Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
O zinco (Zn) é amplamente distribuído na natureza em quantidades que chegam a aproximadamente 0.02% da crosta terrestre. É encontrado na natureza como sulfeto (esfalerita), carbonato, óxido ou silicato (calamina) em combinação com muitos minerais. A esfalerita, principal mineral de zinco e fonte de pelo menos 90% do zinco metálico, contém ferro e cádmio como impurezas. É quase sempre acompanhado de galena, o sulfeto de chumbo, e ocasionalmente é encontrado em associação com minérios contendo cobre ou outros sulfetos de metais básicos.
Quando exposto ao ar, o zinco fica coberto por uma película tenaz de óxido que protege o metal de oxidação posterior. Essa resistência à corrosão atmosférica forma a base para um dos usos mais comuns do metal, a proteção de estruturas de aço por galvanização. A capacidade do zinco de proteger os metais ferrosos contra a corrosão é reforçada pela ação eletrolítica. Atua como ânodo em relação ao ferro e outros metais estruturais, exceto alumínio e magnésio, sendo assim preferencialmente atacado por agentes corrosivos. Esta propriedade é usada em muitas outras aplicações importantes do zinco - por exemplo, no uso de placas de zinco como ânodos para proteção catódica de cascos de navios, tanques subterrâneos e assim por diante. O zinco metálico é fundido sob pressão para componentes na indústria automobilística, na indústria de equipamentos elétricos e nas indústrias de máquinas-ferramentas leves, ferragens, brinquedos e produtos de fantasia. É enrolado em folhas em laminadores para a fabricação de telhados, calafetagem, caixas para baterias secas, placas de impressão e assim por diante. O zinco também é ligado com cobre, níquel, alumínio e magnésio. Quando é ligado ao cobre, forma os importantes grupos de ligas conhecidas como latões.
Óxido de zinco (ZnO), ou branco de zinco (flores de zinco) é produzido pela oxidação do zinco puro vaporizado ou pela torrefação do minério de óxido de zinco. É usado como pigmento em tintas, lacas e vernizes, bem como carga para plásticos e borracha. O óxido de zinco é encontrado em cosméticos, cimentos de presa rápida e em produtos farmacêuticos. É útil na fabricação de vidro, pneus de automóveis, fósforos, cola branca e tintas de impressão. O óxido de zinco também é usado como semicondutor na indústria eletrônica.
Cromato de zinco (ZnCrO4), ou amarelo de zinco, é produzido pela ação do ácido crômico sobre suspensões de óxido de zinco, ou sobre hidróxido de zinco. É usado em pigmentos, tintas, vernizes e lacas e na fabricação de linóleo. Cromato de zinco atua como um inibidor de corrosão para metais e laminados epóxi.
Cianeto de zinco (Zn(CN)2) é produzido pela precipitação de uma solução de sulfato ou cloreto de zinco com cianeto de potássio. É usado para revestimento de metais e para extração de ouro. O cianeto de zinco atua como reagente químico e como pesticida. Sulfato de zinco (ZnSO4· 7H2O), ou vitríolo branco, é produzido pela torrefação da mistura de zinco ou pela ação do ácido sulfúrico sobre o zinco ou óxido de zinco. É usado como adstringente, conservante para peles e madeira, alvejante para papel, adjuvante de pesticida e fungicida. O sulfato de zinco também serve como um agente à prova de fogo e como um depressor na flotação de espuma. É utilizado no tratamento de água e na tinturaria e estampagem de tecidos. sulfeto de zinco é usado como pigmento para tintas, oleados, linóleo, couro, tintas, lacas e cosméticos. Fosforeto de zinco (Zn3P2) é produzido pela passagem de fosfina através de uma solução de sulfato de zinco. É usado principalmente como um raticida.
Cloreto de zinco (ZnCl2), ou manteiga de zinco, tem inúmeras aplicações na indústria têxtil, incluindo tingimento, estampagem, engomagem e pesagem de tecidos. É um componente de cimento para metais, dentifrícios e fluxos de solda. É usado sozinho ou com fenol e outros anti-sépticos para preservar dormentes ferroviários. Cloreto de zinco é útil para gravação de vidro e para a fabricação de asfalto. É um agente vulcanizante para borracha, um retardador de chama para madeira e um inibidor de corrosão no tratamento de água.
Riscos
O zinco é um nutriente essencial. É um constituinte de metaloenzimas, que desempenham um papel importante no metabolismo do ácido nucléico e na síntese de proteínas. O zinco não é armazenado no corpo, e uma ingestão diária mínima de zinco é recomendada por especialistas em nutrição. A absorção de zinco ocorre mais prontamente a partir de fontes de proteína animal do que de produtos vegetais. O conteúdo de fitato das plantas se liga ao zinco, tornando-o indisponível para absorção. Estados de deficiência de zinco foram relatados em países onde os cereais são a principal fonte de proteína consumida pela população. Algumas das manifestações clínicas reconhecidas da deficiência crônica de zinco em humanos são retardo de crescimento, hipogonadismo em homens, alterações na pele, falta de apetite, letargia mental e retardo na cicatrização de feridas.
Em geral, os sais de zinco são adstringentes, higroscópicos, corrosivos e antissépticos. Sua ação precipitante sobre as proteínas forma a base de seus efeitos adstringentes e antissépticos, e são absorvidos com relativa facilidade pela pele. O limite de sabor para sais de zinco é de aproximadamente 15 ppm; a água contendo 30 ppm de sais de zinco solúveis tem aparência leitosa e sabor metálico quando a concentração atinge 40 ppm. Os sais de zinco são irritantes para o trato gastrointestinal e as concentrações eméticas de sais de zinco na água variam de 675 a 2,280 ppm.
A solubilidade do zinco em soluções levemente ácidas, na presença de ferro, levou à ingestão acidental de grandes quantidades de sais de zinco quando alimentos ácidos, como sucos de frutas, foram preparados em recipientes de ferro galvanizado gastos. Febre, náuseas, vômitos, cólicas estomacais e diarreia ocorreram em 20 minutos a 10 horas após a ingestão.
Vários sais de zinco podem entrar no corpo por inalação, através da pele ou por ingestão e causar intoxicação. Descobriu-se que o cloreto de zinco causa úlceras na pele. Vários compostos de zinco apresentam riscos de incêndio e explosão. A fabricação eletrolítica de zinco pode produzir névoas contendo ácido sulfúrico e sulfato de zinco que podem irritar os sistemas respiratório ou digestivo e levar à erosão dentária. Processos metalúrgicos envolvendo zinco podem levar a exposição a arsênico, cádmio, manganês, chumbo e possivelmente cromo e prata, com seus perigos associados. Como o arsênico está frequentemente presente no zinco, ele pode ser uma fonte de exposição ao gás arsênico altamente tóxico sempre que o zinco for dissolvido em ácidos ou álcalis.
Na metalurgia e fabricação de zinco, soldagem e corte de metal galvanizado ou revestido de zinco, ou fusão e fundição de latão ou bronze, o perigo encontrado com mais frequência do zinco e seus compostos é a exposição a vapores de óxido de zinco, que causam febre de fumaça de metal. Os sintomas da febre da fumaça do metal incluem ataques de calafrios, febre irregular, sudorese profusa, náusea, sede, dor de cabeça, dores nos membros e sensação de exaustão. Os ataques são de curta duração (a maioria dos casos está a caminho da recuperação completa dentro de 24 horas após o início dos sintomas) e a tolerância parece ser adquirida. Um aumento significativo na protoporfirina eritrocitária livre foi relatado em operações de embalagem de óxido de zinco.
Os vapores de cloreto de zinco são irritantes para os olhos e membranas mucosas. Em um acidente envolvendo geradores de fumaça, 70 pessoas expostas experimentaram vários graus de irritação nos olhos, nariz, garganta e pulmões. Das 10 mortes, algumas morreram em poucas horas com edema pulmonar e outras morreram mais tarde de broncopneumonia. Em outra ocasião, dois bombeiros foram expostos a vapores de cloreto de zinco de um gerador de fumaça durante uma demonstração de combate a incêndios, um brevemente, o outro por vários minutos. O primeiro se recuperou rapidamente, enquanto o segundo morreu após 18 dias, por insuficiência respiratória. Houve um rápido aumento de temperatura e inflamação acentuada do trato respiratório superior logo após a exposição. Infiltrações pulmonares difusas foram observadas na radiografia de tórax, e a autópsia revelou proliferação fibroblástica ativa e cor pulmonale.
Em um experimento projetado principalmente para avaliar a carcinogênese, grupos de 24 camundongos receberam 1,250 a 5,000 ppm de sulfato de zinco na água potável por um ano. Além da anemia severa em animais que receberam 5,000 ppm, não houve efeitos adversos do zinco. A incidência do tumor não foi significativamente diferente daquela observada nos controles.
O fosforeto de zinco, que é utilizado como raticida, é tóxico para os seres humanos quer seja ingerido, inalado ou injetado e, juntamente com o cloreto de zinco, é o mais perigoso dos sais de zinco; essas duas substâncias foram responsáveis pelas únicas mortes definitivamente devidas ao envenenamento por zinco.
Efeitos de pele. Foi relatado que o cromato de zinco em tintas primárias usadas por construtores de carrocerias, funileiros e fabricantes de armários de aço causa ulceração nasal e dermatite em trabalhadores expostos. O cloreto de zinco tem ação cáustica, podendo ocasionar ulcerações nos dedos, mãos e antebraços de quem manuseia madeira impregnada com ele ou o utiliza como fundente em soldas. Foi relatado que o pó de óxido de zinco pode bloquear os dutos das glândulas sebáceas e dar origem a um eczema papular e pustuloso em humanos que contêm esse composto.
Medidas de Segurança e Saúde
Incêndio e Explosão. O pó de zinco finamente dividido e outros compostos de zinco podem apresentar riscos de incêndio e explosão se armazenados em locais úmidos, fontes de combustão espontânea. Resíduos de reações de redução podem inflamar materiais combustíveis. Nitrato de amônio e zinco, bromato de zinco, clorato de zinco, etil zinco, nitrato de zinco, permanganato de zinco e picrato de zinco são todos perigosos riscos de incêndio e explosão. Além disso, o zinco etílico se inflamará espontaneamente em contato com o ar. Deve, portanto, ser armazenado em local fresco, seco e bem ventilado, longe de riscos agudos de incêndio, chamas abertas e agentes oxidantes fortes.
Em todos os casos em que o zinco é aquecido a ponto de produzir fumaça, é muito importante garantir ventilação adequada. A proteção individual é mais bem assegurada pela educação do trabalhador sobre a febre dos vapores metálicos e pelo fornecimento de ventilação local exaustora ou, em algumas situações, pelo uso de capuz ou máscara de suprimento de ar.
Mesmo assim, os trabalhadores expostos a vapores de cloreto de zinco devem usar equipamentos de proteção individual, incluindo roupas de proteção, proteção química para os olhos e rosto e equipamento de proteção respiratória adequado. A exposição a vapores de cloreto de zinco deve ser tratada por irrigação abundante das áreas expostas.