Gunnar Nordberg
Evento e usi
Il niobio (Nb) si trova insieme ad altri elementi tra cui titanio (Ti), zirconio (Zr), tungsteno (W), torio (Th) e uranio (U) in minerali come tantalite-columbite, fergusonite, samarskite, pirocloro, koppite e loparite. I giacimenti più grandi si trovano in Australia e Nigeria, e negli ultimi anni sono stati scoperti depositi estesi in Uganda, Kenya, Tanzania e Canada.
Il niobio è ampiamente utilizzato nell'industria dell'elettrovuoto e anche nella produzione di anodi, griglie, condensatori elettrolitici e raddrizzatori. Nell'ingegneria chimica, il niobio viene utilizzato come materiale resistente alla corrosione per scambiatori di calore, filtri, valvole a spillo e così via. Utensili da taglio e materiali magnetici di alta qualità sono realizzati con leghe di niobio. La lega di ferroniobio è utilizzata negli apparecchi termonucleari.
Il niobio e le sue leghe refrattarie sono utilizzate nel campo della tecnologia missilistica, nell'industria aeronautica supersonica, nelle apparecchiature di volo interplanetario e nei satelliti. Il niobio è utilizzato anche in chirurgia.
Pericoli
Durante l'estrazione e la concentrazione del minerale di niobio e la lavorazione del concentrato, i lavoratori possono essere esposti a pericoli generici, come polveri e fumi, tipici di queste operazioni. Nelle miniere l'azione della polvere può essere aggravata dall'esposizione a sostanze radioattive come il torio e l'uranio.
Tossicità
Gran parte delle informazioni sul comportamento del niobio nel corpo si basano su studi sulla coppia di radioisotopi 95Zr-95Nb, un comune prodotto di fissione nucleare. 95Nb è la figlia di 95Zr. Uno studio ha esaminato l'incidenza del cancro tra i lavoratori delle miniere di niobio esposti a figlie di radon e toron e ha trovato un'associazione tra cancro ai polmoni e radiazioni alfa cumulative.
Le iniezioni endovenose e intraperitoneali di niobio (radioattivo) e dei suoi composti hanno mostrato una distribuzione abbastanza uniforme nell'organismo, con tendenza ad accumularsi nel fegato, nei reni, nella milza e nel midollo osseo. L'eliminazione del niobio radioattivo dall'organismo può essere notevolmente accelerata mediante l'iniezione di dosi massicce di nitrato di zirconio. Dopo iniezioni intraperitoneali di niobio stabile sotto forma di niobato di potassio, il LD50 per i ratti era da 86 a 92 mg/kg e per i topi da 13 mg/kg. Il niobio metallico non viene assorbito dallo stomaco o dall'intestino. Il D.L50 di pentacloruro di niobio in questi organi era di 940 mg/kg per i ratti, mentre la cifra corrispondente per il niobato di potassio era di 3,000 mg/kg. I composti del niobio somministrati per via endovenosa, intraperitoneale o per os producono un effetto particolarmente pronunciato sui reni. Questo effetto può essere attenuato dalla medicazione preventiva con acido ascorbico. L'assunzione orale di pentacloruro di niobio provoca inoltre un'acuta irritazione delle mucose dell'esofago e dello stomaco e alterazioni epatiche; l'esposizione cronica per 4 mesi provoca alterazioni ematiche temporanee (leucocitosi, carenza di protrombina).
Il niobio inalato viene trattenuto nei polmoni, che è l'organo critico per la polvere. Inalazione quotidiana di polvere di nitruro di niobio ad una concentrazione di 40 mg/m3 di aria porta nel giro di pochi mesi a segni di pneumoconiosi (mentre non sono evidenti segni di azione tossica): ispessimento dei setti interalveolari, sviluppo di notevoli quantità di fibre collagene nel tessuto peribronchiale e perivascolare, e desquamazione dell'epitelio bronchiale. Cambiamenti analoghi si sviluppano con la somministrazione intratracheale di polvere di pentossido di niobio; in questo caso la polvere si trova anche nei linfonodi.
Misure di sicurezza e salute
Le concentrazioni atmosferiche degli aerosol di leghe di niobio e composti che contengono elementi tossici come fluoro, manganese e berillio devono essere strettamente controllate. Durante l'estrazione e la concentrazione del minerale di niobio contenente uranio e torio, il lavoratore dovrebbe essere protetto dalla radioattività. Per controllare la polvere nell'aria della miniera è necessaria una corretta progettazione ingegneristica che includa un'adeguata ventilazione con aria fresca. Nell'estrazione del niobio puro dai suoi composti mediante metallurgia delle polveri, i luoghi di lavoro devono essere tenuti liberi da polvere e fumi di niobio e i lavoratori devono essere protetti da sostanze chimiche come alcali caustici e benzene. Inoltre, si raccomandano esami medici regolari che includano test di funzionalità polmonare.