Гуннар Нордберг
Олово использовалось на протяжении веков вплоть до современных промышленных времен, потому что оно податливо и легко формуется при нормальных температурах, а также легко смешивается с другими металлами для образования сплавов. Одной из его выдающихся характеристик является устойчивость к кислотам и атмосферным воздействиям.
Возникновение и использование
Хотя месторождения олова широко распространены по всему миру, до восемнадцатого века мировые поставки олова в основном происходили из Англии, Саксонии и Богемии. Сегодня, за исключением некоторых месторождений в Нигерии, Китае, Конго и Австралии, основные источники находятся в Юго-Восточной Азии и Боливии.
Из минералов, содержащих олово, касситерит (SnO2) или оловянный камень имеет большое коммерческое значение. Он присутствует в жилах, тесно связанных с гранитом или кислыми изверженными породами, но пять шестых всего мирового производства приходится на вторичные аллювиальные отложения, образовавшиеся в результате распада первичных отложений. В Боливии сульфидные руды, такие как станнит (Cu2ФеСнС2) и теалит (PbZnSnS2) имеют коммерческое значение.
Металлическое олово используется для металлов баббитового типа и для складных туб в фармацевтической и косметической промышленности. Из-за своей устойчивости к коррозии олово используется в качестве защитного покрытия для других металлов. Белая жесть листовое железо или сталь, покрытые толстым слоем олова путем погружения в ванну с расплавленным металлом. Он используется в основном для изготовления домашней утвари и посуды в пищевой и консервной промышленности. Его часто используют в декоративных целях. Тернеплате Листовое железо или сталь, покрытые свинцово-оловянным сплавом, содержащим 85 % свинца и 15 % олова. Используется в основном для изготовления кровельной черепицы. Зеркало представляет собой сплав олова и меди, содержащий от 33 до 50% олова, который можно полировать до высокой степени отражения. Он используется в качестве покрытия, наносимого методом электролитического осаждения для придания блеска изделиям из серебра и подобным изделиям, а также для изготовления зеркал для телескопов. Ванна расплавленного олова также используется в производстве оконного стекла.
Важным свойством олова является его способность образовывать сплавы с другими металлами, и в этой области он имеет ряд применений. Оловянно-свинцовый сплав, известный как мягкий припой широко применяется для соединения других металлов и сплавов в сантехнической, автомобильной, электротехнической и других отраслях промышленности, а также в качестве наполнителя при отделке кузовов автомобилей. Олово входит в состав большого количества цветных сплавов, в том числе фосфористой бронзы, легкой латуни, пушечной бронзы, высокопрочной латуни, марганцовистой бронзы, сплавов для литья под давлением, подшипниковых металлов, типового металла и олова. Оловянно-ниобиевый сплав обладает сверхпроводящими свойствами и используется в производстве мощных электромагнитов.
Олово хлорид (SnCl4), или хлорид олова, получают нагреванием порошкообразного олова с хлоридом сулемы или пропусканием потока хлора над расплавленным оловом. Он используется в качестве дегидратирующего агента в органическом синтезе, стабилизатора для пластмасс и в качестве промежуточного химического вещества для других соединений олова. Хлорид олова встречается в красках и парфюмерии в мыловаренной промышленности. Он также используется в керамике для получения износостойких или светоотражающих покрытий. Он используется для отбеливания сахара и для обработки поверхности стекла и других непроводящих материалов. Пентагидрат этой соли используется в качестве протравы. Он также используется при обработке шелка для придания веса ткани.
Дигидрат хлорида олова (SnCl2· 2H2O), или соль олова, получают растворением металлического олова в соляной кислоте и выпариванием до начала кристаллизации. Используется в красильных работах в качестве протравы. Он также служит восстановителем при производстве стекла, керамики и красок.
Использование оловоорганическую (алкильных и арильных) соединений значительно увеличилось в последние годы. Дизамещенные соединения и, в меньшей степени, монозамещенные соединения используются в качестве стабилизаторов и катализаторов в производстве пластмасс. Тризамещенные соединения используются в качестве биоцидов, а тетразамещенные являются промежуточными продуктами при получении других производных. трихлорид бутилолова или трихлорбутилолово; дибутилолова дихлорид, или дихлордибутилолово; триметилолово; хлорид триэтилолова; хлорид трифенилоловаили ТПТС; тетраизобутилолово, или тетраизобутилстаннан являются одними из наиболее важных.
опасности
При отсутствии мер предосторожности механическое повреждение может быть вызвано тяжелыми, мощными установками и механизмами, используемыми при дноуглубительных и промывочных работах. Серьезная опасность ожогов присутствует в процессах плавки, когда манипулируют расплавленным металлом и горячими шлаками.
На завершающей стадии обогащения касситеритового концентрата и при обжиге сульфидной руды выделяется диоксид серы. Диоксид серы и сульфид двухвалентного олова представляют опасность, когда неочищенное расплавленное олово отделяется от остальной части шихты во время рафинирования. Эта работа выполняется в очень жаркой среде, и может возникнуть тепловое истощение. Шум на земснаряде, вызванный выбросом из ковша для земснаряда на первичную промывочную установку, может привести к повреждению слуха рабочих.
В нескольких исследованиях сообщается об опасностях, связанных с воздействием радона, продуктов распада радона и кремнезема на оловянных рудниках. В то время как большинство операций, связанных с добычей и переработкой оловянной руды, являются мокрыми процессами, оловянная пыль и пары оксидов могут выделяться при расфасовке концентрата в мешки, в рудных помещениях и во время плавильных операций (смесительная установка и выпуск печи), а также во время периодическая очистка рукавных фильтров, используемых для удаления твердых частиц из дымовых газов плавильных печей перед выбросом в атмосферу. Вдыхание пыли оксида олова без диоксида кремния приводит к доброкачественному узловому пневмокониозу без легочной недостаточности. Рентгенологическая картина аналогична баритозу. Этот доброкачественный пневмокониоз получил название станноз.
Оловянный порошок умеренно раздражает глаза и дыхательные пути; он горюч и бурно реагирует с окислителями, сильными кислотами, порошкообразной серой и некоторыми огнетушащими веществами, такими как порошок бикарбоната и двуокись углерода.
Олово, попадающее в организм в небольших количествах (мг), не токсично (отсюда и широкое использование белой жести в консервной промышленности). Результаты экспериментов на животных показывают, что смертельная доза при внутривенном введении составляет около 100 мг/кг массы тела и что проглатывание значительных количеств порошкообразного олова может вызвать рвоту, но не необратимое повреждение. Похоже, что люди могут переносить ежедневное потребление от 800 до 1,000 мг без каких-либо побочных эффектов. Всасывание металлического олова или его неорганических солей из пищеварительного тракта, по-видимому, невелико.
Ряд сплавов олова вреден для здоровья (особенно при высоких температурах) из-за вредных свойств металлов, с которыми они могут быть сплавлены (например, свинец, цинк, марганец).
Оловоорганические соединения, как правило, являются сильными раздражителями, и острый конъюнктивит наблюдался в результате попадания брызг в глаза даже после немедленного промывания; также сообщалось о помутнениях роговицы. Длительный контакт кожи с одеждой, смоченной парами, или прямое попадание на кожу вызывают острые локальные ожоги, подострый диффузный эритематоидный дерматит с зудом и гнойничковыми высыпаниями на участках, покрытых волосами. Раздражение дыхательных путей и легочной ткани может привести к отеку легких; желудочно-кишечный тракт также может быть вовлечен, и наблюдались воспалительные реакции желчных протоков, в основном с диалкильными соединениями. Оловоорганические соединения могут повредить печень и почки; они могут угнетать иммунный ответ и обладают гемолитической активностью. У экспериментальных животных они в некоторых случаях считались ответственными за снижение фертильности.
Три- и тетраалкильные соединения, в частности хлорид триэтилолова, вызывают энцефалопатию и отек головного мозга с клиническими эффектами депрессии, судорог, вялого паралича и задержки мочи, что наблюдается при терапевтическом применении после перорального приема.
Меры безопасности и охраны здоровья
По возможности вместо соединений алкилолова следует использовать более безопасные заменители. При необходимости их изготовления и использования следует как можно шире использовать закрытые системы и вытяжную вентиляцию. Инженерный контроль должен гарантировать, что пределы воздействия не превышаются. Следует носить средства индивидуальной защиты, а при соответствующих обстоятельствах следует использовать средства защиты органов дыхания. На рабочих местах должны быть установлены аварийные души, чтобы рабочие могли умыться сразу после разбрызгивания.
Медицинское наблюдение должно быть сосредоточено на рентгенографии глаз, кожи и грудной клетки при воздействии неорганических соединений олова, а также на глазах, коже, центральной нервной системе, функции печени и почек и крови при воздействии органических соединений олова. Сообщалось, что меркапрол полезен при лечении интоксикаций диалкилоловом. Стероиды были предложены для лечения отравления триэтилоловом; однако только хирургическая декомпрессия, по-видимому, имеет значение при энцефалопатии и отеке мозга, спровоцированных соединениями три- и тетраалкилолова.
Принимая во внимание тот факт, что большинство оловянных рудников расположены в развивающихся странах, следует также уделять внимание климатическим и другим факторам, влияющим на здоровье, самочувствие и производительность труда рабочих. Там, где шахты географически изолированы, весь персонал должен быть обеспечен хорошим жильем. Стандарты питания должны быть повышены путем санитарного просвещения, а рабочие должны быть обеспечены адекватными запасами продовольствия и хорошим медицинским обслуживанием.