El propósito y la importancia de la investigación del indio

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Descripción del problema:

El indio se utiliza principalmente como revestimiento o en aleación con otros metales para mejorar la resistencia a la corrosión. Excelente reflectividad y puede usarse para hacer espejos. Las aleaciones de indio se utilizan como barras de control de reactores; el indio y los compuestos de indio también tienen usos importantes en la tecnología de radio y semiconductores.

Hoy en día, el valor del indio es cada vez mayor, y la investigación sobre el indio es una necesidad del desarrollo industrial actual.

Los amigos que conocen el indio pueden hablar sobre el propósito y la importancia de la investigación actual sobre el indio, que no se trata solo de las propiedades del indio.

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Análisis:

El indio (In) es un elemento metálico raro, perteneciente al Grupo IIIA. Es un metal blando de color blanco plateado con número atómico 49, peso atómico 114,82 y en estado de fusión. punto 156,2°C El punto de ebullición es 2000℃, la densidad es 7,3 g/cm3 y pertenece a la misma familia que el talio. El indio metálico es dúctil y plástico y puede formar fácilmente una película de hidróxido en su superficie en aire húmedo. Puede vulcanizarse rápidamente con oxígeno cuando se calienta por encima del punto de fusión. El indio es fácilmente soluble en ácido nítrico, ácido clorhídrico y ácido sulfúrico, puede combinarse con bromo a temperatura ambiente y con yoduro cuando se calienta. Los compuestos de indio comunes incluyen principalmente sulfato de indio [en2 (SO4) 3], nitrato de indio [en (NO3) 3], cloruro de indio InCl3, óxido de indio In2O3, hidróxido de indio [en (OH) 3], fosfuro de indio InP, arseniuro de indio InAs. , etc. En los últimos años, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, el indio y sus compuestos se han utilizado ampliamente en la fabricación de diversas aleaciones, la síntesis de materiales semiconductores, la fabricación de detectores y osciladores de infrarrojos, así como en la radioterapia de tumores y Radionucleidos en la medicina clínica. Entre ellas, las aleaciones son las que tienen más tipos y las más utilizadas. Las aleaciones comunes incluyen aleaciones de plata, plomo e indio utilizadas en cojinetes de motores aeroespaciales; aleaciones de indio, cadmio y bismuto utilizadas como materiales absorbentes de neutrones en la industria de la energía atómica; aleaciones de indio y estaño utilizadas en materiales de sellado al vacío y adhesivos para vidrio y aleaciones de oro e indio; , cobre indio, plata indio y aleación de paladio indio [1] se utilizan para fabricar dentaduras postizas. Aunque el desarrollo y utilización del indio en mi país acaba de comenzar, la fundición y purificación del indio tiene una larga historia. Por lo tanto, la exposición ocupacional al indio y sus compuestos en mi país todavía está dominada por la industria de producción de indio. A medida que el nivel científico y tecnológico general de mi país continúe mejorando, el indio y sus compuestos continuarán desarrollándose y utilizándose, y las oportunidades de las personas de entrar en contacto con el indio aumentarán inevitablemente. La toxicidad del indio y sus compuestos también atraerá cada vez más. la atención de la gente. Este artículo presenta algunos resultados de investigaciones sobre la toxicidad del indio y sus compuestos en los últimos años.

1 Toxicocinética del indio y sus compuestos [1]

1.1 Absorción

A excepción del tricloruro de indio y el sulfato de indio, la mayoría de las sales de indio son muy raramente absorbidas. Por el tracto gastrointestinal, el trióxido de indio solo se absorbe entre un 0,2% y un 0,4% en ratas y perros. En ratas que fueron inhaladas o inyectadas por vía intratraqueal con sales de indio solubles, aproximadamente el 50% fue absorbido por los pulmones en dos semanas y el resto permaneció en los ganglios linfáticos del diafragma pulmonar, la tráquea y los bronquios durante dos meses.

1.2 Metabolismo

El indio absorbido en la sangre a través de varios canales puede combinarse con las proteínas plasmáticas (transferrina, α-globulina y albúmina) y ser transportado rápidamente a los tejidos blandos y a los huesos. El indio coloidal no se une a las proteínas plasmáticas, pero puede ser fagocitado por los leucocitos y entregado al sistema reticuloendotelial del hígado y del bazo. El indio que ingresa al cuerpo se acumula principalmente en los huesos; cuando se inyecta por vía subcutánea, la mayor parte puede acumularse en la piel y los músculos cuando se inyecta por vía intraperitoneal, la mayor parte puede acumularse en el mesenterio y el hígado y luego transferirse al bazo; , riñones y huesos.

1.3 Excreción

El indio que ingresa al cuerpo se excreta principalmente a través de la orina y las heces. Su proceso de excreción a través de la orina se puede dividir en dos períodos (ingresa al cuerpo a través de varios canales), hay. un período de excreción rápida de aproximadamente 20 días, seguido de un período de excreción lenta más largo, que puede durar varios meses o años.

Toxicidad del indio y sus compuestos

2.1 Toxicidad aguda

Los diferentes compuestos de indio muestran diferente toxicidad aguda. Por ejemplo, la toxicidad aguda del indio coloidal y del hidróxido de indio es 40 veces mayor que la del indio iónico. La toxicidad aguda del indio varía según la ruta de exposición. Por ejemplo, los ratones a los que se les inyecta por vía subcutánea una dosis letal de 0,6 mg/kg de citrato de indio desarrollarán parálisis de las patas traseras, espasmos y luego asfixia en unos pocos días. La inyección intravenosa es cuatro veces más tóxica que la inyección subcutánea [1].

ODA K [2] dividió 344 ratas Fischer macho en cuatro grupos y les inyectó polvo de fosfuro de indio (InP) en la tráquea en dosis de 0, 1,2, 6,0 y 62 mg/kg respectivamente. El desempeño de las ratas se observó los días 1 y 8 después de la exposición. Los resultados mostraron que las actividades de la superóxido dismutasa (SOD) y la lactato deshidrogenasa (LDH) en el líquido broncoalveolar de rata (BALF) aumentaron con dosis crecientes, pero el número de células inflamatorias y proteínas totales (TP) en el líquido broncoalveolar no aumentaron. Muestra que los neutrófilos y los macrófagos alveolares reaccionan al fosfuro de indio, lo que indica que se encuentran en la etapa inicial de inflamación 1 día después de la exposición. Al octavo día después de la exposición, solo aumentaron los neutrófilos, linfocitos, proteínas totales, lactato deshidrogenasa, fosfolípidos totales y colesterol total en el líquido broncoalveolar del grupo de dosis de 62 mg/kg, y el examen patológico mostró desprendimiento en la cavidad alveolar epitelial. células y exudado amorfo. Los resultados mostraron que podría ocurrir neumonía aguda y daño a las células epiteliales en ratas inyectadas por vía intratraqueal con dosis altas (62 mg/kg) de fosfuro de indio durante 8 días, pero no hubo cambios en la neumonía con dosis bajas (menos de 6 mg/kg). .

Existen informes [1] de que las sales de indio tienen efectos tóxicos en el hígado, los riñones y el miocardio de los animales. Los animales con intoxicación aguda por sal de indio pueden tener congestión evidente, hemorragia y necrosis focal en el hígado; puede producirse hemorragia superficial y degeneración tubular renal y necrosis en los riñones y puede producirse una degeneración leve del músculo estriado en el miocardio.

Para comprobar si las dentaduras postizas fabricadas con diversas aleaciones que contienen indio tienen efectos tóxicos sobre el tejido gingival, Lijima S [3] inyectó polvo de indio puro y otros siete metales puros en el tejido gingival de ratas, y luego. observar cambios histopatológicos. Los resultados mostraron que el polvo de indio puro era ligeramente citotóxico para las ratas.

Para estudiar la citotoxicidad del indio y la aleación de mercurio-indio, Nakajima et al. [4] utilizaron mercurio puro y una aleación líquida de mercurio-indio que contenía 5%, 20% y 50% de indio para cultivar. medio de cultivo celular 0 ~ 8 h, 8 ~ 48 h y 48 ~ 72 h, y luego se puso en contacto con fibroblastos de ratón durante 24 h para probar su citotoxicidad. El grupo de control utilizó politetrafluoroetileno. Los resultados experimentales fueron analizados estadísticamente y comparados mediante análisis de varianza y prueba T (α=0,05). Los resultados mostraron que la citotoxicidad del grupo de aleación que contenía 20% de indio fue menor que la de otros grupos a las 0 ~ 8 h y 8 ~ 48 h, con significación estadística (P <0,05), pero no hubo diferencias significativas en comparación. con el grupo de control. La actividad de otros grupos de aleaciones disminuyó ligeramente en comparación con el grupo de control. Durante el período de cultivo de 48 a 72 h, básicamente no hubo diferencias entre cada grupo de aleación y el grupo de control.

También se ha informado de la toxicidad del indio y sus compuestos en la piel [1]. La aplicación de indio metálico y polvo de indio sobre la piel no tiene ningún efecto * * *. El cloruro de indio y el sulfato de indio al 5% no causarán daños locales ni reacciones sistémicas cuando se apliquen sobre la piel, pero el cianuro de indio es altamente tóxico cuando se aplica sobre la piel.

2.2 Toxicidad crónica

Cuando a las ratas se les administró por vía oral 25 ~ 30 mg/día de sulfato de indio [1], los efectos tóxicos no aparecieron hasta el día 27. Sólo el día 72. , el peso corporal de la rata disminuyó ligeramente, el pelo se volvió inactivo y áspero y no se encontraron cambios patológicos en la autopsia. La inhalación de polvo de trióxido de indio (In2O3) insoluble (0,5 micrones) en ratas durante 3 meses provocó una reacción inflamatoria atípica en los pulmones, acompañada de una proteinosis alveolar extensa, pero no se encontró fibrosis. Tanaka et al. [5] administraron 7,5 mg de arseniuro de indio (InAs) y fosfuro de indio (InP) mediante inyección intratraqueal a hámsteres dorados sirios machos durante 65.438+05 semanas, mientras que al grupo de control se le administró líquido tampón de fosfato. Durante todo el período de supervivencia de los hámsteres, el crecimiento de peso de los hámsteres del grupo de arseniuro de indio fue significativamente más lento que el del grupo de control, y la diferencia fue estadísticamente significativa. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el aumento de peso entre el grupo de fosfuro de indio y el grupo de control. El examen patológico encontró que los pulmones de los hámsteres del grupo de arseniuro de indio y del grupo de fosfuro de indio tenían deposición de proteínas, proliferación de células alveolares y bronquiales, neumonía, enfisema y esclerosis del tejido pulmonar, y la tasa de incidencia fue significativamente mayor que la del grupo de control. Los resultados de este estudio muestran que el arseniuro de indio y el fosfuro de indio pueden causar daños graves al tejido pulmonar del hámster.

La intoxicación crónica por sal de indio puede tener efectos tóxicos en los riñones y provocar necrosis tubular renal. Las sales de indio causan daños crónicos al hígado, el bazo, las glándulas suprarrenales y el corazón, y provocan cambios inflamatorios crónicos. Aoki et al. [6] estudiaron la toxicidad de la síntesis de proteínas del cloruro de indio. Los resultados mostraron que cuando la concentración de cloruro de indio era solo inferior a 300 μ mol/L, la síntesis de proteínas de las células del túbulo proximal renal de rata no cambiaba.

Hasta el momento, no hay informes de intoxicación crónica causada por exposición ocupacional al indio, lo que puede estar relacionado con la falta de comprensión de la toxicidad del indio por parte de las personas. Se realizó un examen físico completo a un grupo de trabajadores que habían trabajado en operaciones de indio durante tres años y no se encontraron anomalías. Un grupo de trabajadores que han estado involucrados en la investigación del indio durante más de diez años no mostraron cambios anormales en la función hepática ni en las pruebas de orina de rutina. Los trabajadores que reciclan indio en las fundiciones sufrieron debilidad general y dolor en las articulaciones, pero no se sabe con certeza si está relacionado con la exposición al indio [1].

2.3 Toxicidad para la reproducción

En la actualidad, existen relativamente muchos informes sobre la toxicidad para la reproducción del indio y sus compuestos. Estos resultados indican que el indio y sus compuestos son tóxicos para la reproducción.

Gilani et al. [7] inyectaron solución de sal de indio en el saco aéreo de embriones de pollo (0,1 ml/huevo el segundo día de incubación) y al grupo de control se le administró solución salina fisiológica (0,1 ml/huevo). huevo). Los resultados experimentales muestran que el indio es embriotóxico y puede causar un tamaño anormal del embrión, deformidad de las extremidades cortas, curvatura del cuello, hemorragia de embriones de pollo, entropión y microftalmia. La LD50 del indio para embriones de pollo es de 38 mg/huevo. Su embriotoxicidad es mayor que la del molibdeno, el manganeso y el hierro, pero menor que la del cadmio, el arsénico, el cobalto y el cobre.

Raodv [8] estudió los efectos biológicos de fármacos que contienen indio radiactivo, como el citrato de indio (111In), en testículos de ratón. Los resultados muestran que estos medicamentos etiquetados que contienen indio pueden reducir significativamente * * *. En el cuerpo, la radiotoxicidad del indio es mucho mayor que la de otras toxicidades. Nakajima et al. [9] estudiaron los efectos tóxicos del indio en embriones de rata basándose en la cinética de toxicidad del indio. Expusieron ratas preñadas de 9,5 días a cloruro de indio (InCl3) y limitaron la concentración de exposición a 25 según la longitud del embrión. desarrollo ~50μmol/L. Los resultados experimentales muestran que la concentración de exposición es más importante que el tiempo de exposición. La toxicidad reproductiva del indio afecta directamente al embrión o al saco vitelino, y los investigadores creen que la débil toxicidad reproductiva se debe a la concentración reducida de indio cuando llega al embrión.

Chapin et al. [10] administraron 250 mg/kg de cloruro de indio (InCl3) por vía oral a ratones suizos. Los resultados mostraron que no hubo cambios en el sistema reproductivo ni en el hígado de los ratones macho, y la disminución en la concentración de N-hexanoilglucosamina podría indicar que los riñones de los ratones estaban afectados. Aunque la capacidad de las ratonas para quedar embarazadas no se vio afectada, el desarrollo embrionario de las hembras se vio afectado negativamente. A medida que aumenta el peso corporal materno, aumenta la tasa de mortalidad embrionaria intrauterina de los ratones, es decir, la tasa de malformación embrionaria no aumenta, pero sí aumenta la tasa de mortalidad embrionaria, lo que no afecta el aumento del peso corporal materno. Los experimentos de toxicidad in vitro también muestran que la toxicidad reproductiva de las dosis bajas de indio conduce directamente a un aumento de la mortalidad embrionaria, y también se pueden detectar niveles bajos de indio en embriones, con niveles más altos que los del hígado materno.

En resumen, existen pocos estudios sobre la toxicidad del indio y sus compuestos en el país y en el extranjero. La investigación nacional en esta área aún está en blanco, sin métodos de seguimiento ni normas sanitarias nacionales. En el extranjero, sólo Estados Unidos y el Reino Unido han publicado un límite de exposición ocupacional de 0,1 mg/m3 al indio [11]. La norma de plomo en estos dos países es 0,1,5 mg/m3. Muestra que no se puede subestimar la toxicidad del indio y que se debe fortalecer continuamente la investigación para proporcionar una base científica para proteger la salud de los trabajadores que trabajan con indio.