Појава и употреба

Најважније руде ванадијума (В) су патронит (ванадијум сулфид), који се налази у Перуу, и десклоизит (олово-цинк ванадат), који се налази у Јужној Африци. Друге руде, као што су ванадинит, роскоелит и карнотит, садрже ванадијум у довољним количинама за економску екстракцију. Сирова нафта може садржати мале количине ванадијума, а наслаге димних гасова из пећи на лож уље могу садржати преко 50% ванадијум пентоксида. Шљаке из ферованадијума су још један извор метала. Један од најважнијих извора изложености људи ванадијуму су ванадијум оксиди који се ослобађају при сагоревању лож уља.

Обично се мале количине ванадијума налазе у људском телу, посебно у масном ткиву и крви.

Већа количина произведеног ванадијума се користи у ферованадијум, чија је најважнија директна употреба у производњи брзорезног челика и алатног челика. Додатак 0.05 до 5% ванадијума уклања зачепљени кисеоник и азот из челика, повећава затезну чврстоћу и побољшава модул еластичности и отпорност на рђу финалне легуре. У прошлости су једињења ванадијума коришћена као терапеутски агенси у медицини. Легура ванадијум-галијум показала је интересантна својства за производњу јаких магнетних поља.

Одређена једињења ванадијума имају ограничену употребу у индустрији. Ванадијум сулфат (ВСО₄· КСНУМКСХ₂О) и ванадијум тетрахлорид (ВЦл₄) се користе као једла у индустрији бојења. Ванадијум силикати се користе као катализатори. Ванадијум диоксид (ВО₂) и ванадијум триоксид (V₂O₃) се запошљавају у металургији. Међутим, најзначајнија једињења у смислу индустријских опасности по здравље су ванадијум пентоксид (V₂O₅) и амонијум метаванадат (НХ₄VO₃).

Ванадијум пентоксид се добија из патронита. Дуго је био важан индустријски катализатор који се користи у бројним оксидационим процесима као што су они који су укључени у производњу сумпорне киселине, фталне киселине, малеинске киселине и тако даље. Служи као фотографски програмер и као агенс за бојење у текстилној индустрији. Ванадијум пентоксид се такође користи у керамичким материјалима за бојење.

Амонијум метаванадат се користи као катализатор на исти начин као и ванадијум пентоксид. То је реагенс у аналитичкој хемији и програмер у фотографској индустрији. Амонијум метаванадат се такође користи за бојење и штампање у текстилној индустрији.

Хазардс

Искуство је показало да ванадијум оксиди, а посебно пентоксид и његов дериват амонијум метаванадата, изазивају штетне ефекте код људи. Изложеност ванадијум пентоксиду је могућа на следећим местима у индустрији: када се ванадијум пентоксид користи у облику честица у производњи металног ванадијума; приликом поправке инсталација у којима се као катализатор користи ванадијум пентоксид; и при чишћењу ложних пећи на лож уље у електранама, бродовима и сл. Присуство једињења ванадијума у ​​нафтним дериватима је од посебног значаја и, због могућности загађења ваздуха у околини електрана на нафту, привлачи пажњу јавних здравствених органа, као и оних који се баве индустријским здрављем.

Удисање једињења ванадијума може изазвати озбиљне токсичне ефекте. Озбиљност ефеката зависи од атмосферске концентрације једињења ванадијума и трајања излагања. До оштећења здравља може доћи чак и након кратког излагања (нпр. 1 сат), а почетни симптоми су обилно сузење, пецкање у коњуктиви, серозни или хеморагични ринитис, бол у грлу, кашаљ, бронхитис, искашљавање и бол у грудима.

Тешка изложеност може довести до упале плућа са смртним исходом; међутим, након једнократног излагања, потпуни опоравак се обично дешава у року од 1 до 2 недеље; продужено излагање може изазвати хронични бронхитис са или без емфизема. Језик може имати зеленкасту боју, а крајеви цигарета радника ванадијума могу имати зеленкасту боју, која је резултат хемијских интеракција.

Локални ефекти код експерименталних животиња се углавном примећују у респираторном тракту. Системски ефекти су примећени на јетру, бубреге, нервни систем, кардиоваскуларни систем и крвотворне органе. Метаболички ефекти укључују ометање биосинтезе цистина и холестерола, депресију и стимулацију синтезе фосфолипида. Веће концентрације су довеле до инхибиције оксидације серотонина. Поред тога, показало се да ванадат инхибира неколико ензимских система. Код људи, системски ефекти изложености ванадијуму су мање добро документовани, али је показано смањење серумског холестерола. У радном окружењу, ванадијум и његова једињења се уносе у људско тело удисањем, углавном током производње и операција чишћења котлова. Апсорпција ванадијума из гастроинтестиналног тракта је лоша, не прелази 1 до 2%; унета једињења ванадијума се у великој мери елиминишу са фецесом.

Спроведена је студија како би се проценио ниво бронхијалне реакције међу радницима који су недавно били изложени ванадијум пентоксиду током периодичног уклањања пепела и клинкера из котлова електране на нафту. Ова студија сугерише да излагање ванадијуму повећава реаговање бронхија чак и без појаве бронхијалних симптома.

Мере безбедности и здравља

Важно је спречити удисање ванадијум пентоксида честица у ваздуху. За употребу као катализатор, ванадијум пентоксид се може произвести у агломерисаном или пелетираном облику који је без прашине; међутим, вибрације у постројењу могу временом смањити одређену пропорцију прашине. У процесима који су повезани са производњом металног ванадијума, и у просејавању коришћеног катализатора током операција одржавања, излазак прашине треба спречити затварањем процеса и обезбеђивањем издувне вентилације. Приликом чишћења котлова у електранама и на бродовима, радници на одржавању ће можда морати да уђу у котлове како би уклонили чађ и извршили поправке. Ови радници треба да носе адекватну респираторну заштитну опрему са маском за цело лице и заштитом за очи. Кад год је то могуће, чишћење под оптерећењем треба побољшати како би се смањила потреба да радници уђу у пећи; тамо где је чишћење без оптерећења неопходно, треба испробати методе као што је убијање воде, које не захтевају физички улазак.

Назад