جونار نوردبرج
الحدوث والاستخدامات
تم العثور على النيوبيوم (Nb) مع العناصر الأخرى بما في ذلك التيتانيوم (Ti) ، والزركونيوم (Zr) ، والتنغستن (W) ، والثوريوم (Th) واليورانيوم (U) في الخامات مثل التانتاليت كولمبيت ، فيرغسونيت ، سامارسكيت ، بيركلور ، كوبيت ولوباريت. توجد أكبر الرواسب في أستراليا ونيجيريا ، وخلال السنوات القليلة الماضية تم اكتشاف رواسب واسعة النطاق في أوغندا وكينيا وتنزانيا وكندا.
يستخدم النيوبيوم على نطاق واسع في صناعة الفراغ الكهربائي وأيضًا في تصنيع الأنودات والشبكات والمكثفات الإلكتروليتية والمعدلات. في الهندسة الكيميائية ، يستخدم النيوبيوم كمادة مقاومة للتآكل للمبادلات الحرارية ، والمرشحات ، والصمامات الإبرية وما إلى ذلك. أدوات القطع والمواد المغناطيسية عالية الجودة مصنوعة من سبائك النيوبيوم. تستخدم سبائك الفيرونيوبيوم في الأجهزة الحرارية النووية.
يتم استخدام النيوبيوم وسبائكه المقاومة للصهر في مجال تكنولوجيا الصواريخ ، وفي صناعة الطائرات الأسرع من الصوت ، ومعدات الطيران بين الكواكب والأقمار الصناعية. يستخدم النيوبيوم أيضًا في الجراحة.
المخاطر
أثناء تعدين وتركيز خام النيوبيوم ومعالجة المركز ، قد يتعرض العمال لمخاطر عامة ، مثل الغبار والأبخرة ، التي تعتبر نموذجية لهذه العمليات. في المناجم ، قد يتفاقم عمل الغبار بسبب التعرض للمواد المشعة مثل الثوريوم واليورانيوم.
سمية
يعتمد الكثير من المعلومات حول سلوك النيوبيوم في الجسم على دراسات زوج النظائر المشعة 95زر-95ملحوظة ، منتج انشطار نووي شائع. 95ملحوظة هي ابنة 95Zr. حققت إحدى الدراسات في حدوث السرطان بين عمال مناجم النيوبيوم المعرضين لبنات الرادون والثورون ووجدت ارتباطًا بين سرطان الرئة والإشعاع ألفا التراكمي.
أظهرت الحقن الوريدية وداخل الصفاق من النيوبيوم (المشع) ومركباته توزيعًا موحدًا إلى حد ما عبر الكائن الحي ، مع ميل إلى التراكم في الكبد والكلى والطحال ونخاع العظام. يمكن تسريع التخلص من النيوبيوم المشع من الكائن الحي بشكل ملحوظ عن طريق حقن جرعات كبيرة من نترات الزركونيوم. بعد الحقن داخل الصفاق من النيوبيوم المستقر في شكل نيوبات البوتاسيوم ، يتم تقليل LD50 بالنسبة للجرذان كان 86 إلى 92 مجم / كجم وللفئران 13 مجم / كجم. لا يتم امتصاص النيوبيوم المعدني من المعدة أو الأمعاء. ال LD50 كان من خماسي كلوريد النيوبيوم في هذه الأعضاء 940 مجم / كجم للفئران ، بينما كان الرقم المقابل لنيوبات البوتاسيوم 3,000 مجم / كجم. مركبات النيوبيوم التي يتم إعطاؤها عن طريق الوريد أو داخل الصفاق أو في نظام التشغيل تنتج تأثيرًا واضحًا بشكل خاص على الكلى. يمكن تخفيف هذا التأثير عن طريق الأدوية الوقائية بحمض الأسكوربيك. علاوة على ذلك ، يتسبب تناول خماسي كلوريد النيوبيوم عن طريق الفم في حدوث تهيج حاد في الأغشية المخاطية للمريء والمعدة وتغيرات في الكبد ؛ يؤدي التعرض المزمن لمدة 4 أشهر إلى تغيرات مؤقتة في الدم (زيادة عدد الكريات البيضاء ونقص البروثرومبين).
يتم الاحتفاظ بالنيوبيوم المستنشق في الرئة ، وهي العضو الحيوي للغبار. الاستنشاق اليومي لغبار نيتريد النيوبيوم بتركيز 40 ملغ / م3 من الهواء يؤدي في غضون بضعة أشهر إلى ظهور علامات التهاب الرئة (بينما لا توجد علامات ملحوظة للعمل السام): سماكة الحاجز بين السنخ ، وتطور كميات كبيرة من الألياف الكولاجينية في الأنسجة المحيطة بالقصبة وحول الأوعية الدموية ، وتقشر الظهارة القصبية. تحدث تغييرات مماثلة عند إعطاء غبار خامس أكسيد النيوبيوم داخل الرغامى ؛ في هذه الحالة يوجد الغبار حتى في الغدد الليمفاوية.
إجراءات السلامة والصحة
يجب التحكم بدقة في تركيزات الهباء الجوي لسبائك النيوبيوم والمركبات التي تحتوي على عناصر سامة مثل الفلور والمنغنيز والبريليوم. أثناء تعدين وتركيز خام النيوبيوم المحتوي على اليورانيوم والثوريوم ، يجب حماية العامل من النشاط الإشعاعي. يعد التصميم الهندسي المناسب بما في ذلك التهوية الكافية بالهواء النقي ضروريًا للتحكم في الغبار في هواء المناجم. عند استخلاص النيوبيوم النقي من مركباته عن طريق تعدين المساحيق ، يجب أن تبقى أماكن العمل خالية من غبار النيوبيوم والأبخرة ، ويجب حماية العمال من المواد الكيميائية مثل القلويات الكاوية والبنزين. بالإضافة إلى ذلك ، يوصى بإجراء فحوصات طبية منتظمة تشمل اختبارات وظائف الرئة.