Gunnar Nordberg
O antimônio é estável à temperatura ambiente, mas, quando aquecido, queima brilhantemente, liberando vapores brancos densos de óxido de antimônio (Sb2O3) com odor a alho. Está intimamente relacionado, quimicamente, ao arsênico. Ele prontamente forma ligas com arsênico, chumbo, estanho, zinco, ferro e bismuto.
Ocorrência e Usos
Na natureza, o antimônio é encontrado em combinação com inúmeros elementos, sendo os minérios mais comuns a estibina (SbS3), valentinita (Sb2O3), quermesita (Sb2S2O) e senarmontita (Sb2O3).
O antimônio de alta pureza é empregado na fabricação de semicondutores. O antimônio de pureza normal é amplamente utilizado na produção de ligas, às quais confere maior dureza, resistência mecânica, resistência à corrosão e baixo coeficiente de atrito; ligas que combinam estanho, chumbo e antimônio são usadas na indústria elétrica. Entre as ligas de antimônio mais importantes estão babbitt, estanho, metal branco, metal Britannia e metal de rolamento. Estes são usados para casquilhos, placas de bateria de armazenamento, revestimento de cabos, solda, peças fundidas ornamentais e munições. A resistência do antimônio metálico a ácidos e bases é efetivada na fabricação de plantas químicas.
Riscos
O principal perigo do antimônio é a intoxicação por ingestão, inalação ou absorção pela pele. O trato respiratório é a via de entrada mais importante, uma vez que o antimônio é frequentemente encontrado como uma poeira fina transportada pelo ar. A ingestão pode ocorrer através da ingestão de pó ou através da contaminação de bebidas, alimentos ou tabaco. A absorção pela pele é menos comum, mas pode ocorrer quando o antimônio está em contato prolongado com a pele.
A poeira encontrada na mineração de antimônio pode conter sílica livre e casos de pneumoconiose (denominado silico-antimoniose) foram relatados entre mineradores de antimônio. Durante o processamento, o minério de antimônio, que é extremamente frágil, é convertido em pó fino mais rapidamente do que a rocha que o acompanha, levando a altas concentrações atmosféricas de pó fino durante operações como redução e peneiramento. A poeira produzida durante a britagem é relativamente grosseira e as demais operações - classificação, flotação, filtração e assim por diante - são processos úmidos e, consequentemente, livres de poeira. Trabalhadores de fornos que refinam antimônio metálico e produzem ligas de antimônio e trabalhadores de tipografia na indústria gráfica estão todos expostos a poeiras e vapores metálicos de antimônio, podendo apresentar opacidades miliares difusas no pulmão, sem sinais clínicos ou funcionais de comprometimento no ausência de pó de sílica.
A inalação de aerossóis de antimônio pode produzir reações localizadas nas membranas mucosas, vias respiratórias e pulmões. O exame de mineiros e trabalhadores de concentradores e fundições expostos a poeira e fumaça de antimônio revelou dermatite, rinite, inflamação das vias respiratórias superiores e inferiores, incluindo pneumonite e até mesmo gastrite, conjuntivite e perfurações do septo nasal.
Pneumoconiose, às vezes em combinação com alterações pulmonares obstrutivas, foi relatada após exposição prolongada em humanos. Embora a pneumoconiose por antimônio seja considerada benigna, os efeitos respiratórios crônicos associados à exposição intensa ao antimônio não são considerados inofensivos. Além disso, efeitos no coração, mesmo fatais, foram relacionados à exposição ocupacional de longo prazo ao trióxido de antimônio.
Infecções cutâneas pustulares são algumas vezes observadas em pessoas que trabalham com antimônio e sais de antimônio. Essas erupções são transitórias e afetam principalmente as áreas da pele nas quais ocorreu exposição ao calor ou sudorese.
Toxicologia
Em suas propriedades químicas e ação metabólica, o antimônio tem uma grande semelhança com o arsênico e, como os dois elementos às vezes são encontrados em associação, a ação do antimônio pode ser atribuída ao arsênico, especialmente em trabalhadores de fundição. No entanto, experimentos com antimônio metálico de alta pureza mostraram que esse metal tem uma toxicologia completamente independente; diferentes autores encontraram a dose letal média entre 10 e 11.2 mg/100 g.
O antimônio pode entrar no corpo através da pele, mas a rota principal é através dos pulmões. Dos pulmões, o antimônio, e especialmente o antimônio livre, é absorvido e absorvido pelo sangue e pelos tecidos. Estudos em trabalhadores e experimentos com antimônio radioativo demonstraram que a maior parte da dose absorvida entra no metabolismo em 48 horas e é eliminada nas fezes e, em menor proporção, na urina. O restante permanece no sangue por um tempo considerável, com os eritrócitos contendo várias vezes mais antimônio do que o soro. Em trabalhadores expostos ao antimônio pentavalente, a excreção urinária de antimônio está relacionada com a intensidade da exposição. Estima-se que após 8 horas de exposição a 500 µg Sb/m3, o aumento da concentração de antimônio excretado na urina ao final do turno é em média de 35 µg/g de creatinina.
O antimônio inibe a atividade de certas enzimas, liga-se a grupos sulfidrila no soro e perturba o metabolismo de proteínas e carboidratos e a produção de glicogênio pelo fígado. Experimentos prolongados em animais com aerossóis de antimônio levaram ao desenvolvimento de pneumonia lipóide endógena distinta. Lesões cardíacas e casos de morte súbita também foram relatados em trabalhadores expostos ao antimônio. Fibrose focal do pulmão e efeitos cardiovasculares também foram observados em testes com animais.
O uso terapêutico dos antimoniais permitiu detectar, em particular, a toxicidade miocárdica cumulativa dos derivados trivalentes do antimônio (que são excretados mais lentamente que os derivados pentavalentes). Redução da amplitude da onda T, aumento do intervalo QT e arritmias foram observadas no eletrocardiograma.
Sintomas
Os sintomas de envenenamento agudo incluem irritação violenta da boca, nariz, estômago e intestinos; vômitos e fezes com sangue; respiração lenta e superficial; coma às vezes seguido de morte por exaustão e complicações hepáticas e renais. Os de envenenamento crônico são: secura da garganta, náuseas, dores de cabeça, insônia, perda de apetite e tontura. Diferenças de gênero nos efeitos do antimônio foram observadas por alguns autores, mas as diferenças não estão bem estabelecidas.
Compostos
Stibnite (SbH3), ou hidreto de antimônio (antimoneto de hidrogênio), é produzido pela dissolução da liga de zinco-antimônio ou magnésio-antimônio em ácido clorídrico diluído. No entanto, ocorre frequentemente como subproduto no processamento de metais contendo antimônio com ácidos redutores ou na sobrecarga de baterias de armazenamento. A estibina tem sido usada como agente fumigante. A estibina de alta pureza é usada como um dopante de fase gasosa tipo n para silício em semicondutores. Stibine é um gás extremamente perigoso. Como a arsina, pode destruir células sanguíneas e causar hemoglobinúria, icterícia, anúria e morte. Os sintomas incluem dor de cabeça, náusea, dor epigástrica e passagem de urina vermelha escura após a exposição.
Trióxido de antimônio (Sb2O3) é o mais importante dos óxidos de antimônio. Quando no ar, tende a permanecer suspenso por um tempo excepcionalmente longo. É obtido do minério de antimônio por processo de torrefação ou oxidação do antimônio metálico e subseqüente sublimação, sendo utilizado na fabricação de tártaro emético, como pigmento de tintas, em esmaltes e vidrados e como composto antichama.
O trióxido de antimônio é um veneno sistêmico e um risco de doença de pele, embora sua toxicidade seja três vezes menor que a do metal. Em experimentos de longo prazo com animais, ratos expostos a trióxido de antimônio por inalação mostraram uma alta frequência de tumores pulmonares. Excesso de mortes por câncer de pulmão entre trabalhadores envolvidos na fundição de antimônio por mais de 4 anos, a uma concentração média no ar de 8 mg/m3, foi relatado de Newcastle. Além de poeira e vapores de antimônio, os trabalhadores foram expostos a efluentes da fábrica de zircônio e soda cáustica. Nenhuma outra experiência foi informativa sobre o potencial carcinogênico do trióxido de antimônio. Isso foi classificado pela Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH) como uma substância química associada a processos industriais suspeitos de induzir câncer.
Pentóxido de antimônio (Sb2O5) é produzido pela oxidação do trióxido ou do metal puro, em ácido nítrico sob calor. É usado na fabricação de tintas e lacas, vidro, cerâmica e produtos farmacêuticos. O pentóxido de antimônio é conhecido por seu baixo grau de perigo tóxico.
Trissulfeto de antimônio (Sb2S3) é encontrado como um mineral natural, antimonita, mas também pode ser sintetizado. É usado nas indústrias de pirotecnia, fósforos e explosivos, na fabricação de vidro rubi e como pigmento e plastificante na indústria da borracha. Um aparente aumento de anormalidades cardíacas foi encontrado em pessoas expostas ao trissulfeto. pentassulfeto de antimônio (Sb2S5) tem praticamente os mesmos usos que o trissulfeto e tem um baixo nível de toxicidade.
Tricloreto de antimônio (SbCl3), ou cloreto antimonoso (manteiga de antimônio), é produzido pela interação de cloro e antimônio ou pela dissolução de trissulfeto de antimônio em ácido clorídrico. Pentacloreto de antimônio (SbCl5) é produzido pela ação do cloro sobre o tricloreto de antimônio fundido. Os cloretos de antimônio são usados para azular aço e colorir alumínio, estanho e zinco, e como catalisadores em síntese orgânica, especialmente nas indústrias de borracha e farmacêutica. Além disso, o tricloreto de antimônio é usado nas indústrias de fósforo e petróleo. São substâncias altamente tóxicas, agem como irritantes e são corrosivas para a pele. O tricloreto tem um LD50 de 2.5 mg/100 g.
Trifluoreto de antimônio (SbF3) é preparado pela dissolução de trióxido de antimônio em ácido fluorídrico e é usado em síntese orgânica. Também é empregado na fabricação de tingimento e cerâmica. O trifluoreto de antimônio é altamente tóxico e irritante para a pele. Tem um LD50 de 2.3 mg/100 g.
Medidas de Segurança e Saúde
A essência de qualquer programa de segurança para a prevenção de envenenamento por antimônio deve ser o controle da formação de poeira e fumaça em todos os estágios do processamento.
Na mineração, as medidas de prevenção contra poeira são semelhantes às da mineração de metais em geral. Durante a britagem, o minério deve ser pulverizado ou o processo completamente enclausurado e equipado com exaustão local combinada com ventilação geral adequada. Na fundição do antimônio, os perigos da preparação da carga, operação do forno, refinamento e operação da célula eletrolítica devem ser eliminados, sempre que possível, por isolamento e automação do processo. Os trabalhadores do forno devem receber sprays de água e ventilação eficaz.
Onde a eliminação completa da exposição não for possível, as mãos, braços e rostos dos trabalhadores devem ser protegidos por luvas, roupas à prova de poeira e óculos de proteção e, onde a exposição atmosférica for alta, respiradores devem ser fornecidos. Cremes de barreira também devem ser aplicados, principalmente no manuseio de compostos solúveis de antimônio, caso em que devem ser combinados com o uso de roupas impermeáveis e luvas de borracha. As medidas de higiene pessoal devem ser rigorosamente observadas; não devem ser consumidos alimentos ou bebidas nas oficinas e devem ser fornecidas instalações sanitárias adequadas para que os trabalhadores possam se lavar antes das refeições e antes de sair do trabalho.