جونار نوردبرج
تم استخدام القصدير عبر العصور حتى العصر الصناعي الحديث لأنه مرن وسهل التشكيل في درجات الحرارة العادية ، كما أنه يمتزج بسهولة مع المعادن الأخرى لتشكيل السبائك. من خصائصه البارزة مقاومته للأحماض وتأثيرات الغلاف الجوي.
الحدوث والاستخدامات
على الرغم من توزيع رواسب القصدير على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ، حتى القرن الثامن عشر ، كان العرض العالمي من القصدير يأتي بشكل أساسي من إنجلترا وساكسونيا وبوهيميا. اليوم ، باستثناء بعض الودائع في نيجيريا والصين والكونغو وأستراليا ، توجد المصادر الرئيسية في جنوب شرق آسيا وبوليفيا.
من المعادن التي تحتوي على القصدير والقصدير (SnO2) أو tinstone له أهمية تجارية كبيرة. إنه موجود في الأوردة المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بصخور الجرانيت أو الصخور البركانية الحمضية ، لكن خمسة أسداس إجمالي الإنتاج العالمي مشتق من الرواسب الغرينية الثانوية الناتجة عن تفكك الرواسب الأولية. في بوليفيا ، خامات الكبريتيد ، مثل الستانيت (Cu2FeSnS2) و tealite (PbZnSnS2) ذات أهمية تجارية.
يستخدم القصدير المعدني في صناعة المعادن من نوع Babbitt وللأنابيب القابلة للطي في صناعات الأدوية ومستحضرات التجميل. بسبب مقاومته للتآكل ، يستخدم القصدير كطلاء واقي للمعادن الأخرى. صفيح عبارة عن لوح من الحديد أو الفولاذ الذي تم تغطيته بغزارة بالقصدير عن طريق غمسه في حمام مصهور من ذلك المعدن. يتم استخدامه بشكل أساسي في صناعة الأواني المنزلية والأواني في صناعات تعليب الأطعمة والمشروبات. غالبًا ما يستخدم لأغراض التزيين. تيرنبلات عبارة عن لوح حديد أو صلب مطلي بسبيكة من الرصاص والقصدير تحتوي على 85٪ رصاص و 15٪ قصدير. يتم استخدامه بشكل أساسي لصنع بلاط التسقيف. منظار عبارة عن سبيكة من القصدير والنحاس تحتوي على 33 إلى 50٪ من القصدير ، ويمكن صقلها بدرجة عالية من الانعكاس. يتم استخدامه كطلاء يتم تطبيقه عن طريق الترسيب الإلكتروليتي لإضفاء السطوع على الأواني الفضية والأشياء المماثلة ، ولصنع مرايا التلسكوب. يستخدم حمام القصدير المنصهر أيضًا في إنتاج زجاج النوافذ.
من الخصائص المهمة للقصدير قدرته على تكوين سبائك مع معادن أخرى ، وله عدد من الاستخدامات في هذا المجال. سبيكة من القصدير والرصاص تعرف باسم جندى ناعم يستخدم على نطاق واسع للانضمام إلى المعادن والسبائك الأخرى في صناعات السباكة والسيارات والكهرباء وغيرها ، وكمادة حشو في تشطيب هياكل السيارات. القصدير مكون من عدد كبير من السبائك غير الحديدية ، بما في ذلك البرونز الفوسفوري ، والنحاس الخفيف ، والمسدس ، والنحاس عالي الشد ، والبرونز المنغنيز ، وسبائك الصب ، والمعادن المحامل ، والمعدن النوع ، والقصدير. سبائك القصدير والنيوبيوم فائقة التوصيل ، وتستخدم في تصنيع المغناطيسات الكهربائية القوية.
كلوريد الستانيك (سنكل4) ، أو كلوريد القصدير ، عن طريق تسخين مسحوق القصدير مع كلوريد الزئبق أو بتمرير تيار من الكلور فوق القصدير المصهور. يتم استخدامه كعامل تجفيف في التركيبات العضوية ، ومثبت للبلاستيك ، وكوسيط كيميائي لمركبات القصدير الأخرى. يوجد كلوريد الستانيك في الألوان والعطور في صناعة الصابون. كما أنها تستخدم في صناعة السيراميك لإنتاج طلاءات مقاومة للتآكل أو عاكسة للضوء. يتم استخدامه لتبييض السكر وللمعالجة السطحية للزجاج والمواد الأخرى غير الموصلة. يستخدم خماسي هيدرات هذا الملح كمادة لاذعة. كما أنها تستخدم في معالجة الحرير بغرض إعطاء وزن للقماش.
كلوريد ستانيد ثنائي الهيدرات (سنكل2· 2H2O) ، أو ملح القصدير ، عن طريق إذابة القصدير المعدني في حمض الهيدروكلوريك والتبخر حتى تبدأ التبلور. يتم استخدامه في أعمال الصبغ كمادة. كما أنها تعمل كعامل مختزل في صناعة الزجاج والسيراميك والأحبار.
استخدام القصدير العضوي زادت مركبات (الألكيل والأريل) بشكل كبير في السنوات الأخيرة. تستخدم المركبات غير المستبدلة ، وبدرجة أقل ، المركبات الأحادية البديل ، كمثبتات ومحفزات في صناعة البلاستيك. تُستخدم المركبات المُستبدلة ثلاثية الأبعاد كمبيدات حيوية ، وتُعد رباعي البدائل مواد وسيطة في إنتاج المشتقات الأخرى. بوتيلتين ثلاثي كلوريد ، أو ثلاثي كلورو بيوتيل القصدير ؛ ثنائي كلوريد ثنائي بوتيل القصدير ، أو ثنائي كلورو ديبوتيل القصدير ؛ تريميثيلتين; كلوريد ثلاثي إيثيل القصدير; كلوريد ثلاثي فينيلتينأو TPTC ؛ تترايسوبوتيلتين، أو tetraisobutylstannane من بين أهمها.
المخاطر
في حالة عدم وجود احتياطات ، يمكن أن تحدث الإصابة الميكانيكية بسبب الآلات الثقيلة والقوية المستخدمة في عمليات التجريف والغسيل. توجد مخاطر حرق خطيرة في عمليات الصهر عندما يتم التلاعب بالمعدن المنصهر والخبث الساخن.
في المرحلة الأخيرة من رفع تركيز حجر القصدير وأثناء تحميص خام الكبريتيد ، يتطور ثاني أكسيد الكبريت. يشكل ثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الستانوس خطراً عند فصل القصدير المنصهر الخام عن بقية الشحنة أثناء التكرير. يتم هذا العمل في بيئة شديدة الحرارة ، وقد ينشأ الإجهاد الحراري. قد تسبب الضوضاء الصادرة عن الحفارة الناتجة عن التفريغ من دلاء التجريف إلى محطة الغسيل الأولية ضررًا لسماع العمال.
تشير العديد من الدراسات إلى المخاطر المرتبطة بالتعرض لغاز الرادون ومنتجات اضمحلال الرادون والسيليكا في مناجم القصدير. في حين أن معظم العمليات المرتبطة باستخراج ومعالجة خام القصدير هي عمليات رطبة ، فإن غبار القصدير وأبخرة الأكسيد قد تتسرب أثناء تعبئة المركز ، في غرف الخام وأثناء عمليات الصهر (مصنع الخلط ونقر الفرن) ، وكذلك أثناء التنظيف الدوري لمرشحات الأكياس المستخدمة لإزالة الجسيمات من غاز مداخن فرن الصهر قبل إطلاقه في الغلاف الجوي. يؤدي استنشاق غبار أكسيد القصدير بدون السيليكا إلى التهاب رئوي عقدي حميد دون إعاقة رئوية. الصورة الإشعاعية مشابهة للباريت. تم استدعاء هذا الالتهاب الرئوي الحميد ستانوسيس.
مسحوق القصدير مهيج معتدل للعينين والمسالك الهوائية. إنه قابل للاشتعال ويتفاعل بعنف مع المؤكسدات والأحماض القوية ومسحوق الكبريت وبعض عوامل الإطفاء مثل مسحوق البيكربونات وثاني أكسيد الكربون.
القصدير الذي يتم تناوله بكميات صغيرة (ملغ) غير سام (وبالتالي ، الاستخدام الواسع للصفيح في صناعة تعليب الأغذية). تشير نتائج التجارب على الحيوانات إلى أن الجرعة المميتة عن طريق الحقن الوريدي تبلغ حوالي 100 مجم / كجم من وزن الجسم ، وأن تناول كميات كبيرة من مسحوق القصدير قد يسبب القيء ولكن ليس إصابة دائمة. يبدو أن الإنسان يمكن أن يتحمل جرعة يومية من 800 إلى 1,000 مجم دون تأثير سيء. يبدو أن امتصاص القصدير المعدني أو أملاحه غير العضوية من القناة الهضمية ضئيل.
هناك عدد من سبائك القصدير ضارة بالصحة (خاصة في درجات الحرارة المرتفعة) بسبب الخصائص الضارة للمعادن التي قد تكون مخلوطة بها (مثل الرصاص والزنك والمنغنيز).
تعتبر مركبات القصدير العضوي ، بشكل عام ، مهيجات قوية ، وقد لوحظ التهاب الملتحمة الحاد نتيجة لطخات العين ، حتى عندما يتبعها غسل فوري ؛ كما تم الإبلاغ عن عتامة القرنية. كان التلامس المطول للجلد مع الملابس المبللة بالبخار أو الانسكاب المباشر على الجلد مسؤولاً عن الحروق الموضعية الحادة والتهاب الجلد الحمامي المنتشر تحت الحاد المصحوب بحكة وبعض الاندفاعات البثرية في المناطق المغطاة بالشعر. يمكن أن يؤدي تهيج الممرات الهوائية والأنسجة الرئوية إلى وذمة الرئة. يمكن أن يصاب الجهاز الهضمي أيضًا ، وقد لوحظت تفاعلات التهابية في القناة الصفراوية ، خاصة مع مركبات الديالكيل. يمكن لمركبات القصدير العضوي أن تصيب الكبد والكلى. يمكن أن تثبط الاستجابة المناعية ويكون لها نشاط انحلالي. في حيوانات التجارب كانت في بعض الحالات مسؤولة عن انخفاض الخصوبة.
مركبات ثلاثي ورباعي الكيل ، على وجه الخصوص كلوريد ثلاثي إيثيل القصدير، تسبب اعتلال دماغي ووذمة دماغية ، مع تأثيرات سريرية للاكتئاب والتشنجات والشلل الرخو واحتباس البول ، كما يظهر في الاستخدام العلاجي بعد تناوله عن طريق الفم.
إجراءات السلامة والصحة
حيثما أمكن ، يجب استخدام بدائل أكثر أمانًا بدلاً من مركبات القصدير الألكيل. عندما يكون من الضروري صنعها واستخدامها ، يجب أن يكون الاستخدام على أوسع نطاق ممكن للأنظمة المغلقة وتهوية العادم. يجب أن يضمن التحكم الهندسي عدم تجاوز حدود التعرض. يجب ارتداء معدات الحماية الشخصية ، وفي الظروف المناسبة يجب استخدام حماية الجهاز التنفسي. يجب تركيب حمامات الطوارئ في أماكن العمل للسماح للعمال بالاستحمام فورًا بعد تناثر السوائل.
يجب أن تركز المراقبة الطبية على العين والجلد والأشعة السينية في الصدر عند التعرض لمركبات القصدير غير العضوية ، وعلى العينين والجلد والجهاز العصبي المركزي ووظائف الكبد والكلى والدم في التعرض لمركبات القصدير العضوية. تم الإبلاغ عن ميركابرول على أنه مفيد في علاج تسمم الديالكيلتين. تم اقتراح الستيرويدات لعلاج التسمم ثلاثي إيثيل القصدير ؛ ومع ذلك ، يبدو أن تخفيف الضغط الجراحي فقط له قيمة في اعتلال الدماغ ووذمة الدماغ الناتجة عن مركبات القصدير ثلاثية ورباعي ألكيل.
مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن معظم مناجم القصدير تقع في البلدان النامية ، ينبغي الاهتمام أيضًا بالعوامل المناخية وغيرها من العوامل التي تؤثر على صحة العمال ورفاههم وقدرتهم الإنتاجية. حيثما تكون المناجم معزولة جغرافياً ، يجب توفير مساكن جيدة لجميع الأفراد. يجب رفع مستوى المعايير التغذوية من خلال التثقيف الصحي ، وينبغي تزويد العمال بإمدادات غذائية كافية ورعاية طبية جيدة.