Ocorrência e Usos

Os minérios de vanádio (V) mais importantes são a patronita (sulfeto de vanádio), encontrada no Peru, e a descloizita (vanadato de chumbo-zinco), encontrada na África do Sul. Outros minérios, como vanadinita, roscoelita e carnotita, contêm vanádio em quantidades suficientes para extração econômica. O petróleo bruto pode conter pequenas quantidades de vanádio, e os depósitos de gases de combustão de fornos a óleo podem conter mais de 50% de pentóxido de vanádio. Escórias de ferrovanádio são outra fonte do metal. Uma das fontes mais importantes de exposição humana ao vanádio são os óxidos de vanádio liberados durante a queima de óleos combustíveis.

Normalmente, pequenas quantidades de vanádio são encontradas no corpo humano, principalmente no tecido adiposo e no sangue.

A maior quantidade de vanádio produzido é utilizada em ferrovanádio, cujo uso direto mais importante é na fabricação de aço rápido e aço para ferramentas. A adição de 0.05 a 5% de vanádio remove o oxigênio e o nitrogênio ocluídos do aço, aumenta a resistência à tração e melhora o módulo de elasticidade e a resistência à ferrugem da liga final. No passado, compostos de vanádio foram usados ​​como agentes terapêuticos na medicina. A liga de vanádio-gálio tem mostrado propriedades interessantes para produção de altos campos magnéticos.

Certos compostos de vanádio têm uso limitado na indústria. sulfato de vanádio (VSO₄· 7H₂O) e tetracloreto de vanádio (VCl₄) são utilizados como mordentes na indústria de tinturaria. Silicatos de vanádio são usados ​​como catalisadores. dióxido de vanádio (VO₂) e trióxido de vanádio (V₂O₃) são empregados na metalurgia. No entanto, os compostos mais significativos em termos de riscos industriais para a saúde são pentóxido de vanádio (V₂O₅) e metavanadato de amônio (NH₄VO₃).

O pentóxido de vanádio é obtido da patronita. Durante muito tempo, foi um importante catalisador industrial usado em vários processos de oxidação, como os envolvidos na fabricação de ácido sulfúrico, ácido ftálico, ácido maleico e assim por diante. Atua como revelador fotográfico e como agente de tingimento na indústria têxtil. O pentóxido de vanádio também é usado em materiais de coloração de cerâmica.

O metavanadato de amônio é empregado como catalisador da mesma forma que o pentóxido de vanádio. É um reagente em química analítica e um revelador na indústria fotográfica. O metavanadato de amônio também é usado em tingimento e impressão na indústria têxtil.

Riscos

A experiência tem mostrado que os óxidos de vanádio e, em particular, o pentóxido e seu derivado metavanadato de amônio causam efeitos nocivos em humanos. A exposição ao pentóxido de vanádio é possível nos seguintes pontos da indústria: quando o pentóxido de vanádio é usado na forma de partículas na produção de vanádio metálico; durante a reparação de instalações onde se utiliza pentóxido de vanádio como catalisador; e durante a limpeza de chaminés de fornalhas a óleo em usinas elétricas, navios e assim por diante. A presença de compostos de vanádio em produtos petrolíferos é de particular importância e, devido à possibilidade de poluição do ar no ambiente de usinas termoelétricas, recebe atenção das autoridades de saúde pública, bem como daqueles que se preocupam com a saúde industrial.

A inalação de compostos de vanádio pode produzir efeitos tóxicos graves. A gravidade dos efeitos depende da concentração atmosférica dos compostos de vanádio e da duração da exposição. Podem ocorrer danos à saúde mesmo após uma breve exposição (por exemplo, 1 hora), e os sintomas iniciais são lacrimejamento abundante, sensação de queimação na conjuntiva, rinite serosa ou hemorrágica, dor de garganta, tosse, bronquite, expectoração e dor no peito.

A exposição severa pode resultar em pneumonia com desfecho fatal; no entanto, após uma exposição única, a recuperação completa geralmente ocorre dentro de 1 a 2 semanas; exposição prolongada pode produzir bronquite crônica com ou sem enfisema. A língua pode apresentar uma coloração esverdeada e também as pontas dos cigarros dos trabalhadores vanádios podem apresentar uma coloração esverdeada, resultante de interações químicas.

Os efeitos locais em animais experimentais são observados principalmente no trato respiratório. Efeitos sistêmicos foram observados no fígado, rins, sistema nervoso, sistema cardiovascular e órgãos formadores de sangue. Os efeitos metabólicos incluem interferência na biossíntese de cistina e colesterol, depressão e estimulação da síntese de fosfolipídios. Concentrações mais altas produziram inibição da oxidação da serotonina. Além disso, o vanadato demonstrou inibir vários sistemas enzimáticos. Em humanos, os efeitos sistêmicos da exposição ao vanádio são menos bem documentados, mas a redução do colesterol sérico foi demonstrada. No ambiente de trabalho, o vanádio e seus compostos são absorvidos pelo corpo humano por inalação, principalmente durante as operações de produção e limpeza de caldeiras. A absorção de vanádio pelo trato gastrointestinal é pobre, não ultrapassando 1 a 2%; compostos de vanádio ingeridos são amplamente eliminados com as fezes.

Um estudo foi realizado para avaliar o nível de responsividade brônquica entre trabalhadores recentemente expostos ao pentóxido de vanádio durante a remoção periódica de cinzas e clínquer de caldeiras de uma usina termelétrica a óleo. Este estudo sugere que a exposição ao vanádio aumenta a responsividade brônquica mesmo sem o aparecimento de sintomas brônquicos.

Medidas de Segurança e Saúde

É importante prevenir a inalação de partículas de pentóxido de vanádio no ar. Para uso como catalisador, o pentóxido de vanádio pode ser produzido na forma aglomerada ou peletizada isenta de poeira; no entanto, a vibração na planta pode, com o tempo, reduzir uma certa proporção a poeira. Nos processos associados ao fabrico de vanádio metálico, e no peneiramento do catalisador usado durante as operações de manutenção, a fuga de poeiras deve ser evitada pelo enclausuramento do processo e pela disponibilização de ventilação de exaustão. Na limpeza de caldeiras em centrais elétricas e em navios, os trabalhadores de manutenção podem ter que entrar nas caldeiras para remover a fuligem e fazer reparos. Esses trabalhadores devem usar equipamento de proteção respiratória adequado com máscara facial completa e proteção para os olhos. Sempre que possível, a limpeza em carga deve ser melhorada para reduzir a necessidade de trabalhadores entrarem nos fornos; onde a limpeza sem carga for essencial, métodos como o lançamento de água, que não requerem entrada física, devem ser tentados.

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