週三,二月09 2011:04 31

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岡納·諾德伯格

銻在室溫下穩定,但加熱時會劇烈燃燒,放出濃密的氧化銻白煙(Sb2O3) 具有類似大蒜的氣味。 它在化學上與砷密切相關。 它很容易與砷、鉛、錫、鋅、鐵和鉍形成合金。

發生和使用

在自然界中,銻與許多元素結合在一起,最常見的礦石是輝銻礦 (SbS3), 價鈦礦 (Sb2O3), 鉀鎂石 (Sb2S2O) 和菱錳礦 (Sb2O3).

高純度銻用於製造半導體。 普通純度的銻廣泛用於合金的生產,它賦予合金更高的硬度、機械強度、耐腐蝕性和低摩擦係數; 錫、鉛和銻的合金用於電氣工業。 較重要的銻合金有巴氏合金、白鑞、白色金屬、不列顛金屬和軸承金屬。 這些用於軸承殼、蓄電池板、電纜護套、焊料、裝飾鑄件和彈藥。 金屬銻對酸和鹼的耐受性在化工廠的製造中發揮作用。

危害性

銻的主要危害是攝入、吸入或皮膚吸收引起的中毒。 呼吸道是最重要的進入途徑,因為銻以空氣中的細小粉塵的形式經常遇到。 攝入可能通過吞嚥灰塵或通過污染飲料、食物或煙草發生。 皮膚吸收不太常見,但當銻與皮膚長時間接觸時可能會發生吸收。

銻礦開採中遇到的粉塵可能含有游離二氧化矽,塵肺病(稱為 矽銻酸鹽) 在銻礦工中有報導。 在加工過程中,極脆的銻礦石比伴隨的岩石更快地轉化為細粉塵,導致在還原和篩分等操作過程中大氣中的細粉塵濃度很高。 破碎過程中產生的粉塵比較粗,其餘工序——分級、浮選、過濾等——都是濕法過程,因此無粉塵。 提煉金屬銻和生產銻合金的爐工,以及印刷行業的定型工人,均接觸到銻金屬粉塵和煙氣,可出現肺部瀰漫性粟粒樣混濁,無臨床或功能損害體徵。沒有二氧化矽粉塵。

吸入銻氣溶膠可能會在粘膜、呼吸道和肺部產生局部反應。 對暴露於銻粉塵和煙氣的礦工、選礦廠和冶煉廠工人進行檢查,發現皮炎、鼻炎、上呼吸道和下呼吸道炎症,包括肺炎甚至胃炎、結膜炎和鼻中隔穿孔。

肺塵埃沉著病,有時與阻塞性肺部病變相結合,已在人類長期接觸後報告。 雖然銻塵肺被認為是良性的,但與大量銻暴露相關的慢性呼吸系統影響並不被認為是無害的。 此外,對心臟的影響,甚至是致命的,都與長期職業接觸三氧化二銻有關。

從事銻和銻鹽工作的人員有時會出現膿皰性皮膚感染。 這些皮疹是短暫的,主要影響發生熱暴露或出汗的皮膚區域。

毒理學

就其化學性質和代謝作用而言,銻與砷非常相似,而且由於這兩種元素有時會結合在一起,因此銻的作用可能歸咎於砷,尤其是在鑄造工人身上。 然而,高純度金屬銻的實驗表明,這種金屬具有完全獨立的毒理學; 不同的作者發現平均致死劑量在 10 到 11.2 毫克/100 克之間。

銻可通過皮膚進入人體,但主要途徑是通過肺部。 從肺部,銻,尤其是游離銻,被血液和組織吸收和攝取。 對工人的研究和放射性銻的實驗表明,吸收劑量的主要部分在 48 小時內進入新陳代謝,並在糞便中消除,小部分從尿液中消除。 其餘部分會在血液中停留相當長的時間,紅細胞中的銻含量是血清的數倍。 在暴露於五價銻的工人中,銻的尿液排泄與暴露強度有關。 據估計,暴露於 8 µg Sb/m 500 小時後3,在輪班結束時尿中排泄的銻濃度平均增加 35 微克/克肌酐。

銻會抑制某些酶的活性,結合血清中的巰基,並擾亂蛋白質和碳水化合物的代謝以及肝臟產生的糖原。 使用銻氣霧劑進行的長期動物實驗導致了獨特的內源性類脂性肺炎的發展。 接觸銻的工人也有心臟損傷和猝死的報導。 在動物試驗中也觀察到肺部局灶性纖維化和心血管效應。

銻藥物的治療用途使得檢測特別是銻的三價衍生物(其排泄比五價衍生物更慢)的累積心肌毒性成為可能。 心電圖中觀察到T波振幅減小、QT間期延長和心律失常。

症狀

急性中毒的症狀包括對口、鼻、胃和腸的劇烈刺激; 嘔吐和血便; 緩慢而淺的呼吸; 昏迷有時會因精疲力竭和肝腎並發症而死亡。 慢性中毒者有:咽乾、噁心、頭痛、失眠、食慾不振、頭暈。 一些作者已經註意到銻影響的性別差異,但這種差異還沒有得到很好的證實。

化合物

斯蒂賓 (銻H3), 要么 氫化銻(銻化氫), 由鋅銻合金或鎂銻合金溶於稀鹽酸制得。 然而,它經常作為副產品出現在用還原酸處理含銻金屬或過度充電蓄電池的過程中。 銻已被用作熏蒸劑。 高純度銻用作半導體中矽的 n 型氣相摻雜劑。 銻是一種極其危險的氣體。 與胂一樣,它可能破壞血細胞並引起血紅蛋白尿、黃疸、無尿和死亡。 症狀包括頭痛、噁心、上腹痛和接觸後排出深紅色尿液。

三氧化二銻 (銻2O3) 是最重要的氧化銻。 在空中時,它往往會懸浮很長時間。 它是通過焙燒工藝或通過氧化金屬銻然後昇華從銻礦石中獲得的,用於製造酒石催吐劑、油漆顏料、搪瓷和釉料以及防火化合物。

三氧化二銻既是一種全身毒物,又是一種皮膚病危害物,儘管它的毒性比金屬小三倍。 在長期動物實驗中,通過吸入暴露於三氧化銻的大鼠表現出高頻率的肺部腫瘤。 從事銻冶煉4年以上的工人因肺癌死亡超標,空氣中平均濃度8毫克/立方米3,已從紐卡斯爾報導。 除了銻塵和煙霧,工人們還接觸到鋯石工廠的廢水和燒鹼。 沒有其他經驗提供有關三氧化銻潛在致癌性的信息。 這已被美國政府工業衛生學家會議 (ACGIH) 歸類為與懷疑誘發癌症的工業過程相關的化學物質。

五氧化二銻 (銻2O5) 由三氧化物或純金屬在硝酸中受熱氧化而成。 它用於製造油漆和漆、玻璃、陶器和藥品。 五氧化二銻以其低毒性危害而著稱。

三硫化二銻 (銻2S3) 被發現為天然礦物,銻礦,但也可以合成。 它用於菸火、火柴和炸藥工業,紅寶石玻璃製造,以及橡膠工業中的顏料和增塑劑。 在暴露於三硫化物的人中發現心臟異常明顯增加。 五硫化二銻 (銻2S5) 的用途與三硫化物大致相同,而且毒性較低。

三氯化銻 (氯化銻3), 要么 氯化銻(銻脂), 由氯和銻的相互作用或通過將三硫化銻溶解在鹽酸中產生。 五氯化銻 (氯化銻5) 由氯與熔融的三氯化銻作用而得。 氯化銻用於鋼的發藍和鋁、錫和鋅的著色,並用作有機合成的催化劑,特別是在橡膠和製藥工業中。 此外,三氯化銻還用於火柴和石油工業。 它們是劇毒物質,具有刺激性和腐蝕皮膚的作用。 三氯化物具有 LD50 2.5 毫克/100 克。

三氟化銻 (氟化銻3) 由三氧化二銻溶於氫氟酸制得,用於有機合成。 它還用於染色和製陶業。 三氟化銻有劇毒,對皮膚有刺激性。 它有一個LD50 2.3 毫克/100 克。

安全衛生措施

任何預防銻中毒的安全計劃的本質都應該是在加工的所有階段控製粉塵和煙霧的形成。

在採礦中,防塵措施與一般金屬開採類似。 在破碎過程中,應噴灑礦石或完全封閉過程,並配備局部排氣通風裝置和充分的全面通風裝置。 在銻冶煉中,應盡可能通過隔離和過程自動化消除爐料準備、熔爐操作、清理和電解槽操作的危害。 應為熔爐工人提供噴水和有效通風。

在不可能完全消除暴露的情況下,應使用手套、防塵服和護目鏡保護工人的手、手臂和麵部,並且在大氣暴露較高的情況下,應提供呼吸器。 還應使用隔離霜,尤其是在處理可溶性銻化合物時,在這種情況下,應結合使用防水服和橡膠手套。 應嚴格遵守個人衛生措施; 車間內不得飲食,並應提供適當的衛生設施,以便工人在飯前和下班前洗手。

 

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