63. Metais: Propriedades Químicas e Toxicidade
Editor de Capítulo: Gunnar Nordberg
Conteúdo
PERFIL GERAL
AGRADECIMENTOS
alumínio
Antimônio
Arsênico
Bário
bismuto
Cádmio
crômio
Cobre
Ferro
Gálio
Germânio
Indium
Iridium
Conduzir
Magnésio
Manganês
Carbonilos metálicos (especialmente carbonilo de níquel)
Mercúrio
Molibdênio
Níquel
Nióbio
Ósmio
paládio
Platina
Rênio
Ródio
Rutênio
Selênio
Prata
Tântalo
Telúrio
tálio
Estanho
Titânio
Tungstênio
Vanádio
zinco
Zircônio e Háfnio
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Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
O ródio é um dos elementos mais raros da crosta terrestre (concentração média de 0.001 ppm). É encontrado em pequenas quantidades associado à platina nativa e alguns minérios de cobre-níquel. Ocorre nos minerais rodita, esperrilita e iridosmina (ou osmirídio).
O ródio é usado em placas eletrolíticas resistentes à corrosão para proteger talheres contra manchas e em espelhos de alta refletividade para holofotes e projetores. Também é útil para revestimento de instrumentos ópticos e para enrolamento de fornos. O ródio serve como um catalisador para várias reações de hidrogenação e oxidação. É usado para fiandeiras na produção de rayon e como ingrediente em decorações de ouro em vidro e porcelana.
O ródio é ligado com platina e paládio para fazer ligas muito duras para uso em bicos giratórios.
Riscos
Não houve dados experimentais significativos indicando problemas de saúde com ródio, suas ligas ou seus compostos em humanos. Embora a toxicidade não esteja estabelecida, é necessário manusear esses metais com cuidado. Foi relatada dermatite de contato em um trabalhador que preparou peças de metal para revestimento com ródio. Os autores argumentam que o pequeno número de casos relatados de sensibilização ao ródio pode refletir a raridade de uso e não a segurança desse metal. A Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH) recomendou um valor limite baixo para o ródio e seus sais solúveis, com base na analogia com a platina. A capacidade dos sais solúveis de ródio de originar manifestações alérgicas em humanos não foi completamente demonstrada.
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Ocorrência e Usos
O rutênio é encontrado nos minerais osmirídio e laurita, e em minérios de platina. É um elemento raro que compreende cerca de 0.001 ppm da crosta terrestre.
O rutênio é usado como substituto da platina em joias. É utilizado como endurecedor de pontas de canetas, relés de contato elétrico e filamentos elétricos. O rutênio também é usado em cores de cerâmica e em galvanoplastia. Atua como catalisador na síntese de hidrocarbonetos de cadeia longa. Além disso, o rutênio tem sido usado recentemente no tratamento de melanomas malignos uveais oculares.
O rutênio forma ligas úteis com platina, paládio, cobalto, níquel e tungstênio para melhor resistência ao desgaste. Vermelho de rutênio (ru3Cl6H42N4O2) ou oxicloreto de rutênio amonizado é usado como um reagente de microscopia para pectina, goma, tecidos animais e bactérias. O vermelho de rutênio é um agente inflamatório ocular.
Riscos
O tetróxido de rutênio é volátil e irritante para o trato respiratório.
Alguns complexos de galvanoplastia de rutênio podem irritar a pele e os olhos, mas falta documentação sobre isso. radioisótopos de rutênio, principalmente 103ru e 106Ru, ocorrem como produtos de fissão no ciclo do combustível nuclear. Uma vez que o rutênio pode se transformar em compostos voláteis (ele forma numerosos complexos de nitrogênio conforme observado acima), tem havido preocupação com sua absorção no meio ambiente. A importância do radiorutênio como um perigo potencial de radiação ainda é amplamente desconhecida.
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Ocorrência e Usos
O selênio (Se) é encontrado em rochas e solos em todo o mundo. Não há depósitos verdadeiros de selênio em nenhum lugar e não pode ser recuperado diretamente de forma econômica. Várias estimativas para o selênio na crosta terrestre variam de 0.03 a 0.8 ppm; as maiores concentrações conhecidas estão no enxofre nativo dos vulcões, que contém até 8,350 ppm. O selênio, no entanto, ocorre junto com o telúrio nos sedimentos e lamas deixados pelo refino eletrolítico do cobre. Os principais fornecedores mundiais são das indústrias de refino de cobre do Canadá, Estados Unidos e Zimbábue, onde as lamas contêm até 15% de selênio.
A fabricação de retificadores de selênio, que convertem corrente alternada em corrente contínua, responde por mais da metade da produção mundial de selênio. O selênio também é usado para descolorir vidro verde e para fazer vidro rubi. É um aditivo nas indústrias de borracha natural e sintética e um inseticida. O selênio é usado para formar ligas com aço inoxidável e cobre.
75Se é usado para a varredura radioativa do pâncreas e para xerografia fotostática e de raios-x. Óxido de selênio or dióxido de selênio (SeO2) é produzido pela queima de selênio em oxigênio, e é o composto de selênio mais utilizado na indústria. O óxido de selênio é empregado na fabricação de outros compostos de selênio e como reagente para alcalóides.
cloreto de selênio (2Cl2) é um líquido estável vermelho acastanhado escuro que hidrolisa em ar úmido para dar selênio, ácido selenioso e ácido clorídrico. Hexafluoreto de selênio (SeF6) é usado como um isolante elétrico gasoso.
Riscos
As formas elementares de selênio são provavelmente completamente inofensivas para os humanos; seus compostos, no entanto, são perigosos e sua ação se assemelha à dos compostos de enxofre. Os compostos de selênio podem ser absorvidos em quantidades tóxicas pelos pulmões, trato intestinal ou pele danificada. Muitos compostos de selênio causam queimaduras intensas na pele e nas membranas mucosas, e a exposição crônica da pele a pequenas concentrações de poeira de certos compostos pode produzir dermatite e paroníquia.
A inalação repentina de grandes quantidades de vapores de selênio, óxido de selênio ou seleneto de hidrogênio pode produzir edema pulmonar devido a efeitos irritantes locais nos alvéolos; esse edema pode demorar de 1 a 4 horas após a exposição. Exposição à atmosfera seleneto de hidrogênio concentrações de 5 mg/m3 é intolerável. No entanto, esta substância ocorre apenas em pequenas quantidades na indústria (por exemplo, devido à contaminação bacteriana de luvas contaminadas com selênio), embora haja relatos de exposição a altas concentrações após acidentes de laboratório.
Contato da pele com óxido de selênio ou oxicloreto de selênio pode causar queimaduras ou sensibilização ao selênio e seus compostos, especialmente o óxido de selênio. O oxicloreto de selênio destrói prontamente a pele em contato, causando queimaduras de terceiro grau, a menos que seja imediatamente removido com água. No entanto, as queimaduras de óxido de selênio raramente são graves e, se tratadas adequadamente, cicatrizam sem cicatriz.
A dermatite devido à exposição ao pó de óxido de selênio no ar geralmente começa nos pontos de contato do pó com o pulso ou pescoço e pode se estender para áreas contíguas dos braços, face e porções superiores do tronco. Geralmente consiste em pápulas discretas, vermelhas e pruriginosas que podem se tornar confluentes no pulso, onde o dióxido de selênio pode penetrar entre a luva e a manga do macacão. Paroníquia dolorosa também pode ser produzida. No entanto, é mais frequente ver casos de leitos ungueais latejantes e dolorosamente dolorosos, devido à penetração do dióxido de selênio sob a borda livre das unhas, em trabalhadores que manuseiam pó de dióxido de selênio ou resíduos de pó de fumaça de selênio vermelho sem usar luvas impermeáveis.
Salpicos de óxido de selênio entrar no olho pode causar conjuntivite se não for tratado imediatamente. As pessoas que trabalham em atmosferas contendo pó de dióxido de selênio podem desenvolver uma condição conhecida entre os trabalhadores como “olho rosado”, uma alergia rosa nas pálpebras, que frequentemente ficam inchadas. Geralmente também há conjuntivite da conjuntiva palpebral, mas raramente da conjuntiva bulbar.
O primeiro e mais característico sinal de absorção de selênio é um odor de alho no hálito. O odor é provavelmente causado pelo dimetil selênio, quase certamente produzido no fígado pela desintoxicação do selênio por metilação. Esse odor desaparecerá rapidamente se o trabalhador for removido da exposição, mas não há tratamento conhecido para ele. Uma indicação mais sutil e anterior do que o odor de alho é um gosto metálico na boca. É menos dramático e muitas vezes é ignorado pelos trabalhadores. Os outros efeitos sistêmicos são impossíveis de avaliar com precisão e não são específicos do selênio. Eles incluem palidez, lassidão, irritabilidade, sintomas gastrointestinais vagos e vertigem.
A possibilidade de dano hepático e baço em pessoas expostas a altos níveis de compostos de selênio merece maior atenção. Além disso, são necessários mais estudos com trabalhadores para examinar os possíveis efeitos protetores do selênio contra o câncer de pulmão.
Medidas de Segurança e Saúde
O óxido de selênio é o principal problema de selênio na indústria, pois é formado sempre que o selênio é fervido na presença de ar. Todas as fontes de óxido de selênio ou vapores devem ser equipadas com sistemas de ventilação de exaustão com uma velocidade de ar de pelo menos 30 m/min. Os trabalhadores devem receber proteção para as mãos, macacão, proteção para os olhos e rosto e máscaras de gaze. O equipamento de proteção respiratória com suprimento de ar é necessário nos casos em que uma boa extração não é possível, como na limpeza de dutos de ventilação. Fumar, comer e beber no local de trabalho deve ser proibido, e instalações sanitárias e de alimentação, incluindo chuveiros e vestiários, devem ser fornecidas em um ponto distante das áreas de exposição. Sempre que possível, as operações devem ser mecanizadas, automatizadas ou dotadas de controle remoto.
Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
A prata (Ag) é encontrada em todo o mundo, mas a maior parte é produzida no México, oeste dos Estados Unidos, Bolívia, Peru, Canadá e Austrália. Grande parte é obtida como subproduto de minérios argentíferos de chumbo, zinco e cobre, nos quais ocorre como sulfeto de prata, argentita (Ag2S). Também é recuperado durante o tratamento de minérios de ouro e é um constituinte essencial do telureto de ouro, calaverita ((AuAg)Te2).
Como a prata pura é muito mole para moedas, ornamentos, talheres, pratos e joias, a prata é endurecida por liga com cobre para todas essas aplicações. A prata é extremamente resistente ao ácido acético e, portanto, os tanques de prata são usados nas indústrias de ácido acético, vinagre, sidra e cerveja. A prata também é utilizada em barramentos e enrolamentos de usinas elétricas, em soldas de prata, amálgamas dentárias, baterias de alta capacidade, rolamentos de motores, louças de lei e em tintas cerâmicas. É empregado na brasagem de ligas e na prateação de contas de vidro.
A prata encontra uso na fabricação de formaldeído, acetaldeído e aldeídos superiores pela desidrogenação catalítica dos álcoois primários correspondentes. Em muitas instalações, o catalisador consiste em um leito raso de prata cristalina de pureza extremamente alta. Um uso importante da prata é na indústria fotográfica. É a reação única e instantânea dos haletos de prata na exposição à luz que torna o metal praticamente indispensável para filmes, chapas e papel para impressão fotográfica.
Nitrato de prata (AgNO3) é usado em fotografia, fabricação de espelhos, chapeamento de prata, tingimento, coloração de porcelana e marfim gravado. É um reagente importante na química analítica e um intermediário químico. O nitrato de prata é encontrado em tintas simpáticas e indeléveis. Também serve como inibidor de estática para tapetes e tecidos e como desinfetante de água. Para fins médicos, o nitrato de prata tem sido usado para a profilaxia de oftalmia neonatorum. Tem sido utilizado como antisséptico, adstringente e em uso veterinário para o tratamento de feridas e inflamações locais.
O nitrato de prata é um poderoso agente oxidante e um risco de incêndio, além de ser fortemente cáustico, corrosivo e venenoso. Na forma de pó ou sólido é perigoso para os olhos, causando queimaduras da conjuntiva, argiria e cegueira.
Óxido de prata (Ag2O) é usado na purificação de água potável, para polir e colorir o vidro amarelo na indústria vidreira e como catalisador. Na medicina veterinária, é usado como pomada ou solução para fins gerais germicidas e parasiticidas. O óxido de prata é um poderoso material oxidante e um risco de incêndio.
picrato de prata ((O2N)3C6H2OAg·H2O) é usado como antimicrobiano vaginal. Em medicina veterinária é utilizado contra vaginite granular em bovinos. É altamente explosivo e venenoso.
Riscos
A exposição à prata pode levar a uma condição benigna chamada “argiria”. Se o pó do metal ou seus sais for absorvido, a prata se precipita nos tecidos no estado metálico e não pode ser eliminada do corpo nesse estado. A redução ao estado metálico ocorre pela ação da luz nas partes expostas da pele e nas membranas mucosas visíveis, ou por meio de sulfeto de hidrogênio em outros tecidos. Os pós de prata são irritantes e podem levar à ulceração da pele e do septo nasal.
As ocupações que envolvem risco de argiria podem ser divididas em dois grupos:
É improvável que ocorra argiria generalizada em concentrações de prata respirável no ar de 0.01 mg/m3 ou em doses cumulativas orais inferiores a 3.8 g. As pessoas afetadas pela argiria generalizada são freqüentemente chamadas de “homens azuis” por seus colegas de trabalho. A face, a testa, o pescoço, as mãos e os antebraços desenvolvem uma cor cinza-escura escura, de distribuição uniforme e variando em profundidade conforme o grau de exposição. Cicatrizes pálidas de até 6 mm de diâmetro podem ser encontradas no rosto, mãos e antebraços devido aos efeitos cáusticos do nitrato de prata. As unhas são de uma cor marrom-chocolate profunda. A mucosa bucal é cinza-ardósia ou azulada. Pigmentação muito leve pode ser detectada nas partes cobertas da pele. As unhas dos pés podem apresentar uma ligeira descoloração azulada. Em uma condição chamada argirose conjuntiva, a cor da conjuntiva varia de um cinza claro a um marrom profundo, sendo a porção palpebral inferior particularmente afetada. A borda posterior da pálpebra inferior, a carúncula e a prega semilunar são profundamente pigmentadas e podem ser quase pretas. O exame por meio da lâmpada de fenda revela uma delicada rede de pigmentação cinza fraca na lâmina elástica posterior (membrana de Descemet) da córnea, conhecida como argyrosis corneae. Em casos de longa duração, argyrolentis também é encontrado.
Quando as pessoas trabalham com prata metálica, pequenas partículas podem penetrar acidentalmente na superfície da pele exposta, dando origem a pequenas lesões pigmentadas por um processo equivalente à tatuagem. Isso pode ocorrer em ocupações envolvendo lima, perfuração, martelamento, torneamento, gravação, polimento, forjamento, soldagem e fundição de prata. A mão esquerda do ourives é mais afetada do que a direita, e a pigmentação ocorre no local das lesões dos instrumentos. Muitos instrumentos, como ferramentas de gravação, limas, cinzéis e brocas, são afiados e pontiagudos e podem produzir feridas na pele. A serra perfurante, um instrumento semelhante a uma serra de traste, pode quebrar e cair na mão do trabalhador. Se a lima escorregar, a mão do trabalhador pode ferir-se na peça de prata; este é especialmente o caso das pontas dos garfos. Um trabalhador que passa fio de prata por um orifício em um prato de prata pode ficar com lascas de prata em seus dedos. Os pontos pigmentados variam de pequenas manchas a áreas de 2 mm ou mais de diâmetro. Eles podem ser lineares ou arredondados e em vários tons de cinza ou azul. As marcas de tatuagem permanecem por toda a vida e não podem ser removidas. O uso de luvas costuma ser impraticável.
Medidas de Segurança e Saúde
Além das medidas de engenharia necessárias para manter as concentrações de fumaça e poeira de prata no ar tão baixas quanto possível e, em qualquer caso, abaixo dos limites de exposição, foram recomendadas precauções médicas para prevenir a argiria. Estes incluem, em particular, o exame médico periódico do olho, porque a descoloração da membrana de Descemet é um sinal precoce da doença. O monitoramento biológico parece ser possível através da excreção fecal de prata. Não existe um tratamento eficaz reconhecido para a argiria. A condição parece se estabilizar quando a exposição à prata é descontinuada. Alguma melhora clínica foi alcançada pelo uso de agentes quelantes e injeção intradérmica de tiossulfato de sódio ou ferrocianeto de potássio. A exposição ao sol deve ser evitada para evitar mais descoloração da pele.
As principais incompatibilidades da prata com acetileno, amônia, peróxido de hidrogênio, etilenoimina e vários ácidos orgânicos devem ser consideradas para evitar riscos de incêndio e explosão.
Os compostos de prata mais instáveis, como acetileto de prata, compostos de amônio de prata, azida de prata, clorato de prata, fulminato de prata e picrato de prata, devem ser mantidos em locais frescos e bem ventilados, protegidos de choque, vibração e contaminação por materiais orgânicos ou outros facilmente materiais oxidáveis e longe da luz.
Ao trabalhar com nitrato de prata, a proteção individual deve incluir o uso de roupas de proteção para evitar o contato com a pele, bem como óculos de segurança química para proteção dos olhos onde pode ocorrer derramamento. Respiradores devem estar disponíveis em locais de trabalho nos quais o controle de engenharia não pode manter um ambiente aceitável.
Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
O tântalo (Ta) é obtido dos minérios tantalita e columbita, que são óxidos mistos de ferro, manganês, nióbio e tântalo. Embora sejam considerados elementos raros, a crosta terrestre contém cerca de 0.003% de nióbio e tântalo juntos, que são quimicamente semelhantes e geralmente ocorrem em combinação.
O principal uso do tântalo é na produção de capacitores elétricos. O pó de tântalo é compactado, sinterizado e submetido à oxidação anódica. O filme de óxido na superfície serve como isolante e, ao introduzir uma solução eletrolítica, obtém-se um capacitor de alto desempenho. Estruturalmente, o tântalo é usado onde seu alto ponto de fusão, alta densidade e resistência a ácidos são vantajosos. O metal é amplamente empregado na indústria química. O tântalo também tem sido usado em retificadores para sinais ferroviários, em cirurgia para fio de sutura e para reparo ósseo, em tubos de vácuo, fornos, ferramentas de corte, aparelhos protéticos, fiandeiras de fibra e em utensílios de laboratório.
Carboneto de tântalo é usado como abrasivo. Óxido de tântalo encontra aplicação na fabricação de vidros especiais com alto índice de refração para lentes de câmeras.
Riscos
O pó de tântalo metálico apresenta risco de incêndio e explosão, embora não seja tão grave quanto o de outros metais (zircônio, titânio e assim por diante). O trabalho do metal de tântalo apresenta riscos de queimaduras, choque elétrico e lesões oculares e traumáticas. Os processos de refino envolvem produtos químicos tóxicos e perigosos, como fluoreto de hidrogênio, sódio e solventes orgânicos.
Toxicidade. A toxicidade sistêmica do óxido de tântalo, assim como a do tântalo metálico, é baixa, o que provavelmente se deve à sua baixa solubilidade. No entanto, representa um perigo para a pele, olhos e vias respiratórias. Em ligas com outros metais, como cobalto, tungstênio e nióbio, atribui-se ao tântalo um papel etiológico na pneumoconiose de metal duro e em afecções cutâneas causadas por poeira de metal duro. Verificou-se que o hidróxido de tântalo não era altamente tóxico para embriões de galinha, e o óxido não era tóxico para ratos por injeção intraperitoneal. Cloreto de tântalo, no entanto, tinha um LD50 de 38 mg/kg (como Ta) enquanto o sal complexo K2TaF7 era cerca de um quarto tão tóxico.
Medidas de Segurança e Saúde
Na maioria das operações, a ventilação geral pode manter a concentração do pó de tântalo e seus compostos abaixo do valor limite. Chamas abertas, arcos e faíscas devem ser evitados em áreas onde o pó de tântalo é manuseado. Se os trabalhadores forem regularmente expostos a concentrações de poeira que se aproximam do nível limite, exames médicos periódicos, com ênfase na função pulmonar, são aconselháveis. Para operações envolvendo fluoretos de tântalo, bem como fluoreto de hidrogênio, devem ser observadas as precauções aplicáveis a esses compostos.
brometo de tântalo (TaBr5), cloreto de tântalo (TaCl5) e fluoreto de tântalo (TaF5) devem ser mantidos em frascos hermeticamente fechados, claramente rotulados e armazenados em local fresco e ventilado, longe de compostos afetados por ácidos ou vapores ácidos. O pessoal envolvido deve ser alertado sobre os riscos.
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O telúrio (Te) é um elemento pesado com as propriedades físicas e o brilho prateado de um metal, mas com as propriedades químicas de um não-metal, como o enxofre ou o arsênico. Sabe-se que o telúrio existe em duas formas alotrópicas - a forma cristalina hexagonal (isomorfa com selênio cinza) e um pó amorfo. Quimicamente, assemelha-se ao selênio e ao enxofre. Mancha ligeiramente no ar, mas no estado fundido queima para dar os vapores brancos de dióxido de telúrio, que é pouco solúvel em água.
Ocorrência e Usos
A geoquímica do telúrio é mal conhecida; é provavelmente 50 a 80 vezes mais raro que o selênio na litosfera. É, como o selênio, um subproduto da indústria de refino de cobre. Os limos anódicos contêm até 4% de telúrio.
O telúrio é usado para melhorar a usinabilidade do cobre de “corte livre” e de certos aços. O elemento é um poderoso estabilizador de carboneto em ferros fundidos e é usado para aumentar a profundidade de resfriamento em peças fundidas. Adições de telúrio melhoram a resistência à fluência do estanho. A principal utilização do telúrio é, no entanto, na vulcanização da borracha, pois reduz o tempo de cura e confere à borracha maior resistência ao calor e à abrasão. Em quantidades muito menores, o telúrio é usado em esmaltes de cerâmica e como aditivo ao selênio em retificadores de metal. Telúrio atua como um catalisador em alguns processos químicos. É encontrado em explosivos, antioxidantes e em vidros transmissores de infravermelho. O vapor de telúrio é usado em “lâmpadas diurnas” e ácido graxo radioiodado telúrio (TPDA) tem sido usado para varredura miocárdica.
Riscos
Casos de envenenamento industrial agudo ocorreram como resultado da absorção de vapores metálicos de telúrio pelos pulmões.
Um estudo de trabalhadores de fundição que jogavam pelotas de telúrio com as mãos em ferro fundido com a emanação de vapores brancos densos mostrou que pessoas expostas a concentrações de telúrio de 0.01 a 0.74 mg/m3 apresentaram níveis urinários de telúrio mais elevados (0.01 a 0.06 mg/l) do que trabalhadores expostos a concentrações de 0.00 a 0.05 mg/m3 (concentrações urinárias de 0.00 a 0.03 mg/l). O sinal mais comum de exposição foi odor de alho no hálito (84% dos casos) e gosto metálico na boca (30% dos casos). Os trabalhadores queixavam-se de sonolência à tarde e falta de apetite, mas não ocorria supressão do suor; os resultados dos exames de sangue e do sistema nervoso central foram normais. Um trabalhador ainda apresentava hálito de alho e telúrio na urina após 51 dias de afastamento do trabalho.
Em trabalhadores de laboratório que foram expostos a vapores de liga de telúrio-cobre (cinquenta/cinquenta) por 10 minutos, não houve sintomas imediatos, mas os efeitos do hálito fétido foram pronunciados. Uma vez que o telúrio forma um óxido pouco solúvel sem reação ácida, não há perigo para a pele ou para os pulmões devido à poeira ou vapores de telúrio. O elemento é absorvido pelo trato gastrointestinal e pulmões e excretado na respiração, fezes e urina.
Dióxido de telúrio (TeO2), telureto de hidrogênio (H2Te) e telurito de potássio (K2TeO3) são importantes para a saúde industrial. Como o telúrio forma seu óxido acima de 450 ºC e o dióxido formado é quase insolúvel em água e fluidos corporais, o telúrio parece ser menos perigoso industrialmente do que o selênio.
O telureto de hidrogênio é um gás que se decompõe lentamente em seus elementos. Tem cheiro e toxicidade semelhantes ao seleneto de hidrogênio e é 4.5 vezes mais pesado que o ar. Houve relatos de que o telureto de hidrogênio causa irritação no trato respiratório.
Um caso único é relatado em um químico que foi internado no hospital após inalar acidentalmente o gás hexafluoreto de telúrio enquanto trabalhava na produção dos ésteres de telúrio. Estrias de pigmentação preto-azulada abaixo da superfície da pele foram vistas nas teias de seus dedos e, em menor grau, em seu rosto e pescoço. As fotografias mostram muito claramente este raro exemplo de verdadeira absorção da pele por um éster de telúrio, que foi reduzido a telúrio elementar negro durante sua passagem pela pele.
Os animais expostos ao telúrio desenvolveram efeitos no sistema nervoso central e nos glóbulos vermelhos.
Medidas de Segurança e Saúde
Onde o telúrio está sendo adicionado ao ferro fundido, chumbo ou cobre, ou sendo vaporizado em uma superfície sob vácuo, um sistema de exaustão deve ser instalado com uma velocidade mínima do ar de 30 m/min para controlar a emissão de vapor. O telúrio deve ser preferencialmente usado na forma de pastilhas para fins de liga. Determinações atmosféricas de rotina devem ser feitas para garantir que a concentração seja mantida abaixo dos níveis recomendados. Onde nenhuma concentração permissível específica é dada para telureto de hidrogênio; entretanto, considera-se aconselhável adotar o mesmo nível do seleneto de hidrogênio.
Higiene escrupulosa deve ser observada em processos de telúrio. Os trabalhadores devem usar jalecos brancos, proteção para as mãos e máscara de gaze simples para proteção respiratória ao manusear o pó. Instalações sanitárias adequadas devem ser fornecidas. Os processos não devem exigir moagem manual e devem ser usadas estações mecânicas de moagem bem ventiladas.
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Ocorrência e Usos
O tálio (Tl) está amplamente distribuído na crosta terrestre em concentrações muito baixas; também é encontrado como substância acompanhante de outros metais pesados em piritas e misturas, e nos nódulos de manganês no fundo do oceano.
O tálio é usado na fabricação de sais de tálio, ligas de mercúrio, vidros de baixo ponto de fusão, células fotoelétricas, lâmpadas e eletrônicos. É usado em uma liga com mercúrio em termômetros de vidro de baixo alcance e em alguns interruptores. Também tem sido usado na pesquisa de semicondutores e em imagens do miocárdio. O tálio é um catalisador na síntese orgânica.
Compostos de tálio são usados em espectrômetros infravermelhos, cristais e outros sistemas ópticos. Eles são úteis para colorir vidro. Embora muitos sais de tálio tenham sido preparados, poucos são de importância comercial.
hidróxido de tálio (TlOH), ou hidróxido de tálio, é produzido pela dissolução do óxido de tálio em água ou pelo tratamento de sulfato de tálio com solução de hidróxido de bário. Pode ser usado na preparação de óxido de tálio, sulfato de tálio ou carbonato de tálio.
sulfato de tálio (Tl2SO4), ou sulfato de tálio, é produzido pela dissolução do tálio em ácido sulfúrico concentrado a quente ou pela neutralização do hidróxido de tálio com ácido sulfúrico diluído, seguido de cristalização. Devido à sua notável eficácia na destruição de vermes, particularmente ratos e camundongos, o sulfato de tálio é um dos sais de tálio mais importantes. No entanto, alguns países da Europa Ocidental e os Estados Unidos proibiram o uso de tálio, alegando que é desaconselhável que tal substância tóxica seja facilmente obtida. Em outros países, após o desenvolvimento de resistência à varfarina em ratos, o uso de sulfato de tálio aumentou. O sulfato de tálio também é usado na pesquisa de semicondutores, sistemas ópticos e em células fotoelétricas.
Riscos
O tálio é um sensibilizador da pele e um veneno cumulativo que é tóxico por ingestão, inalação ou absorção pela pele. A exposição ocupacional pode ocorrer durante a extração do metal de minérios contendo tálio. A inalação de tálio resultou do manuseio de pós de combustão e pós de torrefação de piritas. A exposição também pode ocorrer durante a fabricação e uso de exterminadores de vermes de sal de tálio, fabricação de lentes contendo tálio e separação de diamantes industriais. A ação tóxica do tálio e seus sais está bem documentada a partir de relatos de casos de envenenamento agudo não ocupacional (não raro fatal) e de casos de uso suicida e homicida.
O envenenamento ocupacional por tálio é normalmente o resultado de uma exposição moderada e prolongada, e os sintomas geralmente são muito menos marcantes do que os observados na intoxicação aguda acidental, suicida ou homicida. O curso geralmente é normal e caracterizado por sintomas subjetivos como astenia, irritabilidade, dores nas pernas, alguns distúrbios do sistema nervoso. Sintomas objetivos de polineurite podem não ser demonstráveis por algum tempo. Os achados neurológicos iniciais incluem alterações nos reflexos tendinosos provocados superficialmente e uma pronunciada fraqueza e queda na velocidade dos reflexos pupilares.
A história ocupacional da vítima geralmente fornece a primeira pista para o diagnóstico de envenenamento por tálio, pois pode decorrer um tempo considerável antes que os sintomas iniciais bastante vagos sejam substituídos pela polineurite seguida de perda de cabelo. Onde ocorre perda maciça de cabelo, a probabilidade de envenenamento por tálio é prontamente suspeitada. Entretanto, nas intoxicações ocupacionais, em que a exposição costuma ser moderada, mas prolongada, a perda de cabelo pode ser um sintoma tardio e muitas vezes perceptível apenas após o aparecimento da polineurite; em casos de envenenamento leve, pode não ocorrer.
Os dois principais critérios para o diagnóstico de intoxicação ocupacional por tálio são:
Concentrações de Tl na urina acima de 500 µg/l têm sido associadas a envenenamento clínico. Em concentrações de 5 a 500 µg/l, a magnitude do risco e a gravidade dos efeitos adversos em humanos são incertas.
Experimentos de longo prazo com tálio radioativo mostraram excreção acentuada de tálio na urina e nas fezes. Na autópsia, as maiores concentrações de tálio são encontradas nos rins, mas concentrações moderadas também podem estar presentes no fígado, outros órgãos internos, músculos e ossos. É surpreendente que, embora os principais sinais e sintomas de envenenamento por tálio se originem no sistema nervoso central, apenas concentrações muito baixas de tálio são retidas lá. Isso pode ser devido à extrema sensibilidade a quantidades muito pequenas de tálio atuando nas enzimas, nas substâncias de transmissão ou diretamente nas células cerebrais.
Medidas de Segurança e Saúde
A medida mais eficaz contra os perigos associados ao fabrico e utilização deste grupo de substâncias extremamente tóxicas é a substituição por um material menos nocivo. Esta medida deve ser adotada sempre que possível. Quando o tálio ou seus compostos devem ser usados, as precauções de segurança mais rigorosas devem ser tomadas para garantir que a concentração no ar do local de trabalho seja mantida abaixo dos limites permitidos e que o contato com a pele seja evitado. A inalação contínua de tais concentrações de tálio durante dias normais de trabalho de 8 horas pode fazer com que o nível de urina exceda os níveis permitidos acima.
As pessoas envolvidas no trabalho com tálio e seus compostos devem usar equipamentos de proteção individual, e o equipamento de proteção respiratória é essencial quando houver a possibilidade de inalação perigosa de poeira no ar. Um conjunto completo de roupas de trabalho é essencial; essas roupas devem ser lavadas regularmente e mantidas em acomodações separadas daquelas empregadas para roupas comuns. Lavatórios e chuveiros devem ser fornecidos e a higiene pessoal escrupulosa deve ser incentivada. Os locais de trabalho devem ser mantidos escrupulosamente limpos, sendo proibido comer, beber ou fumar no local de trabalho.
Gunnar Nordberg
O estanho tem sido usado através dos tempos até os tempos industriais modernos porque é maleável e facilmente moldado em temperaturas normais, e se mistura facilmente com outros metais para formar ligas. Uma de suas características marcantes é a resistência aos ácidos e às influências atmosféricas.
Ocorrência e Usos
Embora os depósitos de estanho estejam amplamente distribuídos por todo o mundo, até o século XVIII o suprimento mundial de estanho provinha principalmente da Inglaterra, Saxônia e Boêmia. Hoje, com exceção de alguns depósitos na Nigéria, China, Congo e Austrália, as principais fontes são encontradas no Sudeste Asiático e na Bolívia.
De minerais contendo estanho, cassiterita (SnO2) ou estanho é da maior importância comercial. Está presente em veios intimamente conectados com granito ou rochas eruptivas ácidas, mas cinco sextos da produção total do mundo são derivados de depósitos aluviais secundários resultantes da desintegração dos depósitos primários. Na Bolívia, minérios sulfetados, como estanita (Cu2FeSnS2) e tealita (PbZnSnS2) são de importância comercial.
O estanho metálico é utilizado para metais do tipo Babbitt e para tubos dobráveis nas indústrias farmacêutica e cosmética. Devido à sua resistência à corrosão, o estanho é usado como revestimento protetor para outros metais. Folha de flandres é uma chapa de ferro ou aço que foi espessamente revestida com estanho por imersão em um banho fundido desse metal. É usado principalmente para fazer utensílios domésticos e para utensílios em indústrias de conservas de alimentos e bebidas. Muitas vezes é usado para fins de decoração. Terneplaca é uma chapa de ferro ou aço revestida com uma liga de chumbo-estanho contendo 85% de chumbo e 15% de estanho. É usado principalmente para fazer telhas. Espéculo é uma liga de estanho-cobre contendo 33 a 50% de estanho, que pode ser polida com alto grau de reflexão. É usado como revestimento aplicado por deposição eletrolítica para dar brilho a prataria e artigos semelhantes, e para fazer espelhos de telescópios. Um banho de estanho fundido também é usado na produção de vidro para janelas.
Uma propriedade importante do estanho é sua capacidade de formar ligas com outros metais, e tem vários usos nesse campo. Uma liga de estanho-chumbo conhecida como solda macia é amplamente utilizado para unir outros metais e ligas nas indústrias hidráulica, automobilística, elétrica e outras, e como enchimento no acabamento de carrocerias de automóveis. O estanho é um constituinte de um grande número de ligas não ferrosas, incluindo bronze fosforoso, latão leve, bronze de alta resistência, bronze de manganês, ligas de fundição sob pressão, metais de rolamento, metal tipo e estanho. A liga de estanho-nióbio é supercondutora e é usada na fabricação de poderosos eletroímãs.
Cloreto estânico (SnCl4), ou cloreto de estanho, é preparado aquecendo estanho em pó com cloreto de mercúrio ou passando uma corrente de cloro sobre estanho fundido. É usado como agente desidratante em sínteses orgânicas, estabilizador de plásticos e intermediário químico para outros compostos de estanho. O cloreto estanico é encontrado em corantes e perfumes na indústria de sabões. Também é empregado em cerâmica para produzir revestimentos resistentes à abrasão ou refletores de luz. É usado para o branqueamento de açúcar e para o tratamento de superfície de vidro e outros materiais não condutores. O pentahidrato deste sal é utilizado como mordente. Também é usado no tratamento de seda com a finalidade de dar peso ao tecido.
Cloreto de estanho di-hidratado (SnCl2· 2H2O), ou sal de estanho, é produzido pela dissolução do estanho metálico em ácido clorídrico e evaporação até o início da cristalização. É usado em tinturarias como mordente. Também serve como agente redutor na fabricação de vidro, cerâmica e tintas.
O uso de organoestanho (alquil e arilo) aumentou muito nos últimos anos. Compostos dissubstituídos e, em menor grau, compostos monossubstituídos, são usados como estabilizadores e catalisadores na indústria de plásticos. Os compostos trissubstituídos são usados como biocidas e os tetrassubstitutos são intermediários na produção de outros derivados. Tricloreto de butilestanho ou triclorobutilestanho; dicloreto de dibutilestanho, ou diclorodibutilestanho; trimetilestanho; cloreto de trietilestanho; cloreto de trifenilestanho, ou TPTC; tetraisobutilestanho, ou tetraisobutilestanano estão entre os mais importantes.
Riscos
Na ausência de precauções, danos mecânicos podem ser causados por máquinas e equipamentos pesados e potentes usados nas operações de dragagem e lavagem. Riscos graves de queimadura estão presentes nos processos de fundição quando o metal fundido e as escórias quentes são manipulados.
No estágio final de melhoramento do concentrado de cassiterita e durante a torrefação do minério de sulfeto, o dióxido de enxofre é liberado. O dióxido de enxofre e o sulfeto estanoso constituem um perigo quando o estanho bruto fundido é separado do resto da carga durante o refino. Este trabalho é feito em um ambiente muito quente e pode ocorrer exaustão pelo calor. O ruído em uma draga causado pela descarga das caçambas de dragagem para a estação de lavagem primária pode causar danos à audição dos trabalhadores.
Vários estudos relatam os perigos associados à exposição ao radônio, produtos de decomposição do radônio e sílica em minas de estanho. Embora a maioria das operações associadas à extração e tratamento de minério de estanho sejam processos úmidos, poeira de estanho e vapores de óxido podem escapar durante o ensacamento do concentrado, nas salas de minério e durante as operações de fundição (misturadora e vazamento do forno), bem como durante a limpeza periódica dos filtros de mangas usados para remover o material particulado do gás de combustão do forno de fundição antes de liberá-lo para a atmosfera. A inalação de pó de óxido de estanho sem sílica leva a uma pneumoconiose nodular benigna sem incapacidade pulmonar. O quadro radiológico é semelhante à baritose. Esta pneumoconiose benigna tem sido chamada estanose.
O pó de estanho é um irritante moderado para os olhos e vias respiratórias; é combustível e reage violentamente com oxidantes, ácidos fortes, enxofre em pó e alguns agentes extintores como pó de bicarbonato e dióxido de carbono.
O estanho ingerido em pequenas quantidades (mg) não é tóxico (daí o uso generalizado de folha-de-flandres na indústria de conservas de alimentos). Os resultados de experimentos com animais indicam que a dose letal por injeção intravenosa é de cerca de 100 mg/kg de peso corporal e que a ingestão de quantidades consideráveis de estanho em pó pode causar vômitos, mas não lesões permanentes. Parece que os humanos podem tolerar uma ingestão diária de 800 a 1,000 mg sem efeitos nocivos. A absorção do estanho metálico ou de seus sais inorgânicos pelo trato alimentar parece ser pequena.
Várias ligas de estanho são prejudiciais à saúde (especialmente em altas temperaturas) devido às características nocivas dos metais com os quais podem ser ligadas (por exemplo, chumbo, zinco, manganês).
Os compostos organoestânicos são, em geral, fortes irritantes, tendo sido observada conjuntivite aguda em decorrência de respingos oculares, mesmo quando seguidos de lavagem imediata; opacidades da córnea também foram relatadas. O contato prolongado da pele com roupas umedecidas com vapor, ou derramamento direto sobre a pele, tem sido responsável por queimaduras locais agudas, dermatite eritematoide difusa subaguda com prurido e alguma erupção pustulosa nas áreas cobertas de pelos. A irritação das vias aéreas e do tecido pulmonar pode levar ao edema pulmonar; o trato gastrointestinal também pode estar envolvido, e reações inflamatórias do ducto biliar foram observadas, principalmente com os compostos dialquilados. Os compostos organoestânicos podem prejudicar o fígado e os rins; eles podem deprimir a resposta imune e ter atividade hemolítica. Em animais experimentais, eles foram, em alguns casos, considerados responsáveis pela redução da fertilidade.
Compostos tri- e tetraalquil, em particular cloreto de trietilestanho, causam encefalopatia e edema cerebral, com efeitos clínicos de depressão, convulsões, paralisia flácida e retenção urinária, como observado no uso terapêutico após administração oral.
Medidas de Segurança e Saúde
Sempre que possível, substitutos mais seguros devem ser usados no lugar dos compostos de alquil estanho. Quando for necessário confeccioná-los e utilizá-los, deve-se fazer o maior uso possível de sistemas fechados e de ventilação de exaustão. O controle de engenharia deve garantir que os limites de exposição não sejam excedidos. Deve-se usar equipamento de proteção pessoal e, em circunstâncias apropriadas, proteção respiratória. Chuveiros de emergência devem ser instalados nos locais de trabalho para permitir que os trabalhadores se lavem imediatamente após os respingos.
A vigilância médica deve centrar-se nos olhos, pele e radiografias do tórax na exposição a compostos inorgânicos de estanho, e nos olhos, pele, sistema nervoso central, função hepática e renal e sangue na exposição a compostos orgânicos de estanho. O mercaprol foi relatado como útil no tratamento de intoxicações por dialquilestanho. Os esteróides têm sido sugeridos para o tratamento do envenenamento por trietilestanho; no entanto, apenas a descompressão cirúrgica parece ter valor na encefalopatia e edema cerebral provocado por compostos de tri e tetraalquil estanho.
Levando em consideração o fato de que a maioria das minas de estanho estão localizadas em países em desenvolvimento, deve-se também prestar atenção aos fatores climáticos e outros que influenciam a saúde, o bem-estar e a capacidade produtiva dos trabalhadores. Onde as minas estiverem geograficamente isoladas, devem ser providenciadas boas moradias para todo o pessoal. Os padrões nutricionais devem ser melhorados pela educação em saúde, e os trabalhadores devem receber alimentos adequados e bons cuidados médicos.
Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
O titânio (Ti) está contido em muitos minerais, mas apenas alguns deles são de importância industrial. Estes incluem ilmenita (FeTiO3), que contém 52.65% de Ti e 47.4% de FeO; rutilo (TiO2), com misturas de óxido ferroso; perovskita (CaTiO3), que contém 58.7% de TiO2 e 41.3% CaO; e esfena, ou titanita, (CaOTiO2·SiO2), que contém 38.8% de TiO2. Alguns minerais heterogêneos, como loparita, pirocloro e rejeitos de bauxita e processamento de minério de cobre também podem ser fontes de titânio.
O titânio é usado como metal puro, em ligas e na forma de vários compostos. A maior parte do titânio é necessária na indústria siderúrgica, na construção naval, na construção de aeronaves e foguetes e na fabricação de fábricas de produtos químicos. O titânio é usado como superfície protetora em misturadores na indústria de celulose e papel. Também é encontrado em aparelhos cirúrgicos. O titânio tem sido empregado na fabricação de eletrodos, filamentos de lâmpadas, tintas, corantes e varetas de solda. O pó de titânio é usado em pirotecnia e em engenharia de vácuo. O titânio também é usado na odontologia e na cirurgia de implantes ou próteses.
Carboneto de titânio e nitreto de titânio são usados na metalurgia do pó. Titanato de bário é usado para fazer capacitores pesados. Dióxido de titânio é utilizado como pigmento branco em tintas, revestimentos de pisos, estofados, eletrônicos, adesivos, telhados, plásticos e em cosméticos. Também é útil como componente de esmaltes e esmaltes de porcelana, como agente de encolhimento para fibras de vidro e como agente de remoção de brilho para fibras sintéticas. Tetracloreto de titânio atua como intermediário na produção de titânio metálico e pigmentos de titânio e como catalisador na indústria química.
Riscos
A formação de dióxido de titânio (TiO2) e pó concentrado, pó de briquete de piche resultante da trituração, mistura e carga de matérias-primas a granel e calor radiante de fornos de coque são riscos na produção de titânio. Pode haver cloro, tetracloreto de titânio (TiCl4) vapores e seus produtos de pirólise no ar das plantas de cloração e retificação, provenientes de vazamentos ou corrosão de equipamentos. Óxido de magnésio pode estar presente no ar da área de redução. A poeira de titânio fica no ar quando a esponja de titânio é eliminada, esmagada, separada e ensacada. A exposição ao calor e à radiação infravermelha ocorre na área do forno a arco (até 3 a 5 cal/cm2 por minuto).
A manutenção e reparação das instalações de cloração e retificação, que inclui a desmontagem e limpeza dos equipamentos e tubagens, criam condições de trabalho particularmente adversas: elevadas concentrações de TiCl4 vapores e produtos de hidrólise (HCl, Ti(OH)4), que são altamente tóxicos e irritantes. Os trabalhadores dessas fábricas geralmente sofrem de doenças das vias aéreas superiores e bronquite aguda ou crônica. TiCl Líquido4 respingado na pele causa irritação e queimaduras. Mesmo contato muito curto da conjuntiva com TiCl4 leva a conjuntivite supurativa e ceratite, que podem resultar em opacidades da córnea. Experimentos com animais mostraram que poeira de titânio metálico, concentrados de titânio, dióxido de titânio e carboneto de titânio são levemente tóxicos. Embora o dióxido de titânio não seja fibrogênico em animais, parece aumentar a fibrogenicidade do quartzo quando administrado em exposição combinada. A exposição prolongada à poeira contendo titânio pode resultar em formas leves de doença pulmonar crônica (fibrose). Existem evidências radiológicas de que os trabalhadores que manusearam TiO2 por longos períodos desenvolvem alterações pulmonares semelhantes às observadas nas formas leves de silicose. Em um trabalhador que trabalhou em contato com dióxido de titânio por vários anos e morreu de câncer no cérebro, os pulmões apresentaram acúmulos de TiO2 e alterações análogas à antracose. Exames médicos de trabalhadores da metalurgia do pó em vários países revelaram casos de pneumonite crônica devido a poeira mista, incluindo carboneto de titânio. O grau dessa doença variou de acordo com as condições de trabalho, tempo de exposição à poeira e fatores individuais.
Trabalhadores que foram expostos cronicamente ao pó de titânio e dióxido de titânio apresentam alta incidência de bronquite crônica (endobronquite e peribronquite). Os estágios iniciais da doença são caracterizados por respiração pulmonar e capacidade ventilatória prejudicadas e pela alcalinidade sanguínea reduzida. Os traçados eletrocardiográficos desses trabalhadores de titânio revelaram alterações cardíacas características de doença pulmonar com hipertrofia da aurícula direita. Um número considerável desses casos apresentava hipóxia miocárdica de vários graus, condutividade atrioventricular e intraventricular inibidas e bradicardia.
A poeira metálica de titânio transportada pelo ar é explosiva.
Outros perigos na produção de titânio são as exposições ao monóxido de carbono nos fornos de coque e arco, e queimaduras.
Medidas de Segurança e Saúde
Controlar a poeira durante a britagem do minério, umedecendo o material a ser processado (até 6 a 8% de umidade) e adotando um processo contínuo, que permite que os equipamentos sejam encerrados com dispositivos de exaustão em todos os pontos onde a poeira pode se formar; o ar carregado de poeira exaurido deve ser filtrado e a poeira coletada deve ser reciclada. Sistemas de exaustão de poeira devem ser fornecidos nas estações de desativação; trituradores, separadores e ensacadores na fábrica de esponjas de titânio. O corte com martelos de demolição pneumáticos deve ser substituído por usinagem em fresadoras especiais ou tornos.
Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
O tungstênio (W) nunca ocorre livre na natureza e é encontrado apenas em alguns minerais como tungstato de cálcio, ferro ou manganês. Dos conhecidos minerais portadores de tungstênio, a scheelita (CaWO4), volframita ((Fe,Mn)WO4), hubnerita (MnWO) e ferberita (FeWO4) são comercialmente importantes. Reservas mundiais totais de trióxido de tungstênio (SO3 ) são estimados em cerca de 175,000,000 t. Esses minerais de tungstênio são extraídos principalmente de trabalhos subterrâneos, mas também são aplicadas operações a céu aberto e métodos mais primitivos. O teor de tungstênio do minério extraído é geralmente de 0.5 a 2.0%. As impurezas mais comuns são minerais de ganga, como quartzo e calcita, e minerais metálicos de cobre, bismuto, estanho e molibdênio.
O tungstênio é um componente de metais duros. É usado para aumentar a dureza, tenacidade, elasticidade e resistência à tração do aço. É usado na produção de aços de tungstênio para automóveis e ferramentas de corte de alta velocidade. O tungstênio também é usado em lâmpadas, tubos de vácuo, contatos elétricos, tubos de raios X e tubos de luz fluorescente. Serve como retardador de chama na indústria têxtil.
Carboneto de tungstênio (WC) substituiu o diamante em grandes matrizes de trefilação e perfuratrizes devido à sua extrema dureza. Compostos de tungstênio também são usados em lasers, corantes, tintas e fritas de cerâmica. Algumas ligas de tungstênio são usadas nas indústrias nuclear e espacial para bicos de motores de foguetes e para proteção de escudos para naves espaciais.
Riscos
Pouco se sabe sobre a toxicidade do tungstênio. o LD50 of tungstato de sódio para ratos de 66 dias de idade foi entre 223 e 255 mg/kg e mostrou efeito pós-prandial e idade significativos. Dos três compostos de tungstênio, o tungstato de sódio é o mais tóxico, óxido de tungstênio é intermediário e paratungstato de amônio é menos tóxico. A alimentação de 2.5 e 10% da dieta como metal de tungstênio durante um período de 70 dias demonstrou não ter efeito marcante sobre o crescimento de ratos machos, medido em termos de ganho de peso, embora tenha causado uma redução de 15% no ganho de peso de ratas em relação ao controle.
A exposição industrial está relacionada principalmente a substâncias associadas à produção e usos de tungstênio, suas ligas e compostos, e não ao próprio tungstênio. Nos processos de mineração e moagem, os principais perigos parecem ser a exposição a poeira contendo quartzo, ruído, sulfeto de hidrogênio, dióxido de enxofre e produtos químicos como cianeto de sódio e hidróxido de sódio. A exposição pode estar associada a outros metais do minério, como o níquel.
Metal duro é a mistura de carboneto de tungstênio e cobalto, à qual podem ser adicionadas pequenas quantidades de outros metais. Na indústria de corte de ferramentas, os trabalhadores podem ser expostos a poeira de carboneto de tungstênio, fumaça e poeira de cobalto e carbonetos de níquel, titânio e tântalo. Após a exposição ocupacional ao pó de carboneto de tungstênio por inalação, foram relatados casos de pneumoconiose ou fibrose pulmonar, mas é geralmente aceito que esta “doença do metal duro” é mais provável de ser causada pelo cobalto com o qual o carboneto de tungstênio é fundido. Onde a usinagem e retificação de ferramentas de carboneto de tungstênio são executadas, os trabalhadores de metal duro podem estar em risco de desenvolver doença pulmonar obstrutiva intersticial, um sério risco associado a concentrações elevadas de cobalto no ar. Os efeitos dos metais duros nos pulmões são discutidos em outra parte deste enciclopédia.
Carbonila de tungstênio é um risco de incêndio moderado quando exposto a chamas. Quando aquecido até a decomposição, emite monóxido de carbono. A incidência de acidentes e doenças em minas e usinas de tungstênio não está bem documentada. No entanto, pelos escassos dados disponíveis, pode-se dizer que é inferior ao das minas de carvão.
Ocorrência e Usos
Os minérios de vanádio (V) mais importantes são a patronita (sulfeto de vanádio), encontrada no Peru, e a descloizita (vanadato de chumbo-zinco), encontrada na África do Sul. Outros minérios, como vanadinita, roscoelita e carnotita, contêm vanádio em quantidades suficientes para extração econômica. O petróleo bruto pode conter pequenas quantidades de vanádio, e os depósitos de gases de combustão de fornos a óleo podem conter mais de 50% de pentóxido de vanádio. Escórias de ferrovanádio são outra fonte do metal. Uma das fontes mais importantes de exposição humana ao vanádio são os óxidos de vanádio liberados durante a queima de óleos combustíveis.
Normalmente, pequenas quantidades de vanádio são encontradas no corpo humano, principalmente no tecido adiposo e no sangue.
A maior quantidade de vanádio produzido é utilizada em ferrovanádio, cujo uso direto mais importante é na fabricação de aço rápido e aço para ferramentas. A adição de 0.05 a 5% de vanádio remove o oxigênio e o nitrogênio ocluídos do aço, aumenta a resistência à tração e melhora o módulo de elasticidade e a resistência à ferrugem da liga final. No passado, compostos de vanádio foram usados como agentes terapêuticos na medicina. A liga de vanádio-gálio tem mostrado propriedades interessantes para produção de altos campos magnéticos.
Certos compostos de vanádio têm uso limitado na indústria. sulfato de vanádio (VSO4· 7H2O) e tetracloreto de vanádio (VCl4) são utilizados como mordentes na indústria de tinturaria. Silicatos de vanádio são usados como catalisadores. dióxido de vanádio (VO2) e trióxido de vanádio (V2O3) são empregados na metalurgia. No entanto, os compostos mais significativos em termos de riscos industriais para a saúde são pentóxido de vanádio (V2O5) e metavanadato de amônio (NH4VO3).
O pentóxido de vanádio é obtido da patronita. Durante muito tempo, foi um importante catalisador industrial usado em vários processos de oxidação, como os envolvidos na fabricação de ácido sulfúrico, ácido ftálico, ácido maleico e assim por diante. Atua como revelador fotográfico e como agente de tingimento na indústria têxtil. O pentóxido de vanádio também é usado em materiais de coloração de cerâmica.
O metavanadato de amônio é empregado como catalisador da mesma forma que o pentóxido de vanádio. É um reagente em química analítica e um revelador na indústria fotográfica. O metavanadato de amônio também é usado em tingimento e impressão na indústria têxtil.
Riscos
A experiência tem mostrado que os óxidos de vanádio e, em particular, o pentóxido e seu derivado metavanadato de amônio causam efeitos nocivos em humanos. A exposição ao pentóxido de vanádio é possível nos seguintes pontos da indústria: quando o pentóxido de vanádio é usado na forma de partículas na produção de vanádio metálico; durante a reparação de instalações onde se utiliza pentóxido de vanádio como catalisador; e durante a limpeza de chaminés de fornalhas a óleo em usinas elétricas, navios e assim por diante. A presença de compostos de vanádio em produtos petrolíferos é de particular importância e, devido à possibilidade de poluição do ar no ambiente de usinas termoelétricas, recebe atenção das autoridades de saúde pública, bem como daqueles que se preocupam com a saúde industrial.
A inalação de compostos de vanádio pode produzir efeitos tóxicos graves. A gravidade dos efeitos depende da concentração atmosférica dos compostos de vanádio e da duração da exposição. Podem ocorrer danos à saúde mesmo após uma breve exposição (por exemplo, 1 hora), e os sintomas iniciais são lacrimejamento abundante, sensação de queimação na conjuntiva, rinite serosa ou hemorrágica, dor de garganta, tosse, bronquite, expectoração e dor no peito.
A exposição severa pode resultar em pneumonia com desfecho fatal; no entanto, após uma exposição única, a recuperação completa geralmente ocorre dentro de 1 a 2 semanas; exposição prolongada pode produzir bronquite crônica com ou sem enfisema. A língua pode apresentar uma coloração esverdeada e também as pontas dos cigarros dos trabalhadores vanádios podem apresentar uma coloração esverdeada, resultante de interações químicas.
Os efeitos locais em animais experimentais são observados principalmente no trato respiratório. Efeitos sistêmicos foram observados no fígado, rins, sistema nervoso, sistema cardiovascular e órgãos formadores de sangue. Os efeitos metabólicos incluem interferência na biossíntese de cistina e colesterol, depressão e estimulação da síntese de fosfolipídios. Concentrações mais altas produziram inibição da oxidação da serotonina. Além disso, o vanadato demonstrou inibir vários sistemas enzimáticos. Em humanos, os efeitos sistêmicos da exposição ao vanádio são menos bem documentados, mas a redução do colesterol sérico foi demonstrada. No ambiente de trabalho, o vanádio e seus compostos são absorvidos pelo corpo humano por inalação, principalmente durante as operações de produção e limpeza de caldeiras. A absorção de vanádio pelo trato gastrointestinal é pobre, não ultrapassando 1 a 2%; compostos de vanádio ingeridos são amplamente eliminados com as fezes.
Um estudo foi realizado para avaliar o nível de responsividade brônquica entre trabalhadores recentemente expostos ao pentóxido de vanádio durante a remoção periódica de cinzas e clínquer de caldeiras de uma usina termelétrica a óleo. Este estudo sugere que a exposição ao vanádio aumenta a responsividade brônquica mesmo sem o aparecimento de sintomas brônquicos.
Medidas de Segurança e Saúde
É importante prevenir a inalação de partículas de pentóxido de vanádio no ar. Para uso como catalisador, o pentóxido de vanádio pode ser produzido na forma aglomerada ou peletizada isenta de poeira; no entanto, a vibração na planta pode, com o tempo, reduzir uma certa proporção a poeira. Nos processos associados ao fabrico de vanádio metálico, e no peneiramento do catalisador usado durante as operações de manutenção, a fuga de poeiras deve ser evitada pelo enclausuramento do processo e pela disponibilização de ventilação de exaustão. Na limpeza de caldeiras em centrais elétricas e em navios, os trabalhadores de manutenção podem ter que entrar nas caldeiras para remover a fuligem e fazer reparos. Esses trabalhadores devem usar equipamento de proteção respiratória adequado com máscara facial completa e proteção para os olhos. Sempre que possível, a limpeza em carga deve ser melhorada para reduzir a necessidade de trabalhadores entrarem nos fornos; onde a limpeza sem carga for essencial, métodos como o lançamento de água, que não requerem entrada física, devem ser tentados.
Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
O zinco (Zn) é amplamente distribuído na natureza em quantidades que chegam a aproximadamente 0.02% da crosta terrestre. É encontrado na natureza como sulfeto (esfalerita), carbonato, óxido ou silicato (calamina) em combinação com muitos minerais. A esfalerita, principal mineral de zinco e fonte de pelo menos 90% do zinco metálico, contém ferro e cádmio como impurezas. É quase sempre acompanhado de galena, o sulfeto de chumbo, e ocasionalmente é encontrado em associação com minérios contendo cobre ou outros sulfetos de metais básicos.
Quando exposto ao ar, o zinco fica coberto por uma película tenaz de óxido que protege o metal de oxidação posterior. Essa resistência à corrosão atmosférica forma a base para um dos usos mais comuns do metal, a proteção de estruturas de aço por galvanização. A capacidade do zinco de proteger os metais ferrosos contra a corrosão é reforçada pela ação eletrolítica. Atua como ânodo em relação ao ferro e outros metais estruturais, exceto alumínio e magnésio, sendo assim preferencialmente atacado por agentes corrosivos. Esta propriedade é usada em muitas outras aplicações importantes do zinco - por exemplo, no uso de placas de zinco como ânodos para proteção catódica de cascos de navios, tanques subterrâneos e assim por diante. O zinco metálico é fundido sob pressão para componentes na indústria automobilística, na indústria de equipamentos elétricos e nas indústrias de máquinas-ferramentas leves, ferragens, brinquedos e produtos de fantasia. É enrolado em folhas em laminadores para a fabricação de telhados, calafetagem, caixas para baterias secas, placas de impressão e assim por diante. O zinco também é ligado com cobre, níquel, alumínio e magnésio. Quando é ligado ao cobre, forma os importantes grupos de ligas conhecidas como latões.
Óxido de zinco (ZnO), ou branco de zinco (flores de zinco) é produzido pela oxidação do zinco puro vaporizado ou pela torrefação do minério de óxido de zinco. É usado como pigmento em tintas, lacas e vernizes, bem como carga para plásticos e borracha. O óxido de zinco é encontrado em cosméticos, cimentos de presa rápida e em produtos farmacêuticos. É útil na fabricação de vidro, pneus de automóveis, fósforos, cola branca e tintas de impressão. O óxido de zinco também é usado como semicondutor na indústria eletrônica.
Cromato de zinco (ZnCrO4), ou amarelo de zinco, é produzido pela ação do ácido crômico sobre suspensões de óxido de zinco, ou sobre hidróxido de zinco. É usado em pigmentos, tintas, vernizes e lacas e na fabricação de linóleo. Cromato de zinco atua como um inibidor de corrosão para metais e laminados epóxi.
Cianeto de zinco (Zn(CN)2) é produzido pela precipitação de uma solução de sulfato ou cloreto de zinco com cianeto de potássio. É usado para revestimento de metais e para extração de ouro. O cianeto de zinco atua como reagente químico e como pesticida. Sulfato de zinco (ZnSO4· 7H2O), ou vitríolo branco, é produzido pela torrefação da mistura de zinco ou pela ação do ácido sulfúrico sobre o zinco ou óxido de zinco. É usado como adstringente, conservante para peles e madeira, alvejante para papel, adjuvante de pesticida e fungicida. O sulfato de zinco também serve como um agente à prova de fogo e como um depressor na flotação de espuma. É utilizado no tratamento de água e na tinturaria e estampagem de tecidos. sulfeto de zinco é usado como pigmento para tintas, oleados, linóleo, couro, tintas, lacas e cosméticos. Fosforeto de zinco (Zn3P2) é produzido pela passagem de fosfina através de uma solução de sulfato de zinco. É usado principalmente como um raticida.
Cloreto de zinco (ZnCl2), ou manteiga de zinco, tem inúmeras aplicações na indústria têxtil, incluindo tingimento, estampagem, engomagem e pesagem de tecidos. É um componente de cimento para metais, dentifrícios e fluxos de solda. É usado sozinho ou com fenol e outros anti-sépticos para preservar dormentes ferroviários. Cloreto de zinco é útil para gravação de vidro e para a fabricação de asfalto. É um agente vulcanizante para borracha, um retardador de chama para madeira e um inibidor de corrosão no tratamento de água.
Riscos
O zinco é um nutriente essencial. É um constituinte de metaloenzimas, que desempenham um papel importante no metabolismo do ácido nucléico e na síntese de proteínas. O zinco não é armazenado no corpo, e uma ingestão diária mínima de zinco é recomendada por especialistas em nutrição. A absorção de zinco ocorre mais prontamente a partir de fontes de proteína animal do que de produtos vegetais. O conteúdo de fitato das plantas se liga ao zinco, tornando-o indisponível para absorção. Estados de deficiência de zinco foram relatados em países onde os cereais são a principal fonte de proteína consumida pela população. Algumas das manifestações clínicas reconhecidas da deficiência crônica de zinco em humanos são retardo de crescimento, hipogonadismo em homens, alterações na pele, falta de apetite, letargia mental e retardo na cicatrização de feridas.
Em geral, os sais de zinco são adstringentes, higroscópicos, corrosivos e antissépticos. Sua ação precipitante sobre as proteínas forma a base de seus efeitos adstringentes e antissépticos, e são absorvidos com relativa facilidade pela pele. O limite de sabor para sais de zinco é de aproximadamente 15 ppm; a água contendo 30 ppm de sais de zinco solúveis tem aparência leitosa e sabor metálico quando a concentração atinge 40 ppm. Os sais de zinco são irritantes para o trato gastrointestinal e as concentrações eméticas de sais de zinco na água variam de 675 a 2,280 ppm.
A solubilidade do zinco em soluções levemente ácidas, na presença de ferro, levou à ingestão acidental de grandes quantidades de sais de zinco quando alimentos ácidos, como sucos de frutas, foram preparados em recipientes de ferro galvanizado gastos. Febre, náuseas, vômitos, cólicas estomacais e diarreia ocorreram em 20 minutos a 10 horas após a ingestão.
Vários sais de zinco podem entrar no corpo por inalação, através da pele ou por ingestão e causar intoxicação. Descobriu-se que o cloreto de zinco causa úlceras na pele. Vários compostos de zinco apresentam riscos de incêndio e explosão. A fabricação eletrolítica de zinco pode produzir névoas contendo ácido sulfúrico e sulfato de zinco que podem irritar os sistemas respiratório ou digestivo e levar à erosão dentária. Processos metalúrgicos envolvendo zinco podem levar a exposição a arsênico, cádmio, manganês, chumbo e possivelmente cromo e prata, com seus perigos associados. Como o arsênico está frequentemente presente no zinco, ele pode ser uma fonte de exposição ao gás arsênico altamente tóxico sempre que o zinco for dissolvido em ácidos ou álcalis.
Na metalurgia e fabricação de zinco, soldagem e corte de metal galvanizado ou revestido de zinco, ou fusão e fundição de latão ou bronze, o perigo encontrado com mais frequência do zinco e seus compostos é a exposição a vapores de óxido de zinco, que causam febre de fumaça de metal. Os sintomas da febre da fumaça do metal incluem ataques de calafrios, febre irregular, sudorese profusa, náusea, sede, dor de cabeça, dores nos membros e sensação de exaustão. Os ataques são de curta duração (a maioria dos casos está a caminho da recuperação completa dentro de 24 horas após o início dos sintomas) e a tolerância parece ser adquirida. Um aumento significativo na protoporfirina eritrocitária livre foi relatado em operações de embalagem de óxido de zinco.
Os vapores de cloreto de zinco são irritantes para os olhos e membranas mucosas. Em um acidente envolvendo geradores de fumaça, 70 pessoas expostas experimentaram vários graus de irritação nos olhos, nariz, garganta e pulmões. Das 10 mortes, algumas morreram em poucas horas com edema pulmonar e outras morreram mais tarde de broncopneumonia. Em outra ocasião, dois bombeiros foram expostos a vapores de cloreto de zinco de um gerador de fumaça durante uma demonstração de combate a incêndios, um brevemente, o outro por vários minutos. O primeiro se recuperou rapidamente, enquanto o segundo morreu após 18 dias, por insuficiência respiratória. Houve um rápido aumento de temperatura e inflamação acentuada do trato respiratório superior logo após a exposição. Infiltrações pulmonares difusas foram observadas na radiografia de tórax, e a autópsia revelou proliferação fibroblástica ativa e cor pulmonale.
Em um experimento projetado principalmente para avaliar a carcinogênese, grupos de 24 camundongos receberam 1,250 a 5,000 ppm de sulfato de zinco na água potável por um ano. Além da anemia severa em animais que receberam 5,000 ppm, não houve efeitos adversos do zinco. A incidência do tumor não foi significativamente diferente daquela observada nos controles.
O fosforeto de zinco, que é utilizado como raticida, é tóxico para os seres humanos quer seja ingerido, inalado ou injetado e, juntamente com o cloreto de zinco, é o mais perigoso dos sais de zinco; essas duas substâncias foram responsáveis pelas únicas mortes definitivamente devidas ao envenenamento por zinco.
Efeitos de pele. Foi relatado que o cromato de zinco em tintas primárias usadas por construtores de carrocerias, funileiros e fabricantes de armários de aço causa ulceração nasal e dermatite em trabalhadores expostos. O cloreto de zinco tem ação cáustica, podendo ocasionar ulcerações nos dedos, mãos e antebraços de quem manuseia madeira impregnada com ele ou o utiliza como fundente em soldas. Foi relatado que o pó de óxido de zinco pode bloquear os dutos das glândulas sebáceas e dar origem a um eczema papular e pustuloso em humanos que contêm esse composto.
Medidas de Segurança e Saúde
Incêndio e Explosão. O pó de zinco finamente dividido e outros compostos de zinco podem apresentar riscos de incêndio e explosão se armazenados em locais úmidos, fontes de combustão espontânea. Resíduos de reações de redução podem inflamar materiais combustíveis. Nitrato de amônio e zinco, bromato de zinco, clorato de zinco, etil zinco, nitrato de zinco, permanganato de zinco e picrato de zinco são todos perigosos riscos de incêndio e explosão. Além disso, o zinco etílico se inflamará espontaneamente em contato com o ar. Deve, portanto, ser armazenado em local fresco, seco e bem ventilado, longe de riscos agudos de incêndio, chamas abertas e agentes oxidantes fortes.
Em todos os casos em que o zinco é aquecido a ponto de produzir fumaça, é muito importante garantir ventilação adequada. A proteção individual é mais bem assegurada pela educação do trabalhador sobre a febre dos vapores metálicos e pelo fornecimento de ventilação local exaustora ou, em algumas situações, pelo uso de capuz ou máscara de suprimento de ar.
Mesmo assim, os trabalhadores expostos a vapores de cloreto de zinco devem usar equipamentos de proteção individual, incluindo roupas de proteção, proteção química para os olhos e rosto e equipamento de proteção respiratória adequado. A exposição a vapores de cloreto de zinco deve ser tratada por irrigação abundante das áreas expostas.
Gunnar Nordberg
Ocorrência e Usos
Estima-se que o zircônio (Zr) constitua cerca de 0.017% da litosfera. Por causa de sua atividade química muito alta em temperaturas apenas ligeiramente acima da temperatura atmosférica normal, o elemento ocorre apenas em estados combinados. Os minérios mais comuns são o zircão (ZrO2) e badeleíta (ZrSiO4). O zircônio é encontrado em todos os tecidos animais.
O háfnio (Hf) é encontrado associado ao zircônio em todas as suas ocorrências terrestres. A quantidade de háfnio varia, mas é em média cerca de 2% do total de zircônio mais háfnio. Em apenas um minério, pobre em ambos os elementos, o háfnio foi encontrado em maior quantidade que o zircônio. Evidências espectrográficas indicam que a distribuição também é de cerca de 2% de háfnio no total de zircônio mais háfnio no universo. Esses dois elementos são mais idênticos em suas propriedades químicas do que qualquer outro par na tabela periódica. A semelhança é tão grande que ainda não foram encontradas diferenças qualitativas que permitissem sua separação. Por esta razão, pode-se supor que a maior parte do zircônio que foi usado, e com base no qual os efeitos fisiológicos foram relatados, continha 0.5 a 2% de háfnio.
O zircão tem sido valorizado desde os primeiros tempos como uma pedra preciosa, uma vez que ocorre muito comumente em grandes monocristais; no entanto, a maioria dos depósitos comercialmente úteis de minério de zircônio estão nas areias da praia ou em outros lugares onde os minerais de zircônio relativamente pesados e quimicamente inertes foram depositados, enquanto as porções mais leves das rochas em que ocorreram foram desintegradas e lavadas pela ação de água. Depósitos substanciais dessas areias de praia são conhecidos na Índia, Malásia, Austrália e Estados Unidos. A baddeleyita em depósitos comercialmente úteis foi observada pela primeira vez no Brasil e, desde então, foi encontrada em vários outros locais, incluindo Suécia, Índia e Itália. Alguns minérios de zircônio também foram extraídos comercialmente em Madagascar, Nigéria, Senegal e África do Sul.
O zircônio é usado como areia de fundição, abrasivo e como componente de composições refratárias de zircônio e zircônia para cadinhos de laboratório. É encontrado em composições cerâmicas onde atua como opacificante em vidrados e esmaltes. Tijolos de zircônia e zircônia são usados como revestimento de fornos de vidro. As formas de zircônia também são usadas como matrizes para extrusão de metais ferrosos e não ferrosos e como revestimentos de bicos para vazamento de metais, particularmente para lingotamento contínuo.
Mais de 90% do metal de zircônio é hoje usado na geração de energia nuclear porque o zircônio tem uma seção transversal de baixa absorção para nêutrons e uma alta resistência à corrosão dentro de reatores atômicos, desde que seja livre de háfnio. O zircônio também é usado na fabricação de ferro fundido, aço e aparelhos cirúrgicos. É empregado em lâmpadas de arco, pirotecnia, em fluxos especiais de soldagem e como pigmento em plásticos.
O metal de zircônio em pó é usado como um “recipiente” em tubos termiônicos para absorver os últimos vestígios de gás após o bombeamento e desgaseificação dos elementos do tubo. Em forma de fita fina ou lã, o metal também é utilizado como filtro em flashes fotográficos. O metal maciço é usado puro ou em forma de liga para o revestimento de vasos de reação. Também é usado como revestimento para bombas e sistemas de tubulação para processos químicos. Uma excelente liga supercondutora de zircônio e columbio foi usada em um ímã com um campo de 6.7 T.
Carboneto de zircônio e diboreto de zircônio são compostos metálicos duros e refratários que têm sido usados em ferramentas de corte para metais. O diboreto também tem sido usado como revestimento de termopar em fornos de soleira aberta, fornecendo termopares de vida muito longa. Tetracloreto de zircônio é usado em síntese orgânica e em repelentes de água para têxteis. Também é útil como agente de bronzeamento.
Háfnio metálico tem sido usado como revestimento de tântalo para peças de motores de foguetes que devem operar em condições erosivas de alta temperatura. Por causa de sua alta seção transversal de nêutrons térmicos, também é usado como material de haste de controle para reatores nucleares. Além disso, o háfnio é usado na fabricação de eletrodos e filamentos de lâmpadas.
Riscos
É impreciso afirmar que os compostos de zircônio são fisiologicamente inertes, mas a tolerância da maioria dos organismos ao zircônio parece ser grande em comparação com a tolerância para a maioria dos metais pesados. Sais de zircônio têm sido usados no tratamento de envenenamento por plutônio para deslocar o plutônio (e ítrio) de sua deposição no esqueleto e para prevenir a deposição quando o tratamento foi iniciado precocemente. No decorrer deste estudo, foi determinado que a dieta de ratos pode conter até 20% de zircônia por períodos comparativamente longos sem efeitos nocivos, e que o LD intravenoso50 de citrato de sódio e zircônio para ratos é de cerca de 171 mg/kg de peso corporal. Outros investigadores encontraram um DL intraperitoneal50 de 0.67 g/kg para lactato de zircônio e 0.42 g/kg para zirconato de bário em ratos e 51 mg/kg de lactato de zircônio sódico em camundongos.
Os compostos de zircônio têm sido recomendados e usados para o tratamento tópico da dermatite Rhus (hera venenosa) e para desodorantes corporais. Alguns compostos que têm sido usados são a zircônia hidratada carbonatada, a zircônia hidratada e o lactato de zircônio sódico. Houve vários relatos da produção de condições granulomatosas persistentes da pele como resultado dessas aplicações.
De interesse mais direto em relação às exposições ocupacionais é o efeito da inalação de compostos de zircônio, e isso tem sido investigado menos extensivamente do que as outras vias de administração. Houve, no entanto, vários experimentos e pelo menos um relatório de exposição humana. Neste caso, descobriu-se que um engenheiro químico com sete anos de exposição em uma fábrica de processamento de zircônio e háfnio tinha uma condição pulmonar granulomatosa. Como o exame de todos os outros funcionários não revelou lesões comparáveis, concluiu-se que a condição era provavelmente atribuída a uma exposição relativamente intensa ao berílio antes da exposição ao zircônio.
A exposição de animais experimentais a compostos de zircônio mostrou que o lactato de zircônio e o zirconato de bário produziram pneumonia intersticial crônica grave, persistente e crônica em concentrações atmosféricas de zircônio de cerca de 5 mg/m3. Concentrações atmosféricas de lactato de zircônio de sódio muito mais altas de 0.049 mg/cm3 para exposições mais curtas foram encontrados para produzir abscessos peribrônquicos, granulomas peribronquiolares e pneumonia lobular. Embora a documentação da pneumoconiose por zircônio em humanos seja inexistente, os autores de um estudo concluem que o zircônio deve ser considerado uma causa provável de pneumoconiose e recomendam a tomada de precauções apropriadas no local de trabalho.
O pequeno número de investigações sobre a toxicidade dos compostos de háfnio indicou uma toxicidade aguda ligeiramente superior à dos sais de zircônio. Háfnio e seus compostos causam danos ao fígado. Cloreto de hafnila a 10 mg/kg produziu colapso cardiovascular e parada respiratória em um gato da mesma maneira que os sais solúveis de zircônio; o LD intraperitoneal50 de 112 mg/kg para o háfnio não é muito menor do que para o zircônio.
Medidas de Segurança e Saúde
Incêndio e Explosão. Zircônio metálico na forma de um pó fino queima no ar, nitrogênio ou dióxido de carbono. Os pós são explosivos no ar na faixa de 45 a 300 mg/l, e são auto-inflamáveis se perturbados, provavelmente por causa da eletricidade estática gerada pela separação dos grãos.
Os metais em pó devem ser transportados e manuseados no estado úmido; a água é geralmente usada para molhar. Quando o pó é seco antes do uso, as quantidades empregadas devem ser as menores possíveis e as operações devem ser realizadas em cubículos separados para evitar a propagação em caso de explosão. Todas as fontes de ignição, incluindo cargas elétricas estáticas, devem ser eliminadas das áreas em que o pó será manuseado.
Todas as superfícies da área devem ser impermeáveis e sem costuras para que possam ser lavadas com água e mantidas completamente livres de poeira. Qualquer pó derramado deve ser limpo imediatamente com água para que não tenha chance de secar no local. Papéis e panos usados que tenham sido contaminados com os pós devem ser mantidos úmidos em recipientes tampados até que sejam removidos para queima, o que deve ser feito pelo menos diariamente. Os pós secos devem ser mexidos e manuseados o mínimo possível, e somente com ferramentas antifaiscantes. Aventais de borracha ou plástico, se usados sobre roupas de trabalho, devem ser tratados com um composto antiestático. As roupas de trabalho devem ser feitas de fibras não sintéticas, a menos que sejam efetivamente tratadas com materiais antiestáticos.
Todos os processos que utilizam zircônio e/ou háfnio devem ser projetados e ventilados para manter a contaminação aérea abaixo dos limites de exposição.
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