Гуннар Нордберг

Возникновение и использование

Ниобий (Nb) встречается вместе с другими элементами, включая титан (Ti), цирконий (Zr), вольфрам (W), торий (Th) и уран (U) в рудах, таких как танталит-колумбит, фергусонит, самарскит, пирохлор, коппит. и лопарит. Крупнейшие месторождения находятся в Австралии и Нигерии, а в последние годы обширные месторождения были открыты в Уганде, Кении, Танзании и Канаде.

Ниобий широко используется в электровакуумной промышленности, а также при изготовлении анодов, сеток, электролитических конденсаторов и выпрямителей. В химическом машиностроении ниобий используется как антикоррозийный материал для теплообменников, фильтров, игольчатых клапанов и т.д. Из ниобиевых сплавов изготавливают высококачественные режущие инструменты и магнитные материалы. Сплав феррониобия используется в термоядерных приборах.

Ниобий и его тугоплавкие сплавы используются в ракетной технике, в сверхзвуковой авиационной промышленности, в аппаратуре межпланетных полетов и в спутниках. Ниобий также используется в хирургии.

опасности

При добыче и обогащении ниобиевой руды и переработке концентрата рабочие могут подвергаться воздействию общих опасностей, таких как пыль и дым, которые характерны для этих операций. В шахтах действие пыли может усугубляться воздействием радиоактивных веществ, таких как торий и уран.

Токсичность

Большая часть информации о поведении ниобия в организме основана на исследованиях пары радиоизотопов ⁹⁵Зр-⁹⁵Nb, обычный продукт ядерного деления. ⁹⁵Нб — дочь ⁹⁵Зр. В одном исследовании изучалась заболеваемость раком среди рабочих ниобиевых рудников, подвергшихся воздействию радона и дочерних элементов торона, и была обнаружена связь между раком легких и кумулятивным альфа-излучением.

При внутривенном и внутрибрюшинном введении ниобий (радиоактивный) и его соединения показали достаточно равномерное распределение по организму с тенденцией к накоплению в печени, почках, селезенке и костном мозге. Выведение радиоактивного ниобия из организма можно значительно ускорить введением больших доз азотнокислого циркония. После внутрибрюшинного введения стабильного ниобия в форме ниобата калия ЛД₅₀ для крыс было от 86 до 92 мг/кг и для мышей 13 мг/кг. Металлический ниобий не всасывается из желудка или кишечника. ЛД₅₀ пентахлорида ниобия в этих органах для крыс было 940 мг/кг, а для ниобата калия — 3,000 мг/кг. Соединения ниобия, вводимые внутривенно, внутрибрюшинно или перорально, оказывают особенно выраженное действие на почки. Этот эффект можно ослабить профилактическим лечением аскорбиновой кислотой. Кроме того, пероральный прием пентахлорида ниобия вызывает острое раздражение слизистых оболочек пищевода и желудка и изменения в печени; хроническое воздействие в течение 4 мес вызывает временные изменения крови (лейкоцитоз, дефицит протромбина).

Вдыхаемый ниобий задерживается в легких, которые являются критическим органом для пыли. Ежедневное вдыхание пыли нитрида ниобия в концентрации 40 мг/м³ воздуха приводит в течение нескольких месяцев к признакам пневмокониоза (при этом отсутствуют заметные признаки токсического действия): утолщению межальвеолярных перегородок, развитию значительного количества коллагеновых волокон в перибронхиальной и периваскулярной клетчатке, десквамации бронхиального эпителия. Аналогичные изменения развиваются при интратрахеальном введении пыли пятиокиси ниобия; в этом случае пыль обнаруживается даже в лимфатических узлах.

Меры безопасности и охраны здоровья

Атмосферные концентрации аэрозолей ниобиевых сплавов и соединений, содержащих токсичные элементы, такие как фтор, марганец и бериллий, должны строго контролироваться. При добыче и обогащении ниобиевых руд, содержащих уран и торий, рабочий должен быть защищен от радиоактивного воздействия. Надлежащее техническое проектирование, включая адекватную вентиляцию свежим воздухом, необходимо для контроля запыленности шахтного воздуха. При извлечении чистого ниобия из его соединений методом порошковой металлургии рабочие места должны быть свободны от ниобиевой пыли и паров, а рабочие должны быть защищены от химических веществ, таких как едкие щелочи и бензол. Кроме того, рекомендуются регулярные медицинские осмотры, включающие тесты функции легких.

Назад