Este artigo discute amônia, sódio, potássio, cálcio e lítio e seus compostos. Com exceção da amônia, estes são os metais alcalinos e alcalino-terrosos mais comuns.

Uso

Amônia é uma fonte importante de vários compostos contendo nitrogênio. Uma enorme quantidade de amônia é utilizada na produção de sulfato de amônia e nitrato de amônio, que são usados ​​como fertilizantes. A amônia é ainda utilizada para a oxidação em ácido nítrico, para a produção de ureia sintética e soda, e para a preparação de soluções aquosas utilizadas nas indústrias química e farmacêutica. É empregado na indústria de explosivos, na medicina e na agricultura. Na refrigeração, a amônia é utilizada para baixar temperaturas abaixo do ponto de congelamento e para a fabricação de gelo sintético.

Hidróxido de amônio é empregado nas indústrias têxtil, de borracha, farmacêutica, cerâmica, fotográfica, de detergentes e alimentícia. Também é usado na extração de metais como cobre, níquel e molibdênio de seus minérios. O hidróxido de amônio é útil para remover manchas e branquear. É um agente de limpeza doméstica, bem como um solvente para caseína na indústria de celulose e papel. Fosfato de diamônio é usado para produtos têxteis, papel e madeira à prova de fogo. É encontrado em fertilizantes e em fluxo para metais de solda. Cloreto de amônio é usado em fluxo para revestimento de chapas de ferro com zinco, em explosivos de segurança, remédios e em cimento para tubos de ferro. Além disso, é utilizado em estanhagem, tingimento, galvanoplastia e curtimento.

Cálcio é o quinto elemento mais abundante e o terceiro metal mais abundante; é amplamente difundido na natureza como carbonato de cálcio (calcário e mármore), sulfato de cálcio (gesso), fluoreto de cálcio (fluorita) e fosfato de cálcio (apatita). Os minerais de cálcio são extraídos ou extraídos; o cálcio metálico é obtido pela eletrólise do cloreto ou flúor de cálcio fundido. O cálcio metálico é usado na produção de urânio e tório e na indústria eletrônica. Serve como desoxidante para cobre, berílio e aço e como endurecedor para rolamentos de chumbo. Além disso, o cálcio é um catalisador industrial para fibras de poliéster.

Cloreto de cálcio é obtido como resíduo no processo de amônia-soda da Solvay. É usado como descongelante de pavimentos, refrigerante e como agente de secagem em sistemas de ar condicionado. O cloreto de cálcio é utilizado na produção de cloreto de bário, cálcio metálico e vários corantes. Também é usado para prevenir a formação de poeira durante a construção de estradas, para acelerar os tempos de cura do concreto e para inibir a combustão espontânea de carvão em minas de carvão. Nitrato de cálcio é usado na agricultura como fertilizante e na fabricação de fósforos como agente oxidante. Também é encontrado nas indústrias de explosivos e pirotecnia. O sulfito de cálcio é usado como agente redutor na produção de celulose. Carboneto de cálcio é utilizado para a produção industrial de acetileno e na fabricação de cianamida cálcica. É empregado na indústria pirotécnica e em geradores de acetileno para lâmpadas de acetileno. O carboneto de cálcio também é usado para soldagem e corte de oxiacetileno.

Lima é um termo geral para os produtos de calcário calcinado - por exemplo, óxido de cálcio e hidróxido de cálcio. Óxido de cálcio é usado como material refratário, como fundente na siderurgia, aglutinante na construção civil e como matéria-prima para pó de branqueamento de cal clorada. É empregado nas indústrias de papel e celulose, refino de açúcar, agricultura e indústrias de curtimento de couro. Hidróxido de cálcio é usado na construção e engenharia civil para argamassas, rebocos e cimentos. É usado para tratamento de solo, depilação de couros e proteção contra fogo. O hidróxido de cálcio também é usado em lubrificantes e na indústria de papel e celulose.

Lítio é usado como um “getter” em tubos de vácuo, um constituinte de solda e ligas de brasagem, um refrigerante ou trocador de calor em reatores e como um catalisador na fabricação de borracha sintética e lubrificantes. Encontra uso na fabricação de catalisadores para plásticos poliolefínicos e nas indústrias de metal e cerâmica. O lítio também é usado em vidros especiais e em combustíveis para aeronaves e mísseis. Cloreto de lítio é utilizado na fabricação de águas minerais e na soldagem de alumínio. É empregado na indústria pirotécnica e na medicina como antidepressivo. Carbonato de lítio é utilizado na produção de esmaltes em cerâmica e porcelana elétrica e para o revestimento de eletrodos de soldagem a arco. É encontrado em tintas luminescentes, vernizes e corantes. O carbonato de lítio também é usado na medicina como um medicamento estabilizador do humor e antidepressivo. O hidreto de lítio é uma fonte de hidrogênio e um material de blindagem nuclear.

Potássio é usado na síntese de compostos inorgânicos de potássio. É encontrado na agricultura como um componente de fertilizantes. O potássio também é empregado na liga de sódio-potássio para transferência de calor em sistemas de reatores nucleares e em termômetros de alta leitura.

Hidróxido de potássio é usado para a fabricação de sabão líquido, para absorção de dióxido de carbono, mercerização do algodão e para a produção de outros compostos de potássio. Encontra uso em galvanoplastia, litografia e como mordente para madeira. O hidróxido de potássio também é usado em removedores de tintas e vernizes e em tintas de impressão.

Outros compostos de potássio incluem bromato de potássio, clorato de potássio, nitrato de potássio, perclorato de potássio e permanganato de potássio. São utilizados nas indústrias pirotécnica, alimentícia e de explosivos, e atuam como agentes oxidantes. Clorato de potássio é um componente de pontas de fósforo, um agente de branqueamento e um agente de tingimento para peles, algodão e lã. Também é usado nas indústrias de corantes e papel e celulose. Clorato de potássio é usado na fabricação de explosivos, fósforos, pirotecnia e corantes.

O bromato de potássio é um condicionador de massa, um aditivo alimentar, um agente oxidante e um composto de onda permanente. O nitrato de potássio é utilizado em fogos de artifício, fluxos, pólvora e nas indústrias de vidro, fósforo, tabaco e cerâmica. Também é usado para conservar carnes e impregnar pavios de velas. O nitrato de potássio atua como fertilizante na agricultura e como oxidante em propulsores sólidos de foguetes. O perclorato de potássio é usado nas indústrias de explosivos, pirotecnia e fotografia. Serve como um agente inflador em airbags de segurança de automóveis. O permanganato de potássio é usado como agente oxidante, desinfetante e agente de branqueamento nas indústrias de couro, metal e têxtil. Também é empregado na limpeza, separação e purificação de metais na mineração. Além disso, o permanganato de potássio é um agente de curtimento na indústria do couro.

Sódio é usado na fabricação de compostos de sódio e em sínteses orgânicas. Serve como agente redutor para metais e como refrigerante em reatores nucleares. O sódio também é encontrado em lâmpadas de sódio e em cabos de energia elétrica. Clorato de sódio é um agente oxidante na indústria de corantes e um agente oxidante e branqueador na indústria de celulose e papel. É usado para tingir e imprimir tecidos, curtimento e acabamento de couro e processamento de urânio. Também é empregado como herbicida e oxidante de combustível de foguetes. O clorato de sódio encontra usos adicionais nas indústrias de explosivos, fósforo e farmacêutica.

Hidróxido de sódio é usado nas indústrias de rayon, algodão mercerizado, sabão, papel, explosivos, corantes e química. Também é utilizado na limpeza de metais, extração eletrolítica de zinco, estanhagem, lavagem e branqueamento. Fosfato trissódico encontra uso em reveladores fotográficos, em misturas de detergentes e na indústria de papel. É usado para clarificar açúcar, remover incrustações de caldeiras, amaciar água, lavar e curtir couro. O fosfato trissódico também é um agente de tratamento de água e um emulsificante em queijo processado. Fosfato dissódico é usado em fertilizantes, produtos farmacêuticos, cerâmica e detergentes. É usado para pesar seda, tingir e estampar na indústria têxtil e para proteger madeira e papel à prova de fogo. O fosfato dissódico também é um aditivo alimentar e um agente de curtimento. Hipoclorito de sódio é um agente de branqueamento doméstico e de lavanderia, e um agente de branqueamento nas indústrias de papel, celulose e têxtil. É empregado como desinfetante para vidros, cerâmicas e água, bem como desinfetante em piscinas. cloreto de sódio é usado para metalurgia, cura de peles, descongelamento de rodovias e preservação de alimentos. Também encontra uso nas indústrias de fotografia, química, cerâmica e sabão e em reatores nucleares.

Os sais de ácido carbônico (H₂CO₃), ou carbonatos, são difundidos na natureza como minerais. Eles são usados ​​na construção, vidro, cerâmica, agricultura e indústrias químicas. Bicarbonato de amônio é usado nas indústrias de plásticos, cerâmicas, corantes e têxteis. Encontra uso como agente de expansão para espuma de borracha e como agente de fermentação na produção de produtos de panificação. O bicarbonato de amônio também é usado em fertilizantes e em extintores de incêndio. Carbonato de cálcio é usado principalmente como pigmento e é empregado nas indústrias de tintas, borracha, plásticos, papel, cosméticos, fósforos e lápis. O carbonato de cálcio também encontra uso na fabricação de cimento Portland, alimentos, polidores, cerâmica, tintas e inseticidas. Carbonato de sódio é amplamente utilizado na fabricação de vidros, soda cáustica, bicarbonato de sódio, alumínio, detergentes, sais e tintas. É utilizado para a dessulfuração de ferro-gusa e para a purificação de petróleo. Bicarbonato de sódio é utilizado nas indústrias de confeitaria, farmacêutica, de bebidas não alcoólicas, couro e borracha, e na fabricação de extintores de incêndio e águas minerais. Carbonato de potássio é amplamente utilizado em fertilizantes potássicos e na indústria têxtil para tingir lã. Também encontra uso nas indústrias de vidro, sabão e farmacêutica.

Alcalis

Os álcalis são substâncias cáusticas que se dissolvem em água para formar uma solução com um pH substancialmente superior a 7. Estes incluem amônia; hidróxido de amónio; hidróxido e óxido de cálcio; potássio; hidróxido e carbonato de potássio; sódio; carbonato de sódio, hidróxido, peróxido e silicatos; e fosfato trissódico.

Riscos para a saúde

Em geral, os álcalis, seja na forma sólida ou em solução líquida concentrada, são mais destrutivos para os tecidos do que a maioria dos ácidos. As poeiras, névoas e sprays cáusticos livres podem causar irritação dos olhos e vias respiratórias e lesões do septo nasal. Alcalis fortes se combinam com tecidos para formar albuminatos e com gorduras naturais para formar sabões. Eles gelatinizam o tecido para formar compostos solúveis que podem resultar em destruição profunda e dolorosa. O potássio e o hidróxido de sódio são os materiais mais ativos desse grupo. Mesmo soluções diluídas de álcalis mais fortes tendem a amolecer a epiderme e emulsionar ou dissolver as gorduras da pele. As primeiras exposições a ambientes levemente contaminados com álcalis podem ser irritantes, mas essa irritação logo se torna menos perceptível. Os trabalhadores frequentemente trabalham em tais ambientes sem mostrar qualquer efeito, enquanto esta exposição causará tosse e dor de garganta e irritação nasal em pessoas não acostumadas. O maior perigo associado a esses materiais é o respingo ou respingo de partículas ou soluções de álcalis mais fortes nos olhos.

Hidróxido de potássio e hidróxido de sódio. Esses compostos são muito perigosos para os olhos, tanto na forma líquida quanto na sólida. Como álcalis fortes, eles destroem os tecidos e causam queimaduras químicas graves. A inalação de poeiras ou névoas desses materiais pode causar lesões graves em todo o trato respiratório, e a ingestão pode prejudicar gravemente o sistema digestivo. Embora não sejam inflamáveis ​​e não suportem a combustão, muito calor é liberado quando o material sólido é dissolvido em água. Portanto, deve-se usar água fria para esse fim; caso contrário, a solução pode ferver e respingar líquido corrosivo em uma área ampla.

Carbonatos e bicarbonatos. Os principais carbonatos são: carbonato de cálcio (CaCO₃), magnesita (MgCO₃), carbonato de sódio (NaCO₃), bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e potássio (K₂CO₃). Os carbonatos normais (com o ânion CO₃) e o ácido ou bicarbonatos (com o ânion HCO₃) são os compostos mais importantes. Todos os bicarbonatos são solúveis em água; dos carbonatos normais, apenas os sais de metais alcalinos são solúveis. Os carbonatos anidros se decompõem ao serem aquecidos antes de atingir o ponto de fusão. As soluções de carbonato dão origem a reações alcalinas devido à considerável hidrólise envolvida. Os bicarbonatos são convertidos em carbonatos normais por aquecimento:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Os carbonatos normais são decompostos por ácidos fortes (H₂SO₄, HCl) e libertar CO₂.

Os carbonatos de sódio ocorrem nas seguintes formas: carbonato de sódio - carbonato de sódio anidro (Na₂CO₃); soda cristalizada— bicarbonato de sódio (NaHCO₃); e carbonato de sódio deca-hidratado (Na₂CO₃·10H₂Ó).

Os carbonatos alcalinos podem causar irritação prejudicial da pele, da conjuntiva e das vias aéreas superiores durante várias operações industriais (manuseio e armazenamento, processamento). Trabalhadores que carregam e descarregam carbonatos ensacados podem apresentar porções de pele necrótica do tamanho de uma cereja em seus braços e ombros. Depressões ulceradas bastante profundas às vezes são observadas após a queda das crostas marrom-escuras. O contato prolongado com soluções de refrigerante pode causar eczema, dermatite e ulceração.

Cálcio e compostos. O cálcio é um constituinte essencial bem conhecido do corpo humano, e seu metabolismo, sozinho ou em associação com o fósforo, tem sido amplamente estudado com referência especial ao sistema musculoesquelético e membranas celulares. Várias condições podem levar a perdas de cálcio, como imobilização, distúrbios gastrointestinais, baixa temperatura, falta de peso em voos espaciais e assim por diante. A absorção de cálcio do ambiente de trabalho pela inalação de poeira de compostos de cálcio não aumenta significativamente a ingestão diária de cálcio de vegetais e outros alimentos (geralmente 0.5 g). Por outro lado, o cálcio metálico tem propriedades alcalinas e reage com a umidade, causando queimaduras nos olhos e na pele. Exposto ao ar pode apresentar risco de explosão.

Carboneto de cálcio. O carboneto de cálcio exerce um efeito irritante pronunciado devido à formação de hidróxido de cálcio ao reagir com ar úmido ou suor. O carboneto seco em contato com a pele pode causar dermatite. O contato com a pele úmida e membranas mucosas leva à ulceração e cicatrização. O carboneto de cálcio é particularmente perigoso para os olhos. Um tipo peculiar de melanodermia com forte hiperpigmentação e numerosas telangiectasias é freqüentemente observado. Queimaduras causadas por carboneto de cálcio quente são comuns. Os tecidos são geralmente danificados em profundidades de 1 a 5 mm; as queimaduras evoluem muito lentamente, são difíceis de tratar e muitas vezes requerem excisão. Os trabalhadores feridos podem retomar o trabalho somente depois que a superfície da pele queimada estiver completamente cicatrizada. As pessoas expostas ao carboneto de cálcio freqüentemente sofrem de queilite caracterizada por ressecamento, inchaço e hiperemia dos lábios, descamação intensa e fissuras radiais profundas; lesões erosivas com tendência à supuração podem ser observadas nos ângulos da boca. Trabalhadores com longa história profissional freqüentemente sofrem de lesões nas unhas, ou seja, oníquia e paroníquia ocupacionais. Também são observadas lesões oculares com hiperemia pronunciada das pálpebras e conjuntiva, muitas vezes acompanhadas por secreções mucopurulentas. Em casos graves, a sensibilidade da conjuntiva e da córnea é fortemente reduzida. Embora a ceratite e a ceratoconjuntivite evoluam primeiro sem sintomas, elas podem degenerar posteriormente em opacidades da córnea.

Na produção de carboneto de cálcio, as impurezas podem produzir perigos adicionais. O carboneto de cálcio contaminado com fosfato de cálcio ou arsenato de cálcio pode, quando umedecido, liberar fosfina ou arsina, ambos extremamente tóxicos. O próprio carboneto de cálcio, quando exposto ao ar úmido, libera acetileno, que é um anestésico moderado e asfixiante, e um risco considerável de incêndio e explosão.

Cloreto de cálcio tem uma poderosa ação irritante sobre a pele e membranas mucosas, e foram relatados casos, entre trabalhadores que embalam cloreto de cálcio seco, de irritação acompanhada de eritema e descamação da pele facial, lacrimejamento, secreção ocular, sensação de queimação e dor nas cavidades nasais, sangramento nasal ocasional e cócegas na garganta. Casos de perfuração do septo nasal também foram relatados.

Nitrato de cálcio tem uma ação irritante e cauterizante na pele e membranas mucosas. É um poderoso agente oxidante e apresenta um perigoso risco de incêndio e explosão.

Sulfito de cálcio. Casos de intoxicação ocupacional por sulfito de cálcio não parecem ter sido relatados. A ingestão acidental de alguns gramas pode produzir vômitos repetidos, diarreia violenta, distúrbios circulatórios e metahemoglobinemia.

Amônia

A amônia está presente em pequenas quantidades no ar, na água, na terra e, principalmente, na matéria orgânica em decomposição. É o produto do metabolismo humano, animal e vegetal normal. O esforço muscular e a excitação do sistema nervoso resultam na formação de uma quantidade aumentada de amônia, cujo acúmulo nos tecidos resultaria em envenenamento. A formação endógena de aumentos de amônia também no decorrer de muitas doenças. Através de processos vitais é combinado e excretado do organismo, principalmente via urina e suor, na forma de sulfato de amônio e uréia. A amônia também é de importância primária no metabolismo do nitrogênio das plantas.

A amônia é levemente reativa, sofrendo facilmente oxidação, substituição (de átomos de hidrogênio) e reações adicionais. Ele queima no ar ou em hidrogênio para formar nitrogênio. Um exemplo de substituição seria a formação de amidas de metais alcalinos e alcalino-terrosos. Como resultado da adição, forma amoníacos (por exemplo, CaCl₂·8NH₃, AgCl₃NH₃) e outros compostos. Quando a amônia se dissolve na água, ela forma hidróxido de amônio (NH₄OH), que é uma base fraca e se dissocia da seguinte forma:

NH₄OH → NH₄⁺ + OH^-

O radical NH₄⁺ não existe na forma livre, pois se decompõe em amônia e hidrogênio quando se tenta isolá-lo.

A intoxicação por amônia pode ocorrer na produção de amônia e na fabricação de ácido nítrico, nitrato e sulfato de amônio, fertilizantes líquidos (amoníacos), uréia e soda, em refrigeração, fábricas de gelo sintético, fábricas de impressão de algodão, tingimento de fibras, processos de galvanoplastia, processos orgânicos síntese, tratamento térmico de metais (nitretação), laboratórios químicos e em vários outros processos. É formado e emitido no ar durante o processamento do guano, na purificação de rejeitos, nas refinarias de açúcar e curtumes, e está presente no acetileno não purificado.

O envenenamento industrial geralmente é agudo, enquanto o envenenamento crônico, embora possível, é menos comum. O efeito irritante da amônia é sentido principalmente no trato respiratório superior e, em grandes concentrações, afeta o sistema nervoso central, causando espasmos. A irritação do trato respiratório superior ocorre em concentrações acima de 100 mg/m³, enquanto a concentração máxima tolerável em 1 hora está entre 210 e 350 mg/m³. Respingos de água com amônia nos olhos são particularmente perigosos. A rápida penetração da amônia no tecido ocular pode resultar em perfuração da córnea e até mesmo na morte do globo ocular. Existem perigos específicos para a saúde em cada seção de uma planta de amônia. Nas seções onde o gás é gerado, convertido (oxidação de CO a CO₂), comprimido e purificado, o principal problema é a emissão de monóxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. Quantidades consideráveis ​​de amônia podem escapar durante sua síntese. O escape de amônia na atmosfera pode atingir limites explosivos.

Cloratos e percloratos

Cloratos e percloratos são os sais do ácido clórico (HClO₃) e ácido perclórico (HClO₄ ). Eles são fortes defensores da combustão e seu principal perigo está associado a essa propriedade. Os sais de potássio e sódio são típicos do grupo e são os mais utilizados na indústria.

Riscos de incêndio e explosão. Os cloratos são poderosos agentes oxidantes, e os principais perigos são os de incêndio e explosão. Eles próprios não são explosivos, mas formam misturas inflamáveis ​​ou explosivas com matéria orgânica, enxofre, sulfetos, metais em pó e compostos de amônio. Tecidos, couro, madeira e papel são extremamente inflamáveis ​​quando impregnados por esses cloratos.

Os percloratos também são agentes oxidantes muito fortes. Os sais de metais pesados ​​do ácido perclórico são explosivos.

Riscos para a saúde. Os cloratos são prejudiciais se absorvidos por ingestão ou inalação do pó, o que pode provocar dor de garganta, tosse, metahemoglobinemia com pele azulada, tontura e desmaio e anemia. No caso de grande absorção de clorato de sódio, será observado um aumento do teor de sódio no soro.

Os percloratos podem entrar no corpo por inalação como pó ou por ingestão. Eles são irritantes para a pele, olhos e membranas mucosas. Causam anemia hemolítica com metahemoglobinemia, corpos de Heinz nas hemácias e lesões hepáticas e renais.

Tabelas de materiais alcalinos

Mesa 1 - Informações químicas.

Mesa 2 - Riscos para a saúde.

Mesa 3 - Perigos físicos e químicos.

Mesa 4 - Propriedades físicas e químicas.

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