金曜日、2月11 2011 03:52

クロム

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グンナー・ノードバーグ

出現と用途

元素クロム (Cr) は自然界に遊離して存在するものではなく、重要な唯一の鉱石はスピネル鉱石、クロマイト、またはクロマイト鉄 (FeOCr) であるクロム鉄石のみです。2O3)、地球の表面に広く分布しています。 クロム酸に加えて、この鉱石にはさまざまな量の他の物質が含まれています。 40% 以上の酸化クロム (Cr) を含む鉱石または濃縮物のみ2O3)が商業的に使用されており、最適な鉱床を持つ国は、ロシア連邦、南アフリカ、ジンバブエ、トルコ、フィリピン、インドです。 クロマイトの主な消費国は、米国、ロシア連邦、ドイツ、日本、フランス、英国です。

クロマイトは、地下鉱山と露天掘り鉱山の両方から入手できます。 鉱石はクラスト化され、必要に応じて濃縮されます。

純クロムの最も重要な用途は、自動車部品や電気機器などの幅広い機器の電気めっきです。 クロムは、鉄およびニッケルと合金化してステンレス鋼を形成したり、ニッケル、チタン、ニオブ、コバルト、銅、およびその他の金属と合金化して特殊用途の合金を形成したりするために広く使用されています。

クロム化合物

クロムは、さまざまな酸化状態で多数の化合物を形成します。 II (クロム)、III (クロム)、VI (クロメート) の状態が最も重要です。 II 状態は塩基性、III 状態は両性、VI 状態は酸性です。 商用アプリケーションは、主に VI 状態の化合物に関係し、III 状態のクロム化合物にもいくらか関心があります。

有彩色の状態 (CrII) は不安定で、クロム状態 (Cr) に容易に酸化されます。3)。 この不安定性により、クロム化合物の使用が制限されます。 クロム化合物は非常に安定しており、商業用途の多くの化合物を形成します。その主なものは酸化クロムと塩基性硫酸クロムです。

+6 酸化状態のクロム (CrVI)は、その酸性および酸化特性、ならびに強く着色された不溶性塩を形成する能力の結果として、最大の産業用途を持っています. Crにクロムを含む最も重要な化合物VI 状態は 二クロム酸ナトリウム、二クロム酸カリウム & 三酸化クロム. 他のほとんどのクロム酸塩化合物は、Cr の供給源として重クロム酸塩を使用して工業的に生産されます。VI.

生産

一クロム酸ナトリウムと二クロム酸ナトリウムは、ほとんどのクロム化合物が製造される出発物質です。 クロム酸ナトリウムと重クロム酸ナトリウムは、クロム鉱石から直接製造されます。 クロム鉱石は粉砕、乾燥、粉砕されます。 ソーダ灰が追加され、石灰または浸出カルシンも追加される場合があります。 よく混ぜ合わせた後、約1,100℃の最適温度で回転炉で焙煎します。 クロムをCrに変換するには、酸化雰囲気が不可欠です。VI 州。 炉からの溶融物は冷却され、浸出され、クロム酸ナトリウムまたは二クロム酸ナトリウムが溶液から従来のプロセスによって分離される。

クロム3

技術的には、 酸化クロム (Cr2O3または 酸化クロム), 木炭または硫黄で二クロム酸ナトリウムを還元して作られています。 酸化クロムを顔料として使用する場合、硫黄による還元が通常使用される。 冶金目的では、炭素還元が通常使用されます。

市販の材料は通常、塩基性硫酸クロム [Cr(OH)(H2O)5]そう4、硫酸の存在下で炭水化物による還元によって重クロム酸ナトリウムから調製されます。 反応は激しく発熱します。 あるいは、二クロム酸ナトリウム溶液の二酸化硫黄還元により、塩基性硫酸クロムが得られます。 革のなめしに使用され、素材は Cr 単位で販売されています。2O3 含有量は 20.5 ~ 25% です。

クロムVI

重クロム酸ナトリウム 無水塩に変換できます。 これは、クロム化合物の調製の出発点です。

三酸化クロム or 無水クロム (「クロム酸」と呼ばれることもありますが、真のクロム酸は溶液から分離することはできません) は、重クロム酸塩の濃縮溶液を強い過剰の硫酸で処理することによって形成されます。 それは激しい酸化剤であり、溶液はクロムめっきの主成分です。

不溶性クロム酸塩

弱塩基のクロメートは溶解度が低く、酸化物よりも色が濃くなります。 したがって、それらは顔料として使用されます。 これらは常に異なる化合物であるとは限らず、適切な顔料の色を提供するために他の材料の混合物が含まれている場合があります。 それらは、適切な塩の溶液に重クロム酸ナトリウムまたは重クロム酸カリウムを添加することによって調製されます。

クロム酸鉛 三形です。 安定した単斜晶形は橙黄色の「クロムイエロー」であり、不安定な斜晶形は黄色で、硫酸鉛と同形であり、それによって安定化されています。 オレンジレッドの正方晶形は、モリブデン酸鉛 (VI) PbMoO と類似しており、同形です。4 そしてそれによって安定します。 これらの特性は、さまざまな黄橙色の顔料を製造する際の顔料としてのクロム酸鉛の汎用性に依存します。

あなたが使用します

Crを含む化合物VI 多くの産業活動で使用されています。 鉛クロム(それ自体がクロムグリーンの製造に使用される)、モリブデン酸オレンジ、クロム酸亜鉛、酸化クロムグリーンなどの重要な無機顔料の製造。 木材の保存; 腐食防止; 色付きのガラスと釉薬。 塩基性硫酸クロムはなめしに広く使用されています。

テキスタイルの染色、酸化クロムを含む多くの重要な触媒の調製、およびリソグラフィで使用する感光性の二クロム化コロイドの製造も、クロム含有化学物質のよく知られた産業用途です。

クロム酸は、「装飾用」クロムめっきだけでなく、「硬質」クロムめっきにも使用されます。この場合、はるかに厚い層で堆積され、摩擦係数の低い非常に硬い表面が得られます。

酸性溶液中のクロム酸塩の強力な酸化作用により、トリニトロトルエン (TNT) を酸化してフロログルシノールを生成したり、ピコリンを酸化してニコチン酸を生成するなど、特に有機材料を含む多くの産業用途があります。

酸化クロムは、耐クリープ性の高温合金に組み込むのに適した純粋なクロム金属の製造にも使用され、耐火性酸化物としても使用されます。 これは、多くの耐火性組成物に含まれていると有利です。たとえば、磁鉄鉱および磁鉄鉱とクロム酸塩の混合物です。

危険

Crを含む化合物3 酸化状態は Cr よりもかなり危険性が低いVI 化合物。 Crの化合物3 消化器系から吸収されにくい。 これらのCr3 化合物は、皮膚の表層でタンパク質と結合して、安定した複合体を形成することもあります。 Crの化合物3 クロムによる潰瘍を引き起こさず、一般的にクロムによる事前の感作なしにアレルギー性皮膚炎を引き起こしません。VI 化合物。

Cr でVI 酸化状態にあるため、クロム化合物は摂取後および吸入時に容易に吸収されます。 無傷の皮膚からの取り込みはあまり解明されていません。 Cr による刺激性および腐食性の影響VI 粘膜から取り込まれた後、容易に吸収されます。 Cr への仕事関連の暴露VI 化合物は、皮膚および粘膜の刺激または腐食、アレルギー性皮膚反応または皮膚潰瘍を誘発する可能性があります。

クロム化合物の有害な影響は、一般に、CrVI 特に製造中または使用中に発生します。 影響はしばしば皮膚または呼吸器系に関係します。 典型的な産業上の危険は、クロム鉱石からの重クロム酸塩の製造中、およびクロム酸鉛と亜鉛の製造中に発生する粉塵または煙の吸入、金属の電気めっきまたは表面処理中のクロム酸ミストの吸入、および Cr との皮膚接触です。VI 製造中または使用中の化合物。 Crへの曝露VIステンレス鋼の溶接中にもガスを含むガスが発生することがあります。

クロム潰瘍。 このような病変は、Crへの仕事関連の暴露後によく見られましたVI 化合物。 潰瘍は Cr の腐食作用によって生じるVI、切り傷や擦り傷から皮膚に浸透します。 病変は通常、痛みのない丘疹として始まり、通常は手、前腕、または足に発生し、潰瘍を引き起こします。 潰瘍は軟部組織に深く浸透し、その下の骨に達することがあります。 潰瘍は早期に治療しないと治癒が遅く、萎縮性瘢痕が残ります。 このような潰瘍に続く皮膚がんに関する報告はありません。

皮膚炎 CrVI 化合物は、一次皮膚刺激と感作の両方を引き起こす可能性があります。 クロメート製造産業では、クロメートを扱う作業を開始した直後に、特に首や手首に皮膚の炎症を起こす作業者がいます。 ほとんどの場合、これは急速に解消され、再発しません。 ただし、場合によっては転職を勧める必要があるかもしれません。

Cr への多数の暴露源VI (例えば、セメント、しっくい、皮革、グラフィック作品、マッチ工場での作業、なめし工場での作業、および金属作業のさまざまなソースとの接触)。 車体の湿式紙やすりで雇われた労働者もアレルギーで報告されています. 影響を受けた被験者は、0.5% 二クロム酸塩によるパッチテストに陽性反応を示します。 一部の罹患者には紅斑または散在性丘疹のみがみられ、他の患者では病変は異汗性ポンホリックスに似ていました。 貨幣性湿疹は、職業性皮膚炎の真の症例の誤診につながる可能性があります。

Cr であることが示されている.VI 汗腺を通って皮膚に浸透し、Crに還元されます3 真皮で。 Cr が3 その後、タンパク質と反応して抗原抗体複合体を形成します。 これは、汗腺周辺の病変の局在化と、非常に少量の重クロム酸塩が感作を引き起こす理由を説明しています. 皮膚炎の慢性的な特徴は、反応が表皮で起こった場合よりも抗原抗体複合体がゆっくりと除去されるという事実による可能性があります。

急性呼吸器への影響。 Crを含む粉塵・ミストの吸入VI 粘膜を刺激します。 このような粉塵が高濃度であると、くしゃみ、鼻漏、鼻中隔の損傷、および喉の発赤が報告されています。 感作も報告されており、典型的な喘息発作を引き起こし、その後の暴露で再発する可能性があります. 濃度20~30mg/mXNUMX程度のクロム酸ミストに数日間暴露した場合3、咳、頭痛、呼吸困難、胸骨下の痛みも曝露後に報告されています。 クロム酸塩を扱っている人に気管支痙攣が発生した場合、肺の化学的刺激が示唆されます。 治療は対症療法のみです。

鼻中隔の潰瘍。 過去数年間、Cr への暴露レベルがVI 暴露された労働者の間で鼻中隔の潰瘍が頻繁に見られた。 この望ましくない効果は、Cr の堆積に起因します。VI- 鼻中隔に微粒子またはミスト滴を含み、軟骨部分の潰瘍を引き起こし、多くの場合、潰瘍部位での穿孔が続きます。 頻繁に鼻をほじると、穿孔の形成が促進される可能性があります。 キーゼルバッハおよびリトルの領域として知られる、中隔の下部前部を覆う粘膜は、比較的無血管であり、下にある軟骨に密接に付着しています。 中隔の軟骨からの壊死破片を含む痂皮が形成され続け、XNUMX ~ XNUMX 週間以内に中隔が穿孔されます。 潰瘍の周囲は最大数ヶ月間活動し続け、その間に穿孔のサイズが大きくなることがあります。 それは、血管瘢痕組織の形成によって治癒します。 嗅覚が損なわれることはほとんどありません。 活動期には、鼻水や鼻血が厄介な症状になることがあります。 健全に治癒すると、症状はまれであり、多くの人は中隔が穿孔されていることに気付かない.

他の臓器への影響。 腎臓の壊死が報告されており、尿細管の壊死から始まり、糸球体は損傷を受けていません。 肝臓のびまん性壊死とそれに続く構造の喪失も報告されています。 XNUMX 世紀に入ってすぐに、人間による Cr の摂取に関する多くの報告がありました。VI 腸粘膜の潰瘍から大規模な消化管出血を引き起こす化合物。 時々、そのような出血は、考えられる合併症として心血管ショックをもたらしました. 患者が生き残った場合、腎臓の尿細管壊死または肝臓壊死が発生する可能性があります。

発がん作用。 クロムの製造および使用における労働者の肺がんの発生率の増加VI 化合物は、フランス、ドイツ、イタリア、日本、ノルウェー、米国、英国から多数の研究で報告されています。 亜鉛とカルシウムのクロム酸塩は、最も強力な発がん性クロム酸塩の XNUMX つであるだけでなく、最も強力なヒト発がん物質の XNUMX つでもあるようです。 クロム酸鉛や三酸化クロムの煙にさらされた被験者の間でも、肺がんの発生率が高いことが報告されています。 Crへの重度の暴露VI コホート研究と症例報告の両方で報告されているように、化合物は、最初の曝露から 15 年以上経過した曝露労働者に非常に高い肺がんの発生率をもたらしました。

このように、クロム酸亜鉛の製造およびクロム鉱石からの単クロム酸塩および重クロム酸塩の製造に従事する労働者の肺がんの発生率の増加は、Cr への作業関連の重度の暴露の長期的な影響であることが十分に確立されています。VI 化合物。 コホート研究のいくつかは、曝露されたコホート間の曝露レベルの測定値を報告しています。 また、少数の研究では、Cr 合金鋼の溶接から発生する煙霧にさらされると、これらの溶接作業者の肺がんの発生率が上昇する可能性があることが示されています。

確実に確立された「安全な」暴露レベルはありません。 しかし、Cr 間の関連に関する報告のほとんどはVI 呼吸器官の暴露と癌および暴露レベルは、50 mg Cr を超える空気レベルを報告します。VI/m3 空気。

クロム酸塩への暴露に起因する肺がんの症状、徴候、経過、X 線像、診断方法、および予後は、他の原因による肺がんの場合とまったく変わりません。 腫瘍はしばしば気管支樹の周辺に発生することがわかっています。 腫瘍はすべての組織型である可能性がありますが、腫瘍の大部分は未分化燕麦細胞腫瘍のようです。 水溶性、酸可溶性、水不溶性のクロムは、クロム酸塩労働者の肺組織にさまざまな量で含まれています。

しっかりと確立されたわけではありませんが、いくつかの研究では、クロム酸塩への曝露が鼻腔や消化管のがんのリスクを高める可能性があることが示されています. 消化管の過剰ながんを示す研究は、1930 年代の症例報告、または今日一般的に遭遇するよりも高いレベルでの暴露を反映したコホート研究です。

安全衛生対策

技術面では、クロムへの曝露を回避できるかどうかは、適切な排気換気や六価クロムを含む粉塵やミストの抑制など、プロセスの適切な設計に依存します。 組み込みの制御手段も必要であり、プロセス オペレーターまたは保守スタッフによるアクションを最小限に抑える必要があります。

可能であれば、湿式洗浄法を使用する必要があります。 他のサイトでは、唯一許容される代替手段は掃除機です。 液体または固体のこぼれは、空中の粉塵として飛散するのを防ぐために除去する必要があります。 作業環境中のクロム含有粉塵および煙霧の濃度は、好ましくは、個別およびエリアサンプリングによって定期的に測定する必要があります。 いずれかの方法で許容できない濃度レベルが見つかった場合は、粉塵または煙の発生源を特定して管理する必要があります。 非危険レベルを超える状況では、できれば 99 μm サイズの粒子を保持する効率が 0.5% を超える防塵マスクを着用する必要があります。 . 管理者は、この種の作業を開始する前に、ほこりの堆積物やその他の表面汚染物質を洗い流すか吸引して確実に除去する必要があります。 オーバーオールを毎日洗濯することで、皮膚の汚染を防ぐことができます。 すべての個人用保護具 (PPE) の修理と交換と同様に、手と目の保護が一般的に推奨されます。

Cr が存在するプロセスにおける労働者の医学的監視VI 遭遇する可能性のある化合物には、両方の Cr の毒性および発がん性に関する教育を含める必要があります。VI およびCr3 化合物、および化合物のXNUMXつのグループ間の違いについて。 被ばくの危険性の性質とそれに伴うさまざまな疾患(肺がんなど)のリスクについては、入社時および雇用中の定期的な間隔で説明する必要があります。 高い水準の個人衛生を遵守する必要性を強調する必要があります。

クロムへの暴露による悪影響はすべて回避できます。 皮膚のクロム潰瘍は、接触源を排除し、皮膚への損傷を防ぐことによって防ぐことができます. 皮膚の切り傷や擦り傷は、たとえわずかであっても、すぐにきれいにし、10% ナトリウム EDTA 軟膏で治療する必要があります。 頻繁に更新される不浸透性包帯の使用と合わせて、これにより、発生する可能性のある潰瘍の迅速な治癒が促進されます。 EDTA は Cr をキレートしませんが、VI 室温での化合物、それはCrを減らしますVI Crへ3 急速に、過剰な EDTA は Cr をキレート化します。3. Cr の直接的な刺激作用と腐食作用の両方VI 化合物とタンパク質/Cr の形成3 したがって、複合体が防止されます。 Crの誤飲後VI アスコルビン酸をすぐに飲み込むと、Cr が急速に減少する可能性があるVI.

クロメートによる一次刺激の予防・抑制には、接触後の皮膚の入念な洗浄と、摩擦や発汗を避けるケアが重要です。 以前は、曝露前に 10% の EDTA ナトリウムを含む軟膏が定期的に鼻中隔に塗布されていました。 この予防処置は、中隔を無傷に保つのに役立ちます。 鼻の痛みと初期の潰瘍も、この軟膏を定期的に塗布することで治療され、穿孔することなく治癒することができました.

調査結果によると、労働者は高濃度の Cr にさらされています。VI 尿中のクロムの排泄を監視することにより、正常に監視できます。 ただし、この結果は皮膚アレルギーの危険性とは関係ありません。 今日の時点で、Cr の潜伏期間が非常に長いため、VIに関連する肺がんの場合、尿中 Cr レベルに基づくがんの危険性については、ほとんど何も言えません。

 

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内容

金属:化学的性質と毒性に関する参考文献

有害物質疾病登録局 (ATSDR)。 1995. 環境医学の事例研究: 鉛の毒性。 アトランタ: ATSDR.

ブリーフ、RS、JW ブランチャード、RA スカラ、および JH ブラッカー。 1971. 石油産業における金属カルボニル。 Arch Environ Health 23:373–384。

国際がん研究機関 (IARC)。 1990. クロム、ニッケルおよび溶接。 リヨン: IARC.

国立労働安全衛生研究所 (NIOSH)。 1994. 化学的危険に関する NIOSH ポケット ガイド。 DHHS (NIOSH) 発行番号 94-116。 オハイオ州シンシナティ: NIOSH.

Rendall、REG、JI Phillips、KAレントン。 1994. 金属アーク プロセスからの微粒子ニッケルへの暴露後の死亡。 Ann Occup Hyg 38:921–930.

サンダーマン、FW、ジュニア、A オスカーソン。 1991年。ニッケル。 環境中の金属とその化合物、ドイツ、ヴァインハイムの E Merian 編集: VCH Verlag。

サンダーマン、FW、ジュニア、A アイティオ、LO モーガン、T ノーセス。 1986年。ニッケルの生物学的モニタリング。 Tox Ind Health 2:17–78.

国連危険物輸送専門家委員会。 1995. 危険物の輸送に関する勧告、第 9 版。 ニューヨーク:国連。