| L'acqua marina contiene in media da 1 a 10 ppt (una parte per mille miliardi) di stagno, l'acqua dei fiumi circa 6-40 ppb (parti per miliardo) e le cozze possono contenere fino a 160 ppb in massa asciutta. Dissolto in acqua lo stagno generalmente si trova in forma SnO(OH)3- e può essere trovato sia in composti mono-, di- e tri metile sia in acqua marina che in acqua dolce. Esso è parzialmente decomposto in composti volatili. In che forma ed in che modo lo stagno reagisce con l'acqua? In condizioni normali lo stagno è stabile in acqua. Quando entra in contatto con vapore di acqua calda avviene una reazione, e si formano ossido di stagno ed idrogeno: Sn + 2 H2O -> SnO2 + 2 H2 Alcuni composti dello stagno si idrolizzano in acqua. Esempi includono cloruro di stagno (IV), che forme il triossido se riscaldato. Solubilità di stagno e composti di stagno Lo stagno elementare non si dissolve in acqua in condizioni normali (temperatura 20°C e pressione di 1 bar). La maggior parte dei composti di stagno non si dissolvono in acqua comunque, esempi includono ossido di stagno (IV), idrossido di stagno (II), solfuro di stagno (IV) e tributile (TBT). Altri composti di stagno come cloruro di stagno (II) sono solubili in acqua. I composti di stagno sono relativamente poco solubili in acqua, ma possono essere assorbiti da sedimenti. Perchè lo stagno è presente in acqua? Un certo numero di minerali dello stagno si trovano in natura. Di essi solo la cassiterite prende parte ai processi commerciali. Il suo principale costituente l'ossido di stagno (IV) è solubile in acqua e quindi previene l'erosione. La quantità di stagno naturalmente presente in terreno ed in acqua è relativamente bassa. Il rilascio di stagno da processi antropogeni supera di 110 volte il rilascio dello stagno da processi geologici.
Lo stagno è usato come rivestimento protettivo su lattine di ferro per prevenire la corrosione. Questa proprietà è usata soprattutto nella produzione di lattine per la conservazione, e una quantità relativamente elevata di stagno può entrare nella catena alimentare da improprio lavaggio di lattine.
Composti comuni dello stagno come TBT sono usati come additivi per vernici antisporcamento, come preservative per scafi di navi. In forma di strato sottile possono fungere da rivestimento protettivo per su vetro e ceramica. Il cloruro di stagno (II) è un agente riducente a i solfuro di stagno (IV) serve da bronzatura di stagno per vernici. Il fluoruro di stagno (II) è aggiunto al dentifrico.
Composti di stagno organici sono usati come funghicidi, insetticidi, acaricidi e battericidi. In aggiunta, questo sono applicati come stabilizzatori di calore PVC e PCB.
Magneti superconduttori, blocchi cilindrici per motori e freni a tamburo contengono questo metallo. L'ossido TBT è usato per l'impregnamento della carta, come preservativo per il legno, e per la rimozione del fango da acqua reflua industriale. E' un costituente degli idranti per il fuoco, e dell'acqua reflua elettro-industriale. Quando le misure di sicurezza sono inadeguate, stagno e composti di stagno possono finire nell'ambiente.
Isotopi di stagno radioattivi sono usati nella fisica nucleare. Quali sono gli effetti dello stagno nell'ambiente? Lo stagno può essere un costituente della dieta di un certo numero di organismi. Questo può essere causato dalla sua presenza nella gastrina, un ormone di stomaco ed intestino.
Nel terreno normale asciugato dall'aria sono presenti circa 1-20 ppm di stagno, e le piante contengono 0,8 - 7 ppm in massa secca. Le piante assorbono rapidamente lo stagno, ma non lo utilizzano. Solitamente rimane entro le radici delle piante. Concentrazioni estreme di stagno sono superiori a 30 ppm. In alcuni suoli contaminati sono state trovate concentrazioni di stagno fino a 2.000 ppm. Circa 1-4 ppm do ossido di stagno (IV) si trovano naturalmente nella maggior parte dei terreni, ma in alcuni queste concentrazioni sono inferiori a 0.1 ppm.
La torba è un'eccezione, può contenere fino a 300 ppm di ossido di stagno (IV). A seguito di assunzione orale i composti di stagno possono essere possono essere tossici. Non è attualmente ancora noto esattamente quanto stagno contribuisca alla loro tossicità. Composti di stagno inorganici sono generalmente non tossici. La tossicità di altri composti di stagno varia fortemente. Composti di stagno organici sono tossici nei confronti di batteri e funghi, mentre non sono tossici nei confronti di animali ed esseri umani. La concentrazione ammissibile di questo composto nei terreno è pari a 50 ppm. Composti di stagno triorganico sono legati alla mitocondrina, e possono disturbare la fosforizzazione ossidativo. Fortunatamente, questi possono essere microbiologicamente decomposti nel terreno. Il valore LD50 per composti triorganici di stagno derivati sono tra 4 e 50.000 mg/kg per topi, a seconda dei composti reali.
TBT può causare maggiori danni ambientali. Questo composto è estremamente tossico, ma nonostante ciò è usato in vernici protettive per scafi di navi, a partire dal 1960. Nel 1980 qualcuno raggiunse la conclusione che il TBT causa alterazione del sesso in lumache acquatiche, che può portare a problemi riproduttivi. Questo avviene a concentrazioni superiori a 1 ppb in acqua, e spesso interessa il 90% della popolazione. Le specie in questione sono in pericolo di estinzione. La mortalità degli organismi marini aumenta quando TBT è presente. Le concentrazioni più estreme di TBT furono trovate in are costali ed in aree di caccia.
Esempi di tossicità sono: LD50 = 700 mg/kg per cloruro di stagno (III), LD50 = 2300 mg/kg per cloruro di stagno (IV) per topi a seguito di assunzione orale.
Lo stagno si trova in 10 isotopi stabili e 19 instabili. Lo stagno 113Sn è fortemente radiotossico. Quali sono gli effetti dello stagno in acqua? Il corpo umano contiene circa 0.2 ppm di stagno. Non esiste un'evidenza concreta che suggerisca la quantià di stagno necessaria nella dieta, ad eccezione del fatto che lo stagno è un costituente degli ormoni gastrici. Un certo numero di fonti letterarie menzionano che la mancanza di stagno può provocare perdita di capelli, anoressia ed acne.
La nostra assunzione quotidiana di stagno è di circa 0.3 mg, di cui 0.2 mg si trovano negli alimenti ed il resto è aggiunto dalla corrosione delle lattine di conservazione. Nel cibo sono tollerate concentrazioni di stagno pari a 200-300 ppm e si trovano concentrazioni fino a oltre 700 ppm. Le conseguenze di livelli tossici di stagno sono vomito e diarrea. Il 3% di scagno (II) ed l'1% di stagno (IV) che sono assorbita dal corpo, la maggior parte è espulso.
I piccoli importi finiscono nel fegato e nelle ossa. Lo stagno metallico è generalmente non tossico per gli esseri umani, anche in caso di assorbimento di piccole concentrazioni per un lungo periodo di tempo. Il composto di stagno naturale interessa raramente la salute umana. Alcuni composti di stagno hanno effetti negativi sulla salute. Ciò interessa principalmente i composti di stagno organici. Per esempio, l'ossido di TBT causa irritazioni cutanee, problemi di respirazione, vomito, emicranie ed disturbi facciali. Lo stagno tetra etile è assorbito velocemente da pelle e dalle membrane mucose, è stato trovato un gas nervino nelle prove sugli animali e può quindi essere tossico per gli esseri umani. L'idruro di stagno (IV) è un altro gas nervino tossico. Stagno trimetile e trietile sono leggermente tossici nei confronti degli esseri umani, mentre lo stagno tripentile è generalmente non tossico e quindi è usato come antiparassitario. Il suddetto TBT può causare disturbi ormonali negli esseri umani, che possono alla lunga provocare la sterilità. Quali tecnologie di depurazione possono essere usate per rimuovere lo stagno dall'acqua? Come gli altri metalli può essere rimosso tramite scambio ionico.
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