Avvelenamento da tallio

8 12 2017

     Nel post “Una regione molto pericolosa” ho già accennato al pericolo di alcuni elementi chimici, tra cui il tallio. Ma il recentissimo, grave fatto di cronaca che ha interessato la Brianza mi induce a ritornare su quest’elemento.

Di questo episodio colpiscono la lunga premeditazione per gli omicidi aggravati dal vincolo di parentela, la spregiudicatezza, le conoscenze sulla pericolosità del tallio e la facilità con cui è stato acquistato.

     Come ho già scritto alcuni anni fa, la pericolosità del tallio (simbolo Tl, scoperto da William Crookes nel 1865, famoso soprattutto per il suo “tubo”) è ancora più elevata rispetto a quella del cadmio. Il tallio infatti si può presentare come ione monovalente (Tl+) o trivalente (Tl3+). Nel primo caso, nel nostro organismo viene confuso facilmente con il potassio (K+), nel secondo caso con altri cationi ed entra facilmente nei processi biochimici cellulari. Ad esempio il tallio interferisce pesantemente, creando gravi danni, con la “pompa sodio-potassio” e con i legami tra gli amminoacidi che formano le strutture secondarie, terziarie e quaternarie delle proteine. Contrariamente al cadmio che esercita la sua azione prevalentemente sulle ossa, il tallio agisce sull’intero organismo, senza alcuna predilezione tra i vari sistemi di organi. Per i loro effetti mortali anche in piccole quantità e per la difficoltà nel diagnosticarli, tallio e polonio sono considerati i “veleni delle spie”. Gli usi prevalenti del tallio riguardano il settore degli insetticidi e quello dei fuochi d’artificio ed essendo tossico non deve essere ingerito. Fino agli anni ’70 e ’80 del secolo scorso è stato utilizzato come veleno nelle esche per i roditori, poi vietato, prima negli Stati Uniti e successivamente in altri Paesi per diversi incidenti mortali per ingestione accidentale. Però esiste un antidoto per avvelenamenti non gravi, individuati per tempo: decontaminazione intestinale anche con lavanda gastrica e somministrazione del ferrocianuro ferrico (formula bruta: K4Fe(CN)6·3H2O) detto anche Blu di Prussia. (N.B.: Queste informazioni sono puramente didattiche e divulgative, pertanto non hanno alcun valore medico o farmacologico!

Per approfondire: Tavola periodica:Tallio. Da Messaggero Veneto: Veleno tallio.




William Crookes nella storia della Scienza

3 11 2013

     In un post precedente (Una regione molto pericolosa) ho citato William Crookes (1832 – 1919) per la sua scoperta del tallio nel 1865, ma il suo ruolo nella storia della Scienza, in particolare della fisica e della chimica è ben più importante. Perché? Soprattutto perché le sue ricerche e per gli strumenti realizzati che hanno fatto da apripista per gli studi di molti altri scienziati.  Meritano un cenno anche alcuni episodi della sua biografia. Primo di sedici figli di un sarto, frequentò le scuole primarie e a quindici anni venne ammesso al Reale Collegio di Chimica di Londra.       Mantenne la sua numerosa famiglia (ebbe a sua volta dieci figli) con la pubblicazione di un libro di successo sui diamanti e curando la redazione di un periodico sulla chimica: Chemical News. La scoperta del tallio e gli studi sul selenio gli valsero l’ammissione alla prestigiosa Royal Society di Londra. Dopo la scomparsa in mare di un suo fratello, si avvicinò allo spiritismo e questo lo isolò da altri scienziati dell’epoca, facendogli rischiare l’espulsione dalla Royal Society. Dopo alcuni anni si allontanò dall’ambiente dei medium e delle sette e, superato il periodo di “crisi”, effettuò numerose ricerche ed esperimenti, senza però lavorare mai nelle università.       Per i suoi lavori ricevette diversi riconoscimenti scientifici di prestigio (Royal Medal, Medaglia Davy, …) e nel 1897 venne nominato Sir. Divenne presidente della Royal Society nel 1913 e rimase in carica per due anni. Oltre ad essere stato il primo ad aver ipotizzato l’esistenza degli isotopi, progettò e realizzò diversi strumenti. In ambito scolastico e scientifico è conosciuto soprattutto per aver ideato i “tubi di Crookes”, tubi di vetro contenenti gas rarefatti  nei quali si studiavano gli effetti di scariche elettriche. All’interno di un tubo di Crookes vennero emessi raggi che si propagavano in linea retta. In questi tubi quindi furono scoperti e prodotti per la prima volta quelli che sarebbero stati chiamati  raggi catodici.

     Il tubo di Crookes fu lo strumento principale che aprì la strada all’individuazione delle particelle subatomiche e alla comprensione della struttura dell’atomo. Crookes però non riuscì a spiegare in modo plausibile perché nel tubo contenente gas rarefatto e che alle due estremità aveva due placche metalliche, se si collegavano le placche ad un circuito elettrico si produceva una scarica che si propagava da una placca all’altra.

     Nel 1897, utilizzando lo strumento di Crookes, Joseph John Thomson (1856-1940) dimostrò che i raggi catodici hanno carica negativa, si propagano in linea retta e vengono deflessi da campi elettrici e magnetici: era stato scoperto l’elettrone!

In quegli anni Thomson scoprì anche le caratteristiche dei protoni che erano stati osservati per la prima volta dal fisico tedesco Eugen Goldstein (1850-1930) qualche anno prima. 

     Anche Wilhelm Konrad Rontgen (1895-1923) lavorò con i tubi di Crookes cercando di capire la natura di certi “raggi invisibili” e nel 1895 pubblicò una memoria sulla scoperta dei raggi X.

     Ricordo agli studenti che i raggi catodici non sono altro che un flusso di elettroni. Il tubo di Crookes è stato il precursore del tubo catodico. Le proprietà dei raggi catodici sono state sfruttate anche per costruire televisori catodici, ormai sostituiti da quelli a schermo piatto.

L’immagine è tratta da: http://uv201.com/Misc_Pages/crookes_tube.htm

Puoi vedere la deviazione dei raggi catodici (elettroni) mediante il campo magnetico di una calamita. Da RAI Scienze, gli elettroni – cosa sono e come si misurano.

 




Una regione molto pericolosa

10 09 2013

     Non si tratta di una regione geografica ma di una zona particolare della tavola periodica degli elementi. In questo blog ho già scritto della pericolosità di mercurio (Il mercurio e il cappellaio matto, ), cesio (Cinghiali al cesio), polonio (Yasser Arafat avvelenato con il polonio?), uranio (Uranio killer e isotopi). Ma è un’intera zona del Sistema periodico ad essere caratterizzata da elementi pericolosi per la vita.

In questa regione, oltre al mercurio e al polonio si trovano arsenico, cadmio, tallio e piombo. Avendo già scritto di altri elementi, mi limito al cadmio e al tallio.

     Il cadmio (scoperto nel 1817 da Friedrich Strohmeyer, simbolo Cd) è posizionato appena sotto lo zinco, un elemento essenziale per la vita. Purtroppo, proprio per le notevoli somiglianze chimico-fisiche con lo zinco, il cadmio nel nostro corpo tende a confondersi con esso e danneggia i composti biologici a base di calcio e zolfo procurando seri problemi al sistema scheletrico. Come il mercurio sotto di lui, anche il cadmio è un elemento pesante che una volta entrato nell’organismo non viene più eliminato ma si accumula. Il caso di avvelenamento da cadmio più conosciuto è quello della miniera di Kamioka, in Giappone, nella prima metà del 1900. Dalla miniera si estraeva un minerale di zinco e cadmio che veniva trattato per ricavare lo zinco. Le acque reflue di questo trattamento contenevano cadmio e, reimmesse nel fiume, erano utilizzate per l’irrigazione dei campi. Il risultato fu un assorbimento massiccio di cadmio da parte delle piante e il suo successivo passaggio nel corpo degli animali e della popolazione della zona con lo sviluppo di svariate malattie e di una inspiegabile (per allora) fragilità ossea. Opportunamente utilizzato, oggi il cadmio è prezioso nell’industria elettronica per la produzione di leghe metalliche, materiali semiconduttori e nella produzione di batterie e pile ricaricabili.

     La pericolosità del tallio (simbolo Tl, scoperto da William Crookes nel 1865, famoso soprattutto per il suo “tubo”) è ancora più elevata rispetto a quella del cadmio. Il tallio infatti si può presentare come ione monovalente (Tl+) o trivalente (Tl3+). Nel primo caso, nel nostro organismo viene confuso facilmente con il potassio (K+), nel secondo caso con altri cationi ed entra facilmente nei processi biochimici cellulari. Ad esempio il tallio interferisce pesantemente, creando gravi danni, con la “pompa sodio-potassio” e con i legami tra gli amminoacidi che formano le strutture secondarie, terziarie e quaternarie delle proteine. Contrariamente al cadmio che esercita la sua azione prevalentemente sulle ossa, il tallio agisce sull’intero organismo, senza alcuna predilezione tra i vari sistemi di organi. Per i loro effetti mortali anche in piccole quantità e per la difficoltà nel diagnosticarli, tallio e polonio sono considerati “i veleni delle spie”.

Per saperne di più: http://it.wikipedia.org/wiki/Tallio