Gunnar Nordberg

O magnésio (Mg) é o metal estrutural mais leve conhecido. É 40% mais leve que o alumínio. O magnésio metálico pode ser laminado e estirado quando aquecido entre 300 e 475 ºC, mas é quebradiço abaixo desta temperatura e está apto a queimar se aquecido muito acima dela. É solúvel e forma compostos com vários ácidos, mas não é afetado por ácidos fluorídricos ou crômicos. Ao contrário do alumínio, é resistente à corrosão alcalina.

Ocorrência e Usos

O magnésio não existe em estado puro na natureza, mas geralmente é encontrado em uma das seguintes formas: dolomita (CaCO₃·MgCO₃), magnesita (MgCO₃), brucita (Mg(OH)₂), periclásio (MgO), carnalita (KClMgCl₂· 6H₂O) ou kieserita (MgSO₄H ·₂O). Além disso, é encontrado como um silicato no amianto e no talco. O magnésio é tão amplamente distribuído sobre a terra que as instalações para processamento e transporte do minério são muitas vezes os fatores determinantes na seleção de um local para mineração.

O magnésio é usado, principalmente na forma de liga, para componentes de aeronaves, navios, automóveis, máquinas e ferramentas manuais para as quais são necessárias leveza e resistência. É utilizado na fabricação de instrumentos de precisão e espelhos ópticos e na recuperação de titânio. O magnésio também é amplamente utilizado em equipamentos militares. Por queimar com uma luz tão intensa, o magnésio é amplamente utilizado em pirotecnia, sinalizadores luminosos, balas incendiárias e rastreadoras e em lâmpadas de flash.

Óxido de magnésio tem um alto ponto de fusão (2,500 ºC) e é frequentemente incorporado aos revestimentos de refratários. Também é um componente de rações para animais, fertilizantes, isolamento, painéis de parede, aditivos de petróleo e varetas de aquecimento elétrico. O óxido de magnésio é útil na indústria de papel e celulose. Além disso, serve como acelerador na indústria da borracha e como refletor em instrumentos ópticos.

Outros compostos importantes incluem cloreto de magnésio, hidróxido de magnésio, nitrato de magnésio e sulfato de magnésio. Cloreto de magnésio é um componente de extintores de incêndio e cerâmica. É também um agente à prova de fogo na fabricação de madeira e têxteis e papel. O cloreto de magnésio é um intermediário químico para oxicloreto de magnésio, que é usado para cimento. Uma mistura de óxido de magnésio e cloreto de magnésio forma uma pasta que é útil para pisos. Hidróxido de magnésio é útil para a neutralização de ácidos na indústria química. Também é usado no processamento de urânio e no refino de açúcar. O hidróxido de magnésio serve como um aditivo residual de óleo combustível e um ingrediente em pasta de dente e pó estomacal antiácido. Nitrato de magnésio é usado em pirotecnia e como catalisador na fabricação de produtos petroquímicos. Sulfato de magnésio tem inúmeras funções na indústria têxtil, incluindo pesagem de algodão e seda, tecidos à prova de fogo e tingimento e impressão de calicos. Também encontra uso em fertilizantes, explosivos, fósforos, água mineral, cerâmica e loções cosméticas, e na fabricação de madrepérola e papéis foscos. O sulfato de magnésio aumenta a ação de branqueamento da cal clorada e atua como um agente de correção de água na indústria cervejeira e um catártico e analgésico na medicina.

Alloys. Quando o magnésio é ligado a outros metais, como manganês, alumínio e zinco, melhora sua tenacidade e resistência à deformação. Em combinação com lítio, cério, tório e zircônio, são produzidas ligas que apresentam uma relação força-peso aprimorada, juntamente com propriedades consideráveis ​​de resistência ao calor. Isso os torna inestimáveis ​​nas indústrias aeroespacial e aeroespacial para a construção de motores a jato, lançadores de foguetes e veículos espaciais. Um grande número de ligas, todas contendo mais de 85% de magnésio, são conhecidas sob o nome geral de metal Dow.

Riscos

Papéis biológicos. Como ingrediente essencial da clorofila, as necessidades de magnésio do corpo humano são amplamente supridas pelo consumo de vegetais verdes. O corpo humano médio contém cerca de 25 g de magnésio. É o quarto cátion mais abundante no organismo, depois do cálcio, sódio e potássio. A oxidação dos alimentos libera energia, que é armazenada nas ligações de fosfato de alta energia. Acredita-se que esse processo de fosforilação oxidativa seja realizado nas mitocôndrias das células e que o magnésio seja necessário para essa reação.

A deficiência de magnésio produzida experimentalmente em ratos leva a uma dilatação dos vasos sanguíneos periféricos e posteriormente a hiperexcitabilidade e convulsões. Tetania semelhante à associada à hipocalcemia ocorreu em bezerros alimentados apenas com leite. Animais mais velhos com deficiência de magnésio desenvolveram “escorregamentos de grama”, uma condição que parece estar associada à má absorção e não à falta de magnésio na forragem.

Casos de tetania de magnésio semelhantes aos causados ​​por deficiência de cálcio foram descritos em humanos. Nos casos relatados, no entanto, um “fator condicionante”, como vômitos excessivos ou perda de líquidos, está presente, além de ingestão alimentar inadequada. Como essa tetania se assemelha clinicamente à causada pela deficiência de cálcio, o diagnóstico só pode ser feito pela determinação dos níveis sanguíneos de cálcio e magnésio. Os níveis sanguíneos normais variam de 1.8 a 3 mg por 100 cm³, e descobriu-se que as pessoas tendem a entrar em coma quando a concentração sanguínea se aproxima de 17 mg por cento. Os “tumores aeroformes” devido à evolução do hidrogênio foram produzidos em animais pela introdução de magnésio finamente dividido nos tecidos.

Toxicidade. Magnésio e ligas contendo 85% do metal podem ser considerados em conjunto em suas propriedades toxicológicas. Na indústria, sua toxicidade é considerada baixa. Os compostos mais usados, magnesita e dolomite, pode irritar o trato respiratório. No entanto, os fumos de óxido de magnésio, como os de certos outros metais, podem causar a febre dos fumos metálicos. Alguns investigadores relataram uma maior incidência de distúrbios digestivos em trabalhadores de fábricas de magnésio e sugerem que pode existir uma relação entre a absorção de magnésio e úlceras gastroduodenais. Na fundição de magnésio ou ligas de alto magnésio, fluxos de flúor e inibidores contendo enxofre são usados ​​para separar o metal fundido do ar com uma camada de dióxido de enxofre. Isso evita queimaduras durante as operações de fundição, mas os vapores de fluoretos ou de dióxido de enxofre podem apresentar um perigo maior.

O maior perigo no manuseio do magnésio é o fogo. Pequenos fragmentos de metal, como os resultantes de esmerilhamento, polimento ou usinagem, podem ser facilmente incendiados por uma faísca ou chama fortuita e, como queimam a uma temperatura de 1,250ºC, esses fragmentos podem causar lesões destrutivas profundas na pele. Acidentes desse tipo ocorreram quando uma ferramenta foi afiada em um rebolo que antes era usado para retificar peças fundidas de liga de magnésio. Além disso, o magnésio reage com água e ácidos, formando gás hidrogênio combustível.

Lascas de magnésio que penetram na pele ou entram em feridas profundas podem causar “tumores aeroformes” do tipo já mencionado. Isso seria bastante excepcional; no entanto, feridas contaminadas com magnésio demoram muito para cicatrizar. A poeira fina do polimento do magnésio pode irritar os olhos e as vias respiratórias, mas não é especificamente tóxica.

Medidas de Segurança e Saúde

Como em qualquer processo industrial potencialmente perigoso, é necessário cuidado constante ao manusear e trabalhar com o magnésio. Os envolvidos na fundição do metal devem usar avental e proteção para as mãos de couro ou outro material adequado para protegê-los contra os “respingos” de pequenas partículas. Protetores faciais transparentes também devem ser usados ​​como proteção facial, especialmente para os olhos. Quando os trabalhadores estiverem expostos a poeira de magnésio, não devem ser usadas lentes de contato e devem estar imediatamente disponíveis lava-olhos. Os trabalhadores que usinam ou polim o metal devem usar macacões aos quais pequenos fragmentos de metal não irão aderir. Ventilação de exaustão local suficiente também é essencial em áreas onde vapores de óxido de magnésio podem se desenvolver, além de boa ventilação geral. As ferramentas de corte devem ser afiadas, pois as cegas podem aquecer o metal ao ponto de ignição.

Edifícios nos quais o magnésio é fundido ou usinado devem ser construídos, se possível, com materiais não inflamáveis ​​e sem saliências ou protuberâncias nas quais pó de magnésio possa se acumular. O acúmulo de aparas e “cavacos” deve ser evitado, preferencialmente por varrição úmida. Até o descarte final, as sobras devem ser coletadas em pequenos recipientes e separadas em intervalos seguros. O método mais seguro para descarte de resíduos de magnésio é provavelmente molhar e enterrar.

Uma vez que a ignição acidental de magnésio apresenta um sério risco de incêndio, são essenciais treinamento de incêndio e instalações adequadas de combate a incêndios. Os trabalhadores devem ser treinados para nunca usar água no combate a esse tipo de incêndio, porque isso apenas espalha os fragmentos em chamas e pode espalhar o fogo. Entre os materiais que têm sido sugeridos para o controle desses incêndios estão o carvão e a areia. Também estão disponíveis pós de combate a incêndio preparados comercialmente, um dos quais consiste em pó de polietileno e borato de sódio.

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Gunnar Nordberg

Adaptado de ATSDR 1995.

Ocorrência e Usos

Minérios de chumbo são encontrados em muitas partes do mundo. O minério mais rico é a galena (sulfeto de chumbo) e esta é a principal fonte comercial de chumbo. Outros minérios de chumbo incluem cerussita (carbonato), anglesita (sulfato), corcoita (cromato), wulfenita (molibdato), piromorfita (fosfato), mutlockita (cloreto) e vanadinita (vanadato). Em muitos casos, os minérios de chumbo também podem conter outros metais tóxicos.

Os minerais de chumbo são separados da ganga e de outros materiais no minério por britagem a seco, moagem úmida (para produzir uma pasta), classificação por gravidade e flotação. Os minerais de chumbo liberados são fundidos por um processo de três estágios de preparação de carga (mistura, condicionamento, etc.), sinterização de alto-forno e redução de alto-forno. O lingote de alto-forno é então refinado pela remoção de cobre, estanho, arsênico, antimônio, zinco, prata e bismuto.

O chumbo metálico é utilizado na forma de chapas ou tubos onde é necessária flexibilidade e resistência à corrosão, como em fábricas de produtos químicos e na indústria da construção; também é usado para revestimento de cabos, como ingrediente em solda e como enchimento na indústria automobilística. É um material de proteção valioso para radiações ionizantes. É usado na metalização para fornecer revestimentos protetores, na fabricação de baterias de armazenamento e como banho de tratamento térmico na trefilação. O chumbo está presente em uma variedade de ligas e seus compostos são preparados e utilizados em grandes quantidades em diversas indústrias.

Cerca de 40% do chumbo é usado como metal, 25% em ligas e 35% em compostos químicos. Os óxidos de chumbo são utilizados nas placas de baterias elétricas e acumuladores (PbO e Pb₃O₄), como agentes de composição na fabricação de borracha (PbO), como ingredientes de tintas (Pb₃O₄) e como constituintes de vidrados, esmaltes e vidro.

Os sais de chumbo formam a base de muitas tintas e pigmentos; carbonato de chumbo e sulfato de chumbo são usados ​​como pigmentos brancos e os cromatos de chumbo fornecem amarelo cromo, laranja cromo, vermelho cromo e verde cromo. O arsenato de chumbo é um inseticida, o sulfato de chumbo é usado na composição de borracha, o acetato de chumbo tem usos importantes na indústria química, o naftenato de chumbo é um secador extensivamente usado e o chumbo tetraetila é um aditivo antidetonante para gasolina, onde ainda é permitido por lei.

Ligas de chumbo. Outros metais como antimônio, arsênico, estanho e bismuto podem ser adicionados para melhorar suas propriedades mecânicas ou químicas, e o próprio chumbo pode ser adicionado a ligas como latão, bronze e aço para obter certas características desejáveis.

Compostos inorgânicos de chumbo. Não há espaço disponível para descrever o grande número de compostos de chumbo orgânicos e inorgânicos encontrados na indústria. No entanto, os compostos inorgânicos comuns incluem monóxido de chumbo (PbO), dióxido de chumbo (PbO₂), tetróxido de chumbo (Pb₃O₄), sesquióxido de chumbo (Pb₂O₃), carbonato de chumbo, sulfato de chumbo, cromatos de chumbo, arsenato de chumbo, cloreto de chumbo, silicato de chumbo e azida de chumbo.

A concentração máxima do chumbo orgânico (alquil) compostos em gasolinas está sujeito a prescrições legais em muitos países e a limitações pelos fabricantes com anuência governamental em outros. Muitas jurisdições simplesmente proibiram seu uso.

Riscos

O principal perigo do chumbo é a sua toxicidade. A intoxicação clínica por chumbo sempre foi uma das doenças ocupacionais mais importantes. A prevenção médico-técnica tem resultado numa diminuição considerável dos casos notificados e também de manifestações clínicas menos graves. No entanto, agora é evidente que os efeitos adversos ocorrem em níveis de exposição até então considerados aceitáveis.

O consumo industrial de chumbo está aumentando e os consumidores tradicionais estão sendo complementados por novos usuários, como a indústria de plásticos. A exposição perigosa ao chumbo, portanto, ocorre em muitas ocupações.

Na mineração de chumbo, uma proporção considerável de absorção de chumbo ocorre através do trato alimentar e, conseqüentemente, a extensão do perigo nesta indústria depende, até certo ponto, da solubilidade dos minérios que estão sendo trabalhados. O sulfeto de chumbo (PbS) na galena é insolúvel e a absorção pelo pulmão é limitada; entretanto, no estômago, algum sulfeto de chumbo pode ser convertido em cloreto de chumbo ligeiramente solúvel, que pode então ser absorvido em quantidades moderadas.

Na fundição de chumbo, os principais perigos são o pó de chumbo produzido durante as operações de trituração e moagem a seco, e fumaça de chumbo e óxido de chumbo encontrados na sinterização, redução em alto-forno e refino.

Folhas e tubos de chumbo são utilizados principalmente na construção de equipamentos para armazenamento e manuseio de ácido sulfúrico. Atualmente, o uso de chumbo para tubulações de água e gás é limitado. Os riscos de trabalhar com chumbo aumentam com a temperatura. Se o chumbo for trabalhado a temperaturas abaixo de 500 °C, como na soldagem, o risco de exposição à fumaça é muito menor do que na soldagem com chumbo, onde são usadas temperaturas de chama mais altas e o perigo é maior. O revestimento por pulverização de metais com chumbo fundido é perigoso, pois dá origem a poeiras e fumos a altas temperaturas.

A demolição de estruturas de aço como pontes e navios que foram pintadas com tintas à base de chumbo frequentemente dá origem a casos de envenenamento por chumbo. Quando o chumbo metálico é aquecido a 550 °C, o vapor de chumbo é liberado e se torna oxidado. Esta é uma condição que pode estar presente no refino de metais, fusão de bronze e latão, pulverização de chumbo metálico, queima de chumbo, encanamento de indústrias químicas, quebra e queima de navios, corte e soldagem de estruturas de aço revestidas com tintas contendo tetróxido de chumbo.

Rotas de entrada

A principal via de entrada na indústria é o trato respiratório. Uma certa quantidade pode ser absorvida nas vias aéreas, mas a maior parte é absorvida pela corrente sanguínea pulmonar. O grau de absorção depende da proporção da poeira representada por partículas menores que 5 mícrons de tamanho e do volume minuto respiratório do trabalhador exposto. O aumento da carga de trabalho, portanto, resulta em maior absorção de chumbo. Embora o trato respiratório seja a principal via de entrada, a falta de higiene no trabalho, o tabagismo durante o trabalho (poluição do tabaco, dedos poluídos ao fumar) e a falta de higiene pessoal podem aumentar consideravelmente a exposição total principalmente por via oral. Esta é uma das razões pelas quais a correlação entre a concentração de chumbo no ar da sala de trabalho e os níveis de chumbo no sangue geralmente é muito pobre, certamente em uma base individual.

Outro fator importante é o nível de gasto energético: o produto da concentração no ar e do volume minuto respiratório determina a captação de chumbo. O efeito de trabalhar horas extras é aumentar o tempo de exposição e reduzir o tempo de recuperação. O tempo total de exposição também é muito mais complicado do que os registros oficiais indicam. Somente a análise do tempo no local de trabalho pode produzir dados relevantes. O trabalhador pode se deslocar pelo departamento ou pela fábrica; um trabalho com mudanças freqüentes na postura (por exemplo, virar e dobrar) resulta em exposição a uma grande variedade de concentrações. É quase impossível obter uma medida representativa da ingestão de chumbo sem o uso de um amostrador pessoal aplicado por muitas horas e por muitos dias.

Tamanho da partícula. Uma vez que a via mais importante de absorção de chumbo é pelos pulmões, o tamanho das partículas do pó de chumbo industrial é de considerável importância e isso depende da natureza da operação que dá origem ao pó. A poeira fina de tamanho de partícula respirável é produzida por processos como a pulverização e mistura de cores de chumbo, o trabalho abrasivo de cargas à base de chumbo em carrocerias de automóveis e a fricção a seco de tintas de chumbo. Os gases de escape dos motores a gasolina produzem partículas de cloreto de chumbo e brometo de chumbo de 1 mícron de diâmetro. As partículas maiores, no entanto, podem ser ingeridas e absorvidas pelo estômago. Uma imagem mais informativa do perigo associado a uma amostra de pó de chumbo pode ser fornecida incluindo uma distribuição de tamanho, bem como uma determinação total de chumbo. Mas esta informação é provavelmente mais importante para o investigador da pesquisa do que para o higienista de campo.

destino biológico

No corpo humano, o chumbo inorgânico não é metabolizado, mas diretamente absorvido, distribuído e excretado. A taxa na qual o chumbo é absorvido depende de sua forma química e física e das características fisiológicas da pessoa exposta (por exemplo, estado nutricional e idade). O chumbo inalado depositado no trato respiratório inferior é completamente absorvido. A quantidade de chumbo absorvida pelo trato gastrointestinal de adultos é tipicamente de 10 a 15% da quantidade ingerida; para mulheres grávidas e crianças, a quantidade absorvida pode aumentar para até 50%. A quantidade absorvida aumenta significativamente em condições de jejum e com deficiência de ferro ou cálcio.

Uma vez no sangue, o chumbo é distribuído principalmente entre três compartimentos: sangue, tecidos moles (rins, medula óssea, fígado e cérebro) e tecido mineralizante (ossos e dentes). O tecido mineralizante contém cerca de 95% da carga corporal total de chumbo em adultos.

O chumbo nos tecidos em mineralização se acumula em subcompartimentos que diferem na velocidade com que o chumbo é reabsorvido. No osso, há tanto um componente lábil, que prontamente troca chumbo com o sangue, quanto uma poça inerte. O chumbo na piscina inerte representa um risco especial porque é uma potencial fonte endógena de chumbo. Quando o corpo está sob estresse fisiológico, como gravidez, lactação ou doença crônica, esse chumbo normalmente inerte pode ser mobilizado, aumentando o nível de chumbo no sangue. Devido a esses estoques de chumbo móveis, quedas significativas no nível de chumbo no sangue de uma pessoa podem levar vários meses ou, às vezes, anos, mesmo após a remoção completa da fonte de exposição ao chumbo.

Do chumbo no sangue, 99% está associado aos eritrócitos; o 1% restante está no plasma, onde está disponível para transporte aos tecidos. O chumbo sanguíneo não retido é excretado pelos rins ou através da depuração biliar para o trato gastrointestinal. Em estudos de exposição única com adultos, o chumbo tem uma meia-vida, no sangue, de aproximadamente 25 dias; em tecidos moles, cerca de 40 dias; e na porção não lábil do osso, mais de 25 anos. Conseqüentemente, após uma única exposição, o nível de chumbo no sangue de uma pessoa pode começar a voltar ao normal; a carga corporal total, no entanto, ainda pode ser elevada.

Para que o envenenamento por chumbo se desenvolva, grandes exposições agudas ao chumbo não precisam ocorrer. O corpo acumula esse metal ao longo da vida e o libera lentamente; portanto, mesmo pequenas doses, ao longo do tempo, podem causar envenenamento por chumbo. É a carga corporal total de chumbo que está relacionada ao risco de efeitos adversos.

Efeitos fisiológicos

Quer o chumbo entre no corpo por inalação ou ingestão, os efeitos biológicos são os mesmos; há interferência com a função celular normal e com vários processos fisiológicos.

Efeitos neurológicos. O alvo mais sensível do envenenamento por chumbo é o sistema nervoso. Em crianças, foram documentados déficits neurológicos em níveis de exposição que antes se pensava não causar efeitos nocivos. Além da falta de um limite preciso, a intoxicação por chumbo na infância pode ter efeitos permanentes. Um estudo mostrou que o dano ao sistema nervoso central (SNC) que ocorreu como resultado da exposição ao chumbo aos 2 anos de idade resultou em déficits contínuos no desenvolvimento neurológico, como escores de QI mais baixos e déficits cognitivos, aos 5 anos de idade. carga corporal total, crianças da escola primária com altos níveis de chumbo nos dentes, mas sem histórico conhecido de envenenamento por chumbo, apresentaram déficits maiores em pontuações de inteligência psicométrica, processamento de fala e linguagem, atenção e desempenho em sala de aula do que crianças com níveis mais baixos de chumbo. Um relatório de acompanhamento de 1990 de crianças com níveis elevados de chumbo em seus dentes observou um aumento de sete vezes nas chances de não se formar no ensino médio, classe inferior, maior absenteísmo, mais dificuldades de leitura e déficits de vocabulário, habilidades motoras finas, reação tempo e coordenação mão-olho 11 anos depois. Os efeitos relatados são mais provavelmente causados ​​pela toxicidade duradoura do chumbo do que por exposições excessivas recentes, porque os níveis de chumbo no sangue encontrados nos adultos jovens eram baixos (menos de 10 microgramas por decilitro (μg/dL)).

Verificou-se que a acuidade auditiva, particularmente em frequências mais altas, diminui com o aumento dos níveis de chumbo no sangue. A perda auditiva pode contribuir para as aparentes dificuldades de aprendizagem ou mau comportamento em sala de aula exibido por crianças com intoxicação por chumbo.

Os adultos também experimentam efeitos no SNC em níveis relativamente baixos de chumbo no sangue, manifestados por mudanças comportamentais sutis, fadiga e concentração prejudicada. Danos no sistema nervoso periférico, principalmente motor, são observados principalmente em adultos. Neuropatia periférica com lentidão leve da velocidade de condução nervosa foi relatada em trabalhadores assintomáticos. Acredita-se que a neuropatia por chumbo seja um neurônio motor, doença das células do corno anterior com morte periférica dos axônios. A queda franca do pulso ocorre apenas como um sinal tardio de intoxicação por chumbo.

Efeitos hematológicos. O chumbo inibe a capacidade do corpo de produzir hemoglobina, interferindo com várias etapas enzimáticas na via do heme. A ferroquelatase, que catalisa a inserção do ferro na protoporfirina IX, é bastante sensível ao chumbo. A diminuição da atividade dessa enzima resulta no aumento do substrato, a protoporfirina (EP) eritrocitária, nas hemácias. Dados recentes indicam que o nível de EP, que foi usado para triagem de toxicidade de chumbo no passado, não é suficientemente sensível em níveis mais baixos de chumbo no sangue e, portanto, não é um teste de triagem tão útil para envenenamento por chumbo como se pensava anteriormente.

O chumbo pode induzir dois tipos de anemia. O envenenamento agudo por chumbo de alto nível tem sido associado à anemia hemolítica. No envenenamento crônico por chumbo, o chumbo induz anemia tanto por interferir na eritropoiese quanto por diminuir a sobrevivência dos glóbulos vermelhos. Deve-se enfatizar, no entanto, que a anemia não é uma manifestação precoce de envenenamento por chumbo e é evidente apenas quando o nível de chumbo no sangue é significativamente elevado por períodos prolongados.

efeitos endócrinos. Existe uma forte correlação inversa entre os níveis de chumbo no sangue e os níveis de vitamina D. Como o sistema endócrino da vitamina D é responsável em grande parte pela manutenção da homeostase do cálcio extra e intracelular, é provável que o chumbo prejudique o crescimento e a maturação celular e desenvolvimento de dentes e ossos.

Efeitos renais. Um efeito direto sobre os rins da exposição prolongada ao chumbo é a nefropatia. O comprometimento da função tubular proximal manifesta-se em aminoacidúria, glicosúria e hiperfosfatúria (síndrome semelhante à de Fanconi). Há também evidências de associação entre exposição ao chumbo e hipertensão, efeito que pode ser mediado por mecanismos renais. A gota pode se desenvolver como resultado de hiperuricemia induzida por chumbo, com reduções seletivas na excreção fracional de ácido úrico antes de um declínio na depuração de creatinina. A insuficiência renal é responsável por 10% das mortes em pacientes com gota.

Efeitos reprodutivos e de desenvolvimento. Os estoques de chumbo materno atravessam facilmente a placenta, colocando o feto em risco. Um aumento na frequência de abortos espontâneos e natimortos entre as mulheres que trabalham nos comércios de chumbo foi relatado já no final do século XIX. Embora os dados relativos aos níveis de exposição sejam incompletos, esses efeitos provavelmente resultaram de exposições muito maiores do que as encontradas atualmente nas indústrias de chumbo. Dados de dose-efeito confiáveis ​​para efeitos reprodutivos em mulheres ainda estão faltando hoje.

Evidências crescentes indicam que o chumbo não afeta apenas a viabilidade do feto, mas também o desenvolvimento. As consequências para o desenvolvimento da exposição pré-natal a baixos níveis de chumbo incluem redução do peso ao nascer e parto prematuro. O chumbo é um animal teratógeno; no entanto, a maioria dos estudos em humanos falhou em mostrar uma relação entre níveis de chumbo e malformações congênitas.

Os efeitos do chumbo no sistema reprodutor masculino em humanos não foram bem caracterizados. Os dados disponíveis apóiam uma conclusão provisória de que os efeitos testiculares, incluindo contagem reduzida de esperma e motilidade, podem resultar da exposição crônica ao chumbo.

efeitos cancerígenos. Chumbo inorgânico e compostos de chumbo inorgânico foram classificados como Grupo 2B, possíveis carcinógenos humanos, pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC). Relatos de casos implicaram o chumbo como potencial carcinógeno renal em humanos, mas a associação permanece incerta. Sais solúveis, como acetato de chumbo e fosfato de chumbo, foram relatados como causadores de tumores renais em ratos.

Continuidade de sinais e sintomas associados à intoxicação por chumbo

A toxicidade leve associada à exposição ao chumbo inclui o seguinte:

• mialgia ou parestesia

• fadiga leve

• irritabilidade

• Lethargy

• desconforto abdominal ocasional.

Os sinais e sintomas associados à toxicidade moderada incluem:

• artralgia

• fadiga geral

• Dificuldade de concentração

• esgotamento muscular

• tremor

• dor de cabeça

• dor abdominal difusa

• vómitos

• perda de peso

• Prisão de ventre.

Os sinais e sintomas de toxicidade grave incluem:

• paresia ou paralisia

• encefalopatia, que pode levar abruptamente a convulsões, alterações na consciência, coma e morte

• linha de chumbo (azul-preto) no tecido gengival

• cólicas (cãibras abdominais intensas e intermitentes).

Alguns dos sinais hematológicos de envenenamento por chumbo simulam outras doenças ou condições. No diagnóstico diferencial de anemia microcítica, a intoxicação por chumbo geralmente pode ser descartada pela obtenção de uma concentração de chumbo no sangue venoso; se o nível de chumbo no sangue for inferior a 25 μg/dL, a anemia geralmente reflete deficiência de ferro ou hemoglobinopatia. Duas doenças raras, a porfiria intermitente aguda e a coproporfiria, também resultam em anormalidades do heme semelhantes às do envenenamento por chumbo.

Outros efeitos do envenenamento por chumbo podem ser enganosos. Os pacientes que apresentam sinais neurológicos devido ao envenenamento por chumbo foram tratados apenas para neuropatia periférica ou síndrome do túnel do carpo, atrasando o tratamento para intoxicação por chumbo. A falha em diagnosticar corretamente desconforto gastrointestinal induzido por chumbo levou a cirurgia abdominal inadequada.

Avaliação laboratorial

Se houver suspeita de pica ou ingestão acidental de objetos contendo chumbo (como pesos de cortinas ou chumbadas de pesca), uma radiografia abdominal deve ser realizada. A análise do cabelo geralmente não é um ensaio apropriado para a toxicidade do chumbo porque nenhuma correlação foi encontrada entre a quantidade de chumbo no cabelo e o nível de exposição.

A probabilidade de contaminação ambiental por chumbo de uma amostra de laboratório e a preparação inconsistente da amostra tornam os resultados da análise do cabelo difíceis de interpretar. Os testes laboratoriais sugeridos para avaliar a intoxicação por chumbo incluem o seguinte:

• CBC com esfregaço periférico

• nível de chumbo no sangue

• nível de protoporfirina eritrocitária

• BUN e nível de creatinina

• urinálise.

Hemograma com esfregaço periférico. Em um paciente envenenado por chumbo, os valores de hematócrito e hemoglobina podem ser ligeiramente a moderadamente baixos. A contagem de branco diferencial e total pode parecer normal. O esfregaço periférico pode ser normocrômico e normocítico ou hipocrômico e microcítico. O pontilhado basofílico geralmente é visto apenas em pacientes que foram significativamente envenenados por um período prolongado. A eosinofilia pode aparecer em pacientes com intoxicação por chumbo, mas não mostra um efeito dose-resposta claro.

É importante observar que o pontilhado basofílico nem sempre é observado em pacientes intoxicados por chumbo.

Nível de chumbo no sangue. Um nível de chumbo no sangue é o teste de triagem e diagnóstico mais útil para a exposição ao chumbo. Um nível de chumbo no sangue reflete o equilíbrio dinâmico do chumbo entre absorção, excreção e deposição em compartimentos de tecidos moles e duros. Para exposições crônicas, os níveis de chumbo no sangue geralmente representam menos do que a carga corporal total; no entanto, é a medida de exposição ao chumbo mais amplamente aceita e comumente usada. Os níveis de chumbo no sangue respondem com relativa rapidez a mudanças abruptas ou intermitentes na ingestão de chumbo (por exemplo, ingestão de lascas de tinta com chumbo por crianças) e, dentro de uma faixa limitada, mantêm uma relação linear com esses níveis de ingestão.

Hoje, o nível médio de chumbo no sangue na população dos EUA, por exemplo, está abaixo de 10 μg/dL, abaixo da média de 16 μg/dL (na década de 1970), o nível antes da remoção legislada do chumbo da gasolina. Um nível de chumbo no sangue de 10 μg/dL é cerca de três vezes maior do que o nível médio encontrado em algumas populações remotas.

Os níveis que definem o envenenamento por chumbo têm diminuído progressivamente. Juntos, os efeitos ocorrem em uma ampla gama de concentrações de chumbo no sangue, sem indicação de um limite. Nenhum nível seguro ainda foi encontrado para crianças. Mesmo em adultos, os efeitos estão sendo descobertos em níveis cada vez mais baixos, à medida que análises e medidas mais sensíveis são desenvolvidas.

Nível de protoporhirina eritrocitária. Até recentemente, o teste de escolha para triagem de populações assintomáticas em risco era a protoporfirina eritrocitária (EP), comumente analisada como protoporfirina de zinco (ZPP). Um nível elevado de protoporfirina no sangue é resultado do acúmulo secundário à disfunção enzimática nos eritrócitos. Atinge um estado estável no sangue somente depois que toda a população de eritrócitos circulantes foi alterada, cerca de 120 dias. Consequentemente, fica atrás dos níveis de chumbo no sangue e é uma medida indireta da exposição ao chumbo a longo prazo.

A principal desvantagem de usar o teste EP (ZPP) como um método para triagem de chumbo é que ele não é sensível aos níveis mais baixos de envenenamento por chumbo. Dados da segunda Pesquisa Nacional de Saúde e Nutrição dos EUA (NHANES II) indicam que 58% das 118 crianças com níveis de chumbo no sangue acima de 30 μg/dL apresentaram níveis de EP dentro dos limites normais. Este achado mostra que um número significativo de crianças com intoxicação por chumbo seria perdido se dependesse apenas do teste EP (ZPP) como ferramenta de triagem. Um nível de EP (ZPP) ainda é útil na triagem de pacientes para anemia por deficiência de ferro.

Os valores normais de ZPP são geralmente abaixo de 35 μg/dL. A hiperbilirrubinemia (icterícia) causará leituras falsamente elevadas quando o hematofluorômetro for usado. EP é elevada na anemia por deficiência de ferro e na anemia falciforme e outras anemias hemolíticas. Na protoporfiria eritropoiética, uma doença extremamente rara, a EP está acentuadamente elevada (geralmente acima de 300 μg/dL).

BUN, creatinina e urinálise. Esses parâmetros podem revelar apenas efeitos tardios e significativos do chumbo na função renal. A função renal em adultos também pode ser avaliada medindo a fração de excreção de ácido úrico (intervalo normal de 5 a 10%; menor que 5% na gota saturnina; maior que 10% na síndrome de Fanconi).

Intoxicação por chumbo orgânico

A absorção de uma quantidade suficiente de chumbo tetraetila, seja brevemente em alta taxa ou por períodos prolongados em baixa taxa, induz intoxicação aguda do SNC. As manifestações mais brandas são as de insônia, lassidão e excitação nervosa que se revela em sonhos lúgubres e estados de vigília oníricos de ansiedade, em associação com tremor, hiper-reflexia, contrações musculares espasmódicas, bradicardia, hipotensão vascular e hipotermia. As respostas mais graves incluem episódios recorrentes (às vezes quase contínuos) de desorientação completa com alucinações, contorções faciais e intensa atividade muscular somática geral com resistência à contenção física. Tais episódios podem ser convertidos abruptamente em ataques convulsivos maníacos ou violentos que podem terminar em coma e morte.

A doença pode persistir por dias ou semanas, com intervalos de quietude prontamente desencadeados em hiperatividade por qualquer tipo de distúrbio. Nesses casos menos agudos, é comum a queda da pressão arterial e a perda de peso corporal. Quando o início de tal sintomatologia ocorre imediatamente (dentro de algumas horas) após uma exposição breve e severa ao chumbo tetraetila, e quando a sintomatologia se desenvolve rapidamente, deve-se temer um resultado fatal precoce. Quando, no entanto, o intervalo entre o término da exposição breve ou prolongada e o início dos sintomas é retardado (até 8 dias), o prognóstico é moderadamente esperançoso, embora a desorientação parcial ou recorrente e a função circulatória deprimida possam persistir por semanas.

O diagnóstico inicial é sugerido por uma história válida de exposição significativa ao chumbo tetraetila ou pelo padrão clínico da doença apresentada. Pode ser corroborado pelo desenvolvimento posterior da doença e confirmado pela evidência de um grau significativo de absorção de chumbo tetraetila, fornecido por análises de urina e sangue que revelam achados típicos (isto é, uma notável elevação da taxa de excreção de chumbo em na urina) e uma elevação concomitantemente insignificante ou leve da concentração de chumbo no sangue.

Controle de chumbo no ambiente de trabalho

O envenenamento clínico por chumbo tem sido historicamente uma das doenças ocupacionais mais importantes e continua sendo um grande risco hoje. O corpo considerável de conhecimento científico sobre os efeitos tóxicos do chumbo foi enriquecido desde a década de 1980 por novos conhecimentos significativos sobre os efeitos subclínicos mais sutis. Da mesma forma, em vários países, considerou-se necessário reformular ou modernizar as medidas de proteção ao trabalho promulgadas ao longo do último meio século e mais.

Assim, em novembro de 1979, nos EUA, o Padrão Final sobre Exposição Ocupacional ao Chumbo foi emitido pela Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) e em novembro de 1980 um Código de Prática Aprovado abrangente foi emitido no Reino Unido em relação ao controle de liderar no trabalho.

As principais características da legislação, regulamentos e códigos de prática surgidos na década de 1970 sobre a proteção da saúde dos trabalhadores no trabalho envolveram o estabelecimento de sistemas abrangentes que abrangessem todas as circunstâncias de trabalho onde o chumbo estivesse presente e dando igual importância às medidas de higiene, monitoramento ambiental e saúde vigilância (incluindo monitoramento biológico).

A maioria dos códigos de prática inclui os seguintes aspectos:

• avaliação do trabalho que expõe as pessoas a liderar

• informação, instrução e treinamento

• medidas de controle para materiais, instalações e processos

• uso e manutenção de medidas de controle

• equipamento de proteção respiratória e roupas de proteção

• instalações de lavagem e mudança e limpeza

• áreas separadas para comer, beber e fumar

• dever de evitar a propagação da contaminação por chumbo

• monitoramento de ar

• vigilância médica e testes biológicos

• manutenção de registros.

Alguns regulamentos, como o padrão de chumbo da OSHA, especificam o limite de exposição permissível (PEL) de chumbo no local de trabalho, a frequência e a extensão do monitoramento médico e outras responsabilidades do empregador. Até o momento, se o monitoramento do sangue revelar um nível de chumbo no sangue superior a 40 μg/dL, o trabalhador deverá ser notificado por escrito e submetido a exame médico. Se o nível de chumbo no sangue do trabalhador atingir 60 μg/dL (ou média de 50 μg/dL ou mais), o empregador é obrigado a retirar o funcionário da exposição excessiva, com manutenção de antiguidade e remuneração, até que o nível de chumbo no sangue do funcionário caia abaixo de 40 μg/dL (29 CFR 91 O.1025) (benefícios de proteção de remoção médica).

Medidas de Segurança e Saúde

O objetivo das precauções é, em primeiro lugar, prevenir a inalação de chumbo e, em segundo lugar, prevenir a sua ingestão. Esses objetivos são alcançados de maneira mais eficaz pela substituição do composto de chumbo por uma substância menos tóxica. O uso de polissilicatos de chumbo nas olarias é um exemplo. Evitar as tintas de carbonato de chumbo para a pintura de interiores de edifícios provou ser muito eficaz na redução das cólicas dos pintores; substitutos efetivos do chumbo para esse fim tornaram-se tão prontamente disponíveis que foi considerado razoável em alguns países proibir o uso de tinta com chumbo no interior dos edifícios.

Mesmo que não seja possível evitar o uso do próprio chumbo, ainda é possível evitar a poeira. Os sprays de água podem ser usados ​​em grandes quantidades para evitar a formação de poeira e evitar que ela se espalhe pelo ar. Na fundição de chumbo, o minério e a sucata podem ser tratados dessa maneira e os pisos sobre os quais eles estiveram podem ser mantidos úmidos. Infelizmente, há sempre uma fonte potencial de poeira nessas circunstâncias se o material ou pisos tratados ficarem secos. Em alguns casos, são feitos arranjos para garantir que o pó seja grosso em vez de fino. Outras precauções específicas de engenharia são discutidas em outras partes deste enciclopédia.

Os trabalhadores expostos ao chumbo em qualquer uma de suas formas devem receber equipamentos de proteção individual (EPI), que devem ser lavados ou renovados regularmente. Roupas de proteção feitas de certas fibras artificiais retêm muito menos poeira do que macacões de algodão e devem ser usadas onde as condições de trabalho o permitirem; dobras, dobras e bolsos nos quais poeira de chumbo pode se acumular devem ser evitados.

Para este EPI deve ser previsto alojamento em vestiário, com alojamento separado para roupas retiradas durante o horário de trabalho. Devem ser fornecidas e usadas instalações para banho, incluindo acomodações para banho com água morna. Deve haver tempo para lavar antes de comer. Arranjos devem ser feitos para proibir comer e fumar nas proximidades de processos de chumbo e instalações adequadas para alimentação devem ser fornecidas.

É essencial que as salas e as instalações associadas aos processos de chumbo sejam mantidas limpas por meio de limpeza contínua, seja por processo úmido ou por aspiradores. Onde, apesar dessas precauções, os trabalhadores ainda possam estar expostos ao chumbo, equipamentos de proteção respiratória devem ser fornecidos e mantidos adequadamente. A supervisão deve garantir que este equipamento seja mantido em condições limpas e eficientes e que seja usado quando necessário.

chumbo orgânico

Tanto as propriedades tóxicas dos compostos orgânicos de chumbo quanto sua facilidade de absorção exigem que o contato da pele dos trabalhadores com esses compostos, isoladamente ou em misturas concentradas em formulações comerciais ou em gasolina ou outros solventes orgânicos, seja escrupulosamente evitado. Tanto o controle tecnológico quanto o de gestão são essenciais, sendo necessário o treinamento adequado dos trabalhadores em práticas seguras de trabalho e uso de EPIs. É essencial que as concentrações atmosféricas de compostos de chumbo de alquila no ar do local de trabalho sejam mantidas em níveis extremamente baixos. O pessoal não deve ter permissão para comer, fumar ou manter alimentos ou bebidas não lacrados no local de trabalho. Boas instalações sanitárias, incluindo chuveiros, devem ser fornecidas e os trabalhadores devem ser encorajados a praticar uma boa higiene pessoal, especialmente tomando banho ou lavando-se após o turno de trabalho. Armários separados devem ser fornecidos para roupas de trabalho e privadas.

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Gunnar Nordberg

O irídio (Ir) pertence à família da platina. Seu nome deriva das cores de seu sal, que lembram um arco-íris (íris). Embora seja muito duro e o metal mais resistente à corrosão conhecido, é atacado por alguns sais.

Ocorrência e Usos

O irídio ocorre na natureza no estado metálico, geralmente em liga com ósmio (osmirídio), platina ou ouro, e é produzido a partir desses minerais. O metal é usado para fabricar cadinhos para laboratórios químicos e para endurecer a platina. Recente in vitro estudos indicam os possíveis efeitos do irídio sobre Leishmania donovani e a atividade tripanocida do irídio contra Trypanosoma brucei. Ir é usado em radiologia industrial e é um emissor gama (0.31 MeV a 82.7%) e emissor beta (0.67 MeV a 47.2%). ¹⁹²Ir é um radioisótopo que também tem sido usado para tratamento clínico, particularmente terapia de câncer. É um dos isótopos mais usados ​​na irradiação cerebral intersticial.

Riscos

Muito pouco se sabe sobre a toxicidade do irídio e seus compostos. Tem havido pouca oportunidade de observar quaisquer efeitos humanos adversos, uma vez que é usado apenas em pequenas quantidades. Todos os radioisótopos são potencialmente nocivos e devem ser tratados com as devidas precauções exigidas para o manuseio de fontes radioativas. Compostos solúveis de irídio, como tribrometo de irídio e tetrabrometo e tricloreto de irídio poderia apresentar tanto efeitos tóxicos do irídio quanto do halogênio, mas dados quanto à sua toxicidade crônica não estão disponíveis. Foi relatado que o tricloreto de irídio é um irritante leve para a pele e é positivo no teste de irritação ocular. Aerossol inalado de irídio metálico é depositado nas vias respiratórias superiores de ratos; o metal é então rapidamente removido através do trato gastrointestinal, e aproximadamente 95% podem ser encontrados nas fezes. Em humanos, os únicos relatos são os relativos a lesões por radiação devido à exposição acidental a ¹⁹²Vai.

Medidas de Segurança e Saúde

Um programa de segurança radiológica e vigilância médica deve estar em vigor para as pessoas responsáveis ​​pelos cuidados de enfermagem durante a braquiterapia intersticial. Os princípios de segurança radiológica incluem a redução da exposição por tempo, distância e blindagem. Os enfermeiros que cuidam de pacientes de braquiterapia devem usar dispositivos de monitoramento de radiação para registrar a quantidade de exposição. Para evitar acidentes de radiografia industrial, apenas técnicos de radiografia industrial treinados devem ter permissão para manusear radionuclídeos.

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Gunnar Nordberg

Ocorrência e Usos

Na natureza, o índio (In) é amplamente distribuído e ocorre mais freqüentemente junto com os minerais de zinco (esfalerita, marmatita, cristófita), sua principal fonte comercial. Também é encontrado nos minérios de estanho, manganês, tungstênio, cobre, ferro, chumbo, cobalto e bismuto, mas geralmente em quantidades inferiores a 0.1%.

O índio é geralmente usado na indústria para proteção de superfícies ou em ligas. Uma fina camada de índio aumenta a resistência dos metais à corrosão e ao desgaste. Prolonga a vida útil das peças móveis em rolamentos e é amplamente utilizado nas indústrias aeronáutica e automobilística. É usado em ligas odontológicas e sua “molhabilidade” o torna ideal para revestimento de vidro. Devido à sua resistência à corrosão, o índio é amplamente utilizado na fabricação de telas de cinema, osciloscópios de raios catódicos e espelhos. Quando unido ao antimônio e ao germânio em uma combinação extremamente pura, é amplamente utilizado na fabricação de transistores e outros componentes eletrônicos sensíveis. Radioisótopos de índio em compostos como tricloreto de índio e hidróxido de índio coloidal são usados ​​no escaneamento orgânico e no tratamento de tumores.

Além do metal, os compostos industriais mais comuns do índio são o tricloreto, usado em galvanoplastia; o sesquióxido, utilizado na fabricação do vidro; o sulfato; e o antimoneto e o arseneto usados ​​como material semicondutor.

Riscos

Nenhum caso foi relatado de efeitos sistêmicos em humanos expostos ao índio. Provavelmente, o maior perigo potencial atual vem do uso de índio junto com arsênico, antimônio e germânio na indústria eletrônica. Isso se deve principalmente aos vapores liberados durante os processos de soldagem e soldagem na fabricação de componentes eletrônicos. Qualquer perigo decorrente da purificação do índio é provavelmente atribuível à presença de outros metais, como chumbo, ou produtos químicos, como cianeto, usados ​​no processo de galvanoplastia. A exposição da pele ao índio não parece representar um perigo sério. A distribuição tecidual do índio em várias formas químicas foi estudada por administração a animais de laboratório.

Os locais de maior concentração foram rim, baço, fígado e glândulas salivares. Após a inalação, foram observadas alterações pulmonares generalizadas, como pneumonia intersticial e descamativa com consequente insuficiência respiratória.

Os resultados de estudos em animais mostraram que os sais de índio mais solúveis eram muito tóxicos, ocorrendo letalidade após administração de menos de 5 mg/kg por via parenteral de injeção. No entanto, após a gavagem, o índio foi pouco absorvido e essencialmente não tóxico. Estudos histopatológicos indicaram que a morte se deveu principalmente a lesões degenerativas no fígado e nos rins. Pequenas alterações no sangue também foram observadas. Na intoxicação crônica por cloreto de índio a principal alteração é uma nefrite intersticial crônica com proteinúria. A toxicidade da forma mais insolúvel, sesquióxido de índio, foi apenas moderada a leve, exigindo até várias centenas de mg/kg para efeito letal. Após a administração de arseneto de índio a hamsters, a absorção em vários órgãos diferiu da distribuição de compostos iônicos de índio ou arsênico.

Medidas de Segurança e Saúde

Prevenir a inalação de vapores de índio pelo uso de ventilação correta parece ser a medida de segurança mais prática. Ao manusear o arsenieto de índio, devem ser observadas as precauções de segurança, como as aplicadas ao arsênico. No campo da medicina nuclear, medidas corretas de segurança contra radiação devem ser seguidas ao manusear isótopos de índio radioativos. A intoxicação em ratos por necrose hepática induzida por índio foi consideravelmente reduzida pela administração de dextrano férrico, cuja ação é aparentemente muito específica. O uso de dextrano férrico como tratamento profilático em humanos não foi possível devido à falta de casos graves de exposição industrial ao índio.

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Gunnar Nordberg

Ocorrência e Usos

O germânio (Ge) é sempre encontrado em combinação com outros elementos e nunca no estado livre. Entre os minerais contendo germânio mais comuns estão a argirodita (Ag₈GeS₆), contendo 5.7% de germânio e germanita (CuS·FeS·GeS₂), contendo até 10% de Ge. Depósitos extensos de minerais de germânio são raros, mas o elemento é amplamente distribuído dentro da estrutura de outros minerais, especialmente em sulfetos (mais comumente em sulfeto de zinco e em silicatos). Pequenas quantidades também são encontradas em diferentes tipos de carvão.

O maior uso final do germânio é a produção de sensores infravermelhos e sistemas de identificação. Seu uso em sistemas de fibra óptica aumentou, enquanto o consumo de semicondutores continuou diminuindo devido aos avanços na tecnologia de semicondutores de silício. O germânio também é usado em galvanoplastia e na produção de ligas, uma das quais, germânio-bronze, é caracterizada por alta resistência à corrosão. tetracloreto de germânio (GeCl₄) é um intermediário na preparação de dióxido de germânio e compostos de organogermânio. Dióxido de germânio (Geo₂) é usado na fabricação de vidro óptico e em cátodos.

Riscos

Problemas de saúde ocupacional podem surgir da dispersão de poeira durante o carregamento do concentrado de germânio, quebra e carregamento do dióxido para redução em germânio metálico e carregamento de germânio em pó para fusão em lingotes. No processo de produção de metal, durante a cloração do concentrado, destilação, retificação e hidrólise do tetracloreto de germânio, os vapores de produtos de pirólise de tetracloreto de germânio, cloro e cloreto de germânio também podem representar um perigo para a saúde. Outras fontes de riscos à saúde são a produção de calor radiante de fornos tubulares para GeO₂ redução e durante a fusão do pó de germânio em lingotes, e a formação de monóxido de carbono durante GeO₂ redução com carbono.

A produção de monocristais de germânio para a fabricação de semicondutores provoca altas temperaturas do ar (até 45 ºC), radiação eletromagnética com intensidade de campo superior a 100 V/m e radiação magnética superior a 25 A/m e poluição de o ar do local de trabalho com hidretos metálicos. Ao misturar germânio com arsênico, arsênio pode se formar no ar (1 a 3 mg/m³), e quando ligado com antimônio, pode estar presente estibina ou hidreto antimonoso (1.5 a 3.5 mg/m³). hidreto de germânio, que é usado para a produção de germânio de alta pureza, também pode ser um poluente do ar do local de trabalho. A limpeza frequentemente necessária dos fornos verticais provoca a formação de pó, que contém, além de germânio, dióxido de silício, antimônio e outras substâncias.

A usinagem e moagem de cristais de germânio também dão origem a poeira. Concentrações de até 5 mg/m³ foram medidos durante a usinagem a seco.

O germânio absorvido é rapidamente excretado, principalmente na urina. Há pouca informação sobre a toxicidade dos compostos inorgânicos de germânio para os seres humanos. tetracloreto de germânio pode produzir irritação na pele. Em ensaios clínicos e outras exposições orais de longo prazo a doses cumulativas superiores a 16 g de espirogermânio, um agente antitumoral de organogermânio ou outros compostos de germânio demonstraram ser neurotóxicos e nefrotóxicos. Essas doses geralmente não são absorvidas no ambiente ocupacional. Experimentos em animais sobre os efeitos do germânio e seus compostos mostraram que a poeira de germânio metálico e dióxido de germânio causa danos à saúde geral (inibição do aumento do peso corporal) quando inalado em altas concentrações. Os pulmões dos animais apresentaram alterações morfológicas do tipo reações proliferativas, como espessamento das partições alveolares e hiperplasia dos vasos linfáticos ao redor dos brônquios e vasos sanguíneos. O dióxido de germânio não irrita a pele, mas se entrar em contato com a conjuntiva úmida forma ácido germânico, que age como irritante ocular. A administração intra-abdominal prolongada em doses de 10 mg/kg leva a alterações no sangue periférico.

Os efeitos do pó de concentrado de germânio não são devidos ao germânio, mas a vários outros constituintes do pó, em particular a sílica (SiO₂). O pó concentrado exerce um efeito fibrogênico pronunciado resultando no desenvolvimento de tecido conjuntivo e formação de nódulos nos pulmões semelhantes aos observados na silicose.

Os compostos de germânio mais nocivos são hidreto de germânio (GeH₄) e cloreto de germânio. O hidreto pode provocar envenenamento agudo. Exames morfológicos de órgãos de animais que morreram na fase aguda revelaram distúrbios circulatórios e alterações celulares degenerativas nos órgãos parenquimatosos. Assim, o hidreto parece ser um veneno multissistêmico que pode afetar as funções nervosas e o sangue periférico.

O tetracloreto de germânio é um forte irritante do sistema respiratório, pele e olhos. Seu limiar de irritação é de 13 mg/m³. Nesta concentração, deprime a reação das células pulmonares em animais experimentais. Em concentrações mais fortes, causa irritação das vias aéreas superiores e conjuntivite, além de alterações na frequência e no ritmo respiratórios. Os animais que sobrevivem ao envenenamento agudo desenvolvem bronquite catarral-descamativa e pneumonia intersticial alguns dias depois. Cloreto de germânio também exerce efeitos tóxicos gerais. Alterações morfológicas foram observadas no fígado, rins e outros órgãos dos animais.

Medidas de Segurança e Saúde

As medidas básicas durante a fabricação e uso do germânio devem ser destinadas a prevenir a contaminação do ar por poeira ou fumaça. Na produção de metais, é aconselhável a continuidade do processo e o enclausuramento do aparelho. Ventilação de exaustão adequada deve ser fornecida em áreas onde o pó de germânio metálico, o dióxido ou o concentrado é disperso. Ventilação de exaustão local deve ser fornecida perto dos fornos de fusão durante a fabricação de semicondutores, por exemplo, em fornos de refino de zona e durante a limpeza dos fornos. O processo de fabricação e liga de monocristais de germânio deve ser realizado a vácuo, seguido da evacuação dos compostos formados sob pressão reduzida. A ventilação de exaustão local é essencial em operações como corte a seco e moagem de cristais de germânio. A ventilação de exaustão também é importante em instalações para a cloração, retificação e hidrólise do tetracloreto de germânio. Os aparelhos, conexões e acessórios nessas instalações devem ser feitos de material à prova de corrosão. Os trabalhadores devem usar roupas e calçados à prova de ácido. Respiradores devem ser usados ​​durante a limpeza dos aparelhos.

Trabalhadores expostos a poeira, ácido clorídrico concentrado, hidreto de germânio e cloreto de germânio e seus produtos de hidrólise devem ser submetidos a exames médicos regulares.

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Gunnar Nordberg

Quimicamente, o gálio (Ga) é semelhante ao alumínio. Não é atacado pelo ar e não reage com a água. Quando frio, o gálio reage com cloro e bromo, e quando aquecido, com iodo, oxigênio e enxofre. Existem 12 isótopos radioativos artificiais conhecidos, com pesos atômicos entre 64 e 74 e meias-vidas entre 2.6 minutos e 77.9 horas. Quando o gálio é dissolvido em ácidos inorgânicos, formam-se sais, que se transformam em hidróxido insolúvel Ga(OH)₃ com propriedades anfotéricas (isto é, tanto ácidas quanto básicas) quando o pH é superior a 3. Os três óxidos de gálio são GaO, Ga₂O e Ga₂O₃.

Ocorrência e Usos

A fonte mais rica de gálio é o mineral germanita, um minério de sulfeto de cobre que pode conter de 0.5 a 0.7% de gálio e é encontrado no sudoeste da África. Também é amplamente distribuído em pequenas quantidades juntamente com misturas de zinco, em argilas de alumínio, feldspatos, carvão e nos minérios de ferro, manganês e cromo. Em uma escala relativamente pequena, o metal, ligas, óxidos e sais são usados ​​em indústrias como construção de máquinas (revestimentos, lubrificantes), fabricação de instrumentos (soldas, arruelas, enchimentos), produção de equipamentos eletrônicos e elétricos (diodos, transistores, lasers, coberturas de condutores) e na tecnologia de vácuo.

Nas indústrias químicas, o gálio e seus compostos são usados ​​como catalisadores. Arseneto de gálio tem sido amplamente utilizado para aplicações de semicondutores, incluindo transistores, células solares, lasers e geração de micro-ondas. O arseneto de gálio é usado na produção de dispositivos optoeletrônicos e circuitos integrados. Outras aplicações incluem o uso de ⁷²Ga para o estudo das interações do gálio no organismo e ⁶⁷Ga como agente de varredura de tumores. Devido à alta afinidade dos macrófagos dos tecidos linforreticulares para ⁶⁷Ga, pode ser utilizado no diagnóstico da doença de Hodgkin, sarcóide de Boeck e tuberculose linfática. A cintilografia com gálio é uma técnica de imagem pulmonar que pode ser usada em conjunto com uma radiografia de tórax inicial para avaliar os trabalhadores em risco de desenvolver doença pulmonar ocupacional.

Riscos

Os trabalhadores da indústria eletrônica que usam arsenieto de gálio podem estar expostos a substâncias perigosas, como arsênico e arsina. Exposições por inalação de poeiras são possíveis durante a produção de óxidos e sais em pó (Ga₂(SO₄)₃, Ga₃Cl) e na produção e processamento de monocristais de compostos semicondutores. O respingo ou derramamento das soluções do metal e seus sais pode atuar na pele ou nas mucosas dos trabalhadores. A moagem de fosfeto de gálio em água dá origem a quantidades consideráveis ​​de fosfina, exigindo medidas preventivas. Os compostos de gálio podem ser ingeridos através das mãos sujas e ao comer, beber e fumar nos locais de trabalho.

Doenças ocupacionais por gálio não foram descritas, exceto por um relato de caso de exantema petequial seguido de neurite radial após uma curta exposição a uma pequena quantidade de vapores contendo fluoreto de gálio. A ação biológica do metal e seus compostos tem sido estudada experimentalmente. A toxicidade do gálio e compostos depende do modo de entrada no corpo. Quando administrado por via oral em coelhos por um longo período de tempo (4 a 5 meses), sua ação foi insignificante e incluiu distúrbios nas reações proteicas e redução da atividade enzimática. A baixa toxicidade neste caso é explicada pela absorção relativamente inativa do gálio no trato digestivo. No estômago e nos intestinos formam-se compostos insolúveis ou de difícil absorção, como os galatos metálicos e os hidróxidos. A poeira do óxido, nitreto e arseneto de gálio era geralmente tóxica quando introduzida no sistema respiratório (injeções intratraqueais em ratos brancos), causando distrofia do fígado e dos rins. Nos pulmões causava alterações inflamatórias e escleróticas. Um estudo conclui que a exposição de ratos a partículas de óxido de gálio em concentrações próximas ao valor limite induz dano pulmonar progressivo semelhante ao induzido pelo quartzo. O nitrato de gálio tem um poderoso efeito cáustico na conjuntiva, córnea e pele. A alta toxicidade do acetato, citrato e cloreto de gálio foi demonstrada por injeção intraperitoneal, levando à morte dos animais por paralisia do centro respiratório.

Medidas de Segurança e Saúde

A fim de evitar a contaminação da atmosfera dos locais de trabalho pelas poeiras de dióxido de gálio, nitreto e compostos semicondutores, as medidas de precaução devem incluir o fechamento de equipamentos produtores de poeira e ventilação de exaustão local eficaz (LEV). As medidas de proteção pessoal durante a produção de gálio devem evitar a ingestão e o contato dos compostos de gálio com a pele. Consequentemente, uma boa higiene pessoal e o uso de equipamentos de proteção individual (EPI) são importantes. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA (NIOSH) recomenda o controle da exposição do trabalhador ao arsenieto de gálio observando o limite de exposição recomendado para arsênico inorgânico e aconselha que a concentração de arsenieto de gálio no ar seja estimada pela determinação de arsênico. Os trabalhadores devem ser instruídos sobre possíveis perigos e controles de engenharia adequados devem ser instalados durante a produção de dispositivos microeletrônicos onde a exposição ao arsenieto de gálio é provável. Tendo em vista a toxicidade do gálio e seus compostos, conforme demonstrado por experimentos, todas as pessoas envolvidas no trabalho com essas substâncias devem ser submetidas a exames médicos periódicos, durante os quais atenção especial deve ser dada ao estado do fígado, rins, órgãos respiratórios e pele .

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Gunnar Nordberg

Ocorrência e Usos

O ferro é o segundo em abundância entre os metais e o quarto entre os elementos, superado apenas pelo oxigênio, silício e alumínio. Os minérios de ferro mais comuns são: hematita, ou minério de ferro vermelho (Fe₂O₃), que é 70% de ferro; limonita, ou minério de ferro marrom (FeO(OH)·nH₂O), contendo 42% de ferro; magnetita, ou minério de ferro magnético (Fe₃O₄), que possui alto teor de ferro; siderita, ou minério de ferro espático (FeCO₃); pirita (FeS₂), o mineral de sulfeto mais comum; e pirrotita, ou pirita magnética (FeS). O ferro é usado na fabricação de peças fundidas de ferro e aço e é ligado a outros metais para formar aços. O ferro também é usado para aumentar a densidade dos fluidos de perfuração de poços de petróleo.

Ligas e Compostos

O ferro em si não é particularmente forte, mas sua resistência aumenta muito quando é ligado com carbono e rapidamente resfriado para produzir aço. Sua presença no aço explica sua importância como metal industrial. Certas características do aço, ou seja, se é macio, macio, médio ou duro, são amplamente determinadas pelo teor de carbono, que pode variar de 0.10 a 1.15%. Cerca de 20 outros elementos são usados ​​em combinações e proporções variadas na produção de ligas de aço com muitas qualidades diferentes – dureza, ductilidade, resistência à corrosão e assim por diante. Os mais importantes são o manganês (ferromanganês e spiegeleisen), o silício (ferrosilicon) e o cromo, discutidos a seguir.

Os compostos de ferro industriais mais importantes são os óxidos e o carbonato, que constituem os principais minérios dos quais o metal é obtido. De menor importância industrial são os cianetos, nitretos, nitratos, fosfetos, fosfatos e carbonila de ferro.

Riscos

Os perigos industriais estão presentes durante a mineração, transporte e preparação dos minérios, durante a produção e uso do metal e ligas em siderúrgicas e fundições, e durante a fabricação e uso de certos compostos. A inalação de poeira ou fumaça de ferro ocorre na mineração de minério de ferro; soldagem a arco; retificação, polimento e trabalho de metais; e no escalonamento de caldeiras. Se inalado, o ferro é um irritante local para os pulmões e trato gastrointestinal. Os relatórios indicam que a exposição prolongada a uma mistura de ferro e outras poeiras metálicas pode prejudicar a função pulmonar.

Acidentes são passíveis de ocorrer durante a lavra, transporte e preparação dos minérios devido ao pesado maquinário de corte, transporte, britagem e peneiramento utilizado para esse fim. Lesões também podem surgir do manuseio de explosivos usados ​​nas operações de mineração.

A inalação de poeira contendo sílica ou óxido de ferro pode levar à pneumoconiose, mas não há conclusões definitivas quanto ao papel das partículas de óxido de ferro no desenvolvimento do câncer de pulmão em humanos. Com base em experimentos com animais, suspeita-se que o pó de óxido de ferro possa servir como uma substância “co-cancerígena”, aumentando assim o desenvolvimento do câncer quando combinado simultaneamente com a exposição a substâncias cancerígenas.

Estudos de mortalidade de mineradores de hematita mostraram um risco aumentado de câncer de pulmão, geralmente entre fumantes, em várias áreas de mineração, como Cumberland, Lorraine, Kiruna e Krivoi Rog. Estudos epidemiológicos de trabalhadores de fundição de ferro e aço normalmente observaram riscos de câncer de pulmão elevados em 1.5 a 2.5 vezes. A Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC) classifica a fundição de ferro e aço como um processo cancerígeno para humanos. Os agentes químicos específicos envolvidos (por exemplo, hidrocarbonetos aromáticos polinucleares, sílica, vapores metálicos) não foram identificados. Um aumento da incidência de câncer de pulmão também foi relatado, mas de forma menos significativa, entre os trituradores de metal. As conclusões para câncer de pulmão entre soldadores são controversas.

Em estudos experimentais, o óxido férrico não demonstrou ser carcinogênico; no entanto, os experimentos não foram realizados com hematita. A presença de radônio na atmosfera de minas de hematita tem sido sugerida como um importante fator cancerígeno.

Acidentes graves podem ocorrer no processamento do ferro. Queimaduras podem ocorrer durante o trabalho com metal fundido, conforme descrito em outra parte deste enciclopédia. O pó de ferro recém-reduzido finamente dividido é pirofórico e inflama-se quando exposto ao ar em temperaturas normais. Incêndios e explosões de poeira ocorreram em dutos e separadores de plantas de extração de poeira, associados a rebolos e polidores e cintas de acabamento, quando faíscas da operação de retificação inflamaram o pó fino de aço na planta de extração.

As propriedades perigosas dos compostos de ferro restantes são geralmente devidas ao radical ao qual o ferro está associado. Desta forma arseniato férrico (FeAsO₄) e arsenito férrico (FeAsO₃·Fe₂O₃) possuem as propriedades venenosas dos compostos de arsênico. Carbonila de ferro (FeCO₅) é um dos mais perigosos dos carbonilos metálicos, possuindo propriedades tóxicas e inflamáveis. As carbonilas são discutidas com mais detalhes em outras partes deste capítulo.

Sulfeto ferroso (FeS), além de sua ocorrência natural como pirita, é ocasionalmente formado de forma não intencional quando materiais contendo enxofre são tratados em vasos de ferro e aço, como em refinarias de petróleo. Se a planta for aberta e o depósito de sulfeto ferroso for exposto ao ar, sua oxidação exotérmica pode elevar a temperatura do depósito à temperatura de ignição de gases e vapores nas proximidades. Um jato fino de água deve ser direcionado a tais depósitos até que os vapores inflamáveis ​​tenham sido removidos por purga. Problemas semelhantes podem ocorrer em minas de pirita, onde a temperatura do ar é aumentada por uma oxidação lenta e contínua do minério.

Medidas de segurança e saúde

As precauções para a prevenção de acidentes mecânicos incluem a vedação e o controle remoto de máquinas, o projeto da planta (que, na moderna siderurgia, inclui o controle computadorizado) e o treinamento de segurança dos trabalhadores.

O perigo decorrente de gases, vapores e poeiras tóxicos e inflamáveis ​​é combatido pela exaustão local e ventilação geral, juntamente com as várias formas de controle remoto. Roupas de proteção e proteção para os olhos devem ser fornecidas para proteger o trabalhador dos efeitos de substâncias quentes e corrosivas e do calor.

É especialmente importante que os dutos nas máquinas de polimento e polimento e nas correias de acabamento sejam mantidos em intervalos regulares para manter a eficiência da ventilação de exaustão, bem como reduzir o risco de explosão.

Ferroligas

Uma ferroliga é uma liga de ferro com um elemento diferente do carbono. Essas misturas metálicas são utilizadas como veículo para a introdução de elementos específicos na fabricação do aço, a fim de produzir aços com propriedades específicas. O elemento pode ligar com o aço por solução ou pode neutralizar impurezas nocivas.

As ligas têm propriedades únicas dependentes da concentração de seus elementos. Essas propriedades variam diretamente em relação à concentração dos componentes individuais e dependem, em parte, da presença de vestígios de outros elementos. Embora o efeito biológico de cada elemento na liga possa ser usado como guia, há evidências suficientes para a modificação da ação pela mistura de elementos para garantir extrema cautela na tomada de decisões críticas com base na extrapolação do efeito de um único elemento.

As ferroligas constituem uma ampla e diversificada lista de ligas com muitas misturas diferentes dentro de cada classe de liga. O comércio geralmente limita o número de tipos de ferroliga disponíveis em qualquer classe, mas os desenvolvimentos metalúrgicos podem resultar em adições ou alterações frequentes. Algumas das ferroligas mais comuns são as seguintes:

• ferroboro - 16.2% de boro

• ferrocromo - 60 a 70% de cromo, que também pode conter silício e manganês

• ferromanganês—78 a 90% de manganês; 1.25 a 7% de silício

• ferromolibdênio—55 a 75% de molibdênio; 1.5% de silício

• ferrofósforo - 18 a 25% de fósforo

• ferrosilício - 5 a 90% de sílica

• ferrotitânio—14 a 45% de titânio; 4 a 13% de silício

• ferrotungstênio - 70 a 80% de tungstênio

• ferrovanádio — 30 a 40% de vanádio; 13% de silício; 1.5% alumínio.

Riscos

Embora certas ferroligas tenham usos não metalúrgicos, as principais fontes de exposição perigosa são encontradas na fabricação dessas ligas e em seu uso durante a produção de aço. Algumas ferroligas são produzidas e usadas na forma de partículas finas; a poeira transportada pelo ar constitui um risco potencial de toxicidade, bem como um risco de incêndio e explosão. Além disso, a exposição ocupacional aos vapores de certas ligas tem sido associada a sérios problemas de saúde.

Ferroboro. A poeira aerotransportada produzida durante a limpeza desta liga pode causar irritação do nariz e da garganta, o que se deve, possivelmente, à presença de uma película de óxido de boro na superfície da liga. Alguns estudos em animais (cães expostos a concentrações atmosféricas de ferroboro de 57 mg/m³ por 23 semanas) não encontrou efeitos adversos.

Ferrocromo. Um estudo na Noruega sobre a mortalidade geral e a incidência de câncer em trabalhadores que produzem ferrocromo mostrou um aumento da incidência de câncer de pulmão em relação causal com a exposição ao cromo hexavalente ao redor dos fornos. A perfuração do septo nasal também foi encontrada em alguns trabalhadores. Outro estudo conclui que o excesso de mortalidade devido ao câncer de pulmão em trabalhadores da siderurgia está associado à exposição a hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) durante a produção de ferrocromo. Ainda outro estudo investigando a associação entre exposição ocupacional a fumaça e câncer de pulmão descobriu que os trabalhadores de ferrocromo demonstraram excesso de casos de câncer de pulmão e próstata.

Ferromanganês pode ser produzido pela redução de minérios de manganês em forno elétrico com coque e adição de dolomita e calcário como fundentes. O transporte, armazenamento, triagem e trituração dos minérios produzem pó de manganês em concentrações que podem ser perigosas. Os efeitos patológicos decorrentes da exposição à poeira, tanto do minério quanto da liga, são praticamente indistinguíveis dos descritos no artigo “Manganês” neste capítulo. Foram observadas intoxicações agudas e crônicas. Ligas de ferromanganês contendo proporções muito altas de manganês irão reagir com a umidade para produzir carboneto de manganês, que, quando combinado com umidade, libera hidrogênio, criando risco de incêndio e explosão.

Ferrossilício produção pode resultar em aerossóis e poeiras de ferrosilício. Estudos em animais indicam que o pó de ferrosilício pode causar espessamento das paredes alveolares com o desaparecimento ocasional da estrutura alveolar. As matérias-primas utilizadas na produção de ligas também podem conter sílica livre, embora em concentrações relativamente baixas. Há alguma discordância sobre se a silicose clássica pode ser um perigo potencial na produção de ferrosilício. Não há dúvida, porém, de que a doença pulmonar crônica, qualquer que seja sua classificação, pode resultar da exposição excessiva à poeira ou aerossóis encontrados nas fábricas de ferrosilício.

ferrovanádio. A contaminação atmosférica com poeira e fumaça também é um perigo na produção de ferrovanádio. Em condições normais, os aerossóis não produzirão intoxicação aguda, mas podem causar bronquite e um processo proliferativo intersticial pulmonar. O vanádio na liga de ferrovanádio foi relatado como consideravelmente mais tóxico do que o vanádio livre como resultado de sua maior solubilidade em fluidos biológicos.

aço com chumbo é usado para chapas de aço automotivo para aumentar a maleabilidade. Contém aproximadamente 0.35% de chumbo. Sempre que o aço com chumbo for submetido a altas temperaturas, como na soldagem, há sempre o perigo de geração de fumaça de chumbo.

Medidas de segurança e saúde

O controle de fumaça, poeira e aerossóis durante a fabricação e uso de ferroligas é essencial. É necessário um bom controle de poeira no transporte e manuseio dos minérios e ligas. As pilhas de minério devem ser molhadas para reduzir a formação de poeira. Além dessas medidas básicas de controle de pó, são necessárias precauções especiais no manuseio de ferroligas específicas.

O ferrosilício reage com a umidade para produzir fosfina e arsina; conseqüentemente, este material não deve ser carregado em clima úmido, e precauções especiais devem ser tomadas para garantir que ele permaneça seco durante o armazenamento e transporte. Sempre que o ferrosilício estiver sendo transportado ou manuseado em quantidades de qualquer importância, avisos devem ser afixados alertando os trabalhadores sobre o perigo, e procedimentos de detecção e análise devem ser implementados em intervalos frequentes para verificar a presença de fosfina e arsina no ar. Um bom controle de poeira e aerossóis é necessário para proteção respiratória. Equipamento de proteção respiratória adequado deve estar disponível para emergências.

Os trabalhadores envolvidos na produção e uso de ferroligas devem receber supervisão médica cuidadosa. Seu ambiente de trabalho deve ser monitorado continuamente ou periodicamente, dependendo do grau de risco. Os efeitos tóxicos das várias ferroligas são suficientemente divergentes daqueles dos metais puros para justificar um nível mais intenso de supervisão médica até que mais dados sejam obtidos. Onde as ferroligas derem origem a poeira, fumaça e aerossóis, os trabalhadores devem receber exames periódicos de radiografia de tórax para detecção precoce de alterações respiratórias. Testes de função pulmonar e monitoramento de concentrações de metais no sangue e/ou urina de trabalhadores expostos também podem ser necessários.

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Gunnar Nordberg

O cobre (Cu) é maleável e dúctil, conduz muito bem calor e eletricidade e é muito pouco alterado em sua capacidade funcional pela exposição ao ar seco. Em uma atmosfera úmida contendo dióxido de carbono, torna-se revestido com um carbonato verde. O cobre é um elemento essencial no metabolismo humano.

Ocorrência e Usos

O cobre ocorre principalmente como compostos minerais nos quais ⁶³Cu constitui 69.1% e ⁶⁵Cu, 30.9% do elemento. O cobre é amplamente distribuído em todos os continentes e está presente na maioria dos organismos vivos. Embora alguns depósitos naturais de cobre metálico tenham sido encontrados, geralmente é extraído como minérios sulfetados, incluindo covelita (CuS), calcocita (Cu₂S), calcopirita (CuFeS₂) e bornita (Cu₃FeS₃); ou como óxidos, incluindo malaquita (Cu₂CO₃(OH)₂); crisocola
(CuSiO₃· 2H₂O) e calcantita (CuSO₄· 5H₂Ó).

Devido às suas propriedades elétricas, mais de 75% da produção de cobre é utilizada nas indústrias elétricas. Outras aplicações para o cobre incluem tubulações de água, materiais para telhados, utensílios de cozinha, equipamentos químicos e farmacêuticos e a produção de ligas de cobre. O cobre metálico também é usado como pigmento e como precipitante de selênio.

Ligas e Compostos

As ligas de cobre não ferrosas mais utilizadas são as de cobre e zinco (latão), estanho (bronze), níquel (metal monel), alumínio, ouro, chumbo, cádmio, cromo, berílio, silício ou fósforo.

Sulfato de cobre é usado como algicida e moluscicida em água; com cal, como fungicida vegetal; como mordente; em galvanoplastia; como um agente de flotação de espuma para a separação de minério de sulfeto de zinco; e como agente de curtimento de couro e preservação de peles. O sulfato de cobre neutralizado com cal hidratada, conhecido como calda bordalesa, é utilizado na prevenção do míldio nos vinhedos.

Óxido cúprico tem sido usado como componente de tintas para fundos de navios e como pigmento em vidros, cerâmicas, esmaltes, esmaltes de porcelana e gemas artificiais. Também é usado na fabricação de rayon e outros compostos de cobre, e como um agente de polimento de vidro óptico e um solvente para minérios de ferro crômico. O óxido cúprico é um componente do fluxo na metalurgia do cobre, composições pirotécnicas, fluxos de soldagem para bronze e produtos agrícolas, como inseticidas e fungicidas. O óxido cúprico preto é usado para corrigir solos deficientes em cobre e como suplemento alimentar.

cromatos de cobre são pigmentos, catalisadores para hidrogenação em fase líquida e fungicidas para batata. Uma solução de hidróxido cúprico em excesso de amônia é um solvente para celulose usado na fabricação de rayon (viscose). O hidróxido cúprico é usado na fabricação de eletrodos de bateria e para tratamento e coloração de papel. É também um pigmento, um aditivo alimentar, um mordente em tingimento e um ingrediente em fungicidas e inseticidas.

Riscos

Complexos de amina de clorato cúprico, ditionato cúprico, azida cúprica e acetileto cuproso são explosivos, mas não têm importância industrial ou de saúde pública. Verificou-se que o acetileto de cobre é a causa de explosões em usinas de acetileno e tem causado o abandono do uso de cobre na construção de tais usinas. Fragmentos de cobre metálico ou ligas de cobre que se alojam no olho, uma condição conhecida como calcose, podem levar a uveíte, abscesso e perda do olho. Os trabalhadores que pulverizam vinhas com calda bordalesa podem sofrer de lesões pulmonares (às vezes chamadas de “pulmão do pulverizador de vinhas”) e granulomas hepáticos carregados de cobre.

A ingestão acidental de sais de cobre solúveis é geralmente inócua, uma vez que o vômito induzido livra o paciente de grande parte do cobre. A possibilidade de toxicidade induzida pelo cobre pode ocorrer nas seguintes situações:

• A administração oral de sais de cobre é ocasionalmente empregada para fins terapêuticos, particularmente na Índia.

• O cobre dissolvido no fio usado em certos dispositivos anticoncepcionais intra-uterinos demonstrou ser absorvido sistemicamente.

• Uma fração apreciável do cobre dissolvido da tubulação comumente usada em equipamentos de hemodiálise pode ser retida pelo paciente e pode produzir aumentos significativos no cobre hepático.

• O cobre, não raramente adicionado à alimentação de gado e aves, concentra-se no fígado desses animais e pode aumentar muito a ingestão do elemento quando esses fígados são ingeridos. O cobre também é adicionado, em grandes quantidades em relação à ingestão dietética humana normal, a vários alimentos para animais de estimação que são ocasionalmente consumidos por pessoas. O esterco de animais com dietas suplementadas com cobre pode resultar em uma quantidade excessiva de cobre em vegetais e grãos de ração cultivados em solo coberto com este esterco.

Toxicidade aguda

Embora alguns trabalhos de referência química contenham declarações de que os sais solúveis de cobre são venenosos, em termos práticos isso só é verdade se tais soluções forem usadas com intenções equivocadas ou suicidas, ou como tratamento tópico de áreas extensamente queimadas. Quando o sulfato de cobre, conhecido como bluestone ou vitríolo azul, é ingerido em quantidades de grama, induz náuseas, vômitos, diarreia, sudorese, hemólise intravascular e possível insuficiência renal; raramente, podem ocorrer convulsões, coma e morte. Beber água gaseificada ou sucos de frutas cítricas que estiveram em contato com recipientes, canos, tubos ou válvulas de cobre pode causar irritação gastrointestinal, que raramente é grave. Essas bebidas são ácidas o suficiente para dissolver níveis irritantes de cobre. Há um relato de úlceras da córnea e irritação da pele, mas pouca outra toxicidade, em um trabalhador da mina de cobre que caiu em um banho eletrolítico, mas a acidez, em vez do cobre, pode ter sido a causa. Em alguns casos em que os sais de cobre foram usados ​​no tratamento de queimaduras, ocorreram altas concentrações de cobre sérico e manifestações tóxicas.

A inalação de poeiras, fumos e névoas de sais de cobre pode causar congestão das membranas nasais e mucosas e ulceração com perfuração do septo nasal. Os vapores do aquecimento do cobre metálico podem causar febre, náuseas, dores gástricas e diarreia.

Toxicidade crônica

Os efeitos tóxicos crônicos em seres humanos atribuíveis ao cobre parecem ser encontrados apenas em indivíduos que herdaram um determinado par de genes autossômicos recessivos anormais e nos quais, como consequência, a degeneração hepatolenticular (doença de Wilson) se desenvolve. Ocorre raramente. A maioria das dietas humanas diárias contém 2 a 5 mg de cobre, quase nenhum dos quais é retido. O teor de cobre do corpo humano adulto é bastante constante em cerca de 100 a 150 mg. Em indivíduos normais (sem a doença de Wilson), quase todo o cobre está presente como uma porção integral e funcional de uma de talvez uma dúzia de proteínas e sistemas enzimáticos incluindo, por exemplo, citocromo oxidase, dopa-oxidase e ceruloplasmina sérica.

Aumentos de dez vezes ou mais na ingestão diária de cobre podem ocorrer em indivíduos que comem grandes quantidades de ostras (e outros frutos do mar), fígado, cogumelos, nozes e chocolate - todos ricos em cobre; ou em mineiros que podem trabalhar e comer, por 20 anos ou mais, em uma atmosfera carregada com 1 a 2% de pó de minério de cobre. No entanto, evidências de toxicidade crônica primária do cobre (bem definida a partir de observações de pacientes com intoxicação crônica hereditária por cobre - doença de Wilson - como disfunção e dano estrutural ao fígado, sistema nervoso central, rins, ossos e olhos) nunca foram encontradas em nenhum indivíduo. exceto aqueles com doença de Wilson. No entanto, os depósitos excessivos de cobre encontrados nos fígados de pacientes com cirrose biliar primária, colestase e cirrose infantil indiana podem ser um fator que contribui para a gravidade da doença hepática característica dessas condições.

Medidas de Segurança e Saúde

Os trabalhadores expostos a poeiras ou névoas de cobre devem receber roupas de proteção adequadas para evitar contato repetido ou prolongado com a pele. Onde as condições de poeira não podem ser suficientemente controladas, respiradores e proteção para os olhos apropriados são necessários. A limpeza e o fornecimento de instalações sanitárias adequadas são essenciais, uma vez que deve ser proibido comer, beber e fumar no local de trabalho. Nas minas onde existem minérios solúveis em água, como calcantita, os trabalhadores devem ter o cuidado especial de lavar as mãos com água antes de comer.

A prevenção da febre dos fumos metálicos consiste em manter a exposição abaixo do nível de concentração atualmente aceito como satisfatório para trabalhar com cobre na indústria. O emprego de exaustão local (LEV) é uma medida necessária para coletar fumaça de cobre na fonte.

Pessoas com doença de Wilson devem evitar empregos em indústrias de cobre. A concentração sérica de ceruloplasmina é uma triagem para esta condição, uma vez que os indivíduos não afetados apresentam níveis que variam de 20 a 50 mg/100 cm³ desta proteína de cobre, enquanto 97% dos pacientes com doença de Wilson têm menos de 20 mg/100 cm³. Este é um procedimento relativamente caro para programas de triagem de base ampla.

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Gunnar Nordberg

Ocorrência e Usos

O cromo elementar (Cr) não é encontrado livre na natureza, e o único minério de alguma importância é o minério de espinélio, cromita ou pedra ferro cromo, que é a cromita ferrosa (FeOCr₂O₃), amplamente distribuído na superfície terrestre. Além do ácido crômico, este minério contém quantidades variáveis ​​de outras substâncias. Somente minérios ou concentrados contendo mais de 40% de óxido crômico (Cr₂O₃) são usados ​​comercialmente, e os países com os depósitos mais adequados são a Federação Russa, África do Sul, Zimbábue, Turquia, Filipinas e Índia. Os principais consumidores de cromita são os Estados Unidos, a Federação Russa, a Alemanha, o Japão, a França e o Reino Unido.

A cromita pode ser obtida tanto em minas subterrâneas quanto a céu aberto. O minério é incrustado e, se necessário, concentrado.

O uso mais significativo de cromo puro é para galvanoplastia de uma ampla gama de equipamentos, como peças de automóveis e equipamentos elétricos. O cromo é amplamente utilizado para formar ligas com ferro e níquel para formar aço inoxidável e com níquel, titânio, nióbio, cobalto, cobre e outros metais para formar ligas para fins especiais.

Compostos de Cromo

O cromo forma uma série de compostos em vários estados de oxidação. Os estados II (cromo), III (crômico) e VI (cromato) são os mais importantes; o estado II é básico, o estado III é anfótero e o estado VI é ácido. As aplicações comerciais referem-se principalmente a compostos no estado VI, com algum interesse em compostos de cromo no estado III.

O estado cromo (Cr^II) é instável e é prontamente oxidado ao estado crômico (Cr^III). Essa instabilidade limita o uso de compostos cromossômicos. Os compostos crômicos são muito estáveis ​​e formam muitos compostos de uso comercial, sendo os principais o óxido crômico e o sulfato básico de crômio.

O cromo no estado de oxidação +6 (Cr^VI) tem sua maior aplicação industrial em decorrência de suas propriedades ácidas e oxidantes, bem como sua capacidade de formar sais fortemente coloridos e insolúveis. Os compostos mais importantes que contêm cromo no Cr^VI estado são dicromato de sódio, dicromato de potássio e trióxido de cromo. A maioria dos outros compostos de cromato são produzidos industrialmente usando dicromato como fonte de Cr^VI.

Produção

Mono e dicromato de sódio são os materiais de partida a partir dos quais a maioria dos compostos de cromo são fabricados. Cromato e dicromato de sódio são preparados diretamente do minério de cromo. O minério de cromo é triturado, seco e moído; carbonato de sódio é adicionado e cal ou calcina lixiviada também podem ser adicionados. Depois de bem misturada, a mistura é assada em forno rotativo a uma temperatura ótima de cerca de 1,100°C; uma atmosfera oxidante é essencial para converter o cromo ao Cr^VI Estado. A massa fundida do forno é resfriada e lixiviada e o cromato ou dicromato de sódio é isolado da solução por processos convencionais.

crômio^III compostos

Tecnicamente, óxido de cromo (Cr₂O₃ou óxido crômico), é feito reduzindo o dicromato de sódio com carvão ou com enxofre. A redução com enxofre é geralmente empregada quando o óxido crômico é usado como pigmento. Para fins metalúrgicos, a redução de carbono é normalmente empregada.

O material comercial é normalmente o sulfato crômico básico [Cr(OH)(H₂O)₅]ENTÃO₄, que é preparado a partir de dicromato de sódio por redução com carboidrato na presença de ácido sulfúrico; a reação é vigorosamente exotérmica. Alternativamente, a redução com dióxido de enxofre de uma solução de dicromato de sódio produzirá sulfato crômico básico. É utilizado no curtimento de couros, sendo o material comercializado à base de Cr₂O₃ conteúdo, que varia de 20.5 a 25%.

crômio^VI compostos

Dicromato de sódio pode ser convertido no sal anidro. É o ponto de partida para a preparação de compostos de cromo.

Trióxido de cromo or anidrido de cromo (às vezes referido como “ácido crômico”, embora o verdadeiro ácido crômico não possa ser isolado da solução) é formado pelo tratamento de uma solução concentrada de um dicromato com forte excesso de ácido sulfúrico. É um agente oxidante violento, e a solução é o principal constituinte da cromagem.

Cromatos insolúveis

Os cromatos de bases fracas são de solubilidade limitada e mais profundamente coloridos que os óxidos; daí seu uso como pigmentos. Estes nem sempre são compostos distintos e podem conter misturas de outros materiais para fornecer a cor correta do pigmento. Eles são preparados pela adição de dicromato de sódio ou potássio a uma solução do sal apropriado.

Cromato de chumbo é trimórfico; a forma monoclínica estável é amarelo-alaranjada, “amarelo cromo”, e a forma ortômbica instável é amarela, isomorfa com sulfato de chumbo e estabilizada por ele. Uma forma tetragonal laranja-avermelhada é semelhante e isomorfa com molibdato de chumbo (VI) PbMoO₄ e estabilizado por ele. Destas propriedades depende a versatilidade do cromato de chumbo como pigmento na produção de uma variedade de pigmentos amarelo-alaranjados.

Uso

Compostos contendo Cr^VI são usados ​​em muitas operações industriais. A fabricação de pigmentos inorgânicos importantes, como cromos de chumbo (que são usados ​​para preparar verdes de cromo), laranjas de molibdato, cromato de zinco e verde de óxido de cromo; preservação da madeira; inibição de corrosão; e vidros e esmaltes coloridos. Sulfatos crômicos básicos são amplamente utilizados para curtimento.

O tingimento de têxteis, a preparação de muitos catalisadores importantes contendo óxido crômico e a produção de colóides dicromatados sensíveis à luz para uso em litografia também são usos industriais bem conhecidos de produtos químicos contendo cromo.

O ácido crômico é usado não apenas para cromagem “decorativa”, mas também para cromagem “dura”, onde é depositado em camadas muito mais espessas para dar uma superfície extremamente dura com baixo coeficiente de atrito.

Devido à forte ação oxidante dos cromatos em solução ácida, existem muitas aplicações industriais envolvendo particularmente materiais orgânicos, como a oxidação do trinitrotolueno (TNT) para dar floroglucinol e a oxidação da picolina para dar ácido nicotínico.

O óxido de cromo também é usado para a produção de metal de cromo puro que é adequado para incorporação em ligas de alta temperatura resistentes à fluência e como um óxido refratário. Pode ser incluído em várias composições refratárias com vantagem - por exemplo, em misturas de magnetita e magnetita-cromato.

Riscos

Compostos com Cr^III estados de oxidação são consideravelmente menos perigosos do que o Cr^VI compostos. Compostos de Cr^III são mal absorvidos pelo sistema digestivo. Estes Cr^III compostos também podem se combinar com proteínas nas camadas superficiais da pele para formar complexos estáveis. Compostos de Cr^III não causam ulcerações de cromo e geralmente não iniciam dermatite alérgica sem sensibilização prévia por Cr^VI compostos.

no Cr^VI estado de oxidação, os compostos de cromo são facilmente absorvidos após a ingestão, bem como durante a inalação. A absorção através da pele intacta é menos bem elucidada. Os efeitos irritantes e corrosivos causados ​​pelo Cr^VI ocorrem prontamente após a absorção através das membranas mucosas, onde são facilmente absorvidos. Exposição relacionada ao trabalho a Cr^VI compostos podem induzir irritação ou corrosão da pele e das membranas mucosas, reações alérgicas na pele ou ulcerações na pele.

Os efeitos adversos dos compostos de cromo geralmente ocorrem entre os trabalhadores em locais de trabalho onde Cr^VI é encontrado, em particular durante a fabricação ou uso. Os efeitos freqüentemente envolvem a pele ou o sistema respiratório. Perigos industriais típicos são a inalação de poeira ou fumaça resultante da fabricação de dicromato a partir de minério de cromita e a fabricação de cromatos de chumbo e zinco, inalação de névoas de ácido crômico durante a galvanoplastia ou tratamento de superfície de metais e contato da pele com Cr^VI compostos na fabricação ou uso. Exposição a Cr^VI-contenção de vapores também pode ocorrer durante a soldagem de aços inoxidáveis.

Ulcerações de cromo. Essas lesões costumavam ser comuns após a exposição laboral ao Cr^VI compostos. As úlceras resultam da ação corrosiva do Cr^VI, que penetra na pele através de cortes ou escoriações. A lesão geralmente começa como uma pápula indolor, geralmente nas mãos, antebraços ou pés, resultando em ulcerações. A úlcera pode penetrar profundamente nos tecidos moles e atingir o osso subjacente. A cicatrização é lenta, a menos que a úlcera seja tratada em um estágio inicial e as cicatrizes atróficas permaneçam. Não há relatos de câncer de pele após tais úlceras.

Dermatite o Cr^VI compostos podem causar irritação cutânea primária e sensibilização. Nas indústrias produtoras de cromato, alguns trabalhadores podem desenvolver irritação da pele, principalmente no pescoço ou no pulso, logo após iniciar o trabalho com cromatos. Na maioria dos casos, isso desaparece rapidamente e não se repete. No entanto, às vezes pode ser necessário recomendar uma mudança de trabalho.

Numerosas fontes de exposição ao Cr^VI foram listados (por exemplo, contato com cimento, gesso, couro, trabalho gráfico, trabalho em fábricas de fósforos, trabalho em curtumes e várias fontes de trabalho em metal). Trabalhadores empregados em lixamento úmido de carrocerias também foram relatados com alergia. Os indivíduos afetados reagem positivamente ao teste de contato com dicromato a 0.5%. Alguns indivíduos afetados apresentavam apenas eritema ou pápulas dispersas, e em outros as lesões se assemelhavam a pomfolyx disidrótico; eczema numular pode levar a erros de diagnóstico de casos genuínos de dermatite ocupacional.

Tem sido demonstrado que Cr^VI penetra na pele através das glândulas sudoríparas e é reduzido a Cr^III no cório. Mostra-se que o Cr^III então reage com a proteína para formar o complexo antígeno-anticorpo. Isso explica a localização das lesões ao redor das glândulas sudoríparas e por que quantidades muito pequenas de dicromato podem causar sensibilização. O caráter crônico da dermatite pode ser devido ao fato de que o complexo antígeno-anticorpo é removido mais lentamente do que seria se a reação ocorresse na epiderme.

Efeitos respiratórios agudos. Inalação de poeira ou névoa contendo Cr^VI é irritante para as membranas mucosas. Em altas concentrações de tais poeiras, espirros, rinorréia, lesões do septo nasal e vermelhidão da garganta são efeitos documentados. Sensibilização também foi relatada, resultando em ataques asmáticos típicos, que podem recorrer em exposições subseqüentes. Na exposição por vários dias a névoa de ácido crômico em concentrações de cerca de 20 a 30 mg/m³, tosse, dor de cabeça, dispneia e dor subesternal também foram relatadas após a exposição. A ocorrência de broncoespasmo em uma pessoa que trabalha com cromatos deve sugerir irritação química dos pulmões. O tratamento é apenas sintomático.

Ulcerações do septo nasal. Em anos anteriores, quando os níveis de exposição ao Cr^VI compostos podem ser elevados, ulcerações do septo nasal foram freqüentemente observadas entre os trabalhadores expostos. Este efeito adverso resulta da deposição de Cr^VI-contendo partículas ou gotículas de névoa no septo nasal, resultando em ulceração da porção cartilaginosa seguida, em muitos casos, de perfuração no local da ulceração. Cutucar o nariz com frequência pode aumentar a formação de perfuração. A mucosa que cobre a parte anterior inferior do septo, conhecida como área de Kiesselbach e Little, é relativamente avascular e intimamente aderida à cartilagem subjacente. Crostas contendo detritos necróticos da cartilagem do septo continuam a se formar e, em uma ou duas semanas, o septo torna-se perfurado. A periferia da ulceração permanece ativa por vários meses, período durante o qual a perfuração pode aumentar de tamanho. Ele cura pela formação de tecido cicatricial vascular. O sentido do olfato quase nunca é prejudicado. Durante a fase ativa, rinorreia e sangramento nasal podem ser sintomas incômodos. Quando totalmente curados, os sintomas são raros e muitas pessoas não sabem que o septo está perfurado.

Efeitos em outros órgãos. Necrose dos rins foi relatada, começando com necrose tubular, deixando os glomérulos intactos. Necrose difusa do fígado e subsequente perda da arquitetura também foram relatadas. Logo após a virada do século, houve uma série de relatos sobre a ingestão humana de Cr^VI compostos que resultam em sangramento gastrointestinal grave por ulcerações da mucosa intestinal. Às vezes, esses sangramentos resultaram em choque cardiovascular como uma possível complicação. Se o paciente sobrevivesse, poderia ocorrer necrose tubular dos rins ou necrose hepática.

Efeitos cancerígenos. Aumento da incidência de câncer de pulmão entre os trabalhadores na fabricação e uso de Cr^VI compostos tem sido relatado em um grande número de estudos na França, Alemanha, Itália, Japão, Noruega, Estados Unidos e Reino Unido. Os cromatos de zinco e cálcio parecem estar entre os cromatos cancerígenos mais potentes, bem como entre os carcinógenos humanos mais potentes. Incidência elevada de câncer de pulmão também foi relatada entre indivíduos expostos a cromatos de chumbo e vapores de trióxidos de cromo. Exposições pesadas ao Cr^VI compostos resultaram em incidência muito alta de câncer de pulmão em trabalhadores expostos 15 anos ou mais após a primeira exposição, conforme relatado em estudos de coorte e relatos de caso.

Assim, está bem estabelecido que um aumento na incidência de câncer de pulmão de trabalhadores empregados na fabricação de cromato de zinco e na fabricação de mono e dicromatos de minério de cromita é um efeito de longo prazo da exposição pesada relacionada ao trabalho ao Cr^VI compostos. Alguns dos estudos de coorte relataram medições dos níveis de exposição entre as coortes expostas. Além disso, um pequeno número de estudos indicou que a exposição a vapores gerados pela soldagem de aços com liga de Cr pode resultar em incidência elevada de câncer de pulmão entre esses soldadores.

Não existe um nível de exposição “seguro” firmemente estabelecido. No entanto, a maioria dos relatos de associação entre Cr^VI exposição e câncer dos órgãos respiratórios e relatórios de níveis de exposição em níveis de ar superiores a 50 mg Cr^VI/m³ ar.

Os sintomas, sinais, curso, aspecto radiográfico, método de diagnóstico e prognóstico dos cânceres de pulmão resultantes da exposição a cromatos não diferem em nada dos cânceres de pulmão por outras causas. Verificou-se que os tumores geralmente se originam na periferia da árvore brônquica. Os tumores podem ser de todos os tipos histológicos, mas a maioria dos tumores parecem ser tumores anaplásicos de células oat. O cromo solúvel em água, solúvel em ácido e insolúvel em água é encontrado nos tecidos pulmonares dos trabalhadores do cromato em quantidades variáveis.

Embora não esteja firmemente estabelecido, alguns estudos indicam que a exposição a cromatos pode resultar em aumento do risco de câncer nos seios nasais e no trato alimentar. Os estudos que indicam excesso de câncer do trato alimentar são relatos de casos da década de 1930 ou estudos de coorte que refletem a exposição a níveis elevados do que os geralmente encontrados hoje.

Medidas de Segurança e Saúde

Do ponto de vista técnico, evitar a exposição ao cromo depende do projeto apropriado dos processos, incluindo exaustão adequada e supressão de poeira ou névoa contendo cromo no estado hexavalente. Medidas de controle incorporadas também são necessárias, exigindo o mínimo de ação possível por parte dos operadores de processo ou da equipe de manutenção.

Métodos úmidos de limpeza devem ser usados ​​sempre que possível; em outros locais, a única alternativa aceitável é a limpeza a vácuo. O derramamento de líquidos ou sólidos deve ser removido para evitar a dispersão como poeira no ar. A concentração no ambiente de trabalho de poeira e vapores contendo cromo deve ser preferencialmente medida em intervalos regulares por amostragem individual e de área. Onde níveis de concentração inaceitáveis ​​são encontrados por qualquer um dos métodos, as fontes de poeira ou fumaça devem ser identificadas e controladas. Máscaras contra poeira, preferencialmente com eficiência superior a 99% na retenção de partículas de tamanho 0.5 µm, devem ser usadas em situações acima dos níveis não perigosos, podendo ser necessário fornecer equipamento de proteção respiratória com suprimento de ar para trabalhos considerados perigosos . A gerência deve garantir que os depósitos de poeira e outros contaminantes da superfície sejam removidos por lavagem ou sucção antes do início do trabalho desse tipo. Fornecer macacões de lavagem diariamente pode ajudar a evitar a contaminação da pele. A proteção das mãos e dos olhos é geralmente recomendada, assim como o reparo e a substituição de todos os equipamentos de proteção individual (EPI).

A vigilância médica dos trabalhadores em processos nos quais Cr^VI compostos podem ser encontrados devem incluir educação sobre as propriedades tóxicas e carcinogênicas de Cr^VI e Cr^III compostos, bem como nas diferenças entre os dois grupos de compostos. A natureza dos riscos de exposição e os riscos subseqüentes de várias doenças (por exemplo, câncer de pulmão) devem ser informados no início do trabalho, bem como em intervalos regulares durante o emprego. A necessidade de observar um alto padrão de higiene pessoal deve ser enfatizada.

Todos os efeitos indesejáveis ​​da exposição ao cromo podem ser evitados. As úlceras da pele causadas pelo cromo podem ser evitadas eliminando as fontes de contato e evitando lesões na pele. Cortes e escoriações na pele, mesmo que leves, devem ser limpos imediatamente e tratados com pomada de EDTA a 10%. Juntamente com o uso de um curativo impermeável frequentemente renovado, isso aumentará a cicatrização rápida de qualquer úlcera que possa se desenvolver. Embora o EDTA não quela Cr^VI compostos à temperatura ambiente, reduz o Cr^VI para Cr^III rapidamente, e o excesso de EDTA quela Cr^III. A ação irritante e corrosiva direta do Cr^VI compostos e a formação de proteína/Cr^III complexos são assim evitados. Após ingestão acidental de Cr^VI compostos, a ingestão imediata de ácido ascórbico também pode reduzir rapidamente o Cr^VI.

A lavagem cuidadosa da pele após o contato e os cuidados para evitar fricção e sudorese são importantes na prevenção e no controle da irritação primária por cromatos. Em anos anteriores, uma pomada contendo 10% de EDTA sódico era aplicada regularmente no septo nasal antes da exposição. Este tratamento preventivo pode ajudar a manter o septo intacto. Dor no nariz e ulceração precoce também foram tratadas pela aplicação regular dessa pomada, e a cura pode ser alcançada sem perfuração.

Os resultados da pesquisa indicam que os trabalhadores expostos a altas concentrações de Cr no ar^VI pode ser monitorado com sucesso monitorando a excreção de cromo na urina. Tais resultados, no entanto, não têm relação com o risco de alergia cutânea. A partir de hoje, com o período latente muito longo de Cr^VIrelacionado ao câncer de pulmão, quase nada pode ser dito sobre o risco de câncer com base nos níveis urinários de Cr.

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Gunnar Nordberg

Ocorrência e Usos

O cádmio (Cd) tem muitas semelhanças químicas e físicas com o zinco e ocorre junto com o zinco na natureza. Em minerais e minérios, o cádmio e o zinco geralmente têm uma proporção de 1:100 a 1:1,000.

O cádmio é altamente resistente à corrosão e tem sido amplamente utilizado para galvanoplastia de outros metais, principalmente aço e ferro. Parafusos, porcas, fechaduras e várias peças para aeronaves e veículos motorizados são frequentemente tratados com cádmio para resistir à corrosão. Hoje em dia, no entanto, apenas 8% de todo o cádmio refinado é usado para galvanizações e revestimentos. Os compostos de cádmio (30% do uso nos países desenvolvidos) são usados ​​como pigmentos e estabilizadores em plásticos, e o cádmio também é usado em certas ligas (3%). As pequenas baterias portáteis recarregáveis ​​contendo cádmio, usadas, por exemplo, em telefones celulares, compreendem um uso crescente de cádmio (55% de todo o cádmio nos países industrializados em 1994 foi usado em baterias).

O cádmio ocorre em vários sais inorgânicos. O mais importante é estearato de cádmio, que é usado como estabilizador de calor em plásticos de cloreto de polivinila (PVC). Sulfeto de cádmio e sulfoseleneto de cádmio são usados ​​como pigmentos amarelos e vermelhos em plásticos e cores. Sulfeto de cádmio também é usado em foto e células solares. Cloreto de cádmio atua como fungicida, ingrediente em banhos de eletrodeposição, corante para pirotecnia, aditivo para soluções de estanhagem e mordente em tingimento e impressão de tecidos. Também é utilizado na produção de certos filmes fotográficos e na fabricação de espelhos especiais e revestimentos para válvulas eletrônicas. Óxido de cádmio é um agente de galvanoplastia, um material de partida para estabilizadores de calor de PVC e um componente de ligas de prata, fósforos, semicondutores e vidros e esmaltes cerâmicos.

O cádmio pode representar um perigo ambiental, e muitos países introduziram ações legislativas destinadas a diminuir o uso e a subsequente disseminação ambiental do cádmio.

Metabolismo e acumulação

A absorção gastrointestinal do cádmio ingerido é de cerca de 2 a 6% em condições normais. Indivíduos com baixas reservas corporais de ferro, refletidas por baixas concentrações de ferritina sérica, podem ter absorção consideravelmente maior de cádmio, até 20% de uma determinada dose de cádmio. Quantidades significativas de cádmio também podem ser absorvidas pelos pulmões pela inalação da fumaça do tabaco ou pela exposição ocupacional à poeira atmosférica de cádmio. A absorção pulmonar da poeira de cádmio inalável é estimada em 20 a 50%. Após a absorção pelo trato gastrointestinal ou pelo pulmão, o cádmio é transportado para o fígado, onde é iniciada a produção de uma proteína de baixo peso molecular que se liga ao cádmio, a metalotioneína.

Cerca de 80 a 90% da quantidade total de cádmio no corpo é considerada ligada à metalotioneína. Isso evita que os íons livres de cádmio exerçam seus efeitos tóxicos. É provável que pequenas quantidades de cádmio ligado à metalotioneína saiam constantemente do fígado e sejam transportadas para o rim através do sangue. A metalotioneína com o cádmio ligado a ela é filtrada através dos glomérulos para a urina primária. Como outras proteínas e aminoácidos de baixo peso molecular, o complexo metalotioneína-cádmio é subseqüentemente reabsorvido da urina primária para as células tubulares proximais, onde as enzimas digestivas degradam as proteínas engolfadas em peptídeos e aminoácidos menores. Os iões de cádmio livres nas células resultam da degradação da metalotioneína e iniciam uma nova síntese de metalotioneína, ligando-se ao cádmio e protegendo assim a célula dos iões de cádmio livres altamente tóxicos. Considera-se que a disfunção renal ocorre quando a capacidade de produção de metalotioneína das células tubulares é excedida.

O rim e o fígado têm as maiores concentrações de cádmio, contendo juntos cerca de 50% da carga corporal de cádmio. A concentração de cádmio no córtex renal, antes que ocorra dano renal induzido por cádmio, é geralmente cerca de 15 vezes a concentração no fígado. A eliminação do cádmio é muito lenta. Como resultado, o cádmio se acumula no corpo, cujas concentrações aumentam com a idade e o tempo de exposição. Com base na concentração de órgãos em diferentes idades, a meia-vida biológica do cádmio em humanos foi estimada na faixa de 7 a 30 anos.

Toxicidade aguda

Inalação de compostos de cádmio em concentrações acima de 1 mg Cd/m³ no ar por 8 horas, ou em concentrações mais altas por períodos mais curtos, pode levar a pneumonite química e, em casos graves, edema pulmonar. Os sintomas geralmente ocorrem dentro de 1 a 8 horas após a exposição. Eles são parecidos com a gripe e semelhantes aos da febre da fumaça do metal. Os sintomas mais graves de pneumonite química e edema pulmonar podem ter um período de latência de até 24 horas. A morte pode ocorrer após 4 a 7 dias. Exposição ao cádmio no ar em concentrações superiores a 5 mg Cd/m³ é mais provável de ocorrer onde as ligas de cádmio são fundidas, soldadas ou fundidas. A ingestão de bebidas contaminadas com cádmio em concentrações superiores a 15 mg Cd/l dá origem a sintomas de intoxicação alimentar. Os sintomas são náuseas, vómitos, dores abdominais e por vezes diarreia. Fontes de contaminação de alimentos podem ser potes e panelas com vitrificação contendo cádmio e soldas de cádmio usadas em máquinas de venda automática de bebidas quentes e frias. Em animais, a administração parenteral de cádmio em doses superiores a 2 mg Cd/kg de peso corporal causa necrose do testículo. Nenhum efeito desse tipo foi relatado em humanos.

Toxicidade crônica

Envenenamento crônico por cádmio foi relatado após exposição ocupacional prolongada a vapores de óxido de cádmio, pó de óxido de cádmio e estearatos de cádmio. As alterações associadas à intoxicação crônica por cádmio podem ser locais, quando envolvem o trato respiratório, ou podem ser sistêmicas, decorrentes da absorção de cádmio. Alterações sistêmicas incluem dano renal com proteinúria e anemia. A doença pulmonar na forma de enfisema é o principal sintoma da exposição intensa ao cádmio no ar, enquanto a disfunção e os danos renais são os achados mais proeminentes após a exposição prolongada a níveis mais baixos de cádmio no ar da sala de trabalho ou através de alimentos contaminados com cádmio. A anemia hipocrômica leve é ​​freqüentemente encontrada entre os trabalhadores expostos a altos níveis de cádmio. Isso pode ser devido ao aumento da destruição dos glóbulos vermelhos e à deficiência de ferro. A descoloração amarela dos colos dos dentes e a perda do sentido do olfato (anosmia) também podem ser observadas em casos de exposição a concentrações muito altas de cádmio.

O enfisema pulmonar é considerado um possível efeito da exposição prolongada ao cádmio no ar em concentrações superiores a 0.1 mg Cd/m³. Foi relatado que a exposição a concentrações de cerca de 0.02 mg Cd/m³ por mais de 20 anos pode causar certos efeitos pulmonares. O enfisema pulmonar induzido por cádmio pode reduzir a capacidade de trabalho e pode ser a causa de invalidez e encurtamento da vida. Com a exposição prolongada ao cádmio de baixo nível, o rim é o órgão crítico (ou seja, o primeiro órgão afetado). O cádmio se acumula no córtex renal. Concentrações superiores a 200 µg de Cd/g de peso úmido foram previamente estimadas como causadoras de disfunção tubular com diminuição da reabsorção de proteínas da urina. Isso causa proteinúria tubular com aumento da excreção de proteínas de baixo peso molecular, como
α,α-1-microglobulina (proteína HC), β-2-microglobulina e proteína de ligação ao retinol (RTB). Pesquisas recentes sugerem, no entanto, que danos tubulares podem ocorrer em níveis mais baixos de cádmio no córtex renal. À medida que a disfunção renal progride, aminoácidos, glicose e minerais, como cálcio e fósforo, também são perdidos na urina. O aumento da excreção de cálcio e fósforo pode perturbar o metabolismo ósseo, e cálculos renais são frequentemente relatados por trabalhadores do cádmio. Após níveis médios a altos de exposição prolongada ao cádmio, os glomérulos renais também podem ser afetados, levando a uma diminuição da taxa de filtração glomerular. Em casos graves pode ocorrer uremia. Estudos recentes demonstraram que a disfunção glomerular é irreversível e dependente da dose. A osteomalacia foi relatada em casos de intoxicação crônica grave por cádmio.

A fim de prevenir a disfunção renal, manifestada por β-2-microglobulinúria, particularmente se a exposição ocupacional a vapores e poeiras de cádmio for provável de durar 25 anos (com 8 horas de trabalho por dia e 225 dias de trabalho/ano), recomenda-se que o concentração média de cádmio respirável na sala de trabalho deve ser mantida abaixo de 0.01 mg/m³.

A exposição excessiva ao cádmio ocorreu na população em geral através da ingestão de arroz e outros alimentos contaminados e, possivelmente, de água potável. A doença itai-itai, um tipo doloroso de osteomalacia, com fraturas múltiplas e disfunção renal, ocorreu no Japão em áreas com alta exposição ao cádmio. Embora a patogênese da doença de itai-itai ainda esteja em discussão, é geralmente aceito que o cádmio é um fator etiológico necessário. Deve-se enfatizar que os danos renais induzidos pelo cádmio são irreversíveis e podem piorar mesmo após a cessação da exposição.

cádmio e câncer

Há fortes evidências de relações dose-resposta e aumento da mortalidade por câncer de pulmão em vários estudos epidemiológicos em trabalhadores expostos ao cádmio. A interpretação é complicada por exposições simultâneas a outros metais que são cancerígenos conhecidos ou suspeitos. Observações contínuas de trabalhadores expostos ao cádmio, no entanto, falharam em fornecer evidências de aumento da mortalidade por câncer de próstata, como se suspeitava inicialmente. Em 1993, o IARC avaliou o risco de câncer decorrente da exposição ao cádmio e concluiu que ele deveria ser considerado um carcinógeno humano. Desde então, evidências epidemiológicas adicionais surgiram com resultados um tanto contraditórios, e a possível carcinogenicidade do cádmio permanece obscura. No entanto, é claro que o cádmio possui fortes propriedades cancerígenas em experimentos com animais.

Medidas de Segurança e Saúde

O córtex renal é o órgão crítico com exposição prolongada ao cádmio por via aérea ou alimentar. A concentração crítica é estimada em cerca de 200 µg Cd/g de peso úmido, mas pode ser menor, conforme indicado acima. A fim de manter a concentração do córtex renal abaixo desse nível, mesmo após exposição ao longo da vida, a concentração média de cádmio no ar da sala de trabalho (8 horas por dia) não deve exceder 0.01 mg Cd/m³.

Os processos e operações de trabalho que possam liberar fumaça ou poeira de cádmio na atmosfera devem ser projetados para manter os níveis de concentração a um mínimo e, se possível, ser fechados e equipados com ventilação de exaustão. Quando for impossível manter a ventilação adequada (por exemplo, durante a soldagem e corte), respiradores devem ser carregados e amostras de ar devem ser coletadas para determinar a concentração de cádmio. Em áreas com riscos de partículas voadoras, respingos de produtos químicos, calor radiante e assim por diante (por exemplo, perto de tanques e fornos de galvanoplastia), os trabalhadores devem usar equipamentos de segurança adequados, como proteção para os olhos, rosto, mãos e braços e roupas impermeáveis. Instalações sanitárias adequadas devem ser fornecidas e os trabalhadores devem ser incentivados a se lavar antes das refeições e a se lavar bem e trocar de roupa antes de sair do trabalho. Fumar, comer e beber nas áreas de trabalho deve ser proibido. Tabaco contaminado com poeira de cádmio de salas de trabalho pode ser uma via de exposição importante. Cigarros e tabaco para cachimbo não devem ser transportados na sala de trabalho. O ar de exaustão contaminado deve ser filtrado, e as pessoas encarregadas dos coletores de poeira e filtros devem usar respiradores enquanto trabalham no equipamento.

Para garantir que não ocorra acúmulo excessivo de cádmio no rim, os níveis de cádmio no sangue e na urina devem ser verificados regularmente. Os níveis de cádmio no sangue são principalmente uma indicação da exposição nos últimos meses, mas podem ser usados ​​para avaliar a carga corporal alguns anos após o término da exposição. Um valor de 100 nmol Cd/l de sangue total é um nível crítico aproximado se a exposição for regular por longos períodos. Os valores de cádmio na urina podem ser usados ​​para estimar a carga corporal de cádmio, desde que não tenha ocorrido dano renal. A OMS estimou que 10 nmol/mmol de creatinina é a concentração abaixo da qual não deve ocorrer disfunção renal. Pesquisas recentes, no entanto, mostraram que a disfunção renal pode ocorrer já em torno de 5 nmol/mmol de creatinina.

Uma vez que os níveis sanguíneos e urinários mencionados são níveis em que se observou ação do cádmio nos rins, recomenda-se a aplicação de medidas de controle sempre que as concentrações individuais de cádmio na urina e/ou no sangue excederem 50 nmol/l no sangue total ou
3 nmol/mmol de creatinina, respectivamente. Exames médicos pré-emprego devem ser feitos aos trabalhadores que serão expostos a poeiras ou vapores de cádmio. Pessoas com problemas respiratórios ou renais devem evitar esse tipo de trabalho. O exame médico dos trabalhadores expostos ao cádmio deve ser realizado pelo menos uma vez por ano. Em trabalhadores expostos ao cádmio por períodos mais longos, medições quantitativas de ß-2-microglobulina ou outras proteínas relevantes de baixo peso molecular na urina devem ser feitas regularmente. As concentrações de ß-2-microglobulina na urina normalmente não devem exceder 34 µg/mmol de creatinina.

Tratamento de envenenamento por cádmio

Pessoas que ingeriram sais de cádmio devem vomitar ou fazer lavagem gástrica; as pessoas expostas à inalação aguda devem ser removidas da exposição e receber terapia de oxigênio, se necessário. Nenhum tratamento específico para envenenamento crônico por cádmio está disponível, e o tratamento sintomático deve ser considerado. Via de regra, a administração de agentes quelantes como BAL e EDTA é contra-indicada, pois são nefrotóxicas em combinação com o cádmio.

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