جونار نوردبرج
الحدوث والاستخدامات
الباريوم (Ba) وفير في الطبيعة ويشكل حوالي 0.04٪ من القشرة الأرضية. المصادر الرئيسية هي معادن الباريت (كبريتات الباريوم ، BaSO4) ويذريت (كربونات الباريوم ، باكو3). يتم إنتاج معدن الباريوم بكميات محدودة فقط ، عن طريق تقليل أكسيد الباريوم من الألومنيوم في معوجة.
الباريوم يستخدم على نطاق واسع في صناعة السبائك لأجزاء الباريوم من النيكل الموجودة في معدات الإشعال للسيارات وفي صناعة الزجاج والسيراميك وأنابيب الصور التلفزيونية. الباريت (باسو4)، أو كبريتات الباريوم، يستخدم بشكل أساسي في تصنيع الليثوبون ، مسحوق أبيض يحتوي على 20٪ كبريتات الباريوم ، 30٪ كبريتيد الزنك وأقل من 8٪ أكسيد الزنك. يستخدم Lithopone على نطاق واسع كصبغة في الدهانات البيضاء. كبريتات الباريوم المترسبة كيميائيا -بلانك فيكس- يستخدم في الدهانات عالية الجودة وفي أعمال التشخيص بالأشعة السينية وفي صناعات الزجاج والورق. كما يستخدم في صناعة ورق التصوير والعاج الصناعي والسلوفان. يستخدم الباريت الخام كطين متغير الانسيابية في حفر آبار النفط.
هيدروكسيد الباريوم (با (أوه)2) موجود في مواد التشحيم ومبيدات الآفات وصناعة السكر ومثبطات التآكل وسوائل الحفر وملينات المياه. كما أنها تستخدم في صناعة الزجاج ، وفلكنة المطاط الصناعي ، وتكرير الزيوت الحيوانية والنباتية ، وطلاء اللوحات الجدارية. كربونات الباريوم (باك3) يتم الحصول عليها على شكل راسب من الباريت وتستخدم في صناعة الطوب والسيراميك والطلاء والمطاط وحفر آبار النفط والصناعات الورقية. كما تستخدم في المينا وبدائل الرخام والزجاج البصري والأقطاب الكهربائية.
أكسيد الباريوم (BaO) عبارة عن مسحوق قلوي أبيض يستخدم لتجفيف الغازات والمذيبات. عند درجة حرارة 450 درجة مئوية ، تتحد مع الأكسجين لإنتاجها بيروكسيد الباريوم (باو2) ، عامل مؤكسد في التركيب العضوي ومادة مبيضة للمواد الحيوانية والألياف النباتية. بيروكسيد الباريوم يستخدم في صناعة النسيج للصباغة والطباعة ، في مسحوق الألمنيوم للحام وفي الألعاب النارية.
كلوريد الباريوم (بكالوريوس2) يتم الحصول عليه عن طريق تحميص الباريت بالفحم وكلوريد الكالسيوم ، ويستخدم في صناعة الأصباغ وبحيرات الألوان والزجاج ، وكمادة أساسية للأصباغ الحمضية. كما أنه مفيد في ترجيح وصبغ الأقمشة النسيجية وفي تكرير الألمنيوم. كلوريد الباريوم مبيد حشري ، مركب يضاف إلى الغلايات لتليين المياه ، وعامل دباغة وتشطيب للجلود. نترات الباريوم (با (لا3)2) في صناعة الألعاب النارية والصناعات الإلكترونية.
المخاطر
معدن الباريوم له استخدام محدود فقط ويمثل خطر الانفجار. مركبات الباريوم القابلة للذوبان (كلوريد ، نترات ، هيدروكسيد) شديدة السمية ؛ قد يؤدي استنشاق المركبات غير القابلة للذوبان (الكبريتات) إلى حدوث التهاب الرئة. قد تسبب العديد من المركبات ، بما في ذلك الكبريتيد والأكسيد والكربونات ، تهيجًا موضعيًا للعينين والأنف والحلق والجلد. بعض المركبات ، وخاصة البيروكسيد والنترات والكلورات ، تشكل مخاطر حريق في الاستخدام والتخزين.
سمية
عندما تدخل المركبات القابلة للذوبان عن طريق الفم فإنها شديدة السمية ، مع جرعة قاتلة من الكلوريد يعتقد أنها من 0.8 إلى 0.9 جم. ومع ذلك ، على الرغم من أن التسمم الناجم عن تناول هذه المركبات يحدث أحيانًا ، فقد تم الإبلاغ عن حالات قليلة جدًا من التسمم الصناعي. قد يحدث التسمم عندما يتعرض العمال لتركيزات غبار المركبات القابلة للذوبان في الغلاف الجوي مثل التي قد تحدث أثناء الطحن. تمارس هذه المركبات تأثيرًا منشطًا قويًا وطويل الأمد على جميع أشكال العضلات ، مما يزيد بشكل ملحوظ من الانقباض. في القلب ، قد يتبع الانقباضات غير المنتظمة رجفانًا ، وهناك دليل على عمل مضيق للشريان التاجي. تشمل التأثيرات الأخرى التمعج المعوي ، وانقباض الأوعية الدموية ، وتقلص المثانة وزيادة توتر العضلات الإرادي. لمركبات الباريوم أيضًا تأثيرات مهيجة على الأغشية المخاطية والعين.
لا يبدو أن كربونات الباريوم ، وهي مركب غير قابل للذوبان ، لها آثار مرضية من الاستنشاق ؛ ومع ذلك ، يمكن أن يسبب تسممًا حادًا من تناوله عن طريق الفم ، وفي الفئران يضعف وظيفة الغدد التناسلية للذكور والإناث ؛ يكون الجنين حساساً لكربونات الباريوم خلال النصف الأول من الحمل.
داء الرئة
تتميز كبريتات الباريوم بعدم قابليتها للذوبان الشديد ، وهي خاصية تجعلها غير سامة للإنسان. لهذا السبب وبسبب عتامة الإشعاع العالية ، تُستخدم كبريتات الباريوم كوسيط معتم في فحص الأشعة السينية للجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والبولي. كما أنه خامل في الرئة البشرية ، كما يتضح من افتقاره إلى الآثار الضارة بعد إدخاله المتعمد في الشعب الهوائية كوسيط تباين في تصوير القصبات والتعرض الصناعي لتركيزات عالية من الغبار الناعم.
ومع ذلك ، قد يؤدي الاستنشاق إلى ترسب في الرئتين بكميات كافية لإنتاج الباريت (التهاب رئوي حميد ، والذي يحدث بشكل أساسي في تعدين الباريت وطحنه وتعبئته ، ولكن تم الإبلاغ عنه في تصنيع الليثوبون). كانت أول حالة إصابة بالباريت مصحوبة بأعراض وإعاقة ، لكنها ارتبطت لاحقًا بأمراض رئوية أخرى. قارنت الدراسات اللاحقة الطبيعة غير المبهرة للصورة السريرية والغياب التام للأعراض والعلامات الجسدية غير الطبيعية مع التغيرات الملحوظة في الأشعة السينية ، والتي تُظهر عتامات عقيدية منتشرة في جميع أنحاء كلا الرئتين. تكون أوجه التعتيم منفصلة ولكن في بعض الأحيان تكون عديدة بحيث تتداخل وتبدو متكدسة. لم يتم الإبلاغ عن أي ظلال ضخمة. الميزة البارزة في الصور الشعاعية هي التعتيم الإشعاعي الملحوظ للعقيدات ، وهو أمر مفهوم في ضوء استخدام المادة كوسيط معتم للإشعاع. قد يختلف حجم العناصر الفردية بين 1 و 5 مم في القطر ، على الرغم من أن المتوسط يبلغ حوالي 3 مم أو أقل ، وقد تم وصف الشكل بشكل مختلف على أنه "دائري" و "شجيري". في بعض الحالات ، تم العثور على عدد من النقاط شديدة الكثافة تكمن في مصفوفة ذات كثافة أقل.
في سلسلة واحدة من الحالات ، تصل تركيزات الغبار إلى 11,000 جسيم / سم3 تم قياسها في مكان العمل ، وأظهر التحليل الكيميائي أن محتوى السيليكا الكلي يتراوح بين 0.07 و 1.96٪ ، والكوارتز غير قابل للاكتشاف عن طريق حيود الأشعة السينية. كان الرجال الذين تعرضوا لمدة تصل إلى 20 عامًا وأظهروا تغيرات في الأشعة السينية بدون أعراض ، وكان لديهم وظيفة رئة ممتازة وكانوا قادرين على القيام بعمل شاق. بعد سنوات من توقف التعرض ، تظهر فحوصات المتابعة مسحًا ملحوظًا لتشوهات الأشعة السينية.
تقارير نتائج ما بعد الوفاة في الباريت النقي غير موجودة عمليا. ومع ذلك ، قد يترافق الباريت مع السحار السيليسي في التعدين بسبب تلوث خام الباريت بالصخور السيليسية ، وفي الطحن ، إذا تم استخدام أحجار الرحى السيليسية.
إجراءات السلامة والصحة
يجب توفير الغسيل الكافي والمرافق الصحية الأخرى للعمال المعرضين لمركبات الباريوم السامة القابلة للذوبان ، ويجب تشجيع تدابير النظافة الشخصية الصارمة. يجب حظر التدخين واستهلاك الأطعمة والمشروبات في ورش العمل. يجب أن تكون أرضيات الورش مصنوعة من مواد مانعة للتسرب وغسلها بشكل متكرر. يجب تزويد الموظفين الذين يعملون في عمليات مثل ترشيح الباريت بحمض الكبريتيك بملابس مقاومة للأحماض وحماية مناسبة لليد والوجه. على الرغم من أن التهاب الباريت حميد ، إلا أنه لا يزال يتعين بذل الجهود لتقليل تركيزات غبار الباريت في الغلاف الجوي إلى الحد الأدنى. بالإضافة إلى ذلك ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لوجود السيليكا الحرة في الغبار المحمول جواً.