Gunnar Nordberg

Matukio na Matumizi

Chromium ya asili (Cr) haipatikani bila malipo, na madini pekee yenye umuhimu wowote ni madini ya spinel, kromiti au mawe ya chuma ya chrome, ambayo ni chromite feri (FeOCr).₂O₃), kusambazwa sana juu ya uso wa dunia. Mbali na asidi ya chromic, ore hii ina kiasi tofauti cha vitu vingine. Ore tu au mkusanyiko ulio na zaidi ya 40% ya oksidi ya chromic (Cr₂O₃) hutumiwa kibiashara, na nchi zilizo na amana zinazofaa zaidi ni Shirikisho la Urusi, Afrika Kusini, Zimbabwe, Uturuki, Ufilipino na India. Watumiaji wakuu wa chromites ni Marekani, Shirikisho la Urusi, Ujerumani, Japan, Ufaransa na Uingereza.

Chromite inaweza kupatikana kutoka kwa migodi ya chini ya ardhi na ya wazi. Ore ni ganda na, ikiwa ni lazima, kujilimbikizia.

Matumizi muhimu zaidi ya chromium safi ni kwa uwekaji wa umeme wa anuwai ya vifaa, kama vile sehemu za gari na vifaa vya umeme. Chromium hutumiwa kwa kiasi kikubwa kwa kuunganisha na chuma na nikeli kuunda chuma cha pua, na kwa nikeli, titani, niobium, cobalt, shaba na metali nyingine kuunda aloi za kusudi maalum.

Misombo ya Chromium

Chromium huunda idadi ya misombo katika hali mbalimbali za oksidi. Zile za majimbo ya II (chromous), III (chromic) na VI (chromate) ni muhimu zaidi; Jimbo la II ni la msingi, Jimbo la III ni la amphoteric na hali ya VI ni tindikali. Programu za kibiashara hasa zinahusu misombo katika jimbo la VI, na kupendezwa kwa misombo ya chromium ya hali ya III.

Jimbo la chromous (Cr^II) haina uthabiti na inaoksidishwa kwa urahisi hadi hali ya kromiki (Cr^III) Kukosekana kwa utulivu huku kunapunguza matumizi ya misombo ya chromous. Michanganyiko ya chromic ni thabiti sana na huunda misombo mingi ambayo ina matumizi ya kibiashara, ambayo kuu ni oksidi ya chromic na salfa ya msingi ya chromium.

Chromium katika hali ya +6 ya oksidi (Cr^VI) ina matumizi makubwa zaidi ya viwandani kama matokeo ya sifa zake za asidi na kioksidishaji, pamoja na uwezo wake wa kuunda chumvi zenye rangi nyingi na zisizo na maji. Misombo muhimu zaidi iliyo na chromium katika Cr^VI hali ni dikromati ya sodiamu, dikromati ya potasiamu na trioksidi ya chromium. Misombo mingine mingi ya kromati hutolewa viwandani kwa kutumia dichromate kama chanzo cha Kr^VI.

Uzalishaji

Sodiamu mono- na dichromate ni nyenzo za kuanzia ambazo misombo mingi ya chromium hutengenezwa. Chromate ya sodiamu na dichromate hutayarishwa moja kwa moja kutoka kwa ore ya chrome. Ore ya Chrome imevunjwa, kavu na chini; soda ash huongezwa na chokaa au kalsini iliyochujwa pia inaweza kuongezwa. Baada ya kuchanganya kabisa mchanganyiko huo huchomwa kwenye tanuru ya kuzunguka kwa joto la juu la karibu 1,100 ° C; anga ya vioksidishaji ni muhimu ili kubadilisha chromium hadi Cr^VI jimbo. Kuyeyuka kutoka kwa tanuru hupozwa na kuvuja na chromate ya sodiamu au dichromate hutengwa na michakato ya kawaida kutoka kwa suluhisho.

Chromium^III misombo

Kitaalam, oksidi ya chromiamu (Kr₂O₃, Au oksidi ya chromic), hutengenezwa kwa kupunguza dikromati ya sodiamu ama kwa mkaa au kwa salfa. Kupunguza kwa salfa kwa kawaida hutumiwa wakati oksidi ya chromic itatumika kama rangi. Kwa madhumuni ya metallurgiska, kupunguza kaboni kawaida hutumiwa.

Nyenzo ya kibiashara kwa kawaida ni salfa ya msingi ya chromic [Cr(OH)(H₂O)₅] HIVYO₄, ambayo imeandaliwa kutoka kwa dichromate ya sodiamu kwa kupunguzwa na kabohaidreti mbele ya asidi ya sulfuriki; mmenyuko ni nguvu exothermic. Vinginevyo, kupunguza dioksidi ya sulfuri ya myeyusho wa dikromati ya sodiamu itatoa salfa ya msingi ya kromiki. Inatumika katika ngozi ya ngozi, na nyenzo hiyo inauzwa kwa misingi ya Cr₂O₃ maudhui, ambayo ni kati ya 20.5 hadi 25%.

Chromium^VI misombo

Dichromate ya sodiamu inaweza kubadilishwa kuwa chumvi isiyo na maji. Ni mahali pa kuanzia kwa maandalizi ya misombo ya chromium.

Chromium trioksidi or anhidridi ya chromium (wakati mwingine hujulikana kama "asidi ya chromic", ingawa asidi ya kromia ya kweli haiwezi kutengwa na mmumunyo) huundwa kwa kutibu mmumunyo uliokolea wa dikromia na ziada kali ya asidi ya sulfuriki. Ni kioksidishaji cha vurugu, na suluhu ni kijenzi kikuu cha upako wa chromium.

Kromati zisizoyeyuka

Chromates ya besi dhaifu ni ya umumunyifu mdogo na yenye rangi zaidi kuliko oksidi; kwa hivyo hutumiwa kama rangi. Hizi sio misombo tofauti kila wakati na inaweza kuwa na mchanganyiko wa nyenzo zingine ili kutoa rangi sahihi ya rangi. Wao huandaliwa kwa kuongeza dichromate ya sodiamu au potasiamu kwenye suluhisho la chumvi inayofaa.

Chromate inayoongoza ni trimorphic; fomu ya monoclinic imara ni rangi ya machungwa-njano, "chrome njano", na fomu ya orthombic isiyo imara ni ya njano, isomorphous na sulphate ya risasi na imetuliwa nayo. Umbo la rangi ya chungwa-nyekundu ya tetragonal ni sawa na isomorphous na molybdate ya risasi (VI) PbMoO₄ na kuimarishwa nayo. Juu ya sifa hizi inategemea utofauti wa kromati ya risasi kama rangi katika kutoa rangi mbalimbali za manjano-machungwa.

matumizi

Viunga vyenye Cr^VI hutumika katika shughuli nyingi za viwanda. Utengenezaji wa rangi muhimu isokaboni kama vile kromu za risasi (ambazo zenyewe hutumika kutayarisha mboga za chrome), molybdate-machungwa, kromati ya zinki na kijani cha chromium-oksidi; uhifadhi wa kuni; kizuizi cha kutu; na glasi za rangi na glazes. Sulfate za msingi za chromic hutumiwa sana kwa tanning.

Upakaji rangi wa nguo, utayarishaji wa vichocheo vingi muhimu vilivyo na oksidi ya chromic na utengenezaji wa koloidi zisizo na mwangaza za dichromated kwa ajili ya matumizi ya lithography pia ni matumizi ya viwandani ya kemikali zenye kromiamu.

Asidi ya Chromic haitumiwi tu kwa uwekaji wa chromium "kupamba" bali pia kwa uwekaji "ngumu" wa chromium, ambapo huwekwa kwenye tabaka nene zaidi ili kutoa uso mgumu sana na mgawo wa chini wa msuguano.

Kwa sababu ya hatua kali ya uoksidishaji wa kromati katika myeyusho wa asidi, kuna matumizi mengi ya viwandani hasa yanayohusisha nyenzo za kikaboni, kama vile uoksidishaji wa trinitrotoluini (TNT) kutoa phloroglucinol na uoksidishaji wa picolini kutoa asidi ya nikotini.

Oksidi ya Chromium pia hutumika kwa ajili ya utengenezaji wa chuma safi cha kromiamu ambacho kinafaa kujumuishwa katika aloi zinazostahimili unyevunyevu, aloi za joto la juu, na kama oksidi kinzani. Inaweza kujumuishwa katika idadi ya nyimbo za kinzani na faida-kwa mfano, katika mchanganyiko wa magnetite na magnetite-chromate.

Hatari

Mchanganyiko na Cr^III majimbo ya oksidi ni hatari kidogo kuliko vile Kr^VI misombo. Mchanganyiko wa Cr^III hufyonzwa vibaya kutoka kwa mfumo wa mmeng'enyo wa chakula. Hawa Cr^III misombo inaweza pia kuunganishwa na protini katika tabaka za juu za ngozi ili kuunda tata thabiti. Mchanganyiko wa Cr^III usisababishe vidonda vya chrome na usianzishe ugonjwa wa ngozi ya mzio bila uhamasishaji wa awali na Cr.^VI misombo.

Katika Cr^VI hali ya oxidation, misombo ya chromium huingizwa kwa urahisi baada ya kumeza pamoja na wakati wa kuvuta pumzi. Kunyonya kwa ngozi safi haijafafanuliwa vizuri. Athari za kuudhi na babuzi zinazosababishwa na Cr^VI hutokea kwa urahisi baada ya kuambukizwa kupitia utando wa mucous, ambapo huingizwa kwa urahisi. Mfiduo unaohusiana na kazi kwa Cr^VI misombo inaweza kusababisha kuwasha kwa ngozi na utando wa mucous au kutu, athari ya ngozi ya mzio au vidonda vya ngozi.

Athari mbaya za misombo ya chromium kwa ujumla hutokea miongoni mwa wafanyakazi katika maeneo ya kazi ambapo Cr^VI hukutana, hasa wakati wa utengenezaji au matumizi. Madhara mara nyingi huhusisha ngozi au mfumo wa kupumua. Hatari za kawaida za viwandani ni kuvuta pumzi ya vumbi au mafusho yanayotokea wakati wa utengenezaji wa dichromate kutoka ore ya chromite na utengenezaji wa kromati ya risasi na zinki, kuvuta pumzi ya ukungu wa asidi ya chromic wakati wa uwekaji wa umeme au matibabu ya uso wa metali, na kugusa ngozi na Cr.^VI misombo katika utengenezaji au matumizi. Mfiduo kwa Cr^VI-mifusho iliyo na inaweza pia kutokea wakati wa kulehemu kwa chuma cha pua.

Vidonda vya Chrome. Vidonda kama hivyo vilikuwa vya kawaida baada ya kufichuliwa na Cr^VI misombo. Vidonda hivyo hutokana na kitendo cha babuzi cha Kr^VI, ambayo hupenya ngozi kwa njia ya kupunguzwa au michubuko. Kidonda kawaida huanza kama papule isiyo na uchungu, kawaida kwenye mikono, mikono au miguu, na kusababisha vidonda. Kidonda kinaweza kupenya ndani ya tishu laini na kufikia mfupa wa chini. Uponyaji ni polepole isipokuwa kidonda kitatibiwa katika hatua ya awali, na makovu ya atrophic kubaki. Hakuna taarifa kuhusu saratani ya ngozi kufuatia vidonda hivyo.

Ugonjwa wa ngozi. The Cr^VI misombo inaweza kusababisha mwasho wa ngozi na uhamasishaji. Katika tasnia zinazozalisha kromati, baadhi ya wafanyakazi wanaweza kupata mwasho wa ngozi, hasa shingoni au kifundo cha mkono, mara tu baada ya kuanza kufanya kazi na kromati. Katika hali nyingi, hii inafuta haraka na haijirudii. Hata hivyo, wakati mwingine inaweza kuwa muhimu kupendekeza mabadiliko ya kazi.

Vyanzo vingi vya yatokanayo na Cr^VI zimeorodheshwa (kwa mfano, kuwasiliana na saruji, plasta, ngozi, kazi ya picha, kazi katika viwanda vya mechi, kazi katika tanneries na vyanzo mbalimbali vya kazi ya chuma). Wafanyakazi walioajiriwa katika upakaji mchanga wa sandpaper kwenye miili ya magari pia wameripotiwa kuwa na mzio. Watu walioathiriwa huguswa vyema na majaribio ya viraka kwa 0.5% dichromate. Baadhi ya masomo yaliyoathiriwa yalikuwa na erythema tu au papules zilizotawanyika, na kwa wengine vidonda vilifanana na pompholyx ya dyshidriotic; nummular eczema inaweza kusababisha utambuzi mbaya wa matukio halisi ya ugonjwa wa ngozi ya kazi.

Imeonekana kuwa Cr^VI hupenya ngozi kupitia tezi za jasho na kupunguzwa hadi Kr^III katika corium. Inaonyeshwa kuwa Cr^III kisha humenyuka pamoja na protini kuunda changamano ya antijeni-antibody. Hii inaelezea ujanibishaji wa vidonda karibu na tezi za jasho na kwa nini kiasi kidogo sana cha dichromate kinaweza kusababisha uhamasishaji. Tabia ya muda mrefu ya ugonjwa wa ngozi inaweza kuwa kutokana na ukweli kwamba tata ya antigen-antibody huondolewa polepole zaidi kuliko ingekuwa kesi ikiwa majibu yalitokea kwenye epidermis.

Athari za kupumua kwa papo hapo. Kuvuta pumzi ya vumbi au ukungu iliyo na Cr^VI inakera utando wa mucous. Katika viwango vya juu vya vumbi vile, kupiga chafya, rhinorrhoea, vidonda vya septum ya pua na nyekundu ya koo ni madhara yaliyoandikwa. Uhamasishaji pia umeripotiwa, na kusababisha mashambulizi ya kawaida ya pumu, ambayo yanaweza kujirudia mfiduo unaofuata. Katika mfiduo kwa siku kadhaa kwa ukungu wa asidi ya chromic katika viwango vya takriban 20 hadi 30 mg/m³, kikohozi, maumivu ya kichwa, dyspnoea na maumivu ya chini ya uzazi pia yameripotiwa baada ya kufichuliwa. Tukio la bronchospasm kwa mtu anayefanya kazi na chromates inapaswa kupendekeza kuwasha kwa kemikali ya mapafu. Matibabu ni dalili tu.

Vidonda vya septum ya pua. Katika miaka ya nyuma, wakati viwango vya mfiduo kwa Kr^VI misombo inaweza kuwa ya juu, vidonda vya septum ya pua vilionekana mara kwa mara kati ya wafanyakazi wazi. Athari hii mbaya inatokana na kuwekwa kwa Kr^VI-enye chembe chembe au matone ya ukungu kwenye septamu ya pua, na kusababisha vidonda kwenye sehemu ya cartilaginous ikifuatiwa, mara nyingi, na kutoboa kwenye tovuti ya kidonda. Kuokota pua mara kwa mara kunaweza kuongeza uundaji wa utoboaji. Utando wa mucous unaofunika sehemu ya mbele ya chini ya septamu, inayojulikana kama eneo la Kiesselbach's na Little's, ina mishipa kiasi na inaambatana kwa karibu na gegedu iliyo chini. Mikoko yenye uchafu wa necrotic kutoka kwa cartilage ya septum inaendelea kuunda, na ndani ya wiki moja au mbili septum inakuwa perforated. Pembezoni ya kidonda hubaki hai hadi miezi kadhaa, wakati ambao utoboaji unaweza kuongezeka kwa ukubwa. Inaponya kwa kuunda tishu za kovu za mishipa. Hisia ya harufu ni karibu kamwe kuharibika. Wakati wa awamu ya kazi, rhinorrhoea na kutokwa na damu ya pua inaweza kuwa dalili za shida. Unapopona vizuri, dalili ni chache na watu wengi hawajui kuwa septamu imetobolewa.

Madhara katika viungo vingine. Necrosis ya figo imeripotiwa, kuanzia necrosis ya tubular, na kuacha glomeruli bila uharibifu. Kueneza necrosis ya ini na upotezaji uliofuata wa usanifu pia umeripotiwa. Mara tu baada ya mwanzo wa karne kulikuwa na ripoti kadhaa juu ya kumeza kwa binadamu Kr^VI misombo inayosababisha kutokwa na damu kwa njia ya utumbo kutoka kwa vidonda vya mucosa ya matumbo. Wakati mwingine damu kama hiyo ilisababisha mshtuko wa moyo na mishipa kama shida inayowezekana. Ikiwa mgonjwa alinusurika, necrosis ya tubular ya figo au necrosis ya ini inaweza kutokea.

Madhara ya kansa. Kuongezeka kwa matukio ya saratani ya mapafu kati ya wafanyikazi katika utengenezaji na utumiaji wa Cr^VI misombo imeripotiwa katika idadi kubwa ya tafiti kutoka Ufaransa, Ujerumani, Italia, Japan, Norway, Marekani na Uingereza. Chromates ya zinki na kalsiamu inaonekana kuwa kati ya kromati zenye nguvu zaidi za kansa, na pia kati ya kansa za binadamu zenye nguvu zaidi. Matukio ya juu ya saratani ya mapafu pia yameripotiwa kati ya watu walioathiriwa na kromati ya risasi, na moshi wa trioksidi za chromium. Mfiduo mzito kwa Cr^VI misombo imesababisha matukio ya juu sana ya saratani ya mapafu kwa wafanyikazi walio wazi miaka 15 au zaidi baada ya kuambukizwa kwa mara ya kwanza, kama ilivyoripotiwa katika tafiti za vikundi na ripoti za kesi.

Kwa hivyo, imethibitishwa kuwa ongezeko la matukio ya saratani ya mapafu ya wafanyikazi walioajiriwa katika utengenezaji wa chromate ya zinki na utengenezaji wa mono- na dichromates kutoka ore ya chromite ni athari ya muda mrefu ya mfiduo mzito unaohusiana na kazi kwa Cr.^VI misombo. Baadhi ya tafiti za kundi zimeripoti vipimo vya viwango vya kukaribia aliyeambukizwa kati ya vikundi vilivyojitokeza. Pia, idadi ndogo ya tafiti zimeonyesha kuwa mfiduo wa mafusho yanayotokana na kulehemu kwenye chuma cha alloyed Cr kunaweza kusababisha matukio ya juu ya saratani ya mapafu kati ya welders hizi.

Hakuna kiwango cha mfiduo "salama" kilichoimarishwa. Walakini, ripoti nyingi juu ya uhusiano kati ya Cr^VI mfiduo na saratani ya viungo vya upumuaji na viwango vya mfiduo huripoti viwango vya hewa vinavyozidi 50 mg Cr^VI/m³ hewa.

Dalili, ishara, bila shaka, mwonekano wa eksirei, njia ya utambuzi na ubashiri wa saratani ya mapafu inayotokana na kuathiriwa na kromati hazitofautiani kwa vyovyote na zile za saratani ya mapafu kutokana na sababu nyinginezo. Imegunduliwa kwamba tumors mara nyingi hutoka kwenye pembeni ya mti wa bronchial. Vivimbe vinaweza kuwa vya aina zote za histolojia, lakini vivimbe vingi vinaonekana kuwa vivimbe vya seli za shayiri. Kromiamu isiyoyeyuka kwa maji, asidi na isiyoyeyuka hupatikana katika tishu za mapafu za wafanyikazi wa kromati kwa viwango tofauti.

Ingawa haijathibitishwa kwa uthabiti, tafiti zingine zimeonyesha kuwa kufichuliwa kwa kromati kunaweza kusababisha hatari kubwa ya saratani katika sinuses ya pua na njia ya utumbo. Masomo yanayoonyesha saratani ya ziada ya njia ya utumbo ni ripoti za kesi kutoka miaka ya 1930 au tafiti za kikundi zinazoakisi kukaribiana kwa viwango vya juu kuliko inavyokabiliwa kwa ujumla leo.

Hatua za Usalama na Afya

Kwa upande wa kiufundi, kuepuka kukaribia chromium kunategemea muundo ufaao wa michakato, ikijumuisha uingizaji hewa wa kutosha wa moshi na ukandamizaji wa vumbi au ukungu ulio na chromium katika hali ya hexavalent. Hatua za udhibiti zilizojumuishwa pia ni muhimu, zinahitaji hatua ndogo iwezekanavyo na waendeshaji wa mchakato au wafanyikazi wa matengenezo.

Njia za mvua za kusafisha zinapaswa kutumika iwezekanavyo; katika tovuti zingine, njia pekee inayokubalika ni kusafisha utupu. Mwagiko wa kimiminika au yabisi lazima iondolewe ili kuzuia mtawanyiko kama vumbi linalopeperushwa na hewa. Mkusanyiko katika mazingira ya kazi ya vumbi na mafusho yaliyo na chromium inafaa zaidi kupimwa kwa vipindi vya kawaida na sampuli ya mtu binafsi na eneo. Ambapo viwango vya mkusanyiko visivyokubalika vinapatikana kwa njia yoyote ile, vyanzo vya vumbi au mafusho vinapaswa kutambuliwa na kudhibitiwa. Barakoa za vumbi, ikiwezekana zenye ufanisi wa zaidi ya 99% katika kubakiza chembe za ukubwa wa 0.5 µm, zinapaswa kuvaliwa katika hali ya juu ya viwango visivyo hatari, na inaweza kuwa muhimu kutoa vifaa vya kinga vya kupumua vinavyotolewa na hewa kwa kazi zinazochukuliwa kuwa hatari. . Usimamizi unapaswa kuhakikisha kwamba amana za vumbi na uchafu mwingine wa uso unapaswa kuondolewa kwa kuosha au kunyonya kabla ya kazi ya aina hii kuanza. Kutoa ovaroli za kufulia kila siku kunaweza kusaidia kuzuia uchafuzi wa ngozi. Kinga ya mikono na macho inapendekezwa kwa ujumla, kama vile ukarabati na uingizwaji wa vifaa vyote vya kinga ya kibinafsi (PPE).

Ufuatiliaji wa kimatibabu wa wafanyikazi juu ya michakato ambayo Cr^VI misombo inaweza kukutana inapaswa kujumuisha elimu ya sumu na sifa za kansa za Kr^VI na Kr^III misombo, na pia juu ya tofauti kati ya vikundi viwili vya misombo. Asili ya hatari za kuambukizwa na hatari zinazofuata za magonjwa mbalimbali (kwa mfano, saratani ya mapafu) inapaswa kutolewa wakati wa kuingia kazini na vile vile mara kwa mara wakati wa ajira. Uhitaji wa kuchunguza kiwango cha juu cha usafi wa kibinafsi unapaswa kusisitizwa.

Athari zote mbaya za kukaribiana na chromium zinaweza kuepukwa. Vidonda vya Chrome kwenye ngozi vinaweza kuzuiwa kwa kuondoa vyanzo vya mawasiliano na kwa kuzuia kuumia kwa ngozi. Michubuko na michubuko ya ngozi, hata hivyo ni kidogo, inapaswa kusafishwa mara moja na kutibiwa kwa 10% ya mafuta ya sodiamu ya EDTA. Pamoja na utumiaji wa mavazi ya mara kwa mara yasiyoweza kupenya, hii itaongeza uponyaji wa haraka kwa kidonda chochote kinachoweza kutokea. Ingawa EDTA haimpendezi Cr^VI misombo kwenye joto la kawaida, inapunguza Cr^VI kwa Cr^III haraka, na ziada ya EDTA chelates Cr^III. Kitendo cha kuudhi moja kwa moja na babuzi cha Kr^VI misombo na uundaji wa protini / Kr^III complexes ni hivyo kuzuiwa. Baada ya kumeza kwa bahati mbaya Cr^VI misombo, kumeza mara moja ya asidi ascorbic inaweza pia kupunguza haraka Cr^VI.

Kuosha kwa uangalifu kwa ngozi baada ya kuwasiliana na kutunza ili kuepuka msuguano na jasho ni muhimu katika kuzuia na udhibiti wa hasira ya msingi kutokana na chromates. Katika miaka ya nyuma marashi yenye 10% sodium EDTA iliwekwa mara kwa mara kwenye septamu ya pua kabla ya kufichuliwa. Tiba hii ya kuzuia inaweza kusaidia kuweka septum intact. Maumivu ya pua na vidonda vya mapema pia vilitibiwa kwa kutumia marashi haya mara kwa mara, na uponyaji ungeweza kupatikana bila kutoboa.

Matokeo ya utafiti yanaonyesha kuwa wafanyikazi walio na viwango vya juu vya hewa vya Cr^VI inaweza kufuatiliwa kwa mafanikio kwa kufuatilia utolewaji wa chromium kwenye mkojo. Matokeo kama hayo, hata hivyo, hayana uhusiano wowote na hatari ya mzio wa ngozi. Kama ilivyo leo, na kipindi kirefu cha fiche cha Cr^VI- saratani ya mapafu inayohusiana, hakuna chochote kinachoweza kusemwa kuhusu hatari ya saratani kwa msingi wa viwango vya mkojo vya Kr.

Back