グンナー・ノードバーグ
アンチモンは室温では安定ですが、加熱すると見事に燃焼し、酸化アンチモン (Sb2O3) にんにくのようなにおいがします。 ヒ素と化学的に密接に関連しています。 ヒ素、鉛、スズ、亜鉛、鉄、ビスマスと容易に合金を形成します。
出現と用途
自然界では、アンチモンは多数の元素と組み合わせて発見され、最も一般的な鉱石は輝安鉱 (SbS3)、バレンチナイト (Sb2O3）、ケルミサイト（Sb2S2O) とセナルモンタイト (Sb2O3).
高純度のアンチモンは、半導体の製造に使用されます。 通常の純度のアンチモンは、合金の製造に広く使用されており、硬度、機械的強度、耐食性、および低摩擦係数が向上しています。 スズ、鉛、アンチモンを組み合わせた合金は、電気産業で使用されています。 より重要なアンチモン合金には、バビット、ピューター、ホワイト メタル、ブリタニア メタル、ベアリング メタルがあります。 これらは、ベアリング シェル、蓄電池プレート、ケーブル シース、はんだ、装飾用鋳物、および弾薬に使用されます。 酸および塩基に対する金属アンチモンの耐性は、化学プラントの製造で発揮されます。
危険
アンチモンの主な危険性は、摂取、吸入、または皮膚からの吸収による中毒です。 アンチモンは微細な空中浮遊粉塵として頻繁に遭遇するため、気道は最も重要な侵入経路です。 粉塵を飲み込んだり、飲料、食品、タバコの汚染によって摂取することがあります。 皮膚吸収はあまり一般的ではありませんが、アンチモンが長時間皮膚に接触すると発生する可能性があります.
アンチモンの採掘で遭遇する粉塵には、遊離シリカが含まれている可能性があり、塵肺症（いわゆる シリコアンチモン症) アンチモン鉱山労働者の間で報告されています。 処理中、非常に脆いアンチモン鉱石は、付随する岩石よりも急速に微細粉塵に変換され、還元や選別などの操作中に大気中の微細粉塵濃度が高くなります。 粉砕中に発生する粉塵は比較的粗く、残りの操作 (分級、浮遊選鉱、ろ過など) は湿式プロセスであるため、粉塵が発生しません。 金属アンチモンを精製してアンチモン合金を製造する炉の労働者、および印刷業界で活字を設定する労働者はすべて、アンチモン金属の粉塵および煙にさらされており、肺にびまん性の粟粒混濁を示す可能性がありますが、臨床的または機能的な障害の兆候はありません。シリカダストの不在。
アンチモンのエアロゾルを吸入すると、粘膜、気道、肺に局所的な反応を引き起こす可能性があります。 アンチモンの粉塵や煙にさらされた鉱山労働者、濃縮装置、製錬所の労働者を検査したところ、皮膚炎、鼻炎、肺臓炎や胃炎を含む上気道と下気道の炎症、結膜炎、鼻中隔の穿孔が明らかになりました。
塵肺症は、ときに閉塞性肺の変化と組み合わされて、ヒトの長期暴露後に報告されています。 アンチモンじん肺は良性と見なされていますが、大量のアンチモンへの曝露に伴う慢性的な呼吸器への影響は無害とは見なされていません。 さらに、三酸化アンチモンへの職業上の長期暴露は、心臓への影響、さらには致命的な影響を及ぼします。
膿疱性皮膚感染症は、アンチモンおよびアンチモン塩を扱う人に見られることがあります. これらの発疹は一過性であり、主に熱暴露または発汗が発生した皮膚領域に影響を与えます.
毒物学
化学的性質と代謝作用において、アンチモンは砒素に非常に似ており、10 つの元素が関連して発見されることがあるため、アンチモンの作用は、特に鋳造作業員において、砒素のせいである可能性があります。 ただし、高純度の金属アンチモンを使用した実験では、この金属には完全に独立した毒性があることが示されています。 別の著者は、平均致死量が 11.2 ～ 100 mg/XNUMX g であることを発見しました。
アンチモンは皮膚から体内に入る可能性がありますが、主な経路は肺です。 肺から、アンチモン、特に遊離アンチモンが吸収され、血液や組織に取り込まれます。 労働者に関する研究と放射性アンチモンを用いた実験では、吸収された線量の大部分が 48 時間以内に代謝に入り、糞便に排出され、少量ではあるが尿に排出されることが示されています。 残りはかなりの時間血液中に留まり、赤血球には血清の数倍のアンチモンが含まれています。 8 価のアンチモンに暴露された労働者では、アンチモンの尿中排泄は暴露の強度に関連しています。 500 µg Sb/m に XNUMX 時間暴露した後、3、シフトの終わりに尿中に排泄されたアンチモンの濃度の増加は、平均で 35 µg/g クレアチニンに達します。
アンチモンは、特定の酵素の活性を阻害し、血清中のスルフヒドリル基に結合し、肝臓によるタンパク質と炭水化物の代謝とグリコーゲンの生成を妨げます。 アンチモンエアロゾルを用いた長期にわたる動物実験により、特徴的な内因性リポイド肺炎が発生しました。 アンチモンに暴露された労働者では、心臓障害や突然死の事例も報告されています。 動物実験では、肺の限局性線維症および心臓血管への影響も観察されています。
アンチモン薬の治療的使用により、特にアンチモンの三価誘導体（五価誘導体よりもゆっくりと排泄される）の累積的な心筋毒性を検出することが可能になった。 心電図では、T波の振幅の減少、QT間隔の増加、不整脈が観察されています。
症状
急性中毒の症状には、口、鼻、胃、腸の激しい刺激が含まれます。 嘔吐と血便; ゆっくりとした浅い呼吸; 昏睡に続いて、極度の疲労や肝臓および腎臓の合併症により死亡することもあります。 慢性中毒の症状としては、のどの渇き、吐き気、頭痛、不眠、食欲不振、めまいなどがあります。 アンチモンの影響における性差は何人かの著者によって指摘されているが、その差は十分に確立されていない.
化合物
かき混ぜる (SbH3）、または 水素化アンチモン（アンチモン化水素）、希塩酸に亜鉛-アンチモンまたはマグネシウム-アンチモン合金を溶解することによって生成されます。 しかし、アンチモンを含む金属を還元酸で処理したり、蓄電池を過充電したりする際に、副生成物として頻繁に発生します。 スチビンは燻蒸剤として使用されてきました。 高純度スチビンは、半導体中のシリコンの n 型気相ドーパントとして使用されます。 スチビンは非常に危険なガスです。 アルシンと同様に、血液細胞を破壊し、ヘモグロビン尿症、黄疸、無尿症を引き起こし、死に至らしめる可能性があります。 症状には、暴露後の頭痛、吐き気、みぞおちの痛み、暗赤色の尿の通過などがあります。
三酸化アンチモン (Sb2O3）は、アンチモン酸化物の中で最も重要です。 空中にいるときは、非常に長い間宙に浮いたままになる傾向があります。 これは、アンチモン鉱石から焙焼プロセスまたは金属アンチモンの酸化とその後の昇華によって得られ、塗料顔料として、エナメルや釉薬、防炎化合物として酒石催吐剤の製造に使用されます。
三酸化アンチモンは全身毒であり、皮膚病の危険性もありますが、その毒性は金属の 4 分の 8 です。 長期の動物実験では、吸入によって三酸化アンチモンにさらされたラットは、高頻度の肺腫瘍を示しました。 空気中の平均濃度が XNUMX mg/mXNUMX のアンチモン製錬に XNUMX 年以上従事している労働者の肺がんによる過剰死亡3、ニューカッスルから報告されています。 アンチモンの粉塵と煙に加えて、労働者はジルコン工場の排水と苛性ソーダにさらされました。 三酸化アンチモンの発がん性に関して、他の経験は有益ではありませんでした。 これは、米国政府産業衛生士会議 (ACGIH) によって、がんを誘発する疑いのある産業プロセスに関連する化学物質として分類されています。
五酸化アンチモン (Sb2O5）は、熱下で硝酸中で三酸化物または純粋な金属を酸化することによって生成されます。 塗料やラッカー、ガラス、陶器、医薬品の製造に使用されます。 五酸化アンチモンは、毒性の危険性が低いことで知られています。
三硫化アンチモン (Sb2S3) は、天然の鉱物であるアンチモナイトとして発見されていますが、合成することもできます。 火工品、マッチ、爆発物産業、ルビーガラスの製造、ゴム産業での顔料および可塑剤として使用されます。 三硫化物にさらされた人では、心臓の異常の明らかな増加が見られました。 五硫化アンチモン (Sb2S5）三硫化物とほとんど同じ用途があり、毒性は低い.
三塩化アンチモン (SbCl3）、または 塩化アンチモン（アンチモンのバター）、塩素とアンチモンの相互作用によって、または三硫化アンチモンを塩酸に溶解することによって生成されます。 五塩化アンチモン (SbCl5) は、溶融した三塩化アンチモンに塩素が作用することによって生成されます。 塩化アンチモンは、スチールのブルーイング、アルミニウム、ピューター、亜鉛の着色、特にゴムや製薬産業における有機合成の触媒として使用されます。 さらに、三塩化アンチモンは、マッチおよび石油産業で使用されます。 それらは非常に有毒な物質であり、刺激物として作用し、皮膚に対して腐食性があります. 三塩化物にはLDがあります50 2.5 mg/100 g の。
三フッ化アンチモン (SbF3）は、三酸化アンチモンをフッ化水素酸に溶解したもので、有機合成に使用されます。 また、染色や陶器の製造にも使用されます。 三フッ化アンチモンは毒性が高く、皮膚に刺激を与えます。 LDが付いています50 2.3 mg/100 g の。
安全衛生対策
アンチモン中毒を防止するための安全プログラムの本質は、処理のすべての段階で粉塵と煙の発生を制御することです。
鉱業における防塵対策は、一般的な金属鉱業と同様です。 破砕中は、鉱石を噴霧するか、プロセスを完全に密閉し、適切な全体換気と組み合わせた局所排気換気装置を取り付ける必要があります。 アンチモン製錬では、チャージの準備、炉の操作、フェトリング、および電解セルの操作の危険性を、可能な場合は隔離とプロセスの自動化によって排除する必要があります。 炉の労働者には、散水と効果的な換気を提供する必要があります。
ばく露を完全になくすことができない場合は、作業員の手、腕、顔を手袋、防塵服、ゴーグルで保護し、大気中のばく露が高い場合は呼吸用保護具を用意する必要があります。 特に可溶性アンチモン化合物を取り扱う場合は、バリアクリームも塗布する必要があります。この場合、防水服とゴム手袋を併用する必要があります。 個人の衛生対策を厳守する必要があります。 ワークショップでは飲食物を消費してはならず、適切な衛生設備を提供して、労働者が食事の前や仕事を離れる前に体を洗うことができるようにする必要があります。