365:545–552

Bantan Polak T, Milačič R, Pihlar B, Mitrović B (2001) Phytochemisty 57:189–198

Bantan Polak T, Milačič R, Mitrović B (2005) Anal Chim Acta 540:83–89

http://www.goldstoneminerals.com/ocma-bentonite-powder.htm;

Gramu A. M., Șerban V. A., Nistor C. – Aluminiul – metalul viitorului, Simpozionul Național “Școala – moment zero pentru o societate a cunoașterii”, 30 2009;

K. Blennow, M. Leon & H. Zetterberg: Alzheimer's disease. The Lancet 2006, 368, pp. 387-403;

Alfred Pasicka, Science Photo Research, Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Köl);