63. Metalle: Chemische Eigenschaften und Toxizität
Kapitel-Editor: Gunnar Nordberg
Inhaltsverzeichnis
ALLGEMEINES PROFIL
DANKSAGUNG
Aluminium
Antimon
Arsen
Barium
Wismut
Cadmium
Chromium
Kupfer
Eisen
Gallium
Germanium
Indium
Iridium
Blei
Magnesium
Mangan
Metallcarbonyle (insbesondere Nickelcarbonyl)
Merkur
Molybdän
Nickel
Niob
Osmium
Palladium
Platin
Rhenium
Rhodium
Ruthenium
Selen
Silber
Tantalum
Tellur
Thallium
Zinn
Titan
Wolfram
Vanadium
Zink
Zirkonium und Hafnium
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INHALT
Kapitelredakteur Gunnar Nordberg
Dieses Kapitel enthält eine Reihe von kurzen Diskussionen über viele Metalle. Es enthält eine tabellarische Aufstellung der wichtigsten gesundheitlichen Auswirkungen, physikalischen Eigenschaften und physikalischen und chemischen Gefahren, die mit diesen Metallen und vielen ihrer Verbindungen verbunden sind (siehe Tabelle 1 und Tabelle 2). Nicht jedes Metall wird in diesem Kapitel behandelt. Kobalt und Beryllium kommen beispielsweise in dem Kapitel vor Atmungssystem. Andere Metalle werden ausführlicher in Artikeln besprochen, die Informationen über die Branchen enthalten, in denen sie vorherrschen. Die radioaktiven Elemente werden im Kapitel besprochen Strahlung, ionisierend.
Tabelle 1. Physikalische und chemische Gefahren
Chemischer Name CAS-Nummer |
Summenformel |
Physikalische und chemische Gefahren |
UN-Klassen-/Div/Hilfsrisiken |
Aluminiumchlorid 7446-70-0 |
HIER3 |
8 |
|
Aluminiumhydroxid 21645-51-2 |
AI(OH)3 |
|
|
Aluminiumnitrat 13473-90-0 |
Al2(Ich habe nicht3)3 |
5.1 |
|
Aluminiumphosphid 20859-73-8 |
AlP |
|
4.3 / 6.1 |
Diethylaluminiumchlorid 96-10-6 |
AlClC4H10 |
4.2 |
|
Ethylaluminiumdichlorid 563-43-9 |
AlCl2C2H5 |
4.2 |
|
Ethylaluminiumsesquichlorid 12075-68-2 |
Al2Cl3C6H15 |
4.2 |
|
Natriumaluminat 1302-42-7 |
|
8 |
|
Triethylaluminium 97-93-8 |
Alc6H15 |
4.2 |
|
Triisobutylaluminium 100-99-2 |
Alc12H27 |
4.2 |
|
Antimon 7440-36-0 |
Sb |
|
6.1 |
Antimonpentachlorid 7647-18-9 |
SbCl5 |
8 |
|
Antimonpentafluorid 7783-70-2 |
SbF5 |
3 / 6.1 |
|
Antimonkaliumtartrat 28300-74-5 |
Sb2K2C8H4O12 · 3H2O |
6.1 |
|
Antimontrichlorid 10025-91-9 |
SbCl3 |
8 |
|
Antimontrioxid 1309-64-4 |
Sb2O3 |
|
|
Stibine 7803-52-3 |
SbH3 |
|
2.3 / 2.1 |
Arsen 7440-38-2 |
As |
|
6.1 |
Arsensäure, Kupfersalz 10103-61-4 |
CuAsOH4 |
|
|
Arsensäure, Diammoniumsalz 7784-44-3 |
(NH4)2AsOH4 |
|
|
Arsensäure, Dinatriumsalz 7778-43-0 |
Na2AsOH4 |
|
|
Arsensäure, Magnesiumsalz 10103-50-1 |
MgxAso3H4 |
|
6.1 |
Arsensäure, Monokaliumsalz 7784-41-0 |
KAsO2H4 |
|
|
Arsenpentoxid 1303-28-2 |
As2O5 |
|
6.1 |
Arsentrioxid 1327-53-3 |
As2O3 |
|
6.1 |
Arsenige Säure, Kupfer(2+)-Salz (1:1) 10290-12-7 |
CuAsH3 |
|
6.1 |
Arsenige Säure, Blei(II)-Salz 10031-13-7 |
PbAs2O4 |
|
|
Arsenige Säure, Kaliumsalz 10124-50-2 |
(KH3)x Aso3 |
|
6.1 |
Arsentrichlorid 7784-34-1 |
AsCl3 |
|
6.1 |
Arsin 7784-42-1 |
Asche3 |
|
2.3 / 2.1 |
Calciumarsenat 7778-44-1 |
Ca3As2O8 |
|
6.1 |
Bleiarsenat 7784-40-9 |
PbAsO4H |
|
6.1 |
Methylarsonsäure 124-58-3 |
AsCH503 |
|
|
Natriumarsenat 10048-95-0 |
Na2Aso4H·7H2O |
|
6.1 |
Barium 7440-39-3 |
Ba |
|
4.3 |
Bariumcarbonat 513-77-9 |
BaCO3 |
6.1 |
|
Bariumchlorat 13477-00-4 |
Bacl2O6 |
|
5.1 / 6.1 |
Bariumchlorid 10361-37-2 |
Bacl2 |
|
6.1 |
Bariumchlorid, Dihydrat 10326-27-9 |
Bacl2· 2H20 |
|
6.1 |
Bariumchromat (VI) 10294-40-3 |
BaCrH2O4 |
6.1 |
|
Bariumhydroxid 17194-00-2 |
Ba (OH)2 |
6.1 |
|
Bariumnitrat 10022-31-8 |
BaNO3 |
5.1 / 6.1 |
|
Bariumoxid 1304-28-5 |
BaO |
|
6.1 |
Bariumperchlorat 13465-95-7 |
Bacl2O8 |
5.1 / 6.1 |
|
Bariumperoxid 1304-29-6 |
BaO2 |
|
5.1 / 6.1 |
Bariumsulfat 7727-43-7 |
BaSO4 |
|
6.1 |
Beryllium 7440-41-7 |
Be |
6.1 |
|
Berylliumoxid 1304-56-9 |
BeO |
6.1 |
|
Cadmium 7440-43-9 |
Cd |
|
|
Cadmiumacetat 543-90-8 |
CDC2H4O2)2 |
6.1 |
|
Cadmiumchlorid 10108-64-2 |
CdCl2 |
|
6.1 |
Cadmiumoxid 1306-19-0 |
CdO |
|
6.1 |
Cadmiumsulfat 10124-36-4 |
CdSO4 |
6.1 |
|
Cadmiumsulfid 1306-23-6 |
CdS |
|
6.1 |
Ammoniumdichromat(VI) 7789-09-5 |
(NH4)2Cr2H2O7 |
5.1 |
|
Chromsäure 7738-94-5 |
CrH2O4 |
8 |
|
Chrom 7440-47-3 |
Cr |
5.1 |
|
Chromtrioxid 1333-82-0 |
CrO3 |
5.1 |
|
Chromylchlorid 14977-61-8 |
CrO2Cl2 |
|
8 |
Kobalt 7440-48-4 |
Co |
|
|
Kobaltchlorid 7646-79-9 |
CoCl2 |
|
|
Kobalt(III)oxid 1308-04-9 |
Co2O3 |
|
|
Kobaltnaphthenat 61789-51-3 |
CoC22H20O4 |
|
|
Kupfer 7440-50-8 |
Cu |
|
|
Kupfer(I)oxid 1317-39-1 |
Cu2O |
|
|
Kupferacetat 142-71-2 |
CuC4H6O4 |
6.1 |
|
Kupferchlorid 7447-39-4 |
CuCl2 |
8 |
|
Kupferhydroxid 120427-59-2 |
Cu (OH)2 |
6.1 |
|
Naphthensäure, Cu-Salz 1338-02-9 |
|
||
Eisenchlorid 7705-08-0 |
FeCl3 |
8 |
|
Eisenpentacarbonyl 13463-40-6 |
C5FeO5 |
6.1 / 3 |
|
Leitung 7439-92-1 |
Pb |
|
|
Bleiacetat 301-04-2 |
PbC4H6O4 |
|
6.1 |
Bleichromat 7758-97-6 |
PbCrO4 |
|
|
Bleinitrat 10099-74-8 |
Pb (NR3)2 |
5.1 / 6.1 |
|
Bleidioxid 1309-60-0 |
PbO2 |
5.1 |
|
Blei(II)oxid 1317-36-8 |
PbO |
|
|
Naphthensäure, Pb-Salz 61790-14-5 |
|
||
Bleitetraethyl 78-00-2 |
PbC8H20 |
|
6.1 |
Bleitetramethyl 75-74-1 |
PbC4H12 |
6.1 |
|
Lithiumaluminiumhydrid 16853-85-3 |
LiAlH4 |
4.3 |
|
Magnesium 7439-95-4 |
Mg |
|
4.1 |
Magnesiumchlorid 7786-30-3 |
MgCl2 |
|
5.1 |
Magnesiumnitrat 10377-60-3 |
Mg (NO3)2 |
5.1 |
|
Magnesiumoxid 1309-48-4 |
MgO |
|
|
Magnesiumphosphid 12057-74-8 |
Mg3P2 |
|
4.3 / 6.1 |
Quecksilberacetat 1600-27-7 |
HgC4H6O4 |
|
6.1 |
Quecksilberbromid 7789-47-1 |
HgBr2 |
6.1 |
|
Quecksilberchlorid 7487-94-7 |
HgCl2 |
|
6.1 |
Quecksilbernitrat 10045-94-0 |
Hg (NR3)2 |
|
6.1 |
Quecksilberoxid 21908-53-2 |
Hgo |
|
6.1 |
Quecksilbersulfat 7783-35-9 |
HgSO4 |
|
6.1 |
Quecksilberthiocyanat 592-85-8 |
HgC2N2S2 |
6.1 |
|
Quecksilberchlorid 10112-91-1 |
Hg2Cl2 |
|
|
Quecksilber 7439-97-6 |
Hg |
|
6.1 |
Phenylquecksilberacetat 62-38-4 |
C8H8Hgo2 |
|
6.1 |
Phenylquecksilbernitrat 55-68-5 |
C6H5HgNO3 |
|
6.1 |
Nickel 7440-02-0 |
Ni |
|
|
Nickel(II)oxid 1313-99-1 |
NiO |
|
|
Nickelcarbonat 3333-67-3 |
Ni2CO3 |
|
|
Nickelcarbonyl 13463-39-3 |
NiC4O4 |
|
6.1 / 3 |
Nickelsulfid 12035-72-2 |
Ni3S2 |
|
|
Nickelsulfat 7786-81-4 |
NiSO4 |
|
|
Osmiumtetroxid 20816-12-0 |
OsO4 |
|
6.1 |
Platintetrachlorid 13454-96-1 |
PtCl4 |
|
|
Selenwasserstoff 7783-07-5 |
SeH2 |
|
2.3 / 2.1 |
Selenige Säure 7783-00-8 |
SeH2O3 |
|
|
Selenige Säure, Dinatriumsalz 10102-18-8 |
Na2SeO3 |
|
6.1 |
Selen 7782-49-2 |
Se |
|
6.1 |
Selendioxid 7446-08-4 |
SeO2 |
|
|
Selenhexafluorid 7783-79-1 |
Sef6 |
|
2.3 / 8 |
Selenoxychlorid 7791-23-3 |
SeOCl2 |
|
3 / 6.1 |
Selentrioxid 13768-86-0 |
SeO3 |
|
|
Silber 7440-22-4 |
Ag |
|
|
Silbernitrat 7761-88-8 |
Agno3 |
|
5.1 |
Strontiumchromat 7789-06-2 |
SrCrH2O4 |
|
|
Tellur 13494-80-9 |
Te |
|
6.1 |
Tellurhexafluorid 7783-80-4 |
TeF6 |
2.3 / 8 |
|
Thallium 7440-28-0 |
Tl |
|
6.1 |
Thallussulfat 7446-18-6 |
Tl2 (SO4)3 |
|
6.1 |
Thorium 7440-29-1 |
Th |
7 |
|
Di-N-Butylzinndichlorid 683-18-1 |
Sncl2C8H18 |
6.1 |
|
Di-N-Dibutylzinnoxid 818-08-6 |
C8H18SnO |
|
|
Dibutylzinndilaurat 77-58-7 |
SnC32H64O4 |
6.1 |
|
Zinnchlorid 7646-78-8 |
Sncl4 |
|
8 |
Zinnoxid 18282-10-5 |
SnO |
|
|
Zinnchlorid 7772-99-8 |
Sncl2 |
|
|
Zinnchlorid-Dihydrat 10025-69-1 |
Sncl2 · 2H2O |
|
|
Zinnfluorid 7783-47-3 |
SnF2 |
|
|
Zinnoxid 21651-19-4 |
SnO |
|
|
Titantetrachlorid 7550-45-0 |
TiCl4 |
8 |
|
Titantrichlorid 7705-07-9 |
TiCl3 |
8 |
|
Vanadiumpentoxid 1314-62-1 |
V2O5 |
|
6.1 |
Vanadiumtetrachlorid 7632-51-1 |
Vcl4 |
8 |
|
Vanadiumtrioxid 1314-34-7 |
V2O3 |
|
6.1 |
Vanadyltrichlorid 7727-18-6 |
VOCl3 |
8 |
|
Zink 7440-66-6 |
Zn |
4.3 / 4.2 |
|
Zinkchlorid 7646-85-7 |
ZnCl2 |
8 |
|
Zinknitrat 7779-88-6 |
Zn (NO3)2 |
1.5 |
|
Zinkphosphid 1314-84-7 |
Zn3P2 |
|
4.3 / 6.1 |
Zinkstearat 557-05-1 |
ZnC36H70O4 |
|
|
Die Daten zu physikalischen und chemischen Gefahren stammen aus der Reihe der International Chemical Safety Cards (ICSC), die vom International Program on Chemical Safety (IPCS), einem Kooperationsprogramm der Weltgesundheitsorganisation (WHO), der Internationalen Arbeitsorganisation (ILO) und das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP). Die Daten zur Risikoklassifizierung stammen aus den Empfehlungen zum Transport gefährlicher Güter, 9. Ausgabe, die vom Sachverständigenausschuss der Vereinten Nationen für den Transport gefährlicher Güter entwickelt und von den Vereinten Nationen (1995) veröffentlicht wurden. In der UN-Risikoklassifizierung werden folgende Codes verwendet: 1.5 = sehr unempfindliche Stoffe, die eine Massenexplosionsgefahr haben; 2.1 = brennbares Gas; 2.3 = giftiges Gas; 3 = brennbare Flüssigkeit; 4.1 = brennbarer Feststoff; 4.2 = selbstentzündlicher Stoff; 4.3 = Stoff, der in Berührung mit Wasser entzündbare Gase entwickelt; 5.1 = oxidierende Substanz; 6.1 = giftig; 7 = radioaktiv; 8 = ätzender Stoff. |
Tabelle 2. Gesundheitsgefahren
Chemische Bezeichnung CAS-Nummer |
Kurzfristige Exposition |
Langzeitbelichtung |
Expositionswege |
Symptome |
Zielorgane, Eintrittswege |
Symptome |
Aluminiumphosphid 20859-73-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Bauchschmerzen, Brennen, Husten, Schwindel, Benommenheit, Kopfschmerzen, Atemnot, Übelkeit, Halsschmerzen Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Krämpfe, Übelkeit, Bewusstlosigkeit, Erbrechen |
|||
Antimon 7440-36-0 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Herz |
Haut; Lunge; bzw. Trakt |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Fieber, Kurzatmigkeit, Erbrechen, Schmerzen der oberen Atemwege; Siehe Verschlucken Rötung Rötung, Schmerzen, Konjunktivitis Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Übelkeit, Atemnot, Erbrechen, Herzrhythmusstörungen |
Antwortsystem; Lebenslauf; Haut; Augen Inh; ing; con |
Augen, Haut, Nase, Rachen, Mund reizen; husten; Schwindel; Kopf; Übelkeit, Erbrechen, Durchfall; Bauchkrämpfe; Schlaflosigkeit; anor; nicht richtig riechen können |
Antimontrioxid 1309-64-4 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut; Lunge |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Fieber, Übelkeit, Halsschmerzen, Erbrechen Rötung, Schmerzen, Blasen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Halsschmerzen, Erbrechen, Brennen |
||
Stibine 7803-52-3 |
Blut; Nieren; Leber; ZNS |
Inhalation |
Bauchschmerzen, Kopfschmerzen, Übelkeit, Atemnot, Erbrechen, Schwäche, schwacher und unregelmäßiger Puls, Hämaturie, Schock |
Blut; Leber; Nieren; bzw. sys. Einw |
Kopf, schwach; nau, Bauchschmerzen; Lendenschmerzen, Hämog, Bluterguss, hämolytische Anämie; jaun; Pulm irrit |
|
Arsen 7440-38-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Leber; Nieren; Magen-Darm-Trakt |
Haut; Leber; ZNS; krebserregend; kann Reproduktionstoxizität verursachen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brustschmerzen, Bauchschmerzen, Husten, Kopfschmerzen, Schwäche, Schwindel Kann resorbiert werden, reizend Rötung, reizend Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
Leber; Nieren; Haut; Lunge; Lymphsystem (Lungen- und Lymphkrebs) Inh; Abs; Betrug; ing |
Ulzerationen der Nasenscheidewand, der Dermis, GI-Störungen, Peri-Neur, Atemwegsreizung, Hyperpig der Haut (Karzinom) |
Arsensäure, Kupfersalz 10103-61-4 |
Augen; bzw. Trakt; ZNS; Verdauungstrakt |
Haut; PNS; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden Rötung Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
||
Arsensäure, Diammoniumsalz 7784-44-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Verdauungstrakt; Kreislauf |
PNS; Haut; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, löslich, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
||
Arsensäure, Dinatriumsalz 7778-43-0 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Verdauungstrakt; Kreislauf |
PNS; Haut; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, löslich, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
||
Arsensäure, Magnesiumsalz 10103-50-1 |
Augen; bzw. Trakt; ZNS; Verdauungstrakt; Kreislauf |
PNS; Haut; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
||
Arsensäure, Monokaliumsalz 7784-41-0 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Schleimhäute |
Haut; PNS; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Erbrechen |
||
Arsenpentoxid 1303-28-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Nieren; Leber; Lebenslauf; ZNS; Blut |
Lunge; Haut; Knochenmark; Lebenslauf; ZNS; krebserregend; kann Reproduktionstoxizität verursachen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Schwindel, Schwäche Kurzatmigkeit, Schmerzen in der Brust, Symptome können verzögert auftreten; Siehe Verschlucken Rötung, Verbrennungen der Haut, Schmerzen Rötung, Schmerzen, Konjunktivitis Verengung im Hals, Erbrechen, Bauchschmerzen, Durchfall, starker Durst, Muskelkrämpfe, Schock |
||
Arsentrioxid 1327-53-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Nieren; Leber; Lebenslauf; ZNS; hämatopoetisch |
Lunge; Haut; Knochenmark; PNS; ZNS; Lebenslauf; Herz; Nieren; Leber; krebserregend; kann Geburtsfehler verursachen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Schwindel, Kopfschmerzen, Kurzatmigkeit, Schwäche, Schmerzen in der Brust, Symptome können verzögert auftreten; Siehe Verschlucken Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen, Konjunktivitis Verengung im Hals, Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, starker Durst, Muskelkrämpfe, Schock |
||
Arsenige Säure, Kupfer(2+)-Salz (1:1) 10290-12-7 |
Augen; Haut; bzw. Trakt.; ZNS; Verdauungstrakt; Kreislauf |
Haut; PNS; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
||
Arsenige Säure, Blei(II)-Salz 10031-13-7 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Magen-Darm-Trakt; Kreislauf |
Haut; PNS; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
||
Arsenige Säure, Kaliumsalz 10124-50-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Verdauungstrakt; Kreislauf |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, löslich, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
|||
Arsentrichlorid 7784-34-1 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Lebenslauf; ZNS; Magen-Darm-Trakt |
Schleimhäute; Haut; Leber; Nieren; PNS |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Ätzend, Husten, Atemnot; Siehe Verschlucken Ätzend, kann absorbiert werden, Rötung, Schmerzen Ätzend, Schmerzen, schwere tiefe Verbrennungen Ätzend, Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Erbrechen, Kollaps |
||
Arsin 7784-42-1 |
Lunge; Blut; Nieren |
Einatmen Haut Augen |
Bauchschmerzen, Verwirrtheit, Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit, Atemnot, Erbrechen, Schwäche Bei Kontakt mit Flüssigkeit: Erfrierungen Bei Kontakt mit Flüssigkeit: Erfrierungen, Rötung |
Blut; Nieren; Leber (Lungen- und Lymphkrebs) Inh; con (flüssig) |
Kopf, krank, schwach, Schwindel; Dysp; Bauch-, Rückenschmerzen; Nau, Erbrochenes, Bronzehaut; Häma; jaun; peri neur, Flüssigkeit: Erfrierungen; (Karz) |
|
Calciumarsenat 7778-44-1 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Verdauungstrakt; Kreislauf |
PNS; Haut; Schleimhäute; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Schwäche: Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen hinter dem Brustbein und im Mund |
Augen; bzw. sys; Leber; Haut; lymphatisches System; ZNS; (Lymph- und Lungenkrebs) Inh; Abs; ing; con |
Schwach; GI-Distanz; Peri-Neur-, Haut-Hyperschwein-, Palmarpflanzer-Hyperkeratosen; Derm; (Karz); bei Tieren: Leberschäden |
Bleiarsenat 7784-40-9 |
Innereien; Lebenslauf |
Haut; ZNS; Magen-Darm-Trakt; Leber; Nieren; Blut; krebserregend; kann Reproduktionstoxizität verursachen |
Einatmen Haut Augen |
Bauchkrämpfe, Durchfall, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Engegefühl in der Brust, Verstopfung, Erregung, Orientierungslosigkeit Rötung Rötung |
||
Methylarsonsäure 124-58-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge |
Knochenmark; PNS; Nieren; Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten Rötung Rötung Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, Brennen im Hals |
Organische Arsenverbindungen: Haut, Atmungsorgane, Nieren, ZNS, Leber, Magen-Darm-Trakt, Reproduktionsorgane |
Bei Tieren: Hautreizung, evtl. Derm; bzw. Not; Durchfall; Nierenschäden; Muskelzittern, sez; mögliche GI-Trakt-, Terato-, Repro-Effekte; mögliche Leberschäden |
Natriumarsenat 10048-95-0 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Verdauungstrakt; Herz; Leber; Nieren; ZNS |
Haut; ZNS; Lebenslauf; Blut; Leber; krebserregend |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Halsschmerzen; Siehe Verschlucken Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Erbrechen |
||
Barium 7440-39-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Einatmen Haut Augen |
Husten, Halsschmerzen Rötung Rötung, Schmerzen |
|||
Bariumchlorat 13477-00-4 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; verschiedene Gewebe und Organe |
Gewebe und Organe |
Einatmen Augen Verschlucken |
Bauchschmerzen, Bauchkrämpfe, Brennen, Übelkeit, Erbrechen, Schwäche, Lähmung Rötung, Schmerzen Dysrhythmie |
||
Bariumchlorid 10361-37-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Muskeln |
Einatmen Augen Verschlucken |
Bauchkrämpfe, Bewusstlosigkeit Rötung Bauchkrämpfe, Dumpfheit, Bewusstlosigkeit |
Herz; ZNS; Haut; bzw. sys; Augen Inh; ing; con |
Reizt Augen, Haut, oberes Atmungssystem; Hautverbrennungen, Gastroenteritis; Muskelkrämpfe; langsamer Puls, Extrasystolen; Hypokaliämie |
|
Bariumchlorid, Dihydrat 10362-27-9 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Muskeln |
Einatmen Augen Verschlucken |
Bauchkrämpfe, Bewusstlosigkeit Rötung Bauchkrämpfe, Dumpfheit, Bewusstlosigkeit |
|||
Bariumoxid 1304-28-5 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Muskeln |
Lunge |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen Rötung Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Schwindel, Übelkeit, Erbrechen, Muskellähmung, Herzrhythmusstörungen, Bluthochdruck, Tod |
||
Bariumperoxid 1304-29-6 |
Haut |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Übelkeit, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen Rötung, Verbrennungen der Haut, Schmerzen, Bleichen Rötung, Schmerzen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen, Brennen, Halsschmerzen |
|||
Bariumsulfat 7727-43-7 |
Lunge |
Inhalation |
Husten |
Augen; bzw. sys Inh; con |
Reizen Sie Augen, Nase, oberes Response-System; gutartige Pneumokoniose (Baritose) |
|
Cadmium 7440-43-9 |
Augen; bzw. Trakt; Lunge |
Lunge; Nieren |
Einatmen Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Symptome können verzögert auftreten Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen |
Antwortsystem; Nieren; Prostata; Blut (Prostata- und Lungenkrebs) Inh; ing |
Lungenödem, Dysp, Husten, Engegefühl in der Brust, Unterleibsschmerzen; Kopf; Schüttelfrost, Muskelschmerzen; Übelkeit, Erbrechen, Durchfall; anos, emphy, prot, leichte Anämie; (Karz) |
Cadmiumchlorid 10108-64-2 |
Bzw. Trakt; Verdauungstrakt; Lunge |
Lunge; Nieren; Knochen; vermutlich krebserregend |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Atemnot, Symptome können verzögert auftreten Rötung Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
||
Cadmiumoxid 1306-19-0 |
Bzw. Trakt; Verdauungstrakt; Lunge |
Lunge; Nieren; krebserregend |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Atemnot, Kurzatmigkeit, Symptome können verzögert auftreten Rötung Rötung, Schmerzen Bauchkrämpfe, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
Antwortsystem; Nieren; Blut; (Prostata- & Lungenkrebs) Inh |
Lungenödem, Dysp, Husten, Engegefühl in der Brust, Unterleibsschmerzen; Kopf; Schüttelfrost, Muskelschmerzen; Übelkeit, Erbrechen, Durchfall; anos, emphy, prot, leichte Anämie; (Karz) |
Cadmiumsulfid 1306-23-6 |
Lunge; Nieren; krebserregend |
|||||
Chrom 7440-47-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Nieren |
Haut; Asthma; Larynx; Lunge |
Augen Verschlucken |
Reizung Durchfall, Übelkeit, Bewusstlosigkeit, Erbrechen |
Antwortsystem; Haut; Augen Inh; ing; con |
Augen, Haut reizen; Lungenfib (histologisch) |
Chromylchlorid 14977-61-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; ätzend beim Verschlucken |
Haut; Asthma; vermutlich krebserregend |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, erschwertes Atmen, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen Rötung, Verbrennungen der Haut, Schmerzen, Blasen Rötung, Schmerzen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen |
Augen; Haut; resp sys (Lungenkrebs) Inh; Abs; ing; con |
Reizt Augen, Haut, oberes Atmungssystem; Auge, Verbrennungen der Haut |
Bleichromat 7758-97-6 |
Bzw. Trakt; kann eine Perforation der Nasenscheidewand verursachen |
Haut; Einatmen kann Asthma verursachen; Lunge |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Übelkeit, metallischer Geschmack Verbrennungen der Haut, Geschwüre, Blasen Rötung Bauchschmerzen, Verstopfung, Krämpfe, Husten, Durchfall, Erbrechen, Schwäche, Anorexie |
||
Kobalt 7440-48-4 |
Haut; bzw. Trakt; Lunge; Herz |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Atemnot, Kurzatmigkeit Rötung Rötung Bauchschmerzen, Erbrechen |
Antwortsystem; Haut Inh; ing; con |
Husten, Dysp, pfeifendes Atmen, Abnahme der Pulmfunktion; geringes Gewicht; Derm; diffuse knotige Fib; bzw. Überempfindlichkeit, Asthma |
|
Kobaltchlorid 7646-79-9 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut; bzw. Trakt Herz |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Atemnot, Kurzatmigkeit Rötung Rötung Bauchschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
||
Kobalt(III)oxid 1308-04-9 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut; kann Asthma verursachen; Lunge; möglicherweise krebserregend |
Einatmen Augen |
Husten, erschwertes Atmen, Kurzatmigkeit Rötung |
||
Kobaltnaphthenat 61789-51-3 |
Augen; bzw. Trakt |
Haut |
Einatmen Haut Augen |
Husten, Halsschmerzen Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen |
||
Kupfer 7440-50-8 |
Augenfarbe |
Haut; Lunge |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Halsschmerzen Rötung Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen |
Augen; bzw. sys; Haut; Leber; Nieren (erhöhtes Risiko bei Morbus Wilson) Inh; ing; con |
Augen, Nase, Rachen reizen; Nasenloch; metallischer Geschmack; Derm; bei Tieren: Lungen-, Leber-, Nierenschäden; Anämie |
Kupfer(I)oxid 1317-39-1 |
Augen; bzw. Trakt |
Einatmen Augen Verschlucken |
Husten, metallischer Geschmack, Metalldampffieber Rötung Bauchkrämpfe, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
|||
Leitung 7439-92-1 |
Nervöses System; Nieren; kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen; kann zu einer verzögerten Entwicklung des Neugeborenen führen |
Einatmen Verschlucken |
Kopfschmerzen, Übelkeit, Bauchkrämpfe Kopfschmerzen, Übelkeit, Halsschmerzen, Bauchkrämpfe |
Augen; Magen-Darm-Trakt; ZNS; Nieren; Blut; Zahnfleischgewebe Inh; ing; con |
Schwach, Mädchen, insom; Blässe im Gesicht; pal eye, anor, low-wgt, malnut; Verstopfung, Bauchschmerzen, Koliken; Anämie; gingivale Bleilinie; Tremor; para Handgelenk, Knöchel; Enzephalopathie; Nierenkrankheit; Augen reizen; Hypotonie |
|
Bleiacetat 301-04-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Blut; ZNS; Nieren |
Blut; Knochenmark; Lebenslauf; Nieren; ZNS |
Einatmen Augen Verschlucken |
Kopfschmerzen, chronisch, aber nicht als akut beschrieben; Siehe Verschlucken Rötung, Schmerzen Bauchkrämpfe, Verstopfung, Krämpfe, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen |
||
Bleitetraethyl 78-00-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS |
Haut; ZNS; kann genetische Schäden verursachen; kann Reproduktionstoxizität verursachen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Krämpfe, Schwindel, Kopfschmerzen, Bewusstlosigkeit, Erbrechen, Schwäche Kann resorbiert werden, Rötung Schmerzen, verschwommenes Sehen Krämpfe, Durchfall, Schwindel, Kopfschmerzen, Bewusstlosigkeit, Erbrechen, Schwäche |
ZNS; Lebenslauf; Nieren; Augen Inh; Abs; ing; con |
Schlaflosigkeit, Mädchen, Angst; Zittern, Hyperreflexie, Spastik; Bradykardie, Hypotonie, Hypothermie, Blässe, Nau, Anor, Niedriggewicht; Konf, Orientierungslosigkeit, Halu, Psychose, Manie, Krämpfe, Koma; Augenreizung |
Blei(II)oxid 1317-36-8 |
ZNS; Nieren; Blut |
|||||
Magnesium 7439-95-4 |
Einatmen Augen Verschlucken |
Husten, erschwertes Atmen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall |
||||
Magnesiumchlorid 7786-30-3 |
Augen; bzw. Trakt |
Einatmen Augen Verschlucken |
Husten Rötung Durchfall |
|||
Magnesiumoxid 1309-48-4 |
Augen; Nase |
Einatmen Augen Verschlucken |
Husten Rötung Durchfall |
Augen; bzw. sys Inh; con |
Augen, Nase reizen; Metalldampffieber, Husten, Brustschmerzen, grippeähnliches Fieber |
|
Magnesiumphosphid 12057-74-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Bauchschmerzen, Brennen, Husten, Schwindel, Benommenheit, Kopfschmerzen, Atemnot, Übelkeit, Halsschmerzen Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Krämpfe, Übelkeit, Bewusstlosigkeit, Erbrechen |
|||
Mangansulfat 10034-96-5 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Lunge; ZNS; Leber; Nieren; Hoden |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, Atemnot Kann absorbiert werden, Rötung, Brennen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen Bauchkrämpfe, Übelkeit, Halsschmerzen |
||
Quecksilber 7439-97-6 |
Augen; Haut; Lunge; ZNS |
ZNS; nervöses System; Nieren |
Einatmen Haut Augen |
Lungenreizung, Husten Kann resorbiert werden Reizend |
Haut; bzw. sys; ZNS; Nieren; Augen Inh; Abs; ing; con |
Augen, Haut reizen; Husten, Brustschmerzen, Dysp, Bronpneuitis; Zittern, Schlaflosigkeit, Reizbarkeit, Unentschlossenheit, Kopf, ftg, schwach; Stomatitis, Salbe; GI dist, anor, low-wgt; prot |
Quecksilberacetat 1600-27-7 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Nieren |
Haut; Nieren |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Atemnot, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen, Symptome können verzögert auftreten; Siehe Verschlucken Kann absorbiert werden, Hautverbrennungen, Schmerzen Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Erbrechen, metallischer Geschmack |
||
Quecksilberchlorid 7487-94-7 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Nieren |
Haut; Nieren |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, erschwertes Atmen, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen, Symptome können verzögert auftreten; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, Schmerzen, Blasen Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchkrämpfe, Bauchschmerzen, Brennen, Durchfall, Übelkeit, Halsschmerzen, Erbrechen, metallischer Geschmack |
||
Quecksilbernitrat 10045-94-0 |
Haut; bzw. Trakt; Augen; Nieren |
Nieren |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, erschwertes Atmen, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen, metallischer Geschmack |
||
Quecksilberoxid 21908-53-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut; Nieren; ZNS |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten Kann resorbiert werden, Rötung Rötung Bauchschmerzen, Durchfall |
||
Quecksilbersulfat 7783-35-9 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Magen-Darm-Trakt; ätzend beim Verschlucken |
Nieren |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, erschwertes Atmen, Kurzatmigkeit, Schwäche, Symptome können verzögert auftreten; Siehe Verschlucken Kann resorbiert werden, Rötung, Brennen, Schmerzen Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen, metallischer Geschmack |
||
Quecksilberchlorid 10112-91-1 |
Augenfarbe |
Nieren |
Augen Verschlucken |
Rötung Schwäche |
||
Quecksilberorganoalkylverbindung |
Augen; Haut; ZNS; PNS; Nieren Inh; Abs; ing; con |
Pares; Ataxie, Dysarthrie; Sehvermögen, Hörweite; Spastik, zuckende Gliedmaßen; Schwindel; Salbe; Lack; Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Verstopfung; Hautverbrennungen; emotionale Distanz; Niereninjektion; mögliche Terato-Effekte |
||||
Phenylquecksilberacetat 62-38-4 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Nieren |
Haut; ZNS; verursacht möglicherweise toxische Wirkungen auf die menschliche Fortpflanzung |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, erschwertes Atmen, Halsschmerzen, Symptome können verzögert auftreten Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen Bauchschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen, Schwäche, Symptome von Spätfolgen |
||
Phenylquecksilbernitrat 55-68-5 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Nieren |
Haut; ZNS; verursacht möglicherweise toxische Wirkungen auf die menschliche Fortpflanzung |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, erschwertes Atmen, Halsschmerzen, Symptome können verzögert auftreten Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen Bauchschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen, Symptome verzögerter Wirkungen |
||
Nickel 7440-02-0 |
Augen; bzw. Trakt |
Haut; Einatmen kann Asthma verursachen; kann Bindehaut beeinflussen; möglicherweise krebserregend |
Nasenhöhlen; Lunge; Haut (Lungen- und Nasenkrebs) Inh; ing; con |
Sens derm, allergisches Asthma, Pneumitis; (Karz) |
||
Nickel(II)oxid 1313-99-1 |
Augen; bzw. Trakt |
Haut; Einatmen kann Asthma verursachen; krebserregend |
Einatmen Haut Augen |
Husten Rötung Rötung |
||
Nickelcarbonat 3333-67-3 |
Augen; bzw. Trakt |
Haut; krebserregend; Asthma |
Einatmen Haut Augen |
Husten Rötung Rötung |
||
Nickelcarbonyl 13463-39-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; ZNS |
Möglicherweise krebserregend; kann Schäden am ungeborenen Kind verursachen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Bauchschmerzen, blaue Haut, Husten, Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit, Kurzatmigkeit, Erbrechen, Symptome können sich verzögern Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen |
Lunge; Nasennebenhöhle; ZNS; repro sys (Lungen- und Nasenkrebs) Inh; Abs; ing; con |
Kopf, verti; Übelkeit, Erbrechen, Oberbauchschmerzen; Unterschmerzen; Husten, Hyperventilation; cyan; schwach; Leukozyten; Lungenentzündung; Delirium; Krämpfe; (Karz); bei Tieren: Repro, Terato-Effekte |
Nickelsulfid 12035-72-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut; möglicherweise krebserregend |
Inhalation |
Husten, Halsschmerzen |
||
Nickelsulfat 7786-81-4 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Magen-Darm-Trakt; ZNS |
Haut; Asthma; möglicherweise krebserregend |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Halsschmerzen Kann resorbiert werden, Rötung Rötung Bauchschmerzen, Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen |
||
Osmiumtetroxid 20816-12-0 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge |
Haut; Nieren |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kopfschmerzen, Keuchen, Kurzatmigkeit, Sehstörungen, Symptome können verzögert auftreten Rötung, Hautverbrennungen, Hautverfärbung Verschwommenes Sehen, Sehverlust Brennendes Gefühl |
Augen; bzw. sys; Haut Inh; ing; con |
Augen reizen bzw. sys; lac, vis-dist; konj; Kopf; Husten, Dysp; derm |
Platintetrachlorid 13454-96-1 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Einatmen Haut Augen |
Brennen, Husten Rötung Rötung |
Augen; Haut; bzw. sys Inh; ing; con |
Augen, Nase reizen; husten; Dysp, Keuchen, Cyan; Derm, Sens Haut; Lymphozytose |
|
Selenwasserstoff 7783-07-5 |
Augen; bzw. Trakt; Lunge |
Haut; Leber; Milz; Nieren |
Einatmen Haut Augen |
Brennen, Husten, Atemnot, Übelkeit, Halsschmerzen, Schwäche Bei Kontakt mit Flüssigkeit: Erfrierungen Rötung, Schmerzen; |
Antwortsystem; Augen; Leber Inh; con |
Augen, Nase, Rachen reizen; Übelkeit, Erbrechen, Durchfall; metallischer Geschmack, Knoblauchhauch; Schwindel, Mädchen, ftg; Flüssigkeit: Erfrierungen; bei Tieren: Pneumitis; Leberschaden |
Selenige Säure 7783-00-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, Atemnot, Halsschmerzen Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen, Blasen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen, geschwollene Augenlider Bauchschmerzen, Brennen, Verwirrtheit, Übelkeit, Halsschmerzen, Schwäche, niedriger Blutdruck |
||
Selenige Säure, Dinatriumsalz 10102-18-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge; Leber; Nieren; Herz; ZNS; Magen-Darm-Trakt |
Gebiss; Knochen; Blut |
Einatmen Haut Augen |
Bauchkrämpfe, Durchfall, Schwindel, Kopfschmerzen, Haarausfall, Atemnot, Übelkeit, Erbrechen, Symptome können verzögert auftreten Rötung Rötung |
||
Selen 7782-49-2 |
Lunge |
Haut; bzw. Trakt; Magen-Darm-Trakt; Integumente |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Reizung der Nase, Husten, Schwindel, Kopfschmerzen, Atemnot, Übelkeit, Halsschmerzen, Erbrechen, Schwäche, Symptome können verzögert auftreten Rötung, Verbrennungen der Haut, Schmerzen, Verfärbung Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen Metallischer Geschmack, Durchfall, Schüttelfrost, Fieber |
Antwortsystem; Augen; Haut; Leber; Nieren; Blut; Milz Inh; ing; con |
Augen, Haut, Nase, Rachen reizen; gegenüber Distanz; Kopf; Schüttelfrost, Fieber, Dysp, Bron; metallischer Geschmack, Knoblauchgeruch, GI dist; Haut-, Augen-, Hautverbrennungen; bei Tieren: Anämie; Leber nec, cirr; Nieren-, Milzschäden |
Selendioxid 7446-08-4 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge |
Haut |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, Atemnot, Halsschmerzen Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen, Blasen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen, geschwollene Augenlider Bauchschmerzen, Brennen, Verwirrtheit, Übelkeit, Halsschmerzen, Schwäche, niedriger Blutdruck |
||
Selenhexafluorid 7783-79-1 |
Bzw. Trakt; Lunge |
Haut; ZNS; Leber; Nieren |
Einatmen Haut Augen |
Ätzend, Husten, Kopfschmerzen, Übelkeit, Atemnot, Halsschmerzen Rötung, Schmerzen, bei Kontakt mit Flüssigkeit: Erfrierungen; ätzend Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen; |
Resp. Sys Inh |
Bei Tieren: Pflaumenreizung, Ödem |
Selenoxychlorid 7791-23-3 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge |
Haut |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, Atemnot, Halsschmerzen Ätzend, kann absorbiert werden, Rötung, Schmerzen, Blasen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchkrämpfe, Verwirrtheit, Übelkeit, Halsschmerzen, Hypotonie |
||
Selentrioxid 13768-86-0 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Haut; Lunge |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, Atemnot, Halsschmerzen Kann resorbiert werden, Rötung, Schmerzen Rötung, Schmerzen, verschwommenes Sehen, geschwollene Augenlider Bauchkrämpfe, Verwirrtheit, Übelkeit, Halsschmerzen, Schwäche, niedriger Blutdruck |
||
Silber 7740-22-4 |
Augen; Nase; Kehle; Haut |
Nasenscheidewand; Haut; Augen Inh; ing; con |
Blaugraue Augen, Nasenscheidewand, Rachen, Haut; gereizte, ulzerierte Haut; GI-Dist |
|||
Silbernitrat 7761-88-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Blut; Haut |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, erschwertes Atmen Rötung, Verbrennungen der Haut, Schmerzen Rötung, Schmerzen, Sehverlust, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen, Brennen, Schwäche |
||
Strontiumchromat 7789-06-2 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Nieren; Leber |
Haut; Lunge; Blut; Leber; Nieren; Gehirn; rote und weiße Blutkörperchen; Leber; Nieren; krebserregend |
Einatmen Verschlucken über die Haut |
Husten, Heiserkeit Rötung, Geschwüre Halsschmerzen |
||
Tellur 13494-80-9 |
Bzw. Trakt; ZNS |
Verursacht möglicherweise Missbildungen bei menschlichen Babys |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Benommenheit, Kopfschmerzen, Knoblauchgeruch, Übelkeit Kann resorbiert werden Rötung Bauchschmerzen, Verstopfung, Übelkeit, Erbrechen, Knoblauchgeruch im Atem |
Haut; ZNS; Blut Inh; ing; con |
Knoblauchatem, Schweiß; trockener Mund, metallischer Geschmack; so M; anor, nau, kein Schweiß; Derm; bei Tieren: ZNS, Erythrozyteneffekte |
Thalliummetall 7440-28-0 |
Nervensystem |
Augen; Leber; Lunge; kann Geburtsfehler verursachen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Übelkeit, Erbrechen, Haarausfall, Bauchkoliken, Schmerzen in Beinen und Brust, Nervosität, Reizbarkeit Kann resorbiert werden Kann resorbiert werden Bauchschmerzen, Verstopfung, Durchfall, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Sehverlust |
Augen; ZNS; Lunge; Leber; Nieren; Magen-Darm-Trakt, Körperbehaarung; bzw. sys Inh; Abs; ing; con |
Übelkeit, Durchfall, Bauchschmerzen, Erbrechen; Ptosis, Schielen; Perineuritis, Zittern; retster eng, Schmerzen in der Brust, Lungenödem; Sez, Chorea, Psychose; Leber-, Nierenschäden; Alopezie; schneidet Beine |
Thallussulfat 7446-18-6 |
Augen; Haut; ZNS; Lebenslauf; Nieren; Magen-Darm-Trakt |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Siehe Verschlucken Kann absorbiert werden, Rötung; Siehe Verschlucken Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Krämpfe, Durchfall, Kopfschmerzen, Erbrechen, Schwäche, Delirium, Tachykardie |
|||
Di-N-Dibutylzinnoxid 818-08-6 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge |
Haut; PNS; Leber; Gallengang; Lymphsystem; |
Einatmen Haut Augen |
Kopfschmerzen, Ohrensausen, Gedächtnisverlust, Orientierungslosigkeit Kann resorbiert werden, Hautverbrennungen, Schmerzen Rötung, Schmerzen |
||
Zinnchlorid 7646-78-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; Lunge |
Haut |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, erschwertes Atmen, Kurzatmigkeit, Halsschmerzen Rötung, Hautverbrennungen, Blasen Schwere tiefe Verbrennungen Bauchkrämpfe, Erbrechen |
||
Zinnoxid 18282-10-5 |
Bzw. Trakt |
Lunge |
Inhalation |
Husten |
Antwortsys Inh; con |
Stannose (benigne Pneumokoniose): Dysp, Decr pulm func |
Zinnchlorid 7772-99-8 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Blut |
Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Kurzatmigkeit Rötung Rötung, Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
||
Zinnchlorid-Dihydrat 10025-69-1 |
Augen; Haut; bzw. Trakt; ZNS; Blut |
Leber |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten, Atemnot Rötung Rötung Schmerzen Bauchschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen |
||
Zinnfluorid 7783-47-3 |
Haut; bzw. Trakt; Augen |
Gebiss; Knochen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Husten Rötung Rötung, Schmerzen, schwere tiefe Verbrennungen Bauchschmerzen, Übelkeit |
||
Zinnoxid 21651-19-4 |
Bzw. Trakt |
Lunge |
Inhalation |
Husten |
Antwortsys Inh; con |
Stannose (benigne Pneumokoniose): Dysp, Decr pulm func |
Titandioxid 13463-67-7 |
Augen; Lunge |
Lunge |
Einatmen Augen |
Husten Rötung |
Resp sys (bei Tieren: Lungentumoren) Inh |
Lungenfib; (Karz) |
Vanadiumpentoxid 1314-62-1 |
Augen; bzw. Trakt; Lunge |
Haut; Lunge; Zunge |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Brennen, Husten, Kurzatmigkeit Rötung, Brennen Rötung, Schmerzen, Konjunktivitis Bauchschmerzen, Durchfall, Schläfrigkeit, Bewusstlosigkeit, Erbrechen, Symptome einer schweren systemischen Vergiftung und Tod |
Antwortsystem; Haut; Augen Inh; con |
Augen, Haut, Rachen reizen; grüne Zunge, metallischer Geschmack, Ekzem; husten; feines Rasseln, Keuchen, Bron, Dysp |
Vanadiumtrioxid 1314-34-7 |
Augen; Haut; bzw. Trakt |
Bzw. Trakt; kann die Leber- und Herzfunktion beeinträchtigen |
Einatmen Haut Augen Verschlucken |
Laufende Nase, Niesen, Husten, Durchfall, erschwertes Atmen, Halsschmerzen, Schwäche, Schmerzen in der Brust, grüne bis schwarze Zunge Trockene Haut, Rötung Rötung Kopfschmerzen, Erbrechen, Schwäche |
||
Zinkchromat 13530-65-9 |
Haut; bzw. Trakt |
Einatmen Augen Verschlucken |
Husten Rötung Bauchschmerzen, Durchfall, Erbrechen |
|||
Zinkphosphid 1314-84-7 |
Bzw. Trakt; Lunge; Leber; Nieren; Herz; ZNS |
Einatmen Verschlucken |
Husten, Durchfall, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen Bauchschmerzen, Husten, Durchfall, Schwindel, Kopfschmerzen, Atemnot, Übelkeit, Bewusstlosigkeit, Erbrechen, Ataxie, Müdigkeit |
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Der Kurzzeit- und Langzeit-Expositionsdatenbereich, angepasst an die International Chemical Safety Cards (ICSC)-Serie, die vom International Program on Chemical Safety erstellt wurde (siehe Anmerkungen zu Tabelle 1). Die verwendeten Abkürzungen sind CNS = zentrales Nervensystem; CVS = Herz-Kreislauf-System; PNS = peripheres Nervensystem; bzw. Trakt = Atemwege. |
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Die restlichen Daten sind aus dem NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (NIOSH 1994) übernommen. |
Der Leser wird auf die verwiesen Leitfaden für Chemikalien in Band IV davon Enzyklopädie für weitere Informationen zur Toxizität verwandter chemischer Substanzen und Verbindungen. Dort sind insbesondere Calcium- und Borverbindungen zu finden. Spezifische Informationen zum biologischen Monitoring finden sich im Kapitel Biologische Überwachung.
Das hier präsentierte Material basiert auf einer umfassenden Überprüfung, Überarbeitung und Erweiterung der Daten zu Metallen, die in der 3. Auflage des Enzyklopädie des Arbeitsschutzes. Mitglieder des Wissenschaftlichen Ausschusses für die Toxikologie von Metallen der Internationalen Kommission für Arbeitsmedizin führten einen Großteil der Überprüfung durch. Sie sind unten zusammen mit anderen Rezensenten und Autoren aufgeführt.
Die Gutachter sind:
L. Alessio
Antero Atio
S. Aspostoli
M.Berlin
Tom W. Clarkson
CG. Elinder
Lars Freiburg
Byung-Kook Lee
N. Karle Mottet
DJ Nager
Kogi Nogawa
Tor Norseth
CN Ong
Kensaborv Tsuchiva
Nies Tsukuab.
Die Mitwirkenden der 4. Ausgabe sind:
Gunnar Nordberg
Sverre Langård.
F.William Sunderman, Jr.
Jeanne Mager Stellmann
Debra Osinski
Pia Markkanen
Bertram D. Dinman
Agentur für Giftstoffe und Krankheitsregister (ATSDR).
Überarbeitungen basieren auf den Beiträgen der folgenden Autoren der 3. Auflage:
A. Berlin, M. Berlin, PL Bidstrup, HL Boiteau, AG Cumpston, BD Dinman, AT Doig,
JL Egorow, CG. Elinder, HB Elkins, ID Gadaskina, J. Glrmme, JR Glover,
GA Gudzovskij, S. Horiguchi, D. Hunter, Lars Järup, T. Karimuddin, R. Kehoe, RK Kye,
Robert R. Lauwerys, S. Lee, C. Marti-Feced, Ernest Mastromatteo, O. Ja Mogilevskaja,
L. Parmeggiani, N. Perales und Herrero, L. Pilat, TA Roscina, M. Saric, Herbert E. Stokinger,
HI Scheinberg, P. Schuler, HJ Symanski, RG Thomas, DC Trainor, Floyd A. van Atta,
R. Wagg, Mitchell R. Zavon und RL Zielhuis.
Schütze Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Aluminium ist das am häufigsten vorkommende Metall in der Erdkruste, wo es in Kombination mit Sauerstoff, Fluor, Kieselsäure usw. vorkommt, jedoch niemals in metallischem Zustand. Bauxit ist die Hauptquelle für Aluminium. Es besteht aus einer Mischung von Mineralien, die durch die Verwitterung von aluminiumhaltigem Gestein entstanden ist. Bauxite sind die reichste Form dieser verwitterten Erze und enthalten bis zu 55 % Aluminiumoxid. Einige lateritische Erze (mit höheren Eisenanteilen) enthalten bis zu 35 % Al2O3· Kommerzielle Lagerstätten von Bauxit sind hauptsächlich Gibbsit (Al2O3· 3H2O) und Böhmit (Al2O3· H.2O) und kommen in Australien, Guyana, Frankreich, Brasilien, Ghana, Guinea, Ungarn, Jamaika und Suriname vor. Die weltweite Produktion von Bauxit betrug 1995 111,064 Millionen Tonnen. Gibbsit ist in Natronlaugen besser löslich als Böhmit und wird daher bevorzugt zur Aluminiumoxidherstellung eingesetzt.
Aluminium wird in der gesamten Industrie weit verbreitet und in größeren Mengen als jedes andere Nichteisenmetall verwendet; Die weltweite Primärmetallproduktion wurde 1995 auf 20,402 Millionen Tonnen geschätzt. Es ist mit einer Vielzahl anderer Materialien legiert, darunter Kupfer, Zink, Silizium, Magnesium, Mangan und Nickel, und kann für spezielle Zwecke geringe Mengen an Chrom, Blei, Wismut, Titan, Zirkonium und Vanadium enthalten. Barren aus Aluminium und Aluminiumlegierungen können extrudiert oder in Walzwerken, Drahthütten, Schmieden oder Gießereien verarbeitet werden. Die fertigen Produkte werden im Schiffbau für Innenausbau und Aufbauten verwendet; die Elektroindustrie für Drähte und Kabel; die Bauindustrie für Haus- und Fensterrahmen, Dächer und Verkleidungen; Flugzeugindustrie für Flugzeugzellen und Flugzeughaut und andere Komponenten; Automobilindustrie für Karosserien, Motorblöcke und Kolben; Lichttechnik für Haushalts- und Bürogeräte sowie in der Schmuckindustrie. Eine Hauptanwendung von Folien sind Getränke- oder Lebensmittelbehälter, während Aluminiumfolie für Verpackungen verwendet wird; Eine feinteilige Form von Aluminium wird als Pigment in Farben und in der pyrotechnischen Industrie verwendet. Aus Aluminium hergestellte Gegenstände erhalten häufig durch Eloxieren eine schützende und dekorative Oberflächenveredelung.
Aluminiumchlorid wird beim Erdölcracken und in der Gummiindustrie verwendet. Es verdampft an der Luft zu Salzsäure und verbindet sich explosionsartig mit Wasser; Daher sollten Behälter fest verschlossen und vor Feuchtigkeit geschützt werden.
Alkylaluminiumverbindungen. Diese gewinnen als Katalysatoren für die Herstellung von Niederdruck-Polyethylen zunehmend an Bedeutung. Sie stellen eine toxische, Verbrennungs- und Feuergefahr dar. Sie sind äußerst reaktiv gegenüber Luft, Feuchtigkeit und Verbindungen, die aktiven Wasserstoff enthalten, und müssen daher unter Inertgas gehalten werden.
Gefahren
Zur Herstellung von Aluminiumlegierungen wird raffiniertes Aluminium in öl- oder gasbefeuerten Öfen geschmolzen. Es wird eine geregelte Menge Härter mit Aluminiumblöcken mit einem Anteil an Mangan, Silizium, Zink, Magnesium etc. zugesetzt. Die Schmelze wird dann gemischt und zum Entgasen in einen Warmhalteofen geleitet, indem entweder Argon-Chlor oder Stickstoff-Chlor durch das Metall geleitet wird. Die resultierende Gasemission (Salzsäure, Wasserstoff und Chlor) wurde mit Berufskrankheiten in Verbindung gebracht, und es sollte große Sorgfalt darauf verwendet werden, dass geeignete technische Kontrollen die Emissionen auffangen und auch verhindern, dass sie die äußere Umgebung erreichen, wo sie ebenfalls Schäden verursachen können. Krätze wird von der Oberfläche der Schmelze abgeschöpft und in Behälter gegeben, um den Kontakt mit Luft während des Abkühlens zu minimieren. Dem Ofen wird ein Flussmittel zugesetzt, das Fluorid- und/oder Chloridsalze enthält, um die Trennung von reinem Aluminium von der Krätze zu unterstützen. Aluminiumoxid- und Fluoriddämpfe können freigesetzt werden, so dass auch dieser Aspekt der Produktion sorgfältig kontrolliert werden muss. Persönliche Schutzausrüstung (PSA) kann erforderlich sein. Der Aluminiumschmelzprozess wird im Kapitel beschrieben Metallverarbeitende und metallverarbeitende Industrie. Auch in den Gießereien kann es zu Expositionen gegenüber Schwefeldioxid kommen.
Eine breite Palette verschiedener kristalliner Formen von Aluminiumoxid wird als Hüttenrohstoff, Schleifmittel, feuerfeste Materialien und Katalysatoren verwendet. Eine Reihe von Berichten, die in den Jahren 1947 bis 1949 veröffentlicht wurden, beschrieb eine fortschreitende, nichtknotige interstitielle Fibrose in der Aluminiumschleifmittelindustrie, in der Aluminiumoxid und Silizium verarbeitet wurden. Dieser als Shaver-Krankheit bekannte Zustand war schnell fortschreitend und oft tödlich. Die Opfer (Arbeiter, die Alundum herstellen) wurden einem dichten Rauch ausgesetzt, der Aluminiumoxid, kristalline freie Kieselerde und Eisen enthielt. Die Partikel hatten einen Größenbereich, der sie hochgradig lungengängig machte. Es ist wahrscheinlich, dass das Überwiegen der Erkrankung eher auf die hochgradig schädigenden Lungenwirkungen der feinverteilten kristallinen freien Kieselerde als auf das eingeatmete Aluminiumoxid zurückzuführen ist, obwohl die genaue Ätiologie der Erkrankung nicht bekannt ist. Die Shaver-Krankheit ist heute in erster Linie von historischem Interesse, da in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts keine Berichte vorliegen.
Jüngste Studien zu den gesundheitlichen Auswirkungen hoher Expositionen (100 mg/m3) zu den Aluminiumoxiden bei Arbeitern, die am Bayer-Verfahren beteiligt sind (beschrieben im Kapitel Metallverarbeitende und metallverarbeitende Industrie) haben gezeigt, dass Arbeitnehmer mit einer Exposition von mehr als zwanzig Jahren Lungenveränderungen entwickeln können. Klinisch sind diese Veränderungen durch geringfügige, überwiegend asymptomatische restriktive Lungenfunktionsveränderungen gekennzeichnet. Die Röntgenuntersuchungen des Brustkorbs zeigten kleine, spärliche, unregelmäßige Trübungen, insbesondere an den Lungenbasen. Diese klinischen Reaktionen wurden der Ablagerung von Staub im Lungenparaenchym zugeschrieben, die das Ergebnis einer sehr hohen beruflichen Exposition war. Diese Anzeichen und Symptome können nicht mit der extremen Reaktion der Shaver-Krankheit verglichen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass andere epidemiologische Studien im Vereinigten Königreich über eine weit verbreitete Exposition gegenüber Aluminiumoxid in der Töpferindustrie keine Beweise dafür erbracht haben, dass das Einatmen von Aluminiumoxidstaub chemische oder radiologische Anzeichen einer Lungenerkrankung oder -funktionsstörung hervorruft.
Die toxikologischen Wirkungen von Aluminiumoxiden bleiben aufgrund ihrer kommerziellen Bedeutung von Interesse. Die Ergebnisse von Tierversuchen sind umstritten. Ein besonders feines (0.02 μm bis 0.04 μm), katalytisch aktives Aluminiumoxid, das selten kommerziell verwendet wird, kann bei Tieren Lungenveränderungen verursachen, wenn es direkt in die Atemwege der Lunge injiziert wird. Wirkungen bei niedrigeren Dosen wurden nicht beobachtet.
Zu beachten ist auch, dass das sogenannte „Potroom-Asthma“, das bei Arbeitern in aluminiumverarbeitenden Betrieben häufig beobachtet wird, wahrscheinlich eher auf die Exposition gegenüber fluoridischen Flussmitteln als auf den Aluminiumstaub selbst zurückzuführen ist.
Die Herstellung von Aluminium wurde von der International Agency for Research on Cancer (IARC) als Gruppe 1, bekannte krebserzeugende Expositionssituation, eingestuft. Wie bei den anderen oben beschriebenen Krankheiten ist die Karzinogenität höchstwahrscheinlich auf die anderen vorhandenen Substanzen (z. B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Quarzstaub) zurückzuführen, obwohl die genaue Rolle der Aluminiumoxidstäube einfach nicht verstanden wird.
Einige Daten über die Resorption hoher Aluminiumkonzentrationen und Schädigungen des Nervengewebes wurden bei Personen gefunden, die eine Nierendialyse benötigen. Diese hohen Aluminiumwerte haben zu schweren, sogar tödlichen Hirnschäden geführt. Diese Reaktion wurde jedoch auch bei anderen Dialysepatienten beobachtet, die jedoch keinen ähnlich erhöhten Aluminiumspiegel im Gehirn aufwiesen. Tierexperimente konnten diese Gehirnreaktion oder die Alzheimer-Krankheit, die auch in der Literatur postuliert wurde, nicht nachbilden. Epidemiologische und klinische Folgestudien zu diesen Themen waren nicht endgültig, und in mehreren groß angelegten epidemiologischen Studien an Aluminiumarbeitern wurden keine Hinweise auf solche Auswirkungen beobachtet.
Gunnar Nordberg
Antimon ist bei Raumtemperatur stabil, aber wenn es erhitzt wird, brennt es glänzend und gibt dichte weiße Dämpfe von Antimonoxid (Sb2O3) mit knoblauchartigem Geruch. Es ist chemisch eng mit Arsen verwandt. Es bildet leicht Legierungen mit Arsen, Blei, Zinn, Zink, Eisen und Wismut.
Vorkommen und Verwendungen
In der Natur kommt Antimon in Kombination mit zahlreichen Elementen vor, die häufigsten Erze sind Stibnit (SbS3), Valentinit (Sb2O3), Kermesit (Sb2S2O) und Senarmontit (Sb2O3).
Hochreines Antimon wird bei der Herstellung von Halbleitern eingesetzt. Antimon mit normaler Reinheit wird in großem Umfang bei der Herstellung von Legierungen verwendet, denen es erhöhte Härte, mechanische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten verleiht; Legierungen aus Zinn, Blei und Antimon werden in der Elektroindustrie verwendet. Zu den wichtigeren Antimonlegierungen gehören Babbitt, Zinn, Weißmetall, Britannia-Metall und Lagermetall. Diese werden für Lagerschalen, Akkuplatten, Kabelummantelungen, Lot, Zierguss und Munition verwendet. Die Beständigkeit von metallischem Antimon gegenüber Säuren und Basen wird im Chemieanlagenbau ausgenutzt.
Gefahren
Die Hauptgefahr von Antimon ist die Vergiftung durch Verschlucken, Einatmen oder Hautabsorption. Der Atemtrakt ist der wichtigste Eintragsweg, da Antimon so häufig als Feinstaub in der Luft anzutreffen ist. Verschlucken kann durch Verschlucken von Staub oder durch Kontamination von Getränken, Lebensmitteln oder Tabak erfolgen. Hautabsorption ist seltener, kann aber auftreten, wenn Antimon längere Zeit mit der Haut in Kontakt kommt.
Der beim Antimonabbau angetroffene Staub kann freie Kieselsäure enthalten, und Fälle von Pneumokoniose (sogenannte Silico-Antimoniose) wurden unter Antimon-Bergleuten gemeldet. Das extrem spröde Antimonerz wird bei der Aufbereitung schneller in Feinstaub umgewandelt als das Begleitgestein, was zu hohen atmosphärischen Feinstaubkonzentrationen bei Vorgängen wie Reduktion und Siebung führt. Der beim Zerkleinern entstehende Staub ist relativ grob, und die verbleibenden Vorgänge – Klassierung, Flotation, Filtration usw. – sind Nassprozesse und folglich staubfrei. Ofenarbeiter, die metallisches Antimon raffinieren und Antimonlegierungen herstellen, sowie Arbeiter, die Schrift in der Druckindustrie setzen, sind alle Antimonmetallstaub und -dämpfen ausgesetzt und können diffuse miliare Trübungen in der Lunge aufweisen, ohne klinische oder funktionelle Anzeichen einer Beeinträchtigung der Lunge Abwesenheit von Quarzstaub.
Das Einatmen von Antimon-Aerosolen kann lokale Reaktionen der Schleimhaut, der Atemwege und der Lunge hervorrufen. Die Untersuchung von Bergleuten, Konzentratoren und Hüttenarbeitern, die Antimonstaub und -dämpfen ausgesetzt waren, ergab Dermatitis, Rhinitis, Entzündungen der oberen und unteren Atemwege, einschließlich Pneumonitis und sogar Gastritis, Konjunktivitis und Perforationen der Nasenscheidewand.
Pneumokoniose, manchmal in Kombination mit obstruktiven Lungenveränderungen, wurde nach Langzeitexposition beim Menschen berichtet. Obwohl die Antimon-Pneumokoniose als gutartig angesehen wird, gelten die mit einer starken Antimon-Exposition verbundenen chronischen Auswirkungen auf die Atemwege nicht als harmlos. Darüber hinaus wurden Auswirkungen auf das Herz, sogar tödliche, mit einer langfristigen beruflichen Exposition gegenüber Antimontrioxid in Verbindung gebracht.
Bei Personen, die mit Antimon und Antimonsalzen arbeiten, treten manchmal pustulöse Hautinfektionen auf. Diese Eruptionen sind vorübergehend und betreffen hauptsächlich die Hautbereiche, in denen Hitzeeinwirkung oder Schwitzen aufgetreten sind.
Toxikologie
In seinen chemischen Eigenschaften und seiner metabolischen Wirkung hat Antimon eine große Ähnlichkeit mit Arsen, und da die beiden Elemente manchmal in Verbindung gefunden werden, kann die Wirkung von Antimon auf Arsen zurückgeführt werden, insbesondere bei Gießereiarbeitern. Versuche mit hochreinem metallischem Antimon haben jedoch gezeigt, dass dieses Metall eine völlig eigenständige Toxikologie besitzt; verschiedene Autoren haben festgestellt, dass die durchschnittliche tödliche Dosis zwischen 10 und 11.2 mg/100 g liegt.
Antimon kann durch die Haut in den Körper gelangen, aber der Hauptweg führt über die Lunge. Aus der Lunge wird Antimon und insbesondere freies Antimon absorbiert und vom Blut und den Geweben aufgenommen. Untersuchungen an Arbeitern und Experimente mit radioaktivem Antimon haben gezeigt, dass der größte Teil der aufgenommenen Dosis innerhalb von 48 Stunden in den Stoffwechsel gelangt und mit den Fäzes und in geringerem Umfang mit dem Urin ausgeschieden wird. Der Rest verbleibt längere Zeit im Blut, wobei die Erythrozyten um ein Vielfaches mehr Antimon enthalten als das Serum. Bei Arbeitern, die gegenüber fünfwertigem Antimon exponiert sind, hängt die Urinausscheidung von Antimon von der Expositionsintensität ab. Es wurde geschätzt, dass nach 8-stündiger Exposition gegenüber 500 µg Sb/m3beträgt die Erhöhung der im Urin ausgeschiedenen Antimonkonzentration am Ende einer Schicht durchschnittlich 35 µg/g Kreatinin.
Antimon hemmt die Aktivität bestimmter Enzyme, bindet Sulfhydrylgruppen im Serum und stört den Eiweiß- und Kohlenhydratstoffwechsel sowie die Glykogenproduktion der Leber. Längere Tierversuche mit Antimon-Aerosolen haben zur Entwicklung einer ausgeprägten endogenen Lipoid-Pneumonie geführt. Bei Arbeitern, die Antimon ausgesetzt waren, wurde auch über Herzverletzungen und Fälle von plötzlichem Tod berichtet. In Tierversuchen wurden auch fokale Lungenfibrose und kardiovaskuläre Wirkungen beobachtet.
Die therapeutische Anwendung von Antimon-Medikamenten hat es ermöglicht, insbesondere die kumulative myokardiale Toxizität der dreiwertigen Antimon-Derivate (die langsamer ausgeschieden werden als fünfwertige Derivate) zu erkennen. Im Elektrokardiogramm wurden eine Verringerung der Amplitude der T-Welle, eine Verlängerung des QT-Intervalls und Arrhythmien beobachtet.
Symptome
Zu den Symptomen einer akuten Vergiftung gehören heftige Reizungen von Mund, Nase, Magen und Darm; Erbrechen und blutiger Stuhl; langsame, flache Atmung; Koma, manchmal gefolgt vom Tod aufgrund von Erschöpfung und Leber- und Nierenkomplikationen. Die chronischen Vergiftungen sind: Halstrockenheit, Übelkeit, Kopfschmerzen, Schlaflosigkeit, Appetitlosigkeit und Schwindel. Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Wirkung von Antimon wurden von einigen Autoren festgestellt, aber die Unterschiede sind nicht gut belegt.
Verbindungen
Stibnit (SbH3), oder Antimonhydrid (Wasserstoffantimonid), wird durch Auflösen von Zink-Antimon- oder Magnesium-Antimon-Legierungen in verdünnter Salzsäure hergestellt. Es tritt jedoch häufig als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von antimonhaltigen Metallen mit reduzierenden Säuren oder beim Überladen von Akkumulatoren auf. Stibine wurde als Begasungsmittel verwendet. Hochreines Stibin wird als n-leitender Gasphasendotierstoff für Silizium in Halbleitern verwendet. Stibine ist ein extrem gefährliches Gas. Wie Arsenwasserstoff kann es Blutzellen zerstören und Hämoglobinurie, Gelbsucht, Anurie und Tod verursachen. Zu den Symptomen gehören Kopfschmerzen, Übelkeit, epigastrische Schmerzen und der Abgang von dunkelrotem Urin nach der Exposition.
Antimontrioxid (Sb2O3) ist das wichtigste der Antimonoxide. Wenn es in der Luft ist, neigt es dazu, außergewöhnlich lange Zeit in der Schwebe zu bleiben. Es wird aus Antimonerz durch Rösten oder durch Oxidation von metallischem Antimon und anschließender Sublimation gewonnen und zur Herstellung von Brechweinstein, als Farbpigment, in Emails und Glasuren sowie als Flammschutzmittel verwendet.
Antimontrioxid ist sowohl ein systemisches Gift als auch eine Gefahr für Hautkrankheiten, obwohl seine Toxizität dreimal geringer ist als die des Metalls. Ratten, die inhalativ gegenüber Antimontrioxid exponiert waren, zeigten in tierexperimentellen Langzeitversuchen eine hohe Häufigkeit von Lungentumoren. Ein Überschuss an Todesfällen aufgrund von Lungenkrebs bei Arbeitern, die länger als 4 Jahre in der Antimonverhüttung tätig waren, bei einer durchschnittlichen Konzentration in der Luft von 8 mg/m3, wurde aus Newcastle gemeldet. Neben Antimonstaub und -dämpfen waren die Arbeiter den Abwässern der Zirkonfabrik und Natronlauge ausgesetzt. Weitere Erfahrungen zum kanzerogenen Potential von Antimontrioxid waren nicht aussagekräftig. Dies wurde von der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) als eine chemische Substanz eingestuft, die mit industriellen Prozessen in Verbindung gebracht wird und im Verdacht steht, Krebs auszulösen.
Antimonpentoxid (Sb2O5) wird durch die Oxidation des Trioxids oder des reinen Metalls in Salpetersäure unter Hitze hergestellt. Es wird bei der Herstellung von Farben und Lacken, Glas, Töpferwaren und Arzneimitteln verwendet. Antimonpentoxid ist bekannt für seine geringe toxische Gefährlichkeit.
Antimontrisulfid (Sb2S3) kommt als natürliches Mineral, Antimonit, vor, kann aber auch synthetisiert werden. Es wird in der Pyrotechnik-, Streichholz- und Sprengstoffindustrie, in der Rubinglasherstellung und als Pigment und Weichmacher in der Gummiindustrie verwendet. Bei Personen, die dem Trisulfid ausgesetzt waren, wurde eine offensichtliche Zunahme von Herzanomalien festgestellt. Antimonpentasulfid (Sb2S5) hat im Wesentlichen die gleichen Verwendungszwecke wie das Trisulfid und weist eine geringe Toxizität auf.
Antimontrichlorid (SbKl3), oder Antimonchlorid (Antimonbutter), entsteht durch die Wechselwirkung von Chlor und Antimon oder durch Auflösen von Antimontrisulfid in Salzsäure. Antimonpentachlorid (SbKl5) entsteht durch die Einwirkung von Chlor auf geschmolzenes Antimontrichlorid. Die Antimonchloride werden zum Bläuen von Stahl und zum Färben von Aluminium, Zinn und Zink sowie als Katalysatoren in der organischen Synthese, insbesondere in der Kautschuk- und pharmazeutischen Industrie, verwendet. Darüber hinaus wird Antimontrichlorid in der Streichholz- und Erdölindustrie verwendet. Sie sind hochgiftige Substanzen, wirken reizend und ätzend auf der Haut. Das Trichlorid hat eine LD50 von 2.5 mg/100 g.
Antimontrifluorid (Sbf3) wird durch Auflösen von Antimontrioxid in Flusssäure hergestellt und in der organischen Synthese verwendet. Es wird auch beim Färben und in der Töpferwarenherstellung verwendet. Antimontrifluorid ist hochgiftig und reizt die Haut. Es hat eine LD50 von 2.3 mg/100 g.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Das Wesentliche eines jeden Sicherheitsprogramms zur Verhinderung einer Antimonvergiftung sollte die Kontrolle der Staub- und Rauchentwicklung in allen Phasen der Verarbeitung sein.
Im Bergbau sind Staubvermeidungsmaßnahmen ähnlich denen im Metallbergbau im Allgemeinen. Während des Brechens sollte das Erz besprüht oder der Prozess vollständig umschlossen und mit einer örtlichen Absaugung in Kombination mit einer angemessenen allgemeinen Belüftung ausgestattet werden. Beim Antimonschmelzen sollten die Gefahren der Chargenvorbereitung, des Ofenbetriebs, des Putzens und des Elektrolysezellenbetriebs nach Möglichkeit durch Isolierung und Prozessautomatisierung eliminiert werden. Ofenarbeiter sollten mit Wassersprays und effektiver Belüftung versorgt werden.
Wenn eine vollständige Beseitigung der Exposition nicht möglich ist, sollten die Hände, Arme und Gesichter der Arbeiter durch Handschuhe, staubdichte Kleidung und Schutzbrillen geschützt werden, und bei hoher atmosphärischer Exposition sollten Atemschutzgeräte bereitgestellt werden. Schutzcremes sollten auch aufgetragen werden, insbesondere beim Umgang mit löslichen Antimonverbindungen, wobei sie in diesem Fall mit der Verwendung von wasserdichter Kleidung und Gummihandschuhen kombiniert werden sollten. Persönliche Hygienemaßnahmen sollten strikt eingehalten werden; In den Werkstätten sollten keine Speisen und Getränke verzehrt werden, und es sollten geeignete sanitäre Einrichtungen bereitgestellt werden, damit sich die Arbeitnehmer vor den Mahlzeiten und vor dem Verlassen der Arbeit waschen können.
Gunnar Nordberg
Es gibt drei Hauptgruppen von Arsenverbindungen (As):
Vorkommen und Verwendungen
Arsen kommt in der Natur weit verbreitet und am häufigsten in Sulfiderzen vor. Arsenopyrit (FeAsS) ist das am häufigsten vorkommende.
Elementares Arsen
Elementares Arsen wird in Legierungen verwendet, um deren Härte und Hitzebeständigkeit zu erhöhen (z. B. Legierungen mit Blei in der Schrotherstellung und in Batteriegittern). Es wird auch bei der Herstellung bestimmter Glasarten, als Bestandteil elektrischer Geräte und als Dotierstoff in Germanium- und Silizium-Festkörperprodukten verwendet.
Dreiwertige anorganische Verbindungen
Arsentrichlorid (AlsKl3) wird in der Keramikindustrie und bei der Herstellung von chlorhaltigen Arsenen verwendet. Arsentrioxid (Wie2O3), oder weißes Arsen, eignet sich zur Reinigung von Synthesegas und als Ausgangsmaterial für alle Arsenverbindungen. Es ist auch ein Konservierungsmittel für Häute und Holz, ein Textilbeizmittel, ein Reagenz in der Mineralflotation und ein Entfärbungs- und Läutermittel in der Glasherstellung. Calciumarsenit (Ca(Wie2H2O4)) und Kupferacetoarsenit (normalerweise als Cu(COOCH3)2 3Cu(AsO2)2) sind Insektizide. Kupferacetoarsenit wird auch zum Lackieren von Schiffen und U-Booten verwendet. Natriumarsenit (NaAsO2) wird als Herbizid, Korrosionsinhibitor und als Trockenmittel in der Textilindustrie eingesetzt. Arsentrisulfid ist Bestandteil von infrarotdurchlässigem Glas und Enthaarungsmittel in der Gerbereiindustrie. Es wird auch bei der Herstellung von Pyrotechnik und Halbleitern verwendet.
Fünfwertige anorganische Verbindungen
Arsen-Säure (H3Aso4·½H2O) wird bei der Herstellung von Arsenaten, Glasherstellungs- und Holzbehandlungsprozessen gefunden. Arsenpentoxid (Wie2O5), ein Herbizid und ein Holzschutzmittel, wird auch bei der Herstellung von farbigem Glas verwendet.
Calciumarsenat (Ca.3(AsO4)2) wird als Insektizid verwendet.
Organische Arsenverbindungen
Cacodylsäure ((CH3)2AsOOH) wird als Herbizid und Entlaubungsmittel verwendet. Arsanilsäure (NH2C6H4AsO(OH)2) findet Verwendung als Heuschreckenköder und als Zusatzstoff in Tierfutter. Organische Arsenverbindungen in Meeresorganismen kommen in Konzentrationen vor, die einer Arsenkonzentration im Bereich von 1 bis 100 mg/kg in Meeresorganismen wie Garnelen und Fischen entsprechen. Solches Arsen besteht hauptsächlich aus Arsenobetain und Arsenocholin, organische Arsenverbindungen mit geringer Toxizität.
Arsingas und die substituierten Arsenwasserstoffe. Arsingas wird in organischen Synthesen und bei der Verarbeitung von elektronischen Festkörperkomponenten verwendet. Arsingas kann auch unbeabsichtigt in industriellen Prozessen erzeugt werden, wenn naszierender Wasserstoff gebildet wird und Arsen vorhanden ist.
Die substituierten Arsine sind dreiwertige organische Arsenverbindungen, die je nach Anzahl der Alkyl- oder Phenylgruppen, die sie an den Arsenkern gebunden haben, als mono-, di- oder trisubstituierte Arsine bekannt sind. Dichlorethylarsin (C2H5AsCl2), oder Ethyldichlorarsin, ist eine farblose Flüssigkeit mit reizendem Geruch. Diese Verbindung wurde wie die folgende als potenzieller chemischer Kampfstoff entwickelt.
Dichlor(2-chlorvinyl-)arsin (ClCH:CHAsCl2), oder Chlorvinyldichlorarsin (Lewisit), ist eine olivgrüne Flüssigkeit mit germaniumartigem Geruch. Es wurde als potenzieller Kampfstoff entwickelt, aber nie eingesetzt. Als Gegenmittel wurde der Wirkstoff Dimercaprol oder British Anti-Lewisite (BAL) entwickelt.
Dimethylarsin (CH3)2AsH, bzw Cacodylhydrid und Trimethylarsin (CH3)3Als) oder Trimethylarsen, sind beides farblose Flüssigkeiten. Diese beiden Verbindungen können nach metabolischer Umwandlung von Arsenverbindungen durch Bakterien und Pilze produziert werden.
Gefahren
Anorganische Arsenverbindungen
Allgemeine Aspekte der Toxizität. Obwohl es möglich ist, dass sehr geringe Mengen bestimmter Arsenverbindungen positive Wirkungen haben können, wie einige Tierstudien zeigen, gelten Arsenverbindungen, insbesondere die anorganischen, ansonsten als sehr starke Gifte. Die akute Toxizität variiert stark zwischen den Verbindungen, abhängig von ihrem Wertigkeitszustand und ihrer Löslichkeit in biologischen Medien. Die löslichen dreiwertigen Verbindungen sind am giftigsten. Die Aufnahme anorganischer Arsenverbindungen aus dem Gastrointestinaltrakt ist fast vollständig, bei weniger löslichen Formen wie Arsentrioxid in Partikelform kann die Aufnahme jedoch verzögert sein. Auch die Aufnahme nach Inhalation ist nahezu vollständig, da noch weniger lösliches Material, das sich auf der Schleimhaut der Atemwege ablagert, in den Magen-Darm-Trakt überführt und anschließend aufgenommen wird.
In der Industrie kann es zu beruflicher Exposition gegenüber anorganischen Arsenverbindungen durch Einatmen, Verschlucken oder Hautkontakt mit anschließender Aufnahme kommen. Bei übermäßiger Exposition können akute Wirkungen am Eintrittspunkt auftreten. Dermatitis kann als akutes Symptom auftreten, ist aber häufiger das Ergebnis einer Vergiftung durch Langzeitexposition, manchmal im Anschluss an eine Sensibilisierung (siehe Abschnitt „Langzeitexposition (chronische Vergiftung)“).
Akute Vergiftung
Die Exposition gegenüber hohen Dosen anorganischer Arsenverbindungen durch eine Kombination aus Einatmen und Verschlucken kann als Folge von Unfällen in der Industrie auftreten, in der große Mengen Arsen (z. B. Arsentrioxid) gehandhabt werden. Je nach Dosis können sich verschiedene Symptome entwickeln, und bei zu hohen Dosen können tödliche Fälle auftreten. Symptome einer Konjunktivitis, Bronchitis und Dyspnoe, gefolgt von Magen-Darm-Beschwerden mit Erbrechen und anschließender Herzbeteiligung mit irreversiblem Schock, können innerhalb von Stunden auftreten. Es wurde berichtet, dass Arsen im Blut in einem Fall mit tödlichem Ausgang über 3 mg/l lag.
Bei Exposition gegenüber subletalen Dosen von reizenden Arsenverbindungen in der Luft (z. B. Arsentrioxid) können Symptome im Zusammenhang mit einer akuten Schädigung der Schleimhäute des Atmungssystems und akute Symptome durch exponierte Haut auftreten. In solchen Fällen treten starke Reizungen der Nasenschleimhäute, des Kehlkopfes und der Bronchien sowie Konjunktivitis und Dermatitis auf. Eine Perforation der Nasenscheidewand kann bei einigen Personen erst einige Wochen nach der Exposition beobachtet werden. Es wird angenommen, dass sich bei wiederholter Exposition eine gewisse Toleranz gegenüber akuten Vergiftungen entwickelt. Dieses Phänomen ist jedoch in der wissenschaftlichen Literatur nicht gut dokumentiert.
Wirkungen aufgrund versehentlicher Einnahme von anorganischen Arsenen, hauptsächlich Arsentrioxid, wurden in der Literatur beschrieben. Solche Vorfälle sind in der heutigen Industrie jedoch selten. Vergiftungsfälle sind gekennzeichnet durch tiefgreifende Magen-Darm-Schäden, die zu schwerem Erbrechen und Durchfall führen, was zu Schock und anschließender Oligurie und Albuminurie führen kann. Andere akute Symptome sind Gesichtsödeme, Muskelkrämpfe und Herzfehler. Die Symptome können innerhalb weniger Minuten nach Kontakt mit dem gelösten Gift auftreten, können sich jedoch um mehrere Stunden verzögern, wenn die Arsenverbindung in fester Form vorliegt oder zusammen mit einer Mahlzeit eingenommen wird. Bei Aufnahme als Partikel hängt die Toxizität auch von der Löslichkeit und Partikelgröße der aufgenommenen Verbindung ab. Es wurde berichtet, dass die tödliche Dosis von aufgenommenem Arsentrioxid zwischen 70 und 180 mg liegt. Der Tod kann innerhalb von 24 Stunden eintreten, aber der übliche Verlauf dauert 3 bis 7 Tage. Akute Intoxikationen mit Arsenverbindungen werden gewöhnlich von Anämie und Leukopenie, insbesondere Granulozytopenie, begleitet. Bei Überlebenden sind diese Wirkungen normalerweise innerhalb von 2 bis 3 Wochen reversibel. Eine reversible Vergrößerung der Leber wird auch bei akuten Vergiftungen beobachtet, aber Leberfunktionstests und Leberenzyme sind normalerweise normal.
Bei Personen, die eine akute Vergiftung überlebt haben, treten häufig einige Wochen nach der Einnahme periphere Nervenstörungen auf.
Langzeitbelastung (chronische Vergiftung)
Allgemeine Aspekte. Chronische Arsenvergiftungen können bei Arbeitern auftreten, die über längere Zeit übermäßigen Konzentrationen von Arsenverbindungen in der Luft ausgesetzt sind. Lokale Effekte an den Schleimhäuten der Atemwege und der Haut sind hervorstechend. Eine Beteiligung des Nerven- und Kreislaufsystems und der Leber kann ebenso auftreten wie Krebs der Atemwege.
Bei längerfristiger Exposition gegenüber Arsen über Nahrung, Trinkwasser oder Medikamente sind die Symptome teilweise anders als bei inhalativer Exposition. Vage abdominale Symptome – Durchfall oder Verstopfung, Hautrötung, Pigmentierung und Hyperkeratose – dominieren das klinische Bild. Darüber hinaus kann es zu einer vaskulären Beteiligung kommen, von der in einem Bereich berichtet wurde, dass sie zu peripherer Gangrän geführt hat.
Anämie und Leukozytopenie treten häufig bei chronischer Arsenvergiftung auf. Eine Beteiligung der Leber wurde häufiger bei Personen beobachtet, die über lange Zeit durch orale Einnahme exponiert waren, als bei Personen, die durch Inhalation exponiert waren, insbesondere bei Weinbauern, von denen angenommen wird, dass sie hauptsächlich durch das Trinken von kontaminiertem Wein exponiert waren. Hautkrebs tritt bei dieser Vergiftungsart überhäuft auf.
Gefäßerkrankungen. Langfristige orale Exposition gegenüber anorganischem Arsen über das Trinkwasser kann zu peripheren Gefäßerkrankungen mit Raynaud-Phänomen führen. In einem Gebiet von Taiwan, China, ist eine periphere Gangrän (sogenannte Schwarzfußkrankheit) aufgetreten. Solch schwere Manifestationen peripherer Gefäßbeteiligung wurden bei beruflich exponierten Personen nicht beobachtet, aber bei Arbeitern, die lange Zeit luftgetragenem anorganischem Arsen (Dosen von absorbiertes Arsen sind unten angegeben.
Dermatologische Erkrankungen. Arsen-Hautläsionen unterscheiden sich etwas, je nach Art der Exposition. Es treten ekzematoide Symptome unterschiedlichen Schweregrades auf. Bei beruflicher Exposition gegenüber hauptsächlich luftgetragenem Arsen können durch lokale Reizung Hautläsionen entstehen. Zwei Arten von dermatologischen Erkrankungen können auftreten:
Dermatitis ist vor allem an den am stärksten exponierten Stellen wie Gesicht, Nacken, Unterarmen, Handgelenken und Händen lokalisiert. Es kann jedoch auch am Hodensack, den Innenflächen der Oberschenkel, der oberen Brust und dem Rücken, den Unterschenkeln und um die Knöchel herum auftreten. Hyperpigmentierung und Keratosen sind keine herausragenden Merkmale dieser Art von Arsen-Läsionen. Patch-Tests haben gezeigt, dass die Dermatitis auf Arsen und nicht auf Verunreinigungen im rohen Arsentrioxid zurückzuführen ist. Auf diese Art von Erstreaktion können je nach Konzentration und Expositionsdauer chronische Hautläsionen folgen. Diese chronischen Läsionen können nach vielen Jahren beruflicher oder umweltbedingter Exposition auftreten. Hyperkeratose, Warzen und Melanose der Haut sind die auffälligen Zeichen.
Melanose tritt am häufigsten an den oberen und unteren Augenlidern, um die Schläfen, am Hals, an den Warzenhöfen und in den Falten der Achselhöhlen auf. In schweren Fällen wird eine Arsenomelanose an Bauch, Brust, Rücken und Hodensack zusammen mit Hyperkeratosen und Warzen beobachtet. Bei einer chronischen Arsenvergiftung tritt auch eine Depigmentierung (dh Leukodermie) auf, insbesondere an den pigmentierten Stellen, die gemeinhin als „Regentropfen“-Pigmentierung bezeichnet wird. Diese chronischen Hautläsionen, insbesondere die Hyperkeratosen, können sich zu präkanzerösen und kanzerösen Läsionen entwickeln. Eine Querstreifung der Nägel (sog. Mees-Linien) tritt auch bei chronischer Arsenvergiftung auf. Es sollte beachtet werden, dass sich die chronischen Hautläsionen noch lange nach Beendigung der Exposition entwickeln können, wenn die Arsenkonzentrationen in der Haut wieder normal sind.
Schleimhautläsionen bei chronischer Arsenexposition werden am klassischsten als Perforation der Nasenscheidewand nach Inhalationsexposition beschrieben. Diese Läsion ist das Ergebnis einer Reizung der Schleimhäute der Nase. Diese Reizung erstreckt sich auch auf den Kehlkopf, die Luftröhre und die Bronchien. Sowohl bei inhalativer Exposition als auch bei Vergiftungen durch wiederholte Einnahme geht die Dermatitis des Gesichts und der Augenlider manchmal bis zur Keratokonjunktivitis über.
Periphere Neuropathie. Bei Überlebenden einer akuten Vergiftung treten häufig periphere Nervenstörungen auf. Sie beginnen normalerweise innerhalb weniger Wochen nach der akuten Vergiftung und erholen sich nur langsam. Die Neuropathie ist sowohl durch motorische Dysfunktion als auch Parästhesien gekennzeichnet, aber in weniger schweren Fällen kann nur eine sensorische einseitige Neuropathie auftreten. Oft sind die unteren Extremitäten stärker betroffen als die oberen. Bei Personen, die sich von einer Arsenvergiftung erholen, können sich Mees-Falten an den Fingernägeln entwickeln. Die histologische Untersuchung hat eine wallerische Degeneration gezeigt, insbesondere in den längeren Axonen. Auch bei industrieller Arsenexposition kann eine periphere Neuropathie auftreten, meist in subklinischer Form, die nur durch neurophysiologische Methoden nachweisbar ist. Bei einer Gruppe von Hüttenarbeitern mit Langzeitexposition entsprechend einer mittleren kumulativen Gesamtaufnahme von etwa 5 g (maximale Aufnahme von 20 g) bestand eine negative Korrelation zwischen der kumulativen Aufnahme von Arsen und der Nervenleitgeschwindigkeit. Es gab auch einige leichte klinische Manifestationen einer peripheren Gefäßbeteiligung bei diesen Arbeitern (siehe oben). Bei Kindern, die Arsen ausgesetzt waren, wurde über Hörverlust berichtet.
Krebserzeugende Wirkungen. Anorganische Arsenverbindungen werden von der International Agency for Research on Cancer (IARC) als Lungen- und Hautkarzinogene eingestuft. Es gibt auch Hinweise darauf, dass Personen, die anorganischen Arsenverbindungen ausgesetzt sind, häufiger an Angiosarkomen der Leber und möglicherweise an Magenkrebs erkranken. Atemwegskrebs wurde bei Arbeitern, die Bleiarsenat und Calciumarsenat enthaltende Insektizide herstellen, bei Weinbauern, die Insektizide mit anorganischen Kupfer- und Arsenverbindungen versprühen, und bei Hüttenarbeitern, die anorganischen Arsenverbindungen und eine Reihe anderer Metalle. Die Latenzzeit zwischen dem Beginn der Exposition und dem Auftreten von Krebs ist lang, normalerweise zwischen 15 und 30 Jahren. Bei Lungenkrebs wurde eine synergistische Wirkung des Tabakrauchens nachgewiesen.
Die langfristige Exposition gegenüber anorganischem Arsen über das Trinkwasser wurde mit einer erhöhten Inzidenz von Hautkrebs in Taiwan und Chile in Verbindung gebracht. Es wurde gezeigt, dass dieser Anstieg mit der Konzentration im Trinkwasser zusammenhängt.
Teratogene Wirkungen. Hohe Dosen dreiwertiger anorganischer Arsenverbindungen können bei intravenöser Injektion bei Hamstern Missbildungen verursachen. Beim Menschen gibt es keine gesicherten Hinweise darauf, dass Arsenverbindungen unter industriellen Bedingungen Fehlbildungen verursachen. Einige Hinweise deuten jedoch auf einen solchen Effekt bei Arbeitern in einer Schmelzumgebung hin, die gleichzeitig auch einer Reihe anderer Metalle sowie anderer Verbindungen ausgesetzt waren.
Organische Arsenverbindungen
Organische Arsene, die als Pestizide oder als Arzneimittel verwendet werden, können ebenfalls zu Toxizität führen, obwohl solche nachteiligen Wirkungen beim Menschen unvollständig dokumentiert sind.
Bei Versuchstieren wurde über toxische Wirkungen auf das Nervensystem nach Fütterung mit hohen Dosen von Arsanilsäure berichtet, die üblicherweise als Futtermittelzusatzstoff bei Geflügel und Schweinen verwendet wird.
Die organischen Arsenverbindungen, die in Lebensmitteln marinen Ursprungs wie Garnelen, Krabben und Fisch vorkommen, bestehen aus Arsinocholin und Arsinobetain. Es ist allgemein bekannt, dass die Mengen an organischem Arsen, die in Fisch und Schalentieren vorhanden sind, ohne negative Auswirkungen verzehrt werden können. Diese Verbindungen werden schnell ausgeschieden, hauptsächlich über den Urin.
Arsingas und die substituierten Arsenwasserstoffe. Viele Fälle von akuter Arsenwasserstoffvergiftung wurden registriert, und es gibt eine hohe Sterblichkeitsrate. Arsin ist eines der stärksten hämolytischen Mittel, das in der Industrie gefunden wird. Seine hämolytische Aktivität beruht auf seiner Fähigkeit, einen Abfall des Erythrozyten-reduzierten Glutathiongehalts zu bewirken.
Zu den Anzeichen und Symptomen einer Arsenwasserstoffvergiftung gehört die Hämolyse, die sich nach einer Latenzzeit entwickelt, die von der Intensität der Exposition abhängt. Das Einatmen von 250 ppm Arsingas ist sofort tödlich. Eine Exposition gegenüber 25 bis 50 ppm für 30 Minuten ist tödlich, und 10 ppm können nach längerer Exposition tödlich sein. Die Anzeichen und Symptome einer Vergiftung sind charakteristisch für eine akute und massive Hämolyse. Zunächst kommt es zu einer schmerzlosen Hämoglobinurie, Magen-Darm-Störungen wie Übelkeit und ggf. Erbrechen. Es können auch Bauchkrämpfe und Zärtlichkeit auftreten. Anschließend tritt Gelbsucht auf, begleitet von Anurie und Oligurie. Hinweise auf eine Knochenmarksdepression können vorhanden sein. Nach akuter und schwerer Exposition kann sich eine periphere Neuropathie entwickeln, die noch mehrere Monate nach der Vergiftung vorhanden sein kann. Über wiederholte oder chronische Expositionen gegenüber Arsenwasserstoff ist wenig bekannt, aber da das Arsingas im Körper zu anorganischem Arsen verstoffwechselt wird, ist davon auszugehen, dass ein Risiko für ähnliche Symptome wie bei einer Langzeitexposition gegenüber anorganischen Arsenverbindungen besteht.
Differenzialdiagnostisch sollten akute hämolytische Anämien, die durch andere chemische Wirkstoffe wie Stibine oder Medikamente verursacht werden können, und sekundäre immunhämolytische Anämien berücksichtigt werden.
Die substituierten Arsenwasserstoffe führen nicht zur Hämolyse als Hauptwirkung, aber sie wirken als starke lokale und pulmonale Reizstoffe und systemische Gifte. Die lokale Einwirkung auf die Haut führt bei Dichlor(2-chlorvinyl-)arsin (Lewisit) zu scharf begrenzten Blasen. Der Dampf verursacht einen ausgeprägten krampfartigen Husten mit fröstelndem oder blutigem Auswurf, der zu einem akuten Lungenödem fortschreitet. Dimercaprol (BAL) ist ein wirksames Gegenmittel, wenn es in den frühen Stadien einer Vergiftung verabreicht wird.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Die häufigste Art der beruflichen Arsenexposition sind anorganische Arsenverbindungen, und diese Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen beziehen sich hauptsächlich auf solche Expositionen. Wenn die Gefahr einer Exposition gegenüber Arsengas besteht, muss auf versehentliche Leckagen besonders geachtet werden, da Spitzenbelastungen für kurze Zeiträume besonders besorgniserregend sein können.
Die beste Vorbeugung besteht darin, die Exposition deutlich unter den akzeptierten Expositionsgrenzwerten zu halten. Ein Programm zur Messung von Arsenkonzentrationen in der Luft ist daher von Bedeutung. Zusätzlich zur Inhalationsexposition sollte die orale Exposition über kontaminierte Kleidung, Hände, Tabak usw. überwacht werden, und die biologische Überwachung von anorganischem Arsen im Urin kann zur Bewertung der aufgenommenen Dosen nützlich sein. Arbeiter sollten mit geeigneter Schutzkleidung, Schutzstiefeln und, wenn die Gefahr besteht, dass der Expositionsgrenzwert für luftgetragenes Arsen überschritten wird, Atemschutzgeräten ausgestattet werden. Schließfächer sollten mit getrennten Fächern für Arbeits- und Privatkleidung versehen sein, und angrenzende sanitäre Einrichtungen mit hohem Standard sollten zur Verfügung gestellt werden. Rauchen, Essen und Trinken am Arbeitsplatz sollte nicht erlaubt sein. Es sollten arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen durchgeführt werden. Es wird nicht empfohlen, Personen mit vorbestehendem Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Anämie, allergischen oder anderen Hauterkrankungen, neurologischen, hepatischen oder renalen Läsionen mit Arsenarbeiten zu beschäftigen. Regelmäßige ärztliche Untersuchungen aller Arsen-exponierten Mitarbeiter sollten unter besonderer Berücksichtigung möglicher Arsen-bedingter Symptome durchgeführt werden.
Die Bestimmung des Gehalts an anorganischem Arsen und seinen Metaboliten im Urin ermöglicht eine Abschätzung der Gesamtdosis an anorganischem Arsen, die über verschiedene Expositionswege aufgenommen wurde. Nur wenn anorganisches Arsen und seine Metaboliten spezifisch gemessen werden können, ist diese Methode sinnvoll. Der Gesamt-Arsengehalt im Urin kann oft falsche Informationen über die industrielle Exposition liefern, da selbst eine einzige Mahlzeit mit Fisch oder anderen Meeresorganismen (die beträchtliche Mengen an ungiftiger organischer Arsenverbindung enthält) über mehrere Tage stark erhöhte Arsenkonzentrationen im Urin verursachen kann.
Behandlung
Arsingasvergiftung. Wenn Grund zu der Annahme besteht, dass es zu einer erheblichen Exposition gegenüber Arsenwasserstoffgas gekommen ist, oder wenn die ersten Symptome (z. B. Hämoglobinurie und Bauchschmerzen) beobachtet werden, ist eine sofortige Entfernung der Person aus der kontaminierten Umgebung und sofortige medizinische Versorgung erforderlich. Bei Anzeichen einer eingeschränkten Nierenfunktion besteht die empfohlene Behandlung aus einer Vollblutersatztransfusion in Verbindung mit einer verlängerten künstlichen Dialyse. Forcierte Diurese hat sich in einigen Fällen als sinnvoll erwiesen, während die Behandlung mit BAL oder anderen Chelatbildnern nach Meinung der meisten Autoren nur begrenzte Wirkung zu haben scheint.
Die Exposition gegenüber den substituierten Arsenen sollte wie eine Vergiftung mit anorganischem Arsen behandelt werden (siehe unten).
Vergiftung durch anorganisches Arsen. Kommt es zu einer Einwirkung von Dosen, die schätzungsweise zu einer akuten Vergiftung führen, oder treten bei länger andauernder Einwirkung schwere Symptome an den Atemwegen, der Haut oder dem Magen-Darm-Trakt auf, ist der Arbeitnehmer unverzüglich zu entfernen ausgesetzt und mit einem Komplexbildner behandelt.
Das klassische Mittel, das in solchen Situationen am häufigsten verwendet wurde, ist 2,3-Dimercapto-1-propanol oder britisches Anti-Lewisit (BAL, Dimercaprol). Eine sofortige Verabreichung ist in solchen Fällen von entscheidender Bedeutung: Um den maximalen Nutzen zu erzielen, sollte eine solche Behandlung innerhalb von 4 Stunden nach der Vergiftung erfolgen. Andere Arzneimittel, die verwendet werden können, sind Natrium-2,3-dimercaptopropansulfonat (DMPS oder Unithiol) oder meso-2,3-Dimercaptobernsteinsäure (DMSA). Diese Medikamente haben weniger Nebenwirkungen und gelten als wirksamer als BAL. Die intravenöse Verabreichung von N-Acetylcystein wurde in einem Fall als sinnvoll beschrieben; Darüber hinaus ist eine allgemeine Behandlung, wie Verhinderung einer weiteren Resorption durch Entfernung von der Exposition und Minimierung der Resorption aus dem Gastrointestinaltrakt durch Magenspülung und Verabreichung von Chelatbildnern oder Aktivkohle über eine Magensonde, obligatorisch. Wenn möglich, können allgemeine unterstützende Therapien wie Aufrechterhaltung von Atmung und Kreislauf, Aufrechterhaltung des Wasser- und Elektrolytgleichgewichts und Kontrolle von Auswirkungen auf das Nervensystem sowie Elimination von absorbiertem Gift durch Hämodialyse und Austauschtransfusion angewendet werden.
Akute Hautläsionen wie Kontaktdermatitis und leichte Manifestationen einer peripheren Gefäßbeteiligung wie das Raynaud-Syndrom erfordern normalerweise keine andere Behandlung als die Entfernung von der Exposition.
Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Barium (Ba) ist in der Natur reichlich vorhanden und macht etwa 0.04 % der Erdkruste aus. Hauptquellen sind die Minerale Schwerspat (Bariumsulfat, BaSO4) und Witherit (Bariumcarbonat, BaCO3). Bariummetall wird nur in begrenzten Mengen durch Aluminiumreduktion von Bariumoxid in einer Retorte hergestellt.
Barium wird in großem Umfang bei der Herstellung von Legierungen für Nickel-Barium-Teile verwendet, die in Zündanlagen für Automobile und bei der Herstellung von Glas, Keramik und Fernsehbildröhren zu finden sind. Baryt (BaSO4), oder Bariumsulfat, wird hauptsächlich zur Herstellung von Lithopone verwendet, einem weißen Pulver, das 20 % Bariumsulfat, 30 % Zinksulfid und weniger als 8 % Zinkoxid enthält. Lithopone wird weithin als Pigment in weißen Farben verwendet. Chemisch gefälltes Bariumsulfat—blanc fix—wird in hochwertigen Lacken, in der Röntgendiagnostik sowie in der Glas- und Papierindustrie eingesetzt. Es wird auch bei der Herstellung von Fotopapieren, künstlichem Elfenbein und Cellophan verwendet. Rohbaryt wird als thixotroper Schlamm beim Bohren von Ölquellen verwendet.
Bariumhydroxid (Ba(OH)2) findet sich in Schmiermitteln, Pestiziden, der Zuckerindustrie, Korrosionsschutzmitteln, Bohrflüssigkeiten und Wasserenthärtern. Es wird auch bei der Glasherstellung, der Vulkanisation von synthetischem Kautschuk, der Raffination von tierischen und pflanzlichen Ölen und der Freskenmalerei verwendet. Bariumcarbonat (BaCO3) wird als Barytniederschlag gewonnen und in der Ziegel-, Keramik-, Farben-, Gummi-, Ölbohr- und Papierindustrie verwendet. Es findet auch Anwendung in Emaille, Marmorersatz, optischem Glas und Elektroden.
Bariumoxid (BaO) ist ein weißes alkalisches Pulver, das zum Trocknen von Gasen und Lösungsmitteln verwendet wird. Bei 450°C verbindet es sich mit Sauerstoff zur Produktion Bariumperoxid (BaO2), ein Oxidationsmittel in der organischen Synthese und ein Bleichmittel für tierische Stoffe und Pflanzenfasern. Bariumperoxid wird in der Textilindustrie zum Färben und Bedrucken, in Pulveraluminium zum Schweißen und in der Pyrotechnik verwendet.
Bariumchlorid (BaCl2) wird durch Rösten von Schwerspat mit Kohle und Calciumchlorid gewonnen und zur Herstellung von Pigmenten, Farblacken und Glas sowie als Beizmittel für Säurefarben verwendet. Es ist auch nützlich zum Beschweren und Färben von Textilgeweben und bei der Aluminiumveredelung. Bariumchlorid ist ein Pestizid, eine Verbindung, die Kesseln zum Enthärten von Wasser zugesetzt wird, und ein Gerb- und Veredelungsmittel für Leder. Bariumnitrat (Ba(NR3)2) wird in der Pyrotechnik und der Elektronikindustrie verwendet.
Gefahren
Bariummetall ist nur begrenzt verwendbar und stellt eine Explosionsgefahr dar. Die löslichen Bariumverbindungen (Chlorid, Nitrat, Hydroxid) sind hochgiftig; Das Einatmen der unlöslichen Verbindungen (Sulfate) kann zu Pneumokoniose führen. Viele der Verbindungen, einschließlich Sulfid, Oxid und Karbonat, können örtliche Reizungen an Augen, Nase, Rachen und Haut verursachen. Bestimmte Verbindungen, insbesondere Peroxid, Nitrat und Chlorat, stellen bei Gebrauch und Lagerung Brandgefahren dar.
Toxizität
Wenn die löslichen Verbindungen oral aufgenommen werden, sind sie hochgiftig, wobei eine tödliche Dosis des Chlorids auf 0.8 bis 0.9 g geschätzt wird. Obwohl es gelegentlich zu Vergiftungen aufgrund der Einnahme dieser Verbindungen kommt, wurden nur sehr wenige Fälle von industriellen Vergiftungen gemeldet. Vergiftungen können auftreten, wenn Arbeiter atmosphärischen Konzentrationen des Staubs löslicher Verbindungen ausgesetzt sind, wie sie beim Schleifen auftreten können. Diese Verbindungen üben eine starke und anhaltende stimulierende Wirkung auf alle Muskelformen aus und erhöhen die Kontraktilität deutlich. Im Herzen können auf unregelmäßige Kontraktionen Flimmern folgen, und es gibt Hinweise auf eine Koronarkonstriktorwirkung. Weitere Wirkungen sind Darmperistaltik, Gefäßverengung, Blasenkontraktion und eine Erhöhung der willkürlichen Muskelspannung. Bariumverbindungen wirken außerdem reizend auf Schleimhäute und das Auge.
Bariumcarbonat, eine unlösliche Verbindung, scheint beim Einatmen keine pathologischen Wirkungen zu haben; es kann jedoch bei oraler Aufnahme zu schweren Vergiftungen führen und bei Ratten die Funktion der männlichen und weiblichen Keimdrüsen beeinträchtigen; Der Fötus ist in der ersten Hälfte der Schwangerschaft empfindlich gegenüber Bariumcarbonat.
Pneumokoniose
Bariumsulfat zeichnet sich durch seine extreme Unlöslichkeit aus, eine Eigenschaft, die es für den Menschen ungiftig macht. Aus diesem Grund und aufgrund seiner hohen Röntgenopazität wird Bariumsulfat als lichtundurchlässiges Medium bei der Röntgenuntersuchung des Gastrointestinal-, Atmungs- und Harnsystems verwendet. Es verhält sich auch in der menschlichen Lunge inert, was sich durch das Fehlen unerwünschter Wirkungen nach absichtlichem Einbringen in den Bronchialtrakt als Kontrastmittel in der Bronchographie und durch industrielle Exposition gegenüber hohen Feinstaubkonzentrationen gezeigt hat.
Das Einatmen kann jedoch zu einer Ablagerung in der Lunge in ausreichenden Mengen führen, um Baritosis zu erzeugen (eine gutartige Pneumokoniose, die hauptsächlich beim Abbau, Mahlen und Absacken von Baryt auftritt, aber auch bei der Herstellung von Lithopone berichtet wurde). Der erste gemeldete Fall von Baritosis war von Symptomen und Behinderungen begleitet, die jedoch später mit anderen Lungenerkrankungen in Verbindung gebracht wurden. Nachfolgende Studien haben die unscheinbare Natur des klinischen Bildes und das völlige Fehlen von Symptomen und abnormen körperlichen Zeichen den gut ausgeprägten Röntgenveränderungen gegenübergestellt, die disseminierte knotige Trübungen in beiden Lungen zeigen. Die Opazitäten sind diskret, aber manchmal so zahlreich, dass sie sich überlappen und zusammenfließend erscheinen. Es wurden keine massiven Schatten gemeldet. Herausragendes Merkmal der Röntgenbilder ist die ausgeprägte Röntgenopazität der Knötchen, was angesichts der Verwendung der Substanz als röntgenopakes Medium verständlich ist. Die Größe der einzelnen Elemente kann zwischen 1 und 5 mm im Durchmesser variieren, obwohl der Durchschnitt etwa 3 mm oder weniger beträgt, und die Form wurde verschiedentlich als „abgerundet“ und „dendritisch“ beschrieben. In einigen Fällen wurde festgestellt, dass eine Reihe sehr dichter Punkte in einer Matrix geringerer Dichte liegen.
In einer Fallserie Staubkonzentrationen von bis zu 11,000 Partikeln/cm3 wurden am Arbeitsplatz gemessen, und die chemische Analyse ergab, dass der Gesamtkieselsäuregehalt zwischen 0.07 und 1.96 % lag, wobei Quarz durch Röntgenbeugung nicht nachweisbar war. Männer, die bis zu 20 Jahre exponiert waren und Röntgenveränderungen aufwiesen, waren symptomlos, hatten eine ausgezeichnete Lungenfunktion und waren in der Lage, anstrengende Arbeiten zu verrichten. Jahre nach Beendigung der Exposition zeigen Nachuntersuchungen eine deutliche Beseitigung der Röntgenanomalien.
Berichte über Obduktionsbefunde bei reiner Baritosis sind praktisch nicht vorhanden. Baritosis kann jedoch im Bergbau aufgrund der Verunreinigung von Baryterz durch Kieselgestein und beim Mahlen, wenn kieselhaltige Mühlsteine verwendet werden, mit Silikose in Verbindung gebracht werden.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Für Arbeiter, die toxischen löslichen Bariumverbindungen ausgesetzt sind, sollten angemessene Wasch- und andere sanitäre Einrichtungen bereitgestellt werden, und strenge persönliche Hygienemaßnahmen sollten gefördert werden. Das Rauchen und der Verzehr von Speisen und Getränken in Werkstätten sind zu untersagen. Fußböden in Werkstätten sollten aus undurchlässigen Materialien bestehen und häufig abgewaschen werden. Beschäftigte, die beispielsweise an der Schwerspatlaugung mit Schwefelsäure arbeiten, sollten mit säurebeständiger Kleidung und geeignetem Hand- und Gesichtsschutz ausgestattet sein. Obwohl Baritosis gutartig ist, sollten dennoch Anstrengungen unternommen werden, um die atmosphärischen Konzentrationen von Barytstaub auf ein Minimum zu reduzieren. Außerdem sollte besonders auf das Vorhandensein von freier Kieselsäure im Flugstaub geachtet werden.
Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
In der Natur kommt Wismut (Bi) sowohl als freies Metall als auch in Erzen wie Wismutit (Karbonat) und Wismuthinit (Doppelwismut und Tellursulfid) vor, wo es von anderen Elementen, hauptsächlich Blei und Antimon, begleitet wird.
Wismut wird in der Metallurgie zur Herstellung zahlreicher Legierungen, insbesondere Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, verwendet. Einige dieser Legierungen werden zum Schweißen verwendet. Wismut findet auch Anwendung in Sicherheitseinrichtungen in Brandmelde- und Löschanlagen sowie in der Herstellung von Temperguss. Es wirkt als Katalysator für die Herstellung von Acrylfasern.
Wismuttellurid wird als Halbleiter verwendet. Wismutoxid, -hydroxid, -oxychlorid, -trichlorid und Nitrat sind in der Kosmetikindustrie beschäftigt. Andere Salze (z. Succinat, Orthoxychinoleat, Subnitrat, Carbonat, Phosphat usw.) werden in der Medizin verwendet.
Gefahren
Es liegen keine Berichte über eine berufliche Exposition bei der Herstellung von metallischem Wismut und der Herstellung von Arzneimitteln, Kosmetika und Industriechemikalien vor. Da Wismut und seine Verbindungen offenbar nicht für arbeitsbedingte Vergiftungen verantwortlich waren, gelten sie als die am wenigsten giftigen der derzeit in der Industrie verwendeten Schwermetalle.
Wismutverbindungen werden über die Atemwege und den Magen-Darm-Trakt aufgenommen. Die wichtigsten systemischen Wirkungen bei Menschen und Tieren werden in Niere und Leber ausgeübt. Die organischen Derivate verursachen Veränderungen der gewundenen Tubuli und können zu schwerer und manchmal tödlicher Nephrose führen.
Verfärbung des Zahnfleisches wurde bei Kontakt mit Wismutstäuben berichtet. Die unlöslichen Mineralsalze können bei oraler Einnahme über längere Zeiträume in Dosen von im Allgemeinen mehr als 1 pro Tag Gehirnerkrankungen hervorrufen, die durch Geistesstörungen (Verwirrungszustand), Muskelstörungen (Myoklonie), motorische Koordinationsstörungen (Gleichgewichtsverlust, Unsicherheit) und Dysarthrie gekennzeichnet sind. Diese Störungen beruhen auf einer Anhäufung von Wismut in den Nervenzentren, die sich manifestiert, wenn die Wismutämie einen bestimmten Wert überschreitet, der auf etwa 50 mg/l geschätzt wird. In den meisten Fällen verschwindet die Wismut-assoziierte Enzephalopathie allmählich ohne Medikation innerhalb von 10 Tagen bis 2 Monaten, während dieser Zeit wird das Wismut mit dem Urin ausgeschieden. Tödliche Fälle von Enzephalopathie wurden jedoch registriert.
Solche Effekte wurden seit 1973 in Frankreich und Australien beobachtet. Sie werden durch einen noch nicht vollständig untersuchten Faktor verursacht, der die Aufnahme von Wismut über die Darmschleimhaut fördert und zu einem Anstieg der Wismutämie auf bis zu mehrere hundert mg/l führt. l. Die Gefahr einer Enzephalopathie durch Einatmen von Metallstaub oder Oxidrauch am Arbeitsplatz ist sehr gering. Die schlechte Löslichkeit von Wismut und Wismutoxid im Blutplasma und seine ziemlich schnelle Elimination im Urin (seine Halbwertszeit beträgt etwa 6 Tage) sprechen gegen die Wahrscheinlichkeit, dass eine ausreichend akute Imprägnierung der Nervenzentren pathologische Werte erreicht.
Bei Tieren löst das Einatmen von unlöslichen Verbindungen wie Wismuttellurid die übliche Lungenreaktion eines inerten Staubs aus. Allerdings kann eine Langzeitexposition gegenüber Bismuttellurid, das mit Selensulfid „dotiert“ ist, bei verschiedenen Spezies eine milde reversible granulomatöse Reaktion der Lunge hervorrufen.
Einige Wismutverbindungen zersetzen sich in gefährliche Chemikalien. Wismutpentafluorid zersetzt sich beim Erhitzen und setzt hochgiftige Dämpfe frei.
Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Cadmium (Cd) hat viele chemische und physikalische Ähnlichkeiten mit Zink und kommt zusammen mit Zink in der Natur vor. Cadmium und Zink haben in Mineralien und Erzen im Allgemeinen ein Verhältnis von 1:100 bis 1:1,000.
Cadmium ist sehr korrosionsbeständig und wird häufig zum Galvanisieren anderer Metalle, hauptsächlich Stahl und Eisen, verwendet. Schrauben, Schraubenmuttern, Schlösser und verschiedene Teile für Flugzeuge und Kraftfahrzeuge werden häufig mit Cadmium behandelt, um Korrosion zu widerstehen. Heutzutage werden jedoch nur 8 % des gesamten raffinierten Cadmiums für Plattierungen und Beschichtungen verwendet. Cadmiumverbindungen (30 % der Verwendung in entwickelten Ländern) werden als Pigmente und Stabilisatoren in Kunststoffen verwendet, und Cadmium wird auch in bestimmten Legierungen (3 %) verwendet. Wiederaufladbare, kleine tragbare cadmiumhaltige Batterien, die beispielsweise in Mobiltelefonen verwendet werden, weisen einen schnell zunehmenden Cadmiumverbrauch auf (55 % des gesamten Cadmiums in den Industrieländern wurde 1994 in Batterien verwendet).
Cadmium kommt in verschiedenen anorganischen Salzen vor. Das Wichtigste ist Cadmiumstearat, das als Wärmestabilisator in Polyvinylchlorid (PVC)-Kunststoffen verwendet wird. Cadmiumsulfid und Cadmiumsulphoselenid werden als gelbe und rote Pigmente in Kunststoffen und Farben verwendet. Cadmiumsulfid wird auch in Foto- und Solarzellen verwendet. Cadmiumchlorid wirkt als Fungizid, als Bestandteil von Galvanikbädern, als Farbstoff für Pyrotechnik, als Zusatz zu Verzinnungslösungen und als Beizmittel beim Färben und Bedrucken von Textilien. Es wird auch bei der Herstellung bestimmter fotografischer Filme und bei der Herstellung von Spezialspiegeln und Beschichtungen für elektronische Vakuumröhren verwendet. Cadmiumoxid ist ein Galvanisiermittel, Ausgangsstoff für PVC-Hitzestabilisatoren und Bestandteil von Silberlegierungen, Leuchtstoffen, Halbleitern sowie Glas- und Keramikglasuren.
Cadmium kann eine Umweltgefahr darstellen, und viele Länder haben gesetzgeberische Maßnahmen ergriffen, die darauf abzielen, die Verwendung und die anschließende Verbreitung von Cadmium in der Umwelt zu verringern.
Stoffwechsel und Akkumulation
Die gastrointestinale Resorption von aufgenommenem Cadmium beträgt unter normalen Bedingungen etwa 2 bis 6 %. Personen mit niedrigen Eisenvorräten im Körper, die sich in niedrigen Serum-Ferritin-Konzentrationen widerspiegeln, können eine erheblich höhere Cadmiumabsorption aufweisen, bis zu 20 % einer gegebenen Cadmiumdosis. Bedeutende Mengen Cadmium können auch über die Lunge durch das Einatmen von Tabakrauch oder durch die berufliche Exposition gegenüber atmosphärischem Cadmiumstaub aufgenommen werden. Die pulmonale Resorption von eingeatmetem lungengängigem Cadmiumstaub wird auf 20 bis 50 % geschätzt. Nach Aufnahme über den Magen-Darm-Trakt oder die Lunge wird Cadmium in die Leber transportiert, wo die Produktion eines Cadmium-bindenden niedermolekularen Proteins, Metallothionein, initiiert wird.
Es wird angenommen, dass etwa 80 bis 90 % des gesamten Cadmiums im Körper an Metallothionein gebunden sind. Dadurch wird verhindert, dass die freien Cadmium-Ionen ihre toxische Wirkung entfalten. Es ist wahrscheinlich, dass kleine Mengen von Metallothionein-gebundenem Cadmium ständig die Leber verlassen und über das Blut zur Niere transportiert werden. Das Metallothionein mit dem daran gebundenen Cadmium wird über die Glomeruli in den Primärharn filtriert. Wie andere niedermolekulare Proteine und Aminosäuren wird der Metallothionein-Cadmium-Komplex anschließend aus dem Primärharn in die proximalen Tubuluszellen reabsorbiert, wo Verdauungsenzyme die eingeschlossenen Proteine in kleinere Peptide und Aminosäuren abbauen. Freie Cadmium-Ionen in den Zellen resultieren aus dem Abbau von Metallothionein und initiieren eine neue Synthese von Metallothionein, binden das Cadmium und schützen so die Zelle vor den hochgiftigen freien Cadmium-Ionen. Von einer Nierenfunktionsstörung spricht man, wenn die Metallothionein-Produktionskapazität der Tubuluszellen überschritten wird.
Niere und Leber weisen die höchsten Cadmiumkonzentrationen auf, die zusammen etwa 50 % der Cadmiumbelastung des Körpers ausmachen. Die Cadmiumkonzentration in der Nierenrinde, bevor es zu einer cadmiuminduzierten Nierenschädigung kommt, beträgt im Allgemeinen etwa das 15-fache der Konzentration in der Leber. Die Elimination von Cadmium ist sehr langsam. Dadurch reichert sich Cadmium im Körper an, wobei die Konzentrationen mit zunehmendem Alter und Expositionsdauer zunehmen. Basierend auf der Organkonzentration in verschiedenen Altersstufen wurde die biologische Halbwertszeit von Cadmium beim Menschen auf einen Bereich von 7 bis 30 Jahren geschätzt.
Akute Toxizität
Inhalation von Cadmiumverbindungen in Konzentrationen über 1 mg Cd/m3 in Luft für 8 Stunden oder in höheren Konzentrationen für kürzere Zeiträume kann zu chemischer Pneumonitis und in schweren Fällen zu Lungenödem führen. Die Symptome treten im Allgemeinen innerhalb von 1 bis 8 Stunden nach der Exposition auf. Sie sind grippeähnlich und ähneln denen beim Metallrauchfieber. Die schwereren Symptome einer chemischen Pneumonitis und eines Lungenödems können eine Latenzzeit von bis zu 24 Stunden haben. Der Tod kann nach 4 bis 7 Tagen eintreten. Exposition gegenüber Cadmium in der Luft bei Konzentrationen über 5 mg Cd/m3 tritt am ehesten dort auf, wo Cadmiumlegierungen geschmolzen, geschweißt oder gelötet werden. Der Verzehr von Getränken, die mit Cadmium in Konzentrationen von mehr als 15 mg Cd/l kontaminiert sind, führt zu Symptomen einer Lebensmittelvergiftung. Symptome sind Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen und manchmal Durchfall. Quellen der Kontamination von Lebensmitteln können Töpfe und Pfannen mit cadmiumhaltiger Glasur und cadmiumhaltige Lote sein, die in Verkaufsautomaten für heiße und kalte Getränke verwendet werden. Bei Tieren führt die parenterale Verabreichung von Cadmium in Dosen von mehr als 2 mg Cd/kg Körpergewicht zu Nekrosen der Hoden. Beim Menschen wurde über solche Wirkungen nicht berichtet.
Chronische Toxizität
Chronische Cadmiumvergiftung wurde nach längerer beruflicher Exposition gegenüber Cadmiumoxiddämpfen, Cadmiumoxidstaub und Cadmiumstearaten berichtet. Veränderungen im Zusammenhang mit einer chronischen Cadmiumvergiftung können lokal sein und in diesem Fall die Atemwege betreffen, oder sie können systemisch sein und durch die Aufnahme von Cadmium verursacht werden. Systemische Veränderungen umfassen Nierenschäden mit Proteinurie und Anämie. Lungenerkrankungen in Form von Emphysemen sind das Hauptsymptom bei starker Cadmiumexposition in der Luft, während Nierenfunktionsstörungen und -schäden die auffälligsten Befunde nach längerer Exposition gegenüber niedrigeren Cadmiumkonzentrationen in der Luft von Arbeitsräumen oder über cadmiumkontaminierte Lebensmittel sind. Eine leichte hypochrome Anämie wird häufig bei Arbeitern gefunden, die hohen Cadmiumkonzentrationen ausgesetzt sind. Dies kann sowohl auf eine erhöhte Zerstörung der roten Blutkörperchen als auch auf einen Eisenmangel zurückzuführen sein. Bei sehr hohen Cadmiumkonzentrationen kann es auch zu einer Gelbfärbung der Zahnhälse und zum Verlust des Geruchssinns (Anosmie) kommen.
Ein Lungenemphysem wird als mögliche Folge einer längeren Exposition gegenüber Cadmium in der Luft bei Konzentrationen über 0.1 mg Cd/m angesehen3. Es wurde berichtet, dass eine Exposition gegenüber Konzentrationen von etwa 0.02 mg Cd/m3 seit mehr als 20 Jahren kann bestimmte Auswirkungen auf die Lunge haben. Ein cadmiuminduziertes Lungenemphysem kann die Arbeitsfähigkeit verringern und die Ursache für Invalidität und Lebensverkürzung sein. Bei langzeitiger geringer Cadmiumbelastung ist die Niere das kritische Organ (dh das zuerst betroffene Organ). Cadmium reichert sich in der Nierenrinde an. Konzentrationen von mehr als 200 µg Cd/g Nassgewicht wurden zuvor als Ursache einer tubulären Dysfunktion mit verminderter Reabsorption von Proteinen aus dem Urin angesehen. Dadurch kommt es zu einer tubulären Proteinurie mit vermehrter Ausscheidung von niedermolekularen Proteinen wie z
α,α-1-Mikroglobulin (Protein HC), β-2-Mikroglobulin und Retinol-bindendes Protein (RTB). Jüngste Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass bei niedrigeren Cadmiumspiegeln in der Nierenrinde tubuläre Schäden auftreten können. Mit fortschreitender Nierenfunktionsstörung gehen auch Aminosäuren, Glukose und Mineralstoffe wie Kalzium und Phosphor in den Urin verloren. Eine erhöhte Ausscheidung von Calcium und Phosphor kann den Knochenstoffwechsel stören, und Cadmiumarbeiter berichten häufig von Nierensteinen. Nach längerer mittlerer bis hoher Cadmiumbelastung können auch die Glomeruli der Niere betroffen sein, was zu einer verminderten glomerulären Filtrationsrate führt. In schweren Fällen kann sich eine Urämie entwickeln. Neuere Studien haben gezeigt, dass die glomeruläre Dysfunktion irreversibel und dosisabhängig ist. Bei schwerer chronischer Cadmiumvergiftung wurde über Osteomalazie berichtet.
Um Nierenfunktionsstörungen, wie sie sich durch β-2-Mikroglobulinurie manifestieren, vorzubeugen, insbesondere wenn die berufliche Exposition gegenüber Cadmiumdämpfen und -stäuben voraussichtlich 25 Jahre andauern wird (bei 8 Stunden Arbeitstag und 225 Arbeitstagen/Jahr), wird empfohlen, die Die durchschnittliche Arbeitsraumkonzentration von einatembarem Cadmium sollte unter 0.01 mg/m gehalten werden3.
In der Allgemeinbevölkerung ist es durch den Verzehr von kontaminiertem Reis und anderen Lebensmitteln und möglicherweise Trinkwasser zu einer übermäßigen Cadmiumexposition gekommen. Die Itai-Itai-Krankheit, eine schmerzhafte Art von Osteomalazie, bei der mehrere Frakturen zusammen mit Nierenfunktionsstörungen auftreten, ist in Japan in Gebieten mit hoher Cadmiumexposition aufgetreten. Obwohl die Pathogenese der Itai-Itai-Krankheit noch immer umstritten ist, wird allgemein anerkannt, dass Cadmium ein notwendiger ätiologischer Faktor ist. Es sollte betont werden, dass Cadmium-induzierte Nierenschäden irreversibel sind und sich auch nach Beendigung der Exposition verschlimmern können.
Cadmium und Krebs
In mehreren epidemiologischen Studien an cadmiumexponierten Arbeitern gibt es starke Hinweise auf Dosis-Wirkungs-Beziehungen und eine erhöhte Sterblichkeit durch Lungenkrebs. Die Interpretation wird durch die gleichzeitige Exposition gegenüber anderen Metallen erschwert, die bekanntermaßen oder im Verdacht stehen, karzinogen zu sein. Fortlaufende Beobachtungen von Cadmium-exponierten Arbeitern haben jedoch, wie ursprünglich vermutet, keine Hinweise auf eine erhöhte Sterblichkeit durch Prostatakrebs ergeben. Die IARC bewertete 1993 das Krebsrisiko durch die Exposition gegenüber Cadmium und kam zu dem Schluss, dass es als menschliches Karzinogen angesehen werden sollte. Seitdem sind zusätzliche epidemiologische Beweise mit etwas widersprüchlichen Ergebnissen vorgelegt worden, und die mögliche Karzinogenität von Cadmium bleibt daher unklar. Dennoch ist klar, dass Cadmium im Tierversuch starke krebserzeugende Eigenschaften besitzt.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Die Nierenrinde ist das kritische Organ bei langfristiger Cadmiumbelastung über die Luft oder Nahrung. Die kritische Konzentration wird auf etwa 200 µg Cd/g Nassgewicht geschätzt, kann aber, wie oben angegeben, niedriger sein. Um die Nierenrindenkonzentration auch nach lebenslanger Exposition unter diesem Wert zu halten, sollte die durchschnittliche Cadmiumkonzentration in der Arbeitsraumluft (8 Stunden pro Tag) 0.01 mg Cd/m nicht überschreiten3.
Arbeitsprozesse und Vorgänge, bei denen Cadmiumdämpfe oder -stäube in die Atmosphäre freigesetzt werden können, sollten so gestaltet werden, dass die Konzentrationsniveaus auf einem Minimum gehalten werden, und wenn möglich, umschlossen und mit einer Absaugung versehen werden. Wenn eine ausreichende Belüftung nicht aufrechterhalten werden kann (z. B. beim Schweißen und Schneiden), sollten Atemschutzgeräte getragen und Luftproben genommen werden, um die Cadmiumkonzentration zu bestimmen. In Bereichen mit Gefahren durch umherfliegende Partikel, Chemikalienspritzer, Strahlungswärme usw. (z. B. in der Nähe von Galvanikwannen und -öfen) sollten die Arbeiter angemessene Sicherheitsausrüstung wie Augen-, Gesichts-, Hand- und Armschutz sowie undurchlässige Kleidung tragen. Angemessene sanitäre Einrichtungen sollten bereitgestellt werden, und die Arbeitnehmer sollten ermutigt werden, sich vor den Mahlzeiten zu waschen und sich gründlich zu waschen und die Kleidung zu wechseln, bevor sie die Arbeit verlassen. Rauchen, Essen und Trinken in Arbeitsbereichen sollte verboten sein. Mit Cadmiumstaub kontaminierter Tabak aus Arbeitsräumen kann ein wichtiger Expositionsweg sein. Zigaretten und Pfeifentabak sollten nicht im Arbeitsraum mitgeführt werden. Kontaminierte Abluft sollte gefiltert werden, und Personen, die für Staubabscheider und Filter verantwortlich sind, sollten während der Arbeit an der Ausrüstung Atemschutzmasken tragen.
Um sicherzustellen, dass es nicht zu einer übermäßigen Anreicherung von Cadmium in der Niere kommt, sollten die Cadmiumspiegel im Blut und im Urin regelmäßig kontrolliert werden. Die Cadmiumspiegel im Blut sind hauptsächlich ein Hinweis auf die Exposition der letzten Monate, können jedoch verwendet werden, um die Körperbelastung einige Jahre nach Beendigung der Exposition zu beurteilen. Ein Wert von 100 nmol Cd/l Vollblut ist ungefähr ein kritischer Wert, wenn die Exposition über einen längeren Zeitraum regelmäßig erfolgt. Cadmiumwerte im Urin können zur Abschätzung der Cadmium-Körperbelastung herangezogen werden, sofern keine Nierenschädigung vorliegt. Die WHO schätzt, dass 10 nmol/mmol Kreatinin die Konzentration ist, unterhalb derer keine Nierenfunktionsstörung auftreten sollte. Neuere Forschungen haben jedoch gezeigt, dass Nierenfunktionsstörungen bereits bei etwa 5 nmol/mmol Kreatinin auftreten können.
Da es sich bei den genannten Blut- und Urinspiegeln um Werte handelt, bei denen eine Wirkung von Cadmium auf die Niere beobachtet wurde, wird empfohlen, Kontrollmaßnahmen anzuwenden, wenn die einzelnen Konzentrationen von Cadmium im Urin und/oder im Blut 50 nmol/l Vollblut oder überschreiten
3 nmol/mmol Kreatinin. Arbeitnehmer, die Cadmiumstaub oder -dämpfen ausgesetzt sind, sollten vor der Einstellung ärztlich untersucht werden. Personen mit Atemwegs- oder Nierenerkrankungen sollten solche Arbeiten vermeiden. Eine ärztliche Untersuchung cadmiumexponierter Arbeitnehmer sollte mindestens einmal jährlich durchgeführt werden. Bei längerfristig gegenüber Cadmium exponierten Arbeitern sollten regelmäßig quantitative Messungen von ß-2-Mikroglobulin oder anderen relevanten niedermolekularen Proteinen im Urin durchgeführt werden. Konzentrationen von ß-2-Mikroglobulin im Urin sollten normalerweise 34 µg/mmol Kreatinin nicht überschreiten.
Behandlung einer Cadmiumvergiftung
Personen, die Cadmiumsalze eingenommen haben, sollten zum Erbrechen gebracht oder einer Magenspülung unterzogen werden; Personen, die einer akuten Inhalation ausgesetzt sind, sollten von der Exposition entfernt und erforderlichenfalls mit einer Sauerstofftherapie behandelt werden. Es gibt keine spezifische Behandlung für eine chronische Cadmiumvergiftung, und auf eine symptomatische Behandlung muss man sich verlassen. Die Gabe von Chelatbildnern wie BAL und EDTA ist in der Regel kontraindiziert, da sie in Kombination mit Cadmium nephrotoxisch wirken.
Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Elementares Chrom (Cr) kommt in der Natur nicht frei vor, und das einzige Erz von Bedeutung ist das Spinellerz, Chromit oder Chromeisenstein, bei dem es sich um Eisenchromit (FeOCr) handelt2O3), weit verbreitet über die Erdoberfläche. Neben Chromsäure enthält dieses Erz in unterschiedlichen Mengen weitere Stoffe. Nur Erze oder Konzentrate mit mehr als 40 % Chromoxid (Cr2O3) werden kommerziell genutzt, und Länder mit den am besten geeigneten Lagerstätten sind die Russische Föderation, Südafrika, Simbabwe, die Türkei, die Philippinen und Indien. Die Hauptkonsumenten von Chromiten sind die Vereinigten Staaten, die Russische Föderation, Deutschland, Japan, Frankreich und das Vereinigte Königreich.
Chromit kann sowohl aus unterirdischen als auch aus Tagebauminen gewonnen werden. Das Erz wird verkrustet und gegebenenfalls konzentriert.
Die bedeutendste Verwendung von reinem Chrom ist die Galvanisierung einer breiten Palette von Geräten, wie z. B. Autoteilen und Elektrogeräten. Chrom wird in großem Umfang zum Legieren mit Eisen und Nickel zur Bildung von rostfreiem Stahl und mit Nickel, Titan, Niob, Kobalt, Kupfer und anderen Metallen zur Bildung von Speziallegierungen verwendet.
Chromverbindungen
Chrom bildet eine Reihe von Verbindungen in verschiedenen Oxidationsstufen. Die Zustände II (Chrom), III (Chrom) und VI (Chromat) sind am wichtigsten; der II-Zustand ist basisch, der III-Zustand ist amphoter und der VI-Zustand ist sauer. Kommerzielle Anwendungen betreffen hauptsächlich Verbindungen im VI-Zustand, mit einem gewissen Interesse an Chromverbindungen im III-Zustand.
Der Chromzustand (CrII) ist instabil und wird leicht in den Chromzustand (CrIII). Diese Instabilität schränkt die Verwendung von Chromverbindungen ein. Die Chromverbindungen sind sehr stabil und bilden viele Verbindungen, die kommerziell verwendet werden, von denen die Hauptbestandteile Chromoxid und basisches Chromsulfat sind.
Chrom in der Oxidationsstufe +6 (CrVI) hat seine größte industrielle Anwendung aufgrund seiner sauren und oxidierenden Eigenschaften sowie seiner Fähigkeit, stark gefärbte und unlösliche Salze zu bilden. Die wichtigsten chromhaltigen Verbindungen der CrVI Zustand sind Natriumdichromat, Kaliumdichromat und Chromtrioxid. Die meisten anderen Chromatverbindungen werden industriell unter Verwendung von Dichromat als Cr-Quelle hergestelltVI.
Produktion
Natriummono- und -dichromat sind die Ausgangsstoffe, aus denen die meisten Chromverbindungen hergestellt werden. Natriumchromat und -dichromat werden direkt aus Chromerz hergestellt. Chromerz wird zerkleinert, getrocknet und gemahlen; Sodaasche wird hinzugefügt, und es kann auch Kalk oder ausgelaugte Calcinierung hinzugefügt werden. Nach gründlichem Mischen wird die Mischung in einem Drehrohrofen bei einer optimalen Temperatur von etwa 1,100 °C geröstet; eine oxidierende Atmosphäre ist wesentlich, um das Chrom in Cr umzuwandelnVI Zustand. Die Schmelze aus dem Ofen wird gekühlt und ausgelaugt und das Natriumchromat oder -dichromat wird durch herkömmliche Verfahren aus der Lösung isoliert.
ChromiumIII Verbindungen
Technisch, Chromoxid (Kr2O3, oder auch Chromoxid), wird durch Reduktion von Natriumdichromat entweder mit Holzkohle oder mit Schwefel hergestellt. Die Reduktion mit Schwefel wird üblicherweise angewendet, wenn das Chromoxid als Pigment verwendet werden soll. Für metallurgische Zwecke wird normalerweise Kohlenstoffreduktion verwendet.
Das kommerzielle Material ist normalerweise basisches Chromsulfat [Cr(OH)(H2O)5]DAMIT4, das aus Natriumdichromat durch Reduktion mit Kohlenhydrat in Gegenwart von Schwefelsäure hergestellt wird; die Reaktion ist stark exotherm. Alternativ ergibt die Schwefeldioxidreduktion einer Lösung von Natriumdichromat basisches Chromschwefelsäure. Es wird beim Gerben von Leder verwendet, und das Material wird auf der Basis von Cr verkauft2O3 Inhalt, der von 20.5 bis 25 % reicht.
ChromiumVI Verbindungen
Natriumdichromat kann in das wasserfreie Salz umgewandelt werden. Es ist der Ausgangspunkt für die Herstellung von Chromverbindungen.
Chromtrioxid or Chromanhydrid (manchmal als „Chromsäure“ bezeichnet, obwohl echte Chromsäure nicht aus der Lösung isoliert werden kann) wird durch Behandeln einer konzentrierten Lösung eines Dichromats mit einem starken Schwefelsäureüberschuss gebildet. Es ist ein starkes Oxidationsmittel, und die Lösung ist der Hauptbestandteil der Verchromung.
Unlösliche Chromate
Chromate schwacher Basen sind von begrenzter Löslichkeit und stärker gefärbt als die Oxide; daher ihre Verwendung als Pigmente. Dies sind nicht immer unterschiedliche Verbindungen und können Mischungen anderer Materialien enthalten, um die richtige Pigmentfarbe bereitzustellen. Sie werden durch Zugabe von Natrium- oder Kaliumdichromat zu einer Lösung des entsprechenden Salzes hergestellt.
Blei-Chromat ist trimorph; die stabile monokline Form ist orange-gelb, „Chromgelb“, und die instabile orthombe Form ist gelb, isomorph mit Bleisulfat und durch dieses stabilisiert. Eine orange-rote tetragonale Form ist ähnlich und isomorph mit Bleimolybdat (VI) PbMoO4 und dadurch stabilisiert. Von diesen Eigenschaften hängt die Vielseitigkeit von Bleichromat als Pigment bei der Herstellung einer Vielzahl von gelb-orangen Pigmenten ab.
Verwendung
Verbindungen, die CrVI kommen in vielen Industriebetrieben zum Einsatz. Die Herstellung wichtiger anorganischer Pigmente wie Bleichrome (die selbst zur Herstellung von Chromgrün verwendet werden), Molybdat-Orange, Zinkchromat und Chromoxidgrün; Holzschutz; Korrosionshemmung; und farbige Gläser und Glasuren. Basische Chromsulfate werden vielfach zum Gerben verwendet.
Das Färben von Textilien, die Herstellung vieler wichtiger Chromoxid enthaltender Katalysatoren und die Herstellung von lichtempfindlichen dichromatischen Kolloiden zur Verwendung in der Lithographie sind ebenfalls wohlbekannte industrielle Anwendungen von chromhaltigen Chemikalien.
Chromsäure wird nicht nur zum „dekorativen“ Verchromen verwendet, sondern auch zum „harten“ Verchromen, wo sie in viel dickeren Schichten abgeschieden wird, um eine extrem harte Oberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten zu erhalten.
Aufgrund der starken Oxidationswirkung von Chromaten in saurer Lösung gibt es viele industrielle Anwendungen, die insbesondere organische Materialien betreffen, wie die Oxidation von Trinitrotoluol (TNT) zu Phloroglucinol und die Oxidation von Picolin zu Nicotinsäure.
Chromoxid wird auch zur Herstellung von reinem Chrommetall verwendet, das zum Einbau in warmfeste Hochtemperaturlegierungen geeignet ist, und als feuerfestes Oxid. Es kann mit Vorteil in eine Reihe von feuerfesten Zusammensetzungen eingearbeitet werden, beispielsweise in Magnetit- und Magnetit-Chromat-Mischungen.
Gefahren
Verbindungen mit CrIII Oxidationsstufen sind erheblich weniger gefährlich als CrVI Verbindungen. Verbindungen von CrIII werden vom Verdauungssystem schlecht resorbiert. Diese CrIII Verbindungen können sich auch mit Proteinen in den oberflächlichen Hautschichten verbinden, um stabile Komplexe zu bilden. Verbindungen von CrIII verursachen keine Chromgeschwüre und lösen im Allgemeinen keine allergische Dermatitis ohne vorherige Sensibilisierung durch Cr ausVI Verbindungen.
Im KrVI Oxidationsstufe werden Chromverbindungen sowohl nach oraler Aufnahme als auch während der Inhalation gut resorbiert. Die Aufnahme durch die intakte Haut ist weniger gut aufgeklärt. Die reizende und ätzende Wirkung von CrVI treten leicht nach Aufnahme durch Schleimhäute auf, wo sie leicht resorbiert werden. Arbeitsbedingte Exposition gegenüber CrVI Verbindungen können Haut- und Schleimhautreizungen oder -verätzungen, allergische Hautreaktionen oder Hautgeschwüre hervorrufen.
Die unerwünschten Wirkungen von Chromverbindungen treten im Allgemeinen bei Arbeitern an Arbeitsplätzen auf, an denen CrVI auftritt, insbesondere während der Herstellung oder Verwendung. Die Auswirkungen betreffen häufig die Haut oder das Atmungssystem. Typische industrielle Gefahren sind das Einatmen von Staub oder Rauch, der bei der Herstellung von Dichromat aus Chromiterz und der Herstellung von Blei- und Zinkchromaten entsteht, das Einatmen von Chromsäurenebeln beim Galvanisieren oder bei der Oberflächenbehandlung von Metallen und der Hautkontakt mit CrVI Verbindungen in der Herstellung oder Verwendung. Exposition gegenüber CrVI-haltige Dämpfe können auch beim Schweißen von Edelstählen entstehen.
Chromgeschwüre. Früher waren solche Läsionen nach arbeitsbedingter Cr-Exposition häufigVI Verbindungen. Die Geschwüre resultieren aus der ätzenden Wirkung von CrVI, die durch Schnitte oder Abschürfungen in die Haut eindringt. Die Läsion beginnt normalerweise als schmerzlose Papel, häufig an Händen, Unterarmen oder Füßen, was zu Ulzerationen führt. Das Geschwür kann tief in das Weichgewebe eindringen und den darunter liegenden Knochen erreichen. Die Heilung ist langsam, wenn das Geschwür nicht in einem frühen Stadium behandelt wird, und es verbleiben atrophische Narben. Es gibt keine Berichte über Hautkrebs nach solchen Geschwüren.
Dermatitis Die CrVI Verbindungen können sowohl primäre Hautreizungen als auch Sensibilisierungen hervorrufen. In chromatproduzierenden Industrien können einige Arbeiter kurz nach Beginn der Arbeit mit Chromaten Hautreizungen entwickeln, insbesondere am Hals oder am Handgelenk. In den meisten Fällen verschwindet dies schnell und tritt nicht wieder auf. Manchmal kann es jedoch erforderlich sein, einen Arbeitsplatzwechsel zu empfehlen.
Zahlreiche Expositionsquellen gegenüber CrVI aufgeführt (z. B. Kontakt mit Zement, Gips, Leder, grafische Arbeiten, Arbeiten in Streichholzfabriken, Arbeiten in Gerbereien und verschiedene Quellen von Metallarbeiten). Auch bei Arbeitern, die beim Nassschleifen von Autokarosserien beschäftigt sind, wurde über Allergien berichtet. Betroffene Personen reagieren positiv auf Patch-Tests mit 0.5 % Dichromat. Einige betroffene Personen hatten nur Erytheme oder verstreute Papeln, und bei anderen ähnelten die Läsionen dyshidriotic pompholyx; nummuläres Ekzem kann zu Fehldiagnosen echter Fälle von Berufsdermatitis führen.
Es wurde gezeigt, dass CrVI dringt durch die Schweißdrüsen in die Haut ein und wird zu Cr reduziertIII im Korium. Es wird gezeigt, dass der CrIII reagiert dann mit Protein, um den Antigen-Antikörper-Komplex zu bilden. Dies erklärt die Lokalisation von Läsionen um Schweißdrüsen herum und warum sehr kleine Mengen an Dichromat eine Sensibilisierung verursachen können. Der chronische Charakter der Dermatitis kann darauf zurückzuführen sein, dass der Antigen-Antikörper-Komplex langsamer entfernt wird, als dies bei einer Reaktion in der Epidermis der Fall wäre.
Akute Auswirkungen auf die Atemwege. Einatmen von Cr-haltigem Staub oder NebelVI reizt die Schleimhäute. Bei hohen Konzentrationen solcher Stäube sind Niesen, Schnupfen, Läsionen der Nasenscheidewand und Rötung des Rachens dokumentierte Wirkungen. Es wurde auch über Sensibilisierungen berichtet, die zu typischen Asthmaanfällen führten, die bei einer späteren Exposition erneut auftreten können. Bei mehrtägiger Exposition gegenüber Chromsäurenebeln in Konzentrationen von etwa 20 bis 30 mg/m3, Husten, Kopfschmerzen, Dyspnoe und substernale Schmerzen wurden ebenfalls nach Exposition berichtet. Das Auftreten von Bronchospasmen bei einer mit Chromaten arbeitenden Person sollte auf eine chemische Reizung der Lunge hindeuten. Die Behandlung ist nur symptomatisch.
Ulzerationen der Nasenscheidewand. In früheren Jahren, als die Exposition gegenüber CrVI Verbindungen hoch sein konnten, wurden bei exponierten Arbeitern häufig Ulzerationen der Nasenscheidewand beobachtet. Dieser ungünstige Effekt resultiert aus der Abscheidung von CrVI-enthaltende Partikel oder Nebeltröpfchen auf der Nasenscheidewand, was zu einer Ulzeration des knorpeligen Teils führt, in vielen Fällen gefolgt von einer Perforation an der Ulzerationsstelle. Häufiges Nasenbohren kann die Perforationsbildung verstärken. Die Schleimhaut, die den unteren vorderen Teil des Septums bedeckt, bekannt als Kiesselbach- und Little-Bereich, ist relativ avaskulär und haftet eng an dem darunter liegenden Knorpel. Es bilden sich weiterhin Krusten, die nekrotische Trümmer aus dem Knorpel des Septums enthalten, und innerhalb von ein oder zwei Wochen wird das Septum perforiert. Die Peripherie der Ulzeration bleibt bis zu mehreren Monaten aktiv, während dieser Zeit kann die Perforation an Größe zunehmen. Es heilt durch die Bildung von vaskulärem Narbengewebe. Der Geruchssinn ist fast nie beeinträchtigt. Während der aktiven Phase können Rhinorrhoe und Nasenbluten störende Symptome sein. Bei guter Heilung sind die Symptome selten und viele Menschen wissen nicht, dass das Septum perforiert ist.
Wirkungen in anderen Organen. Nekrose der Nieren wurde berichtet, beginnend mit tubulärer Nekrose, wobei die Glomeruli unbeschädigt bleiben. Über eine diffuse Nekrose der Leber und anschließenden Verlust der Architektur wurde ebenfalls berichtet. Bald nach der Jahrhundertwende gab es eine Reihe von Berichten über die Einnahme von Cr durch den MenschenVI Verbindungen, die zu schweren Magen-Darm-Blutungen durch Ulzerationen der Darmschleimhaut führen. Manchmal führten solche Blutungen zu einem kardiovaskulären Schock als mögliche Komplikation. Wenn der Patient überlebt, kann es zu einer tubulären Nekrose der Nieren oder einer Lebernekrose kommen.
Krebserzeugende Wirkungen. Erhöhtes Auftreten von Lungenkrebs bei Arbeitern in der Herstellung und Verwendung von CrVI Verbindungen wurden in zahlreichen Studien aus Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Norwegen, den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich beschrieben. Chromate von Zink und Calcium scheinen zu den stärksten karzinogenen Chromaten sowie zu den stärksten menschlichen Karzinogenen zu gehören. Eine erhöhte Inzidenz von Lungenkrebs wurde auch bei Personen berichtet, die Bleichromaten und Dämpfen von Chromtrioxiden ausgesetzt waren. Starke Exposition gegenüber CrVI Verbindungen haben bei exponierten Arbeitern 15 oder mehr Jahre nach der ersten Exposition zu einer sehr hohen Inzidenz von Lungenkrebs geführt, wie sowohl in Kohortenstudien als auch in Fallberichten berichtet wurde.
Somit ist allgemein bekannt, dass eine Zunahme der Lungenkrebsinzidenz bei Arbeitern, die in der Herstellung von Zinkchromat und der Herstellung von Mono- und Dichromaten aus Chromiterz beschäftigt sind, eine Langzeitwirkung einer arbeitsbedingten starken Cr-Exposition istVI Verbindungen. Einige der Kohortenstudien haben Messungen der Expositionsniveaus unter den exponierten Kohorten berichtet. Eine kleine Anzahl von Studien hat auch gezeigt, dass die Exposition gegenüber Rauch, der beim Schweißen von Cr-legiertem Stahl entsteht, zu einer erhöhten Inzidenz von Lungenkrebs bei diesen Schweißern führen kann.
Es gibt keine fest etablierte „sichere“ Expositionshöhe. Die meisten Berichte über die Assoziation zwischen CrVI Exposition und Krebs der Atmungsorgane und Expositionsniveaus berichten über Luftkonzentrationen von mehr als 50 mg CrVI/m3 Luft.
Symptomatik, Krankheitsbild, Verlauf, Röntgenbild, Diagnoseverfahren und Prognose von Lungenkrebs durch Chromatexposition unterscheiden sich in keiner Weise von Lungenkrebs anderer Ursache. Es hat sich herausgestellt, dass die Tumore oft in der Peripherie des Bronchialbaums entstehen. Die Tumoren können allen histologischen Typen angehören, aber die Mehrzahl der Tumoren scheint anaplastische Haferzelltumoren zu sein. Wasserlösliches, säurelösliches und wasserunlösliches Chrom findet sich in unterschiedlichen Mengen im Lungengewebe von Chromatarbeitern.
Obwohl dies noch nicht eindeutig belegt ist, haben einige Studien darauf hingewiesen, dass die Exposition gegenüber Chromaten zu einem erhöhten Krebsrisiko in den Nasennebenhöhlen und im Verdauungstrakt führen kann. Die Studien, die auf übermäßigen Krebs des Verdauungstrakts hinweisen, sind Fallberichte aus den 1930er Jahren oder Kohortenstudien, die eine Exposition in höheren Konzentrationen als heute widerspiegeln.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Auf der technischen Seite hängt die Vermeidung einer Exposition gegenüber Chrom von einer geeigneten Gestaltung der Prozesse ab, einschließlich einer angemessenen Absaugung und der Unterdrückung von Stäuben oder Nebeln, die Chrom im sechswertigen Zustand enthalten. Es sind auch integrierte Kontrollmaßnahmen erforderlich, die so wenig wie möglich Eingriffe von Prozessbedienern oder Wartungspersonal erfordern.
Wenn möglich, sollten Nassreinigungsverfahren verwendet werden; an anderen Standorten ist Staubsaugen die einzig akzeptable Alternative. Verschüttete Flüssigkeiten oder Feststoffe müssen entfernt werden, um eine Ausbreitung als Staub in der Luft zu verhindern. Die Konzentration chromhaltiger Stäube und Dämpfe in der Arbeitsumgebung sollte vorzugsweise in regelmäßigen Abständen durch Einzel- und Flächenproben gemessen werden. Wenn bei beiden Methoden unannehmbare Konzentrationen festgestellt werden, sollten die Staub- oder Rauchquellen identifiziert und kontrolliert werden. Staubmasken, vorzugsweise mit einer Effizienz von mehr als 99 % beim Zurückhalten von Partikeln mit einer Größe von 0.5 µm, sollten in Situationen getragen werden, die über dem ungefährlichen Niveau liegen, und es kann erforderlich sein, Atemschutzgeräte mit Luftzufuhr für Jobs bereitzustellen, die als gefährlich gelten . Das Management sollte sicherstellen, dass Staubablagerungen und andere Oberflächenverunreinigungen durch Abwaschen oder Absaugen entfernt werden, bevor mit Arbeiten dieser Art begonnen wird. Die tägliche Bereitstellung von Waschoveralls kann dazu beitragen, Hautkontaminationen zu vermeiden. Hand- und Augenschutz wird im Allgemeinen empfohlen, ebenso wie die Reparatur und der Austausch der gesamten persönlichen Schutzausrüstung (PSA).
Die ärztliche Überwachung von Arbeitern bei Prozessen, bei denen CrVI Verbindungen angetroffen werden können, sollte eine Aufklärung über die toxischen und die krebserzeugenden Eigenschaften von Cr enthaltenVI und CrIII Verbindungen sowie zu den Unterschieden zwischen den beiden Verbindungsgruppen. Die Art der Expositionsgefahren und Folgerisiken verschiedener Krankheiten (z. B. Lungenkrebs) sollte bei Stellenantritt sowie in regelmäßigen Abständen während der Beschäftigung angegeben werden. Die Notwendigkeit, einen hohen Standard der persönlichen Hygiene einzuhalten, sollte betont werden.
Alle unerwünschten Wirkungen einer Exposition gegenüber Chrom können vermieden werden. Chromgeschwüren der Haut kann vorgebeugt werden, indem Kontaktquellen beseitigt und Verletzungen der Haut verhindert werden. Hautschnitte und -abschürfungen, so gering sie auch sein mögen, sollten sofort gereinigt und mit 10%iger Natrium-EDTA-Salbe behandelt werden. Zusammen mit der Verwendung eines häufig erneuerten undurchlässigen Verbands wird dies die schnelle Heilung eines sich möglicherweise entwickelnden Geschwürs verbessern. Obwohl EDTA Cr nicht chelatiertVI Verbindungen bei Raumtemperatur reduziert es den CrVI zu CrIII schnell, und das überschüssige EDTA chelatisiert CrIII. Sowohl die direkte reizende als auch die ätzende Wirkung von CrVI Verbindungen und die Bildung von Protein/CrIII Komplexe werden somit verhindert. Nach versehentlicher Einnahme von CrVI Verbindungen kann auch das sofortige Schlucken von Ascorbinsäure den Cr schnell senkenVI.
Sorgfältiges Waschen der Haut nach Kontakt und Pflege zur Vermeidung von Reibung und Schwitzen sind wichtig zur Vorbeugung und Bekämpfung primärer Reizungen durch Chromate. In früheren Jahren wurde vor der Exposition regelmäßig eine Salbe mit 10 % Natrium-EDTA auf die Nasenscheidewand aufgetragen. Diese vorbeugende Behandlung könnte dazu beitragen, das Septum intakt zu halten. Schmerzen in der Nase und frühe Ulzerationen wurden ebenfalls durch regelmäßiges Auftragen dieser Salbe behandelt, und eine Heilung konnte ohne Perforation erreicht werden.
Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass Arbeiter, die hohen Cr-Konzentrationen in der Luft ausgesetzt sindVI erfolgreich überwacht werden, indem die Ausscheidung von Chrom im Urin überwacht wird. Solche Ergebnisse stehen jedoch in keinem Zusammenhang mit der Gefahr einer Hautallergie. Stand heute, mit der sehr langen Latenzzeit von CrVI-bedingtem Lungenkrebs lässt sich anhand der Cr-Werte im Urin kaum etwas über die Krebsgefährdung sagen.
Gunnar Nordberg
Kupfer (Cu) ist form- und dehnbar, leitet Wärme und Strom hervorragend und wird durch trockene Luft in seiner Funktionsfähigkeit kaum verändert. In einer feuchten Atmosphäre, die Kohlendioxid enthält, überzieht es sich mit einem grünen Karbonat. Kupfer ist ein essentielles Element im menschlichen Stoffwechsel.
Vorkommen und Verwendungen
Kupfer kommt hauptsächlich als Mineralverbindungen vor, in denen 63Cu macht 69.1 % aus und 65Cu, 30.9 % des Elements. Kupfer ist auf allen Kontinenten weit verbreitet und in den meisten lebenden Organismen vorhanden. Obwohl einige natürliche Lagerstätten von metallischem Kupfer gefunden wurden, wird es im Allgemeinen entweder als Sulfiderz abgebaut, einschließlich Kovellit (CuS), Chalkosin (Cu2S), Chalkopyrit (CuFeS2) und Bornit (Cu3FeS3); oder als Oxide, einschließlich Malachit (Cu2CO3(OH)2); Chrysokoll
(CuSiO3· 2H2O) und Chalcanthit (CuSO4· 5H2O).
Aufgrund seiner elektrischen Eigenschaften werden mehr als 75 % der Kupferproduktion in der Elektroindustrie verwendet. Weitere Anwendungen für Kupfer sind Wasserleitungen, Bedachungsmaterialien, Küchengeräte, chemische und pharmazeutische Geräte und die Herstellung von Kupferlegierungen. Kupfermetall wird auch als Pigment und als Fällungsmittel für Selen verwendet.
Legierungen und Verbindungen
Die am häufigsten verwendeten NE-Kupferlegierungen sind solche aus Kupfer und Zink (Messing), Zinn (Bronze), Nickel (Monelmetall), Aluminium, Gold, Blei, Cadmium, Chrom, Beryllium, Silizium oder Phosphor.
Kupfersulfat wird als Algizid und Molluskizid in Wasser verwendet; mit Kalk als Pflanzenfungizid; als Beizmittel; in der Galvanik; als Schaumflotationsmittel für die Trennung von Zinksulfiderz; und als Mittel zur Ledergerbung und Hautkonservierung. Mit Kalkhydrat neutralisiertes Kupfersulfat, bekannt als Bordeaux-Mischung, wird zur Vorbeugung von Mehltau im Weingarten eingesetzt.
Kupferoxid wurde als Bestandteil von Farben für Schiffsböden und als Pigment in Glas, Keramik, Emaille, Porzellanglasuren und künstlichen Edelsteinen verwendet. Es wird auch bei der Herstellung von Rayon und anderen Kupferverbindungen sowie als Poliermittel für optisches Glas und als Lösungsmittel für Chromeisenerze verwendet. Kupferoxid ist ein Bestandteil von Flussmitteln in der Kupfermetallurgie, pyrotechnischen Zusammensetzungen, Schweißflussmitteln für Bronze und landwirtschaftlichen Produkten wie Insektiziden und Fungiziden. Schwarzes Kupferoxid wird zur Korrektur kupferarmer Böden und als Futterergänzung eingesetzt.
Kupferchromate sind Pigmente, Katalysatoren für die Flüssigphasenhydrierung und Kartoffelfungizide. Eine Lösung von Kupferhydroxid in überschüssigem Ammoniak ist ein Lösungsmittel für Zellulose, die bei der Herstellung von Kunstseide (Viskose) verwendet wird. Kupferhydroxid wird bei der Herstellung von Batterieelektroden und zum Behandeln und Färben von Papier verwendet. Es ist auch ein Pigment, ein Futtermittelzusatzstoff, ein Beizmittel beim Färben und ein Bestandteil von Fungiziden und Insektiziden.
Gefahren
Aminkomplexe von Kupferchlorat, Kupferdithionat, Kupferazid und Kupferacetylid sind explosiv, aber ohne industrielle oder öffentliche Gesundheitsbedeutung. Es wurde festgestellt, dass Kupferacetylid die Ursache von Explosionen in Acetylenanlagen ist und dazu geführt hat, dass die Verwendung von Kupfer beim Bau solcher Anlagen aufgegeben wurde. Fragmente von metallischem Kupfer oder Kupferlegierungen, die sich im Auge festsetzen, ein Zustand, der als Chalkosis bekannt ist, kann zu Uveitis, Abszess und Verlust des Auges führen. Arbeiter, die Weinberge mit Bordeaux-Mischung besprühen, können an Lungenläsionen (manchmal als „Lunge des Weinbergsprühers“ bezeichnet) und kupferbeladenen hepatischen Granulomen leiden.
Die versehentliche Einnahme von löslichen Kupfersalzen ist im Allgemeinen harmlos, da das verursachte Erbrechen den Patienten von einem Großteil des Kupfers befreit. Die Möglichkeit einer kupferinduzierten Toxizität kann in den folgenden Situationen auftreten:
Akute Toxizität
Obwohl einige chemische Nachschlagewerke Aussagen darüber enthalten, dass lösliche Kupfersalze giftig sind, trifft dies praktisch nur zu, wenn solche Lösungen in fehlgeleiteter oder selbstmörderischer Absicht oder als topische Behandlung von stark verbrannten Stellen verwendet werden. Wenn Kupfersulfat, bekannt als Blaustein oder blaues Vitriol, in Grammmengen eingenommen wird, führt es zu Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Schwitzen, intravaskulärer Hämolyse und möglicherweise zu Nierenversagen; selten können Krämpfe, Koma und Tod die Folge sein. Das Trinken von kohlensäurehaltigem Wasser oder Zitrusfruchtsäften, die mit Kupfergefäßen, Rohren, Schläuchen oder Ventilen in Kontakt gekommen sind, kann zu Magen-Darm-Reizungen führen, die selten schwerwiegend sind. Solche Getränke sind sauer genug, um irritierende Kupfermengen aufzulösen. Es gibt einen Bericht über Hornhautgeschwüre und Hautreizungen, aber wenig andere Toxizität bei einem Kupferminenarbeiter, der in ein Elektrolysebad fiel, aber die Säure könnte eher die Ursache gewesen sein als das Kupfer. In einigen Fällen, in denen Kupfersalze zur Behandlung von Verbrennungen verwendet wurden, traten hohe Konzentrationen von Serumkupfer und toxische Manifestationen auf.
Das Einatmen von Stäuben, Dämpfen und Nebeln von Kupfersalzen kann eine Verstopfung der Nasen- und Schleimhäute sowie Ulzerationen mit Perforation der Nasenscheidewand verursachen. Dämpfe beim Erhitzen von metallischem Kupfer können Metalldampffieber, Übelkeit, Bauchschmerzen und Durchfall verursachen.
Chronische Toxizität
Chronisch toxische Wirkungen beim Menschen, die Kupfer zuzuschreiben sind, scheinen nur bei Personen vorzuliegen, die ein bestimmtes Paar anomaler autosomal-rezessiver Gene geerbt haben und bei denen sich als Folge davon eine hepatolentikuläre Degeneration (Morbus Wilson) entwickelt. Dies ist ein seltenes Ereignis. Die meisten täglichen menschlichen Nahrungsmittel enthalten 2 bis 5 mg Kupfer, von denen fast nichts zurückgehalten wird. Der Kupfergehalt des erwachsenen menschlichen Körpers liegt ziemlich konstant bei etwa 100 bis 150 mg. Bei normalen Personen (ohne Morbus Wilson) ist fast das gesamte Kupfer als integraler und funktioneller Teil eines von vielleicht einem Dutzend Proteinen und Enzymsystemen vorhanden, einschließlich beispielsweise Cytochromoxidase, Dopaoxidase und Serum-Ceruloplasmin.
Bei Personen, die große Mengen Austern (und andere Schalentiere), Leber, Pilze, Nüsse und Schokolade essen – allesamt reich an Kupfer –, kann die tägliche Kupferaufnahme um das Zehnfache oder mehr ansteigen; oder bei Bergleuten, die 20 Jahre oder länger in einer Atmosphäre arbeiten und essen, die mit 1 bis 2 % Kupfererzstaub beladen ist. Dennoch wurden bei keinem Individuum Hinweise auf eine primäre chronische Kupfertoxizität (gut definiert durch Beobachtungen von Patienten mit vererbter chronischer Kupfertoxikose – Morbus Wilson – als Funktionsstörung und strukturelle Schädigung von Leber, zentralem Nervensystem, Niere, Knochen und Augen) gefunden außer denen mit Morbus Wilson. Jedoch können die übermäßigen Kupferablagerungen, die in den Lebern von Patienten mit primärer biliärer Zirrhose, Cholestase und indischer Kinderzirrhose gefunden werden, ein Faktor sein, der zur Schwere der für diese Zustände charakteristischen Lebererkrankung beiträgt.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Arbeitnehmern, die Kupferstaub oder -nebel ausgesetzt sind, sollte angemessene Schutzkleidung zur Verfügung gestellt werden, um wiederholten oder längeren Hautkontakt zu vermeiden. Wo die Staubbedingungen nicht ausreichend kontrolliert werden können, sind geeignete Atemschutzgeräte und Augenschutz erforderlich. Die Haushaltsführung und die Bereitstellung angemessener sanitärer Einrichtungen sind unerlässlich, da Essen, Trinken und Rauchen auf der Baustelle verboten sein sollten. In Minen, in denen wasserlösliche Erze wie Chalcanthit vorkommen, sollten Arbeiter besonders darauf achten, sich vor dem Essen die Hände mit Wasser zu waschen.
Bei der Vorbeugung gegen Metalldampffieber geht es darum, die Exposition unter dem Konzentrationsniveau zu halten, das derzeit als zufriedenstellend für die Arbeit mit Kupfer in der Industrie akzeptiert wird. Der Einsatz von lokaler Absaugung (LEV) ist eine notwendige Maßnahme, um Kupferdämpfe an der Quelle zu sammeln.
Menschen mit Morbus Wilson sollten eine Beschäftigung in der Kupferindustrie vermeiden. Die Serumkonzentration von Ceruloplasmin ist ein Screening für diesen Zustand, da nicht betroffene Personen Spiegel aufweisen, die im Bereich von 20 bis 50 mg/100 cm liegen3 dieses Kupferproteins, während 97 % der Patienten mit Morbus Wilson weniger als 20 mg/100 cm haben3. Dies ist ein relativ teures Verfahren für breit angelegte Screening-Programme.
Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Eisen ist unter den Metallen das zweithäufigste und unter den Elementen das vierte, nur übertroffen von Sauerstoff, Silizium und Aluminium. Die häufigsten Eisenerze sind: Hämatit oder rotes Eisenerz (Fe2O3), das zu 70 % aus Eisen besteht; Limonit oder braunes Eisenerz (FeO(OH)·nH2O), mit 42 % Eisen; Magnetit oder magnetisches Eisenerz (Fe3O4), die einen hohen Eisengehalt hat; Siderit oder spathisches Eisenerz (FeCO3); Pyrit (FeS2), das häufigste Sulfidmineral; und Pyrrhotit oder magnetischer Pyrit (FeS). Eisen wird zur Herstellung von Eisen- und Stahlguss verwendet und mit anderen Metallen zu Stählen legiert. Eisen wird auch verwendet, um die Dichte von Ölbohrflüssigkeiten zu erhöhen.
Legierungen und Verbindungen
Eisen selbst ist nicht besonders stark, aber seine Festigkeit wird stark erhöht, wenn es mit Kohlenstoff legiert und schnell abgekühlt wird, um Stahl zu erzeugen. Seine Präsenz in Stahl erklärt seine Bedeutung als Industriemetall. Bestimmte Eigenschaften von Stahl – also weich, mild, mittelhart oder hart – werden weitgehend durch den Kohlenstoffgehalt bestimmt, der zwischen 0.10 und 1.15 % variieren kann. Etwa 20 weitere Elemente werden in unterschiedlichen Kombinationen und Anteilen bei der Herstellung von Stahllegierungen mit vielen verschiedenen Eigenschaften verwendet – Härte, Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und so weiter. Die wichtigsten davon sind Mangan (Ferromangan und Spiegeleisen), Silizium (Ferrosilizium) und Chrom, auf das weiter unten eingegangen wird.
Die wichtigsten industriellen Eisenverbindungen sind die Oxide und das Karbonat, die die Haupterze darstellen, aus denen das Metall gewonnen wird. Von geringerer technischer Bedeutung sind Cyanide, Nitride, Nitrate, Phosphide, Phosphate und Eisencarbonyl.
Gefahren
Industrielle Gefahren bestehen beim Abbau, Transport und der Aufbereitung der Erze, bei der Herstellung und Verwendung der Metalle und Legierungen in Eisen- und Stahlwerken und in Gießereien sowie bei der Herstellung und Verwendung bestimmter Verbindungen. Beim Eisenerzabbau kommt es zum Einatmen von Eisenstaub oder -dämpfen; Lichtbogenschweißen; Schleifen, Polieren und Bearbeiten von Metall; und in der Kesselsteinbildung. Beim Einatmen wirkt Eisen lokal reizend auf die Lunge und den Magen-Darm-Trakt. Berichte deuten darauf hin, dass eine langfristige Exposition gegenüber einer Mischung aus Eisen und anderen Metallstäuben die Lungenfunktion beeinträchtigen kann.
Beim Abbau, Transport und der Aufbereitung der Erze kommt es aufgrund der hierfür eingesetzten schweren Schneid-, Förder-, Brech- und Siebmaschinen zu Unfällen. Verletzungen können auch durch den Umgang mit Sprengstoffen entstehen, die im Bergbau verwendet werden.
Das Einatmen von kieselsäure- oder eisenoxidhaltigem Staub kann zu einer Pneumokoniose führen, es gibt jedoch keine eindeutigen Schlussfolgerungen zur Rolle von Eisenoxidpartikeln bei der Entstehung von Lungenkrebs beim Menschen. Aufgrund von Tierversuchen besteht der Verdacht, dass Eisenoxidstaub als „co-kanzerogener“ Stoff wirken und somit bei gleichzeitiger Exposition gegenüber krebserregenden Stoffen die Krebsentstehung fördern kann.
Sterblichkeitsstudien von Hämatit-Bergleuten haben in mehreren Bergbaugebieten wie Cumberland, Lorraine, Kiruna und Krivoi Rog ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko gezeigt, im Allgemeinen bei Rauchern. Epidemiologische Studien an Arbeitern in Eisen- und Stahlgießereien haben typischerweise ein um das 1.5- bis 2.5-Fache erhöhtes Lungenkrebsrisiko festgestellt. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) stuft das Gießen von Eisen und Stahl als krebserregenden Prozess für den Menschen ein. Die beteiligten spezifischen chemischen Mittel (z. B. mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffe, Kieselerde, Metalldämpfe) wurden nicht identifiziert. Eine erhöhte Inzidenz von Lungenkrebs wurde auch, wenn auch weniger signifikant, bei Metallschleifern berichtet. Die Schlussfolgerungen für Lungenkrebs unter Schweißern sind umstritten.
In experimentellen Studien hat sich Eisenoxid nicht als krebserregend erwiesen; die Versuche wurden jedoch nicht mit Hämatit durchgeführt. Das Vorhandensein von Radon in der Atmosphäre von Hämatitminen wurde als wichtiger krebserregender Faktor vermutet.
Bei der Eisenverarbeitung kann es zu schweren Unfällen kommen. Bei der Arbeit mit geschmolzenem Metall kann es zu Verbrennungen kommen, wie an anderer Stelle beschrieben Enzyklopädie. Fein verteiltes, frisch reduziertes Eisenpulver ist pyrophor und entzündet sich bei Kontakt mit Luft bei normalen Temperaturen. Brände und Staubexplosionen sind in Kanälen und Abscheidern von Entstaubungsanlagen im Zusammenhang mit Schleif- und Polierscheiben und Polierbändern aufgetreten, wenn Funken aus dem Schleifvorgang den feinen Stahlstaub in der Absauganlage entzündet haben.
Die gefährlichen Eigenschaften der restlichen Eisenverbindungen sind meist auf das Radikal zurückzuführen, mit dem das Eisen assoziiert ist. Daher Eisenarsenat (FeAsO4) und Eisenarsenit (FeAsO3·Fe2O3) besitzen die giftigen Eigenschaften von Arsenverbindungen. Eisencarbonyl (FeCO5) ist eines der gefährlicheren Metallcarbonyle mit toxischen und brennbaren Eigenschaften. Carbonyle werden an anderer Stelle in diesem Kapitel ausführlicher besprochen.
Eisensulfid (FeS) wird neben seinem natürlichen Vorkommen als Pyrit gelegentlich unbeabsichtigt gebildet, wenn schwefelhaltige Materialien in Eisen- und Stahlbehältern behandelt werden, beispielsweise in Erdölraffinerien. Wenn die Anlage geöffnet wird und die Eisen(II)-Sulfid-Lagerstätte der Luft ausgesetzt wird, kann ihre exotherme Oxidation die Temperatur der Lagerstätte auf die Zündtemperatur von Gasen und Dämpfen in der Umgebung erhöhen. Auf solche Ablagerungen sollte ein feiner Wasserstrahl gerichtet werden, bis brennbare Dämpfe durch Spülen entfernt wurden. Ähnliche Probleme können in Pyritminen auftreten, wo die Lufttemperatur durch eine kontinuierliche langsame Oxidation des Erzes erhöht wird.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Die Vorkehrungen zur Verhütung mechanischer Unfälle umfassen die Einzäunung und Fernsteuerung von Maschinen, die Konstruktion von Anlagen (die in der modernen Stahlherstellung eine computergestützte Steuerung umfassen) und die Sicherheitsschulung der Arbeiter.
Der Gefährdung durch giftige und brennbare Gase, Dämpfe und Stäube wird durch örtliche Absaugung und allgemeine Belüftung gekoppelt mit den verschiedenen Formen der Fernsteuerung begegnet. Schutzkleidung und Augenschutz sollten bereitgestellt werden, um den Arbeiter vor den Auswirkungen heißer und ätzender Substanzen und Hitze zu schützen.
Besonders wichtig ist die regelmäßige Wartung der Abluftführung an Schleif- und Poliermaschinen sowie an Schleifbändern, um die Leistungsfähigkeit der Absaugung aufrechtzuerhalten und die Explosionsgefahr zu verringern.
Ferrolegierungen
Eine Ferrolegierung ist eine Legierung aus Eisen mit einem anderen Element als Kohlenstoff. Diese metallischen Mischungen werden als Vehikel zum Einführen spezifischer Elemente in die Stahlherstellung verwendet, um Stähle mit spezifischen Eigenschaften herzustellen. Das Element kann sich mit dem Stahl durch Lösung legieren oder schädliche Verunreinigungen neutralisieren.
Legierungen haben einzigartige Eigenschaften, die von der Konzentration ihrer Elemente abhängen. Diese Eigenschaften variieren direkt in Abhängigkeit von der Konzentration der einzelnen Komponenten und hängen zum Teil vom Vorhandensein von Spuren anderer Elemente ab. Obwohl die biologische Wirkung jedes Elements in der Legierung als Richtlinie verwendet werden kann, gibt es genügend Beweise für die Änderung der Wirkung durch die Mischung der Elemente, um äußerste Vorsicht bei kritischen Entscheidungen auf der Grundlage der Extrapolation der Wirkung des einzelnen Elements zu rechtfertigen.
Die Ferrolegierungen bilden eine breite und vielfältige Liste von Legierungen mit vielen verschiedenen Mischungen innerhalb jeder Legierungsklasse. Der Handel begrenzt im Allgemeinen die Anzahl der in einer Klasse verfügbaren Ferrolegierungstypen, aber metallurgische Entwicklungen können zu häufigen Ergänzungen oder Änderungen führen. Einige der gebräuchlicheren Ferrolegierungen sind wie folgt:
Gefahren
Obwohl bestimmte Ferrolegierungen nichtmetallurgische Verwendungen haben, sind die Hauptquellen einer gefährlichen Exposition bei der Herstellung dieser Legierungen und bei ihrer Verwendung während der Stahlproduktion anzutreffen. Einige Ferrolegierungen werden in feiner Partikelform hergestellt und verwendet; Staub in der Luft stellt eine potenzielle Toxizitätsgefahr sowie eine Brand- und Explosionsgefahr dar. Darüber hinaus wurde die berufliche Exposition gegenüber den Dämpfen bestimmter Legierungen mit ernsthaften Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht.
Ferrobor. Luftgetragener Staub, der während der Reinigung dieser Legierung entsteht, kann zu Reizungen der Nase und des Rachens führen, was möglicherweise auf das Vorhandensein eines Boroxidfilms auf der Legierungsoberfläche zurückzuführen ist. Einige Tierversuche (Hunde, die atmosphärischen Ferrobor-Konzentrationen von 57 mg/mXNUMX ausgesetzt waren3 für 23 Wochen) fanden keine nachteiligen Wirkungen.
Ferrochrom. Eine Studie in Norwegen über die Gesamtmortalität und die Krebsinzidenz bei Arbeitern, die Ferrochrom herstellen, hat eine erhöhte Inzidenz von Lungenkrebs in ursächlichem Zusammenhang mit der Exposition gegenüber sechswertigem Chrom in der Nähe der Hochöfen gezeigt. Bei einigen Arbeitern wurde auch eine Perforation der Nasenscheidewand festgestellt. Eine andere Studie kommt zu dem Schluss, dass eine übermäßige Sterblichkeit aufgrund von Lungenkrebs bei Arbeitern in der Stahlherstellung mit der Exposition gegenüber polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAKs) während der Ferrochromproduktion verbunden ist. Eine weitere Studie, die den Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition gegenüber Dämpfen und Lungenkrebs untersuchte, ergab, dass Ferrochrom-Arbeiter übermäßig viele Fälle von Lungen- und Prostatakrebs aufwiesen.
Ferromangan kann durch Reduktion von Manganerzen in einem Elektroofen mit Koks und Zugabe von Dolomit und Kalkstein als Flussmittel hergestellt werden. Transport, Lagerung, Sortierung und Zerkleinerung der Erze erzeugen Manganstaub in Konzentrationen, die gefährlich sein können. Die pathologischen Wirkungen, die sich aus der Exposition gegenüber Staub ergeben, sowohl vom Erz als auch von der Legierung, sind praktisch nicht von denen zu unterscheiden, die im Artikel „Mangan“ beschrieben wurden. in diesem Kapitel. Sowohl akute als auch chronische Vergiftungen wurden beobachtet. Ferromanganlegierungen, die sehr hohe Anteile an Mangan enthalten, reagieren mit Feuchtigkeit, um zu produzieren Mangancarbid, die in Verbindung mit Feuchtigkeit Wasserstoff freisetzen, wodurch eine Brand- und Explosionsgefahr entsteht.
Ferrosilicium Bei der Herstellung können sowohl Aerosole als auch Stäube von Ferrosilizium entstehen. Tierversuche weisen darauf hin, dass Ferrosiliziumstaub eine Verdickung der Alveolarwände mit gelegentlichem Verschwinden der Alveolarstruktur verursachen kann. Die bei der Legierungsherstellung verwendeten Rohstoffe können auch freies Siliziumdioxid enthalten, wenn auch in relativ geringen Konzentrationen. Es besteht Uneinigkeit darüber, ob die klassische Silikose eine potenzielle Gefahr in der Ferrosiliziumproduktion darstellen könnte. Es besteht jedoch kein Zweifel, dass chronische Lungenerkrankungen, unabhängig von ihrer Klassifizierung, aus einer übermäßigen Exposition gegenüber Staub oder Aerosolen resultieren können, die in Ferrosiliziumanlagen angetroffen werden.
Ferrovanadium. Atmosphärische Kontamination mit Staub und Dämpfen ist auch eine Gefahr bei der Ferrovanadium-Produktion. Unter normalen Bedingungen erzeugen die Aerosole keine akute Vergiftung, können aber Bronchitis und einen pulmonalen interstitiellen Proliferationsprozess verursachen. Es wurde berichtet, dass das Vanadium in der Ferrovanadium-Legierung aufgrund seiner größeren Löslichkeit in biologischen Flüssigkeiten deutlich toxischer als freies Vanadium ist.
Verbleiter Stahl wird für Automobilbleche verwendet, um die Verformbarkeit zu erhöhen. Es enthält etwa 0.35 % Blei. Wann immer der bleihaltige Stahl hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wie beim Schweißen, besteht immer die Gefahr der Bildung von Bleidämpfen.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Die Kontrolle von Rauch, Staub und Aerosolen während der Herstellung und Verwendung von Ferrolegierungen ist von wesentlicher Bedeutung. Beim Transport und der Handhabung der Erze und Legierungen ist eine gute Staubkontrolle erforderlich. Erzhalden sollten angefeuchtet werden, um die Staubbildung zu reduzieren. Zusätzlich zu diesen grundlegenden Staubkontrollmaßnahmen sind besondere Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit bestimmten Ferrolegierungen erforderlich.
Ferrosilizium reagiert mit Feuchtigkeit zu Phosphin und Arsenwasserstoff; Daher sollte dieses Material nicht bei feuchtem Wetter geladen werden, und es sollten besondere Vorkehrungen getroffen werden, um sicherzustellen, dass es während der Lagerung und des Transports trocken bleibt. Wann immer Ferrosilizium in bedeutenden Mengen transportiert oder gehandhabt wird, sollten Hinweise angebracht werden, die die Arbeiter vor der Gefahr warnen, und es sollten in regelmäßigen Abständen Erkennungs- und Analyseverfahren implementiert werden, um das Vorhandensein von Phosphin und Arsenwasserstoff in der Luft zu überprüfen. Für den Atemschutz ist eine gute Staub- und Aerosolkontrolle erforderlich. Für Notfälle sollte ein geeignetes Atemschutzgerät zur Verfügung stehen.
Arbeiter, die an der Herstellung und Verwendung von Ferrolegierungen beteiligt sind, sollten sorgfältig medizinisch überwacht werden. Ihr Arbeitsumfeld sollte je nach Gefährdungsgrad kontinuierlich oder periodisch überwacht werden. Die toxischen Wirkungen der verschiedenen Ferrolegierungen weichen ausreichend von denen der reinen Metalle ab, um eine intensivere medizinische Überwachung zu rechtfertigen, bis weitere Daten vorliegen. Wenn Ferrolegierungen Staub, Dämpfe und Aerosole verursachen, sollten die Arbeiter regelmäßig Röntgenaufnahmen des Brustkorbs erhalten, um Veränderungen der Atemwege frühzeitig zu erkennen. Lungenfunktionstests und Überwachung der Metallkonzentrationen im Blut und/oder Urin exponierter Arbeiter können ebenfalls erforderlich sein.
Gunnar Nordberg
Chemisch ist Gallium (Ga) ähnlich wie Aluminium. Es wird von Luft nicht angegriffen und reagiert nicht mit Wasser. Gallium reagiert bei Kälte mit Chlor und Brom, bei Erwärmung mit Jod, Sauerstoff und Schwefel. Es gibt 12 bekannte künstliche radioaktive Isotope mit Atomgewichten zwischen 64 und 74 und Halbwertszeiten zwischen 2.6 Minuten und 77.9 Stunden. Beim Auflösen von Gallium in anorganischen Säuren entstehen Salze, die sich in unlösliches Hydroxid Ga(OH) umwandeln3 mit amphoteren Eigenschaften (dh sowohl sauer als auch basisch), wenn der pH höher als 3 ist. Die drei Oxide von Gallium sind GaO, Ga2O und Ga2O3.
Vorkommen und Verwendungen
Die reichste Galliumquelle ist das Mineral Germanit, ein Kupfersulfiderz, das 0.5 bis 0.7 % Gallium enthalten kann und in Südwestafrika vorkommt. Es ist auch in geringen Mengen zusammen mit Zinkblends, in Aluminiumtonen, Feldspäten, Kohle und in den Erzen von Eisen, Mangan und Chrom weit verbreitet. Metall, Legierungen, Oxide und Salze werden in relativ geringem Umfang in Industrien wie dem Maschinenbau (Beschichtungen, Schmierstoffe), dem Instrumentenbau (Lötmittel, Unterlegscheiben, Füllstoffe), der Elektronik- und Elektrogeräteproduktion (Dioden, Transistoren, Laser, Leiterummantelungen) und in der Vakuumtechnik.
In der chemischen Industrie werden Gallium und seine Verbindungen als Katalysatoren verwendet. Galliumarsenid wurde weithin für Halbleiteranwendungen verwendet, einschließlich Transistoren, Solarzellen, Laser und Mikrowellenerzeugung. Galliumarsenid wird bei der Herstellung von optoelektronischen Geräten und integrierten Schaltkreisen verwendet. Andere Anwendungen umfassen die Verwendung von 72Ga für die Untersuchung von Gallium-Wechselwirkungen im Organismus und 67Ga als tumorscannendes Mittel. Aufgrund der hohen Affinität von Makrophagen des lymphoretikulären Gewebes z 67Ga, es kann bei der Diagnose von Hodgkin-Krankheit, Boeck-Sarkoid und lymphatischer Tuberkulose verwendet werden. Die Gallium-Szintographie ist ein bildgebendes Verfahren der Lunge, das in Verbindung mit einer anfänglichen Röntgenaufnahme des Brustkorbs verwendet werden kann, um Arbeitnehmer zu beurteilen, bei denen das Risiko einer berufsbedingten Lungenerkrankung besteht.
Gefahren
Arbeiter in der Elektronikindustrie, die Galliumarsenid verwenden, können gefährlichen Substanzen wie Arsen und Arsenwasserstoff ausgesetzt sein. Bei der Herstellung der Oxide und pulverförmigen Salze (Ga2(SO4)3, Ga3Cl) und bei der Herstellung und Verarbeitung von Einkristallen von Halbleiterverbindungen. Das Verspritzen oder Verschütten der Lösungen des Metalls und seiner Salze kann auf Haut oder Schleimhäute von Arbeitern einwirken. Beim Mahlen von Galliumphosphid in Wasser entstehen erhebliche Mengen an Phosphin, die vorbeugende Maßnahmen erfordern. Galliumverbindungen können über verschmutzte Hände und durch Essen, Trinken und Rauchen am Arbeitsplatz aufgenommen werden.
Berufskrankheiten durch Gallium wurden nicht beschrieben, mit Ausnahme eines Fallberichts über einen petechialen Hautausschlag, gefolgt von einer radialen Neuritis nach kurzer Exposition gegenüber einer geringen Menge galliumfluoridhaltiger Dämpfe. Die biologische Wirkung des Metalls und seiner Verbindungen wurde experimentell untersucht. Die Toxizität von Gallium und Verbindungen hängt von der Art des Eintritts in den Körper ab. Bei oraler Verabreichung an Kaninchen über einen langen Zeitraum (4 bis 5 Monate) war die Wirkung unbedeutend und umfasste Störungen der Proteinreaktionen und eine verringerte Enzymaktivität. Die geringe Toxizität erklärt sich in diesem Fall durch die relativ inaktive Resorption von Gallium im Verdauungstrakt. Im Magen und Darm werden unlösliche oder schwer resorbierbare Verbindungen wie Metallgallate und -hydroxide gebildet. Der Staub des Oxids, Nitrids und Arsenids von Gallium war im Allgemeinen toxisch, wenn er in die Atemwege eingeführt wurde (intratracheale Injektionen bei weißen Ratten), was zu Leber- und Nierendystrophie führte. In der Lunge verursachte es entzündliche und sklerotische Veränderungen. Eine Studie kommt zu dem Schluss, dass die Exposition von Ratten gegenüber Galliumoxid-Partikeln in Konzentrationen nahe dem Grenzwert zu einer fortschreitenden Lungenschädigung führt, die der von Quarz induzierten ähnlich ist. Galliumnitrat hat eine starke ätzende Wirkung auf Bindehaut, Hornhaut und Haut. Die hohe Toxizität von Acetat, Citrat und Galliumchlorid wurde durch intraperitoneale Injektion nachgewiesen, die zum Tod der Tiere durch Lähmung des Atemzentrums führte.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Um eine Kontamination der Atmosphäre von Arbeitsplätzen durch Stäube von Galliumdioxid, Nitrid und Halbleiterverbindungen zu vermeiden, sollten Vorsichtsmaßnahmen die Einhausung von stauberzeugenden Geräten und eine wirksame lokale Absaugung (LEV) umfassen. Persönliche Schutzmaßnahmen während der Herstellung von Gallium sollten die Aufnahme und den Kontakt von Galliumverbindungen mit der Haut verhindern. Daher sind eine gute persönliche Hygiene und die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) wichtig. Das US National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) empfiehlt die Kontrolle der Exposition von Arbeitern gegenüber Galliumarsenid durch Einhaltung der empfohlenen Expositionsgrenzwerte für anorganisches Arsen und empfiehlt, die Konzentration von Galliumarsenid in der Luft durch Arsenbestimmung abzuschätzen. Arbeitnehmer sollten über mögliche Gefahren aufgeklärt werden, und während der Produktion von mikroelektronischen Geräten, bei denen eine Exposition gegenüber Galliumarsenid wahrscheinlich ist, sollten geeignete technische Kontrollen installiert werden. Angesichts der experimentell nachgewiesenen Toxizität von Gallium und seinen Verbindungen sollten sich alle Personen, die mit diesen Stoffen arbeiten, regelmäßigen ärztlichen Untersuchungen unterziehen, wobei besonderes Augenmerk auf den Zustand von Leber, Nieren, Atmungsorganen und Haut zu legen ist .
Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Germanium (Ge) kommt immer in Kombination mit anderen Elementen vor und niemals im freien Zustand. Zu den häufigsten germaniumhaltigen Mineralien gehören Argyrodit (Ag8GeS6), die 5.7 % Germanium enthält, und Germanit (CuS·FeS·GeS2), die bis zu 10 % Ge enthalten. Ausgedehnte Lagerstätten von Germaniummineralien sind selten, aber das Element ist innerhalb der Struktur anderer Mineralien weit verbreitet, insbesondere in Sulfiden (am häufigsten in Zinksulfid und in Silikaten). Geringe Mengen finden sich auch in verschiedenen Kohlesorten.
Die größte Endverwendung von Germanium ist die Herstellung von Infrarot-Sensor- und Identifikationssystemen. Seine Verwendung in faseroptischen Systemen hat zugenommen, während der Verbrauch für Halbleiter aufgrund der Fortschritte in der Silizium-Halbleitertechnologie weiter zurückgegangen ist. Germanium wird auch in der Galvanik und bei der Herstellung von Legierungen verwendet, von denen sich eine, Germanium-Bronze, durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Germaniumtetrachlorid unterstützt4) ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Germaniumdioxid und Organogermaniumverbindungen. Germaniumdioxid (GeO2) wird bei der Herstellung von optischem Glas und in Kathoden verwendet.
Gefahren
Gesundheitsprobleme am Arbeitsplatz können durch die Staubverteilung während des Ladens von Germaniumkonzentrat, des Aufbrechens und Ladens des Dioxids zur Reduktion zu metallischem Germanium und des Ladens von pulverförmigem Germanium zum Schmelzen zu Barren entstehen. Bei der Herstellung von Metall, während der Chlorierung des Konzentrats, der Destillation, Rektifikation und Hydrolyse von Germaniumtetrachlorid können die Dämpfe von Germaniumtetrachlorid, Chlor und Germaniumchlorid-Pyrolyseprodukten auch eine Gesundheitsgefährdung darstellen. Weitere Gesundheitsgefährdungsquellen sind die Erzeugung von Strahlungswärme aus Rohröfen für GeO2 Reduktion und beim Schmelzen von Germaniumpulver zu Barren und die Bildung von Kohlenmonoxid während GeO2 Reduktion mit Kohle.
Die Herstellung von Einkristallen aus Germanium für die Herstellung von Halbleitern bringt hohe Lufttemperaturen (bis 45 ºC), elektromagnetische Strahlung mit Feldstärken von mehr als 100 V/m und magnetische Strahlung von mehr als 25 A/m sowie Umweltverschmutzung mit sich die Arbeitsplatzluft mit Metallhydriden. Beim Legieren von Germanium mit Arsen kann Arsin in der Luft entstehen (1 bis 3 mg/m3) und beim Legieren mit Antimon können Stibin oder Antimonhydrid vorhanden sein (1.5 bis 3.5 mg/m3). Germaniumhydrid, das zur Herstellung von hochreinem Germanium verwendet wird, kann ebenfalls eine Belastung der Luft am Arbeitsplatz sein. Durch die häufig erforderliche Reinigung der Vertikalöfen entsteht Staub, der neben Germanium auch Siliziumdioxid, Antimon und andere Stoffe enthält.
Auch beim maschinellen Bearbeiten und Schleifen von Germaniumkristallen entsteht Staub. Konzentrationen bis 5 mg/m3 wurden während der Trockenbearbeitung gemessen.
Resorbiertes Germanium wird schnell ausgeschieden, hauptsächlich im Urin. Über die Toxizität von anorganischen Germaniumverbindungen für den Menschen liegen nur wenige Informationen vor. Germaniumtetrachlorid kann Hautreizungen hervorrufen. In klinischen Studien und anderen oralen Langzeitexpositionen gegenüber kumulativen Dosen von mehr als 16 g Spirogermanium, ein Organogermanium-Antitumormittel oder andere Germaniumverbindungen haben sich als neurotoxisch und nephrotoxisch erwiesen. Solche Dosen werden im beruflichen Umfeld normalerweise nicht absorbiert. Tierexperimente zur Wirkung von Germanium und seinen Verbindungen haben gezeigt, dass Staub von metallisches Germanium und Germaniumdioxid verursacht allgemeine gesundheitliche Beeinträchtigungen (Hemmung der Körpergewichtszunahme), wenn es in hohen Konzentrationen eingeatmet wird. Die Lungen der Tiere zeigten morphologische Veränderungen vom Typ proliferativer Reaktionen, wie Verdickung der Alveolarwände und Hyperplasie der Lymphgefäße um die Bronchien und Blutgefäße. Germaniumdioxid ist nicht hautreizend, bildet aber bei Kontakt mit der feuchten Bindehaut Germaniumsäure, die augenreizend wirkt. Längere intraabdominale Verabreichung in Dosen von 10 mg/kg führt zu peripheren Blutveränderungen.
Die Wirkung von Germaniumkonzentratstaub geht nicht auf Germanium zurück, sondern auf eine Reihe anderer Staubbestandteile, insbesondere Kieselerde (SiO2). Der konzentrierte Staub übt eine ausgeprägte fibrogene Wirkung aus, was zu einer Bindegewebsbildung und Knötchenbildung in der Lunge ähnlich wie bei Silikose führt.
Die schädlichsten sind Germaniumverbindungen Germaniumhydrid (GeH4) und Germaniumchlorid. Das Hydrid kann akute Vergiftungen hervorrufen. Morphologische Untersuchungen an Organen von in der Akutphase verstorbenen Tieren ergaben Durchblutungsstörungen und degenerative Zellveränderungen in den parenchymatösen Organen. Somit scheint das Hydrid ein Multisystemgift zu sein, das die Nervenfunktionen und das periphere Blut beeinträchtigen kann.
Germaniumtetrachlorid ist ein starker Reizstoff der Atemwege, Haut und Augen. Seine Reizschwelle liegt bei 13 mg/m3. In dieser Konzentration unterdrückt es die Lungenzellreaktion bei Versuchstieren. In stärkeren Konzentrationen führt es zu Reizungen der oberen Atemwege und Bindehautentzündungen sowie zu Veränderungen der Atemfrequenz und des Atemrhythmus. Tiere, die eine akute Vergiftung überleben, entwickeln einige Tage später eine katarrhalisch-desquamative Bronchitis und eine interstitielle Pneumonie. Germaniumchlorid übt auch allgemein toxische Wirkungen aus. Morphologische Veränderungen wurden in der Leber, den Nieren und anderen Organen der Tiere beobachtet.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Grundsätzliche Maßnahmen bei der Herstellung und Verwendung von Germanium sollten darauf abzielen, die Kontamination der Luft durch Stäube oder Dämpfe zu verhindern. Bei der Herstellung von Metall ist eine Kontinuität des Prozesses und Einhausung der Apparate ratsam. In Bereichen, in denen der Staub von metallischem Germanium, dem Dioxid oder dem Konzentrat verbreitet wird, sollte für eine angemessene Absaugung gesorgt werden. Während der Herstellung von Halbleitern, beispielsweise an Zonenreinigungsöfen, und während der Reinigung der Öfen sollte eine örtliche Absaugung in der Nähe der Schmelzöfen vorgesehen werden. Der Prozess der Herstellung und Legierung von Einkristallen aus Germanium sollte im Vakuum durchgeführt werden, gefolgt von der Evakuierung der gebildeten Verbindungen unter reduziertem Druck. Eine lokale Absaugung ist bei Vorgängen wie dem Trockenschneiden und Schleifen von Germaniumkristallen unerlässlich. Die Absaugung ist auch in Räumen für die Chlorierung, Rektifikation und Hydrolyse von Germaniumtetrachlorid wichtig. Geräte, Anschlüsse und Armaturen in diesen Räumlichkeiten sollten aus korrosionsbeständigem Material bestehen. Die Arbeiter sollten säurefeste Kleidung und Schuhe tragen. Während der Reinigung von Geräten sollten Atemschutzmasken getragen werden.
Arbeitnehmer, die Staub, konzentrierter Salzsäure, Germaniumhydrid und Germaniumchlorid und seinen Hydrolyseprodukten ausgesetzt sind, sollten regelmäßig ärztlich untersucht werden.
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