Gunnar Nordberg

L'antimonio è stabile a temperatura ambiente ma, quando riscaldato, brucia brillantemente, emettendo densi fumi bianchi di ossido di antimonio (Sb₂O₃) con un odore simile all'aglio. È strettamente correlato, chimicamente, all'arsenico. Forma facilmente leghe con arsenico, piombo, stagno, zinco, ferro e bismuto.

Evento e usi

In natura, l'antimonio si trova in combinazione con numerosi elementi, e i minerali più comuni sono la stibnite (SbS₃), valentinite (Sb₂O₃), chermesite (Sb₂S₂O) e senarmontite (Sb₂O₃).

L'antimonio di elevata purezza viene impiegato nella produzione di semiconduttori. L'antimonio di purezza normale è ampiamente utilizzato nella produzione di leghe, alle quali conferisce maggiore durezza, resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e un basso coefficiente di attrito; le leghe che combinano stagno, piombo e antimonio sono utilizzate nell'industria elettrica. Tra le leghe di antimonio più importanti vi sono il babbitt, il peltro, il metallo bianco, il metallo Britannia e il metallo per cuscinetti. Questi sono utilizzati per gusci di cuscinetti, piastre di accumulatori, guaine per cavi, saldature, fusioni ornamentali e munizioni. La resistenza dell'antimonio metallico agli acidi e alle basi viene messa in atto nella fabbricazione di impianti chimici.

Pericoli

Il pericolo principale dell'antimonio è quello di intossicazione per ingestione, inalazione o assorbimento cutaneo. Il tratto respiratorio è la via di ingresso più importante poiché l'antimonio si incontra così frequentemente come polvere sottile nell'aria. L'ingestione può avvenire attraverso l'ingestione di polvere o attraverso la contaminazione di bevande, cibo o tabacco. L'assorbimento cutaneo è meno comune, ma può verificarsi quando l'antimonio è a contatto prolungato con la pelle.

La polvere incontrata nell'estrazione di antimonio può contenere silice libera e casi di pneumoconiosi (definiti silico-antimoniosi) sono stati segnalati tra i minatori di antimonio. Durante la lavorazione, il minerale di antimonio, che è estremamente fragile, viene convertito in polvere fine più rapidamente rispetto alla roccia che lo accompagna, portando a concentrazioni atmosferiche elevate di polvere fine durante operazioni come la riduzione e la vagliatura. La polvere prodotta durante la frantumazione è relativamente grossolana e le restanti operazioni - classificazione, flottazione, filtrazione e così via - sono processi a umido e, di conseguenza, privi di polvere. Gli addetti alle fornaci che raffinano l'antimonio metallico e producono leghe di antimonio, e gli addetti all'impostazione dei caratteri nell'industria della stampa, sono tutti esposti a polvere e fumi metallici di antimonio e possono presentare opacità miliari diffuse nel polmone, senza segni clinici o funzionali di compromissione del assenza di polvere di silice.

L'inalazione di aerosol di antimonio può produrre reazioni localizzate delle mucose, delle vie respiratorie e dei polmoni. L'esame di minatori e lavoratori di concentratori e fonditori esposti a polveri e fumi di antimonio ha rivelato dermatiti, riniti, infiammazioni delle vie respiratorie superiori e inferiori, comprese polmoniti e persino gastriti, congiuntiviti e perforazioni del setto nasale.

La pneumoconiosi, a volte in combinazione con alterazioni polmonari ostruttive, è stata segnalata a seguito di esposizione a lungo termine nell'uomo. Sebbene la pneumoconiosi da antimonio sia considerata benigna, gli effetti respiratori cronici associati a una forte esposizione all'antimonio non sono considerati innocui. Inoltre, gli effetti sul cuore, anche mortali, sono stati correlati all'esposizione occupazionale a lungo termine al triossido di antimonio.

A volte si osservano infezioni della pelle pustolosa in persone che lavorano con antimonio e sali di antimonio. Queste eruzioni sono transitorie e colpiscono principalmente le aree della pelle in cui si è verificata l'esposizione al calore o la sudorazione.

Tossicologia

Nelle sue proprietà chimiche e nell'azione metabolica, l'antimonio ha una stretta somiglianza con l'arsenico e, poiché i due elementi si trovano talvolta in associazione, l'azione dell'antimonio può essere attribuita all'arsenico, specialmente nei lavoratori delle fonderie. Tuttavia, esperimenti con antimonio metallico di elevata purezza hanno dimostrato che questo metallo ha una tossicologia completamente indipendente; diversi autori hanno riscontrato che la dose letale media è compresa tra 10 e 11.2 mg/100 g.

L'antimonio può entrare nel corpo attraverso la pelle, ma la via principale è attraverso i polmoni. Dai polmoni, l'antimonio, e specialmente l'antimonio libero, viene assorbito e assorbito dal sangue e dai tessuti. Studi su lavoratori ed esperimenti con antimonio radioattivo hanno dimostrato che la maggior parte della dose assorbita entra nel metabolismo entro 48 ore e viene eliminata con le feci e, in misura minore, con le urine. Il resto rimane nel sangue per un tempo considerevole, con gli eritrociti che contengono parecchie volte più antimonio del siero. Nei lavoratori esposti all'antimonio pentavalente, l'escrezione urinaria di antimonio è correlata all'intensità dell'esposizione. È stato stimato che dopo 8 ore di esposizione a 500 µg Sb/m³, l'aumento della concentrazione di antimonio escreto nelle urine alla fine di un turno ammonta in media a 35 µg/g di creatinina.

L'antimonio inibisce l'attività di alcuni enzimi, lega i gruppi sulfidrilici nel siero e disturba il metabolismo delle proteine ​​e dei carboidrati e la produzione di glicogeno da parte del fegato. Esperimenti prolungati sugli animali con aerosol di antimonio hanno portato allo sviluppo di una caratteristica polmonite lipoide endogena. Sono stati segnalati anche danni cardiaci e casi di morte improvvisa in lavoratori esposti all'antimonio. Negli studi sugli animali sono stati osservati anche fibrosi focale del polmone ed effetti cardiovascolari.

L'uso terapeutico dei farmaci antimoniali ha permesso di rilevare, in particolare, la tossicità miocardica cumulativa dei derivati ​​trivalenti dell'antimonio (che vengono escreti più lentamente dei derivati ​​pentavalenti). Nell'elettrocardiogramma sono stati osservati riduzione dell'ampiezza dell'onda T, aumento dell'intervallo QT e aritmie.

Sintomi

I sintomi dell'intossicazione acuta comprendono violente irritazioni della bocca, del naso, dello stomaco e dell'intestino; vomito e feci sanguinolente; respirazione lenta e superficiale; coma talvolta seguito da morte per esaurimento e complicanze epatiche e renali. Quelli di avvelenamento cronico sono: secchezza della gola, nausea, mal di testa, insonnia, perdita di appetito e vertigini. Le differenze di genere negli effetti dell'antimonio sono state notate da alcuni autori, ma le differenze non sono ben stabilite.

Composti

Stibnite (Sb H₃), o idruro di antimonio (antimoniuro di idrogeno), è prodotto sciogliendo la lega zinco-antimonio o magnesio-antimonio in acido cloridrico diluito. Tuttavia, si verifica frequentemente come sottoprodotto nella lavorazione di metalli contenenti antimonio con acidi riducenti o nel sovraccarico degli accumulatori. La stibina è stata usata come agente fumigante. La stibina ad alta purezza viene utilizzata come drogante in fase gassosa di tipo n per il silicio nei semiconduttori. Stibine è un gas estremamente pericoloso. Come l'arsina può distruggere le cellule del sangue e causare emoglobinuria, ittero, anuria e morte. I sintomi includono mal di testa, nausea, dolore epigastrico e passaggio di urina rosso scuro dopo l'esposizione.

Triossido di antimonio (Sb₂O₃) è il più importante degli ossidi di antimonio. Quando è in volo, tende a rimanere sospeso per un tempo eccezionalmente lungo. Si ottiene dal minerale di antimonio mediante un processo di tostatura o ossidazione dell'antimonio metallico e successiva sublimazione, ed è utilizzato per la fabbricazione di tartaro emetico, come pigmento per vernici, smalti e smalti e come composto ignifugo.

Il triossido di antimonio è sia un veleno sistemico che un pericolo per le malattie della pelle, sebbene la sua tossicità sia tre volte inferiore a quella del metallo. In esperimenti su animali a lungo termine, i ratti esposti al triossido di antimonio per inalazione hanno mostrato un'alta frequenza di tumori polmonari. Un eccesso di decessi per cancro al polmone tra i lavoratori impegnati nella fusione dell'antimonio da più di 4 anni, ad una concentrazione media in aria di 8 mg/m³, è stato segnalato da Newcastle. Oltre alla polvere e ai fumi di antimonio, i lavoratori sono stati esposti agli effluenti delle piante di zircone e alla soda caustica. Nessun'altra esperienza è stata informativa sul potenziale cancerogeno del triossido di antimonio. Questo è stato classificato dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH) come una sostanza chimica associata a processi industriali che si sospetta induca il cancro.

Pentossido di antimonio (Sb₂O₅) è prodotto dall'ossidazione del triossido o del metallo puro, in acido nitrico a caldo. Viene utilizzato nella produzione di vernici e lacche, vetro, ceramica e prodotti farmaceutici. Il pentossido di antimonio è noto per il suo basso grado di rischio tossico.

Trisolfuro di antimonio (Sb₂S₃) si trova come minerale naturale, l'antimonite, ma può anche essere sintetizzato. Viene utilizzato nell'industria pirotecnica, dei fiammiferi e degli esplosivi, nella produzione di vetro rubino e come pigmento e plastificante nell'industria della gomma. Un apparente aumento delle anomalie cardiache è stato riscontrato nelle persone esposte al trisolfuro. Pentasolfuro di antimonio (Sb₂S₅) ha più o meno gli stessi usi del trisolfuro e ha un basso livello di tossicità.

Tricloruro di antimonio (SbCl₃), o cloruro di antimonio (burro di antimonio), è prodotto dall'interazione di cloro e antimonio o dalla dissoluzione del trisolfuro di antimonio in acido cloridrico. Pentacloruro di antimonio (SbCl₅) è prodotto dall'azione del cloro sul tricloruro di antimonio fuso. I cloruri di antimonio sono usati per azzurrare l'acciaio e colorare alluminio, peltro e zinco, e come catalizzatori nella sintesi organica, specialmente nell'industria della gomma e farmaceutica. Inoltre, il tricloruro di antimonio viene utilizzato nelle industrie dei fiammiferi e del petrolio. Sono sostanze altamente tossiche, agiscono come irritanti e sono corrosive per la pelle. Il tricloruro ha un LD₅₀ di 2.5 mg/100 g.

Trifluoruro di antimonio (SbF₃) viene preparato sciogliendo il triossido di antimonio in acido fluoridrico e viene utilizzato nella sintesi organica. Viene anche impiegato nella tintura e nella produzione di ceramiche. Il trifluoruro di antimonio è altamente tossico e irritante per la pelle. Ha un DL₅₀ di 2.3 mg/100 g.

Misure di sicurezza e salute

L'essenza di qualsiasi programma di sicurezza per la prevenzione dell'avvelenamento da antimonio dovrebbe essere il controllo della formazione di polvere e fumi in tutte le fasi della lavorazione.

Nell'estrazione mineraria, le misure di prevenzione della polvere sono simili a quelle per l'estrazione di metalli in generale. Durante la frantumazione, il minerale deve essere spruzzato o il processo deve essere completamente racchiuso e dotato di ventilazione di scarico locale combinata con un'adeguata ventilazione generale. Nella fusione dell'antimonio, i pericoli della preparazione della carica, del funzionamento del forno, della sbavatura e del funzionamento della cella elettrolitica dovrebbero essere eliminati, ove possibile, mediante l'isolamento e l'automazione del processo. I lavoratori delle fornaci dovrebbero essere dotati di spruzzi d'acqua e di un'efficace ventilazione.

Laddove non sia possibile eliminare completamente l'esposizione, le mani, le braccia e il viso dei lavoratori devono essere protetti con guanti, indumenti antipolvere e occhiali protettivi e, laddove l'esposizione atmosferica è elevata, devono essere forniti respiratori. Dovrebbero essere applicate anche creme barriera, specialmente quando si maneggiano composti di antimonio solubili, nel qual caso dovrebbero essere combinate con l'uso di indumenti impermeabili e guanti di gomma. Le misure di igiene personale devono essere rigorosamente osservate; nei laboratori non devono essere consumati alimenti o bevande e devono essere forniti servizi igienici adeguati affinché i lavoratori possano lavarsi prima dei pasti e prima di lasciare il lavoro.

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