Luce solare e aumento dell'inquinamento da cadmio
Sebbene il cadmio sia considerato una probabile cancerogeno per l'uomo dalla agenzia nordamericana EPA (Environmental Protection Agency), esso viene ancora usato per donare ad alcune plastiche e ceramiche delle sfumature rosse, arancioni, o gialle. Questo avviene perché i pigmenti organici sono instabili alle alte temperature usate per produrre questi prodotti, e i pigmenti come il rosso cadmio sono considerati essere relativamente inerti nell'ambiente a causa della loro bassa solubilità in acqua, come riportato sui testi.
Quella credenza è stata messa da parte da un nuovo studio che mostra che alla luce del sole, un pigmento rosso cadmio disponibile commercialmente si dissolve rapidamente in acqua, rilasciando il metallo tossico (Environ. Sci. Technol. 2017, DOI: 10.1021/acs.est.7b00654).

Alcuni esperti hanno detto che le scoperte probabilmente non indicano un rischio addizionale per l'esposizione al cadmio in prodotti di consumo. Inoltre, lo studio suggerisce che il gettare il pigmento rosso cadmio nei corsi d'acqua potrebbe porre un rischio di contaminazione molto maggiore di quello che è stato in precedenza ritenuto.

Xiaolei Qu della Nanjing University ed i suoi colleghi stavano investigando le cause della contaminazione da cadmio in un terreno coltivato vicino al Lago Tai in Cina (spesso chiamato Lago Taihu). L'industria della ceramica più grande dell'area usa pigmenti a base di cadmio, così i ricercatori si domandarono se il pigmento potesse essere la fonte del cadmio nel suolo. Ma la presunta bassa stabilità del pigmento sembrava in disaccordo con questa idea.
Dal loro precedente lavoro in fotochimica, comunque, i ricercatori sapevano anche che la luce poteva reagire con i sali usati nel pigmento rosso cadmio—cadmio solfuro e cadmio seleniuro. Questi composti semiconduttori vennero una volta proposti per il loro uso nelle celle solari, ma furono respinti principalmente perché la luce ossidava i sali in presenza di ossigeno e acqua, generando ioni solfato e selenato. Per ragioni simili, i pigmenti a base di cadmio nei dipinti ad olio si sono scoloriti durante centinaia di anni, formando cadmio solfato idrato ed altri sali di cadmio (C&EN, February 1, 2016, page 32).
Qu e colleghi pensarono che se queste reazioni succedevano in un ambiente acquoso, le reazioni promosse dalla luce potevano rilasciare lo ione Cd2+, permettendo che si dissolvesse. Questa chimica potrebbe permettere ad ogni pigmento di essere rilasciato nei corsi d'acqua per finire poi nei suoli vicini. Così testarono un campione del pigmento da una fornitore commerciale in Cina.
Essi miscelarono il pigmento in polvere con una soluzione di sodio cloruro 1 mM, per simulare la forza ionica dell'acqua di un fiume, e incubarono i campioni in luce solare e oscurità simulate. Traciarono la concentrazione dello ione cadmio nell'acqua nel tempo tramite spettroscopia di assorbimento atomico. I ricercatori trovarono che l'83% del cadmio nel pigmento si era dissolto in acqua nelle condizioni di luce solare simulata in 24 ore, comparato con meno del 3% nell'oscurità. Miscelarono anche il pigmento con un campione di acqua di fiume e lo esposero alla luce del sole; qui, il 39% del cadmio era stato rilasciati nell'acqua in 4 ore.

La rapida dissoluzione del pigmento in questa condizioni è una scoperta importanti, secondo quanto riporta Keith Vorst della Iowa State University; è specialmente rilevante nei casi in cui il pigmento può essere gettato direttamente nell'ambiente.
Comunque, Vorst ed il suo collega Greg Curtzwiler, che studia i metalli pericolosi nelle plastiche e negli imballaggi destinati al consumo alla Iowa State’s Polymer and Food Protection Consortium, dicono che questo fenomeno sarebbe improbabile che aumenti la lisciviazione del cadmio da plastiche o cercamiche intatte colorate con questo pigmento, perché il pigmento è bloccato nello polimero o ceramica solido. Qu e colleghi stanno testando ora se il cadmio viene rilasciato da diversi prodotti di consumo quando esposto alla luce del sole. Lui dice che i regolatori dovrebbero prendere la fotochimica in considerazione quando gestiscono lo smaltimento di pigmento a base di cadmio ed il suo uso nei prodotti.

Negli U.S.A., i regolamento sul cadmio negli oggetti destinati al consumo variano a seconda del tipo di prodotto. L'agenzia FDA regola il quantitativo di cadmio che si liscivia da ceramiche importate o domestiche in acido acetico. Il modello noto come Model Toxics in Packaging Legislation, adottato da 19 stati U.S.A., proibisce l'uso intenzionale di cadmio, piombo, mercurio, e cromo esavalente negli imballaggi, e limita i quantitativi accidentali di questi metalli. Nei giocattori per bambini, il cadmio solubile nelle vernici e nelle coperture è limitato a 75 ppm. Nel 2010, diversi gruppi di consumatori e gruppi ambientali hanno creato una petizione per standard sul cadmio più duri dopo alcuni richiami ad alto profilo di prodotti per bambini contenenti l'elemento, ma la CPSC (Consumer Product Safety Commission) ha rigettato la petizione, argomentando che il corrente standard era adeguato.
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