Metody i zastosowania badania metali ciężkich

Przemysły: chemiczny, farmaceutyczny i spożywczy nie mogłyby sprawnie funkcjonować i oferować swoich produktów, gdyby surowce nie były dokładnie sprawdzane pod względem jakości. Wszelkie zanieczyszczenia mogłyby przecież zmieniać właściwości wyrobów lub stanowić zagrożenie dla konsumentów. Dlatego bada się m.in. zawartość metali ciężkich. Czym są i dlaczego trzeba je sprawdzać?

Czym są metale ciężkie i jakie mają właściwości?

Pojęcie „metale ciężkie” nie jest precyzyjne i nawet w naukowym dyskursie istnieje wiele definicji odwołujących się do różnych aspektów: gęstości metalu, liczby atomowej pierwiastka czy toksyczności. W potocznym rozumieniu metale ciężkie to metale szkodliwe, choć to, oczywiście, duże uproszczenie. Które substancje zaliczamy do metali ciężkich? Na to pytanie odpowiada nasz specjalista:

Mówiąc „metale ciężkie”, mamy na myśli najczęściej takie, które są toksyczne dla człowieka albo środowiska naturalnego. Dlatego musimy kontrolować ich udział w przemyśle oraz ilość w produktach. Do takich metali zaliczamy np.: ołów, rtęć, kadm, nikiel, bizmut czy chrom. Warto wiedzieć, że do tej grupy nieco myląco zaliczono także półmetale i niemetale. Przykładami mogą tu być tellur i selen. 

W ciałach osób wystawionych na działanie metali ciężkich dochodzi do ich kumulacji. Gromadzą się one np. w kościach i nerkach, w postaci soli metali albo czystego pierwiastka. Wywołują ostre i przewlekłe zatrucia, nowotwory czy choroby układu nerwowego. Dlatego produkty, z którymi mamy styczność, powinny być w miarę możliwości pozbawione metali ciężkich, a osoby z nimi pracujące muszą przestrzegać środków ochrony zdrowia.

Jak i po co badamy metale ciężkie?

Metale ciężkie w niewielkich ilościach są potrzebne naszym organizmom. Stanowią też ważną część przemysłu. Nie można więc zupełnie się od nich odciąć, ale z drugiej strony trzeba obchodzić się z nimi bardzo ostrożnie. Stosuje się je w przemyśle: chemicznym, nawozowym, papierniczym, podczas produkcji tworzyw sztucznych, w elektrotechnice, rafineriach, elektrowniach, metalurgii, hutnictwie i innych. Dlatego tak ważne jest, aby surowce używane do produkcji oraz jej efekty były dokładnie przebadane pod kątem zawartości metali ciężkich. Oznaczaniem ilości metali ciężkich w substancjach zajmują się laboratoria badawcze współpracujące z firmami z różnych gałęzi przemysłu. Do metod analizy można zaliczyć np. spektrofotometrię, która określa skład na podstawie tego, jak badany materiał przepuszcza lub odbija światło o określonej częstotliwości fali. Inną techniką jest chromatografia, która służy do określania składu mieszanin w oparciu o to, jak odbarwia się złoże, przez które przepuszcza się badaną substancję.