出現と用途

最も重要なバナジウム (V) 鉱石は、ペルーで発見されたパトライト (硫化バナジウム) と、南アフリカで発見されたデスクロイザイト (バナジン酸鉛亜鉛) です。 バナジナイト、ロスコエライト、カルノタイトなどの他の鉱石には、経済的な抽出に十分な量のバナジウムが含まれています。 原油には少量のバナジウムが含まれる場合があり、石油燃焼炉からの煙道ガス堆積物には五酸化バナジウムが 50% 以上含まれる場合があります。 フェロバナジウムからのスラグは、金属の別の供給源です。 人間がバナジウムに暴露する最も重要な原因の XNUMX つは、燃料油を燃やすときに放出される酸化バナジウムです。

通常、少量のバナジウムは人体、特に脂肪組織と血液に含まれています。

生産されたバナジウムのより多くの量が フェロバナジウム、最も重要な直接使用は高速度鋼と工具鋼製造です。 バナジウムを 0.05 ～ 5% 添加すると、鋼から吸蔵された酸素と窒素が除去され、引張強度が向上し、最終合金の弾性率と防錆性が向上します。 過去に、バナジウム化合物は医学の治療薬として使用されてきました。 バナジウム-ガリウム合金は、高磁場の生成に関して興味深い特性を示しています。

特定のバナジウム化合物は、産業界での用途が限られています。 硫酸バナジウム (VSO₄・7H₂O) と 四塩化バナジウム (VCL₄) は、染色業界で媒染剤として使用されます。 ケイ酸バナジウム 触媒として使用されます。 二酸化バナジウム （VO₂）と 三酸化バナジウム (V₂O₃）は冶金で採用されています。 ただし、労働衛生上の危険性の観点から最も重要な化合物は次のとおりです。 五酸化バナジウム (V₂O₅）と メタバナジン酸アンモニウム （NH₄VO₃).

五酸化バナジウムはパトライトから得られます。 それは長い間、硫酸、フタル酸、マレイン酸などの製造に関わる多くの酸化プロセスで使用される重要な工業用触媒でした. 写真の現像液として、また繊維産業では染色剤として使用されます。 五酸化バナジウムは、セラミック着色材料にも使用されます。

メタバナジン酸アンモニウムは、五酸化バナジウムと同様に触媒として使用されます。 分析化学の試薬であり、写真業界の現像剤です。 メタバナジン酸アンモニウムは、繊維産業の染色や印刷にも使用されています。

危険

経験上、酸化バナジウム、特に五酸化およびその誘導体であるメタバナジン酸アンモニウムは、ヒトに有害な影響を与えることが示されています。 五酸化バナジウムへのばく露は、産業の次の時点で発生する可能性があります。 五酸化バナジウムが触媒として使用されている設備の修理中。 発電所、船舶などの石油燃焼炉の煙道の清掃中。 石油製品中のバナジウム化合物の存在は特に重要であり、石油火力発電所の環境における大気汚染の可能性があるため、公衆衛生当局や労働衛生関係者から注目されています。

バナジウム化合物を吸入すると、重度の毒性作用を引き起こす可能性があります。 影響の深刻度は、バナジウム化合物の大気中濃度と暴露期間によって異なります。 短時間 (例えば 1 時間) の曝露でも健康障害が発生することがあり、初期症状は大量の流涙、結膜の灼熱感、漿液性または出血性鼻炎、喉の痛み、咳、気管支炎、痰および胸痛です。

重度の暴露は、致命的な結果を伴う肺炎を引き起こす可能性があります。 ただし、1 回の曝露の後、通常は 2 ～ XNUMX 週間以内に完全に回復します。 長期暴露は、肺気腫を伴うまたは伴わない慢性気管支炎を引き起こす可能性があります。 舌は緑がかった変色を示すことがあり、またバナジウム労働者のたばこの端は、化学的相互作用の結果として緑がかった色を示すことがあります.

実験動物における局所影響は、主に気道で観察されます。 全身への影響は、肝臓、腎臓、神経系、心血管系、および造血器官で観察されています。 代謝効果には、シスチンおよびコレステロールの生合成の干渉、リン脂質合成の抑制および刺激が含まれます。 より高い濃度は、セロトニンの酸化を阻害します。 さらに、バナデートはいくつかの酵素系を阻害することが示されています。 ヒトでは、バナジウム曝露の全身への影響については十分に文書化されていませんが、血清コレステロールの減少が実証されています。 作業環境では、バナジウムとその化合物は、主に生産およびボイラーの洗浄作業中に吸入によって人体に取り込まれます。 胃腸管からのバナジウムの吸収は悪く、1～2%を超えない。 摂取されたバナジウム化合物は大部分が糞便で排出されます。

石油火力発電所のボイラーから灰とクリンカーを定期的に除去する際に五酸化バナジウムに最近さらされた労働者の気管支反応のレベルを評価するために研究が行われた。 この研究は、バナジウムへの曝露が、気管支の症状が現れなくても気管支の反応性を高めることを示唆しています。

安全衛生対策

空気中の粒子状五酸化バナジウムの吸入を防ぐことが重要です。 触媒として使用するために、五酸化バナジウムは粉塵のない凝集またはペレットの形で製造できます。 ただし、工場内の振動により、時間の経過とともに一定の割合で粉塵が減少する可能性があります。 金属バナジウムの製造に関連するプロセス、およびメンテナンス作業中の使用済み触媒のふるい分けでは、プロセスの密閉と排気換気の提供によって粉塵の流出を防止する必要があります。 発電所や船舶のボイラー洗浄では、メンテナンス作業員がボイラーに入ってすすを取り除き、修理する必要がある場合があります。 これらの作業者は、フルフェイス マスクと目の保護具を備えた適切な呼吸保護具を着用する必要があります。 労働者が炉に入る必要性を減らすために、可能な限りオンロードクリーニングを改善する必要があります。 オフロード洗浄が不可欠であることが判明した場合は、物理的な侵入を必要としないウォーターランシングなどの方法を試す必要があります。

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