تبلیغات
سم شناسی دانشگاه تربیت مدرس - همه چی درباره آلومینیم
چهارشنبه 16 آذر 1390

همه چی درباره آلومینیم

   نوشته شده توسط:    

نوشته شده توسط: عماد جعفرزاده

 

مشخصات آلومینیوم

وزن اتمی 97. 26 ، نقطه ذوب 660 درجه سانتیگراد ، نقطه جوش 1800 ، ترکیبات مهم آن آلومینیوم ، سولفات آلومینیوم و اکسید آلومینیوم است. از اثرات زیان‌بار آن می‌توان به امکان صدمه زدن به ریه‌ها اشاره کرد.

مصارف و تماسهای صنعتی

عمده‌ترین مصرف آلومینیوم در صنایع ساختمانی است و همچنین در ساخت ظروف و وسایل بسته بندی مصرف می‌شود. صنایع اتومبیل و صنعت قوطی‌سازی نیز مصرف کنندگان عظیمی به شمار می‌روند. سنگهای معدنی طبیعی آلومینیوم مانند بنتونیت و خاک رس در تهیه و تصفیه آب و صنعت قندسازی کاغذسازی مصرف می‌شود. تماسهای خطرناک مربوط به تهیه آلومینیوم فلزی و ساخت سمباده‌های آلومینیوم است. گردو غبار و دودهای آن در کارگاههای احیا حاوی آلومین یا اکسید آلومینیوم ، هیدروکسید سدیم ، اکسید سیلیسیوم ، آلومینیوم و کلسیم وجود دارد.

خواص فیزیولوژیکی

مسمومیت حاد

سولفات آلومینیوم به مقدار 100 میلی‌گرم در کیلواز راه تزریق زیر جلدی و برای یکبار در خرگوش بطور حاد سمی و حتی کشنده است و سمیت حاد آن از طریق داخل صفاقی نیز بیشتر خواهد بود. محلول املاح آلومینیوم که غلظت آنها بیش از یک در صد باشد در داخل جریان خون واسب شده و آمبولی ایجاد می‌کند.

 

مسمومیت مزمن

اینگونه مسمومیت‌ها از آلومینیوم و املاح آنی نیز در انسان و حیوانات گزارش نگردیده است مشروط بر آنکه تماس با آن همراه با سایر مواد محرک نسوج نباشد.

متابولیسم

بی‌خطر بودن آلومینیوم از نظر فیزیولوژی بخودی خود تا حد زیادی مربوط به فقدان خاصیت قابل جذب بودن آن از طریق خوراکی و یا تنفسی است. مطالعات نشان داده باقی ماندن و ضبط آلومینیوم در نسوج و الیاف در موشهایی که با آن تغذیه شده‌اند حتی تا 4 نسل مشاهده نگردیده و همچنین مقدار آلومینیوم در خون و یا ادرار پس از تجویزهای متعدد زیاد نشده و بالا نرفته است.


طرز تاثیر

در مواردی که آلومینیوم به مقادیر قابل ملاحظه و تقریبا 2 تا 3 برابر بیش از آنچه معمولات از طریق خوراکی به بدن وارد می‌شود (10 تا 100 میلی‌گرم در روز) تجویز گردد ، 10تا 25% از فسفر ادرار به مدفوع انتقال می‌یابد ولیکن کل فسفر تغییر نمی‌یابد و به نظر می‌رسد که فسفر آلی در دستگاه هاضمه با آلومینیوم ترکیب می‌شود.

مقادیر زیاد تا حد ppm 1400 آلومینیوم در جیره خوراکی یا رژیم جوجه‌ها مقدار فسفر خون و استخوانها را پایین می‌آورد و ممکن است منتهی به نرمی استخوان شود، ولیکن مقدار زیاد و مشابهی از آن در خوراک روزانه انسان هیچگونه آ ثاری که دلیل اختلال جذب و هضم پروتئین و کربوهیدراتها و چربیها باشد نشان نداده است. آلومینیوم باعث کاهش آنزیمهای موثر درهضم غذا می‌شود.

بیماریهای ناشی ازآلومینیوم

بیماری شیورز

این بیماری که اغلب کشنده بوده و به سرعت پیشرفت می‌کند حالت فیبروزی ریه از نوع غیر نودولر است. اولین بار این بیماری در آمریکا در کارگران صنایع سمباده آلومینیوم در 1947 گزارش گردیده است. عامل اتیولوژیکی واقعی آن شناخته نشده است ولیکن تماس با دود و بخارات اکسید آلومینیوم اکسید سیلسیوم علت این بیماری قلمداد می‌شوند.

بیماری آلزایمر (Alzheimer) در نتیجه تمركزهای بالای آلومینیوم در آب آشامیدنی و خون نسبت داده شده است. با این حال، نقش عنصر آلومینیوم در بیماری آلزایمر هنوز مورد بحث است.

آسم

• اگزاما

اثرات پوستی آلومینیوم

هرگاه براده آلومینیوم به پوست انسان و یا حیوانات مالیده شود و یا ذرات آلومینیوم در داخل پوست یا زیر وست وارد شود ایجاد حالات حساسیت شدیدی نخواهد نمود. تماسهای متعدد مکرر پوست با بعضی از املاح آلومینیوم ایجاد ترکیب تحریک و خارش می‌نماید که به علت اسیدی است که در اثر هیدرولیز آزاد می‌شود. کسانی که در صنایع نساجی در پیچیدن بوبینهای مرطوب کار می‌کنند در اثر تماس پوست با زاج (ترکیب آلومینیوم) حالت بی‌حسی و احتقان مخصوصی در انگشتان خویش حس می‌نمایند که به نام آئروسنتنریا خوانده می‌شود.

استاندارهای بهداشتی تماس

•سازمان بهداشت جهانی، میزان مجاز آلومینیوم در آب های آشامیدنی را در حدود 2/0 میلی گرم در لیتر توصیه كرده است.

هیچگونه تراکم مجازی برای آلومینیوم تعیین نگردیده است. الکینز حد مجاز را 15 میلی‌گرم در متر مکعب توصیه کرده است که بالاترین حدی است که در مورد همه گرد و غبارهای بی‌ضرر داده شده است.

حد اشتغال

آسان بودن احتراق پودر ‌آلومینیوم باعث آتش سوزیها و انفجارهای بزرگ گردیده است. موقعی که حد متوسط ذرات آلومینیوم 0.14 میکرون باشد کمترین حد غلظت انفجار 40 تا 50 میلی‌گرم در لیترهوا است. کلرور آلومینیوم انیدر در موقعی که در ظروف فلزی بوده و با رطوبت مجاور شود خطر آتش سوزی دارد.

تأثیرات زیست محیطی آلومینیوم

آلومینیوم در هوا به ذرات دیگر می چسبد و در آب دریاچه ها و رودخانه ها با توجه به کیفیت آب حل می شود و حتی در برخی ازگیاهان نیز به مقدار زیاد حل می شود.
بارانهای اسیدی باعث جمع آوری آلومینیوم از خاکها و سنگها می شود. تبدیل آلومینا به فلز آلومینیوم، ذرات ریز گازی را منتشر می کند که این ذرات ریز شامل غبار آلومین، غبار کربن و ترکیبات فلورید است و ترکیب کربن با فلورین باعث تشکیل فلویورکربن می شود که از جمله قوی ترین گازهای گلخانه ای است. همچنین غلظت بالای آلومینیوم در آب باعث مرگ و میر ماهیان می شود.

منابع آلودگی :
•گرد و غبار حاوی ترکیبات آلومینیوم از سایتهای باطله، کارخانه های تولیدی و مکانهایی كه بطور طبیعی دارای غلظت بالای آلومینیوم می باشند.
•آبهای حاوی غلظت بالای آلومینیوم (از سایتهای باطله، کارخانه های تولیدی و...)

 علایم ناشی از آلودگی به عنصر :
•جوش، خارش، آماس و التهاب پوستی و التهاب موضعی در استخوان.
•سرفه و بی نظمی های گوارشی.
•ناتوانایی در جذب مواد مغذی در غذایی كه در ظروف
Al پخته می شود.
•بالا آوردن (استفراغ) و علایم دیگر مسمومیت ناشی از خوردن ضد اسیدها.
آزمایشات ادرار، خون، مدفوع، مو و ناخن برای اندازه گیری آلومینیوم در بدن بکار می رود.

سه محیط اصلی آلودگی آلومینیوم وجود دارد که موجب نگرانی دست اندرکاران مسایل زیست محیطی شده است : انتشار به هوا، تخلیه پساب و مواد زاید جامد.
تا زمانی كه درصد سیلیس به كمتر از 1/0% نرسد، جزء مواد سرطان‌زا محسوب شده و قوانین
OSHA برآن حاكم است. با اینكه بعضی آزمایشات بر روی جانوران نشان می‌دهد، آلومینا می‌تواند باعث آسیب‌های ریوی شود.
آژانس بین‌المللی سلامت جهانی سیلیس متبلور را به عنوان مادة سرطان‌زا معرفی كرده است. برای مثال مواد شیمیایی و معدنی كه 0.1% یا بیشتر سیلیس متبلور داشته باشند، براساس استاندارد مؤسسة سلامت و بهداشت جمعیت برای مقابله با خطرات ناشی از ارتباط با محیط آلوده (
Occupational Safety & Health Administration s`Hazard Communication Standard) در آمریكا تحت نظارت قانون قرار گرفته‌اند، به طوریكه به صورت قانون كار، آموزش كارگران و برچسب زدن بر چنین محصولاتی مطابق روش‌های اعلام شده برای مواد سرطان‌زا (Material Safety Data Sheet, MSDS) می‌بایست انجام گیرد.
بنابراین تا زمانی كه طی فرآوری، درصد سیلیس متبلور در بوكسیت كمتر از 1% شود، بوكسیت تحت قانون فوق قرار می‌گیرد.
در سالهای اولیه صنعت آلومینیوم با تلاش های بیشتری بر روی کنترل انتشار فلورید از سلول ها متمرکز شد. هم اکنون، تکنولوژی کنترل فلورید، در این مسیله مدنظر قرار می گیرد. دیگر مواد منتشره مهم به هوا از فرایند تولید آند در سالهای اخیر کنترل شده اند یا از طریق قانون (
MACT ) یا( تکنولوژی بیشترین کنترل ممکن ) کنترل خواهند شد.
معمولاً پساب فاضلاب مشکل عمده ای نیست مگر در پروژه هایی که برای زدایش مواد به هوا، از سلول ها و کوره های ذوب آنود در فرآیند های مرطوب یا تر استفاده می شود.
مقادیر زیادی از پوشش کاتدی ظروف آلومینیومی مصرف شده و مستهلک را باید بدور انداخت. در طول تاریخ، این پوشش های مستهلک که به علت مقادیر فلویور آنها نگران کننده بودند یا انبار می شدند و یا به صورت زباله در چاله ها دفن می شدند و با روش هایی مانند سوزاندن بازیافت می شدند.
مواد منتشره به هوا
انتشار ماده به اتمسفر توسط یک سلول آلومینیومی شامل فلورید گازی (عمدتاً
HF) و جامد،آلومینا،غبار کربن و دی اکسید کربن است. مقادیر معمول برای کل فلورید های تولید شده توسط سلول که به تولید آلومینیوم مربوط است، از 20 تا 30 کیلوگرم در تن تغییر می کند و تقریباً به همان میزان آلومینا و غبار تولید می شود.
بر طبق میزان گوگرد مورد استفاده برای تهیه آند ها با دی اکسید گوگرد نیز فرق می کند اما انتشار مونوکسید کربن معمولاً کمتر از 106 × 30 قسمت در یک واحد حجم است.
کنترل مواد منتشره سلول
برای کنترل انتشار سلول، هر سلول مجهز به یک هود دقیقاً هم اندازه سلول است تا گازهای ایجاد شده را جمع کند که پس از آن در جهت کنترل آلودگی هدایت می شوند.
پس از رقیق شدن هوا، دمای گاز سلول بین 85 تا 125 درجه سانتیگراد تغییر می کند که به دمای محیط بستگی دارد. هر دو سیستم خشک و تر برای گاز سلول به کار می روند که پس از آن برج های افشانگر برای زدایش گاز فلورید هیدروژن و برخی دی اکسید های گوگرد قرار می گیرد.
زدایش گرهای مرطوب نیز کاملاً برای گردآوری فلورید های گازی و جامد کارآیی دارند. برخی دی اکسیدهای گوگرد نیز ممکن است با روش نشت تر یا مرطوب گرفته شوند. از سیستم های تر برای کنترل مواد منتشره سلول استفاده می کنند. زدایش گر خشک از یک بستر نمناک برای زدایش استفاده می کند یا اینکه بطور مستقیم آلومینایی با عیار فلزی یا در حد فلز را در جریان گازی تزریق یا پخش می کند تا در اثر جذب،گاز فلورید هیدروژن زدوده شود.
هر چه سطح ویژه آلومینا بزرگتر باشد، ظرفیت جذبی آن برای فلورید هیدروژن نیز بیشتر است. معمولاً آلومینیوم بوسیله فیلتر فابریک از جریان گاز زدوده می شود که انواع دیگر ذرات جامد موجود را نیز می زداید. کارآیی زدایشگر خشک هم برای فلورید گازی و هم مواد جامد از 98 % بیشتر است.
زدایش گرهای خشک را دست آورد تکنولوژی کنترل پیشرفته بشمار می آورند. فلورید الومینیومی که به سلول ها بازیافت می شود بیانگر مقادیر باز یافت مواد به میزان چشمگیر است.
مواد زاید جامد
پوشش دهی ظروف الومینیوم مورد استفاده به علت تخریب یا نقص فیزیکی و نفوذ و انتشار از آن کاهش می یابد و یا به علت کار آیی پایین یا کیفیت پایین فلز نیاز به تعویض دارد. این پوشش دهی، از زمان خارج شدن از ظروف بعنوان پوشش ظروف مستهلک شده یا
SPL نامیده می شود. SPL حجیم ترین ماده زاید جامد تولید شده با کوره های آلومینیوم است و تقریباً معادل2 تا 4 درصد وزنی آلومینیوم تولید شده توسط کارخانه است. SPL بیشتر از کربن، فلورید آلومینیوم و سدیم و ترکیبات گوناگون آلومینیوم، سدیم، فلورید و کمتر از 1% سیانید است. ظرفیت گرمایی SPL بین 5000 تا 8000 BTU در پوند تغییر می کند.SPL که ظاهری خاکستری تا سیاه دارد، بسیارسخت است و توزیع اندازه آن گسترده است: از قطعات درشت تا پودر خیلی ریز دانه تغییر می کند و اغلب بوی نشادر می دهد.
آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده،
SPL را در فهرست زباله های خطرناک ذکر کرده که بعلت وجود سیانید در آن است. در اوایل 1997، مقررات ایالات متحده اعمال تغییرات و به سازی SPL را پیش از دفن و دور انداختن لازم الاجرا می داند. کشورهای دیگر جهان قوانینی برای SPL دارند و یا اینکه در حال تدوین چنین قوانینی برای SPL هستند. SPL پس از خروج از ظرف بطور موقت در مخزن ها یا انبار درون ساختمانها نگهداری شده، بگونه ای که از دسترس باران و معرض باد به دور باشد. روش اعمال تغییرات پیش از دفن به این صورت است که با استفاده از تکنولوژی دمایی سیانید نابود شده و به وسیله تثبیت شیمیایی حلالیت فلوریدها را کم می کنند.
در بازیافت
SPL معمولاً به مقادیر گرمایی فلورید آن توجه می شود. SPL برای ساخت و تولیدسیمان، پشم کانی،آجر، مواد آسفالت و کمک ذوب در مایع فولاد به کار می رود. با هدف کمینه سازی تولید SPL و پیشرفت در نحوه و روش های باز یافت که اقتصادی، از نظر فناوری جالب توجه و محافظ محیط زیست و سلامت باشد، تحقیقات و پژوهش ها در حال ادامه و پیشرفت است.
حدود نظارتی در سر تا سر جهان، بطور خلاصه در نشریات انستیتو بین المللی آلومینیوم اولیه موجود است. در آمریکا، مواد منتشره کوره پخت کربن جدید تا 20% تیرگی یا کدری رنگ محدود شده و کل فلورید تولید شده بصورت تابعی از آلومینیوم تولید شده برابر با 05/0 کیلوگرم در تن است.
محدودیت جدید برای مواد منتشره از اتاقک ظروف برابر با 10% تیرگی یا کدری رنگ و 95/0 کیلوگرم در تن از کل فلورید است که قانون در آمریکا به توسط استاندارد های اجرایی منابع جدید تعیین شده است. استانداردهای
MACT (تکنولوژی بیشترین کنترل ممکن) برای موجود کل فلورید با منابع متفاوت را از 95/0 تا 5/1 کیلوگرم بر تن آلومینیوم (بسته به نوع منبع) تعیین کرده است و نیز مواد منتشره POM از طرح احیای سودر برگ را نیزمحدود می کند. استانداردهای MACT برای کوره های پخت کربن موجود و جدید و آمیختگی آنودی و فرایندهای تشکیل در حال تدوین و اعمال است.
در امریکا، محدودیت های پساب در مورد ذوب آلومینیوم اعمال شد که مواد سمی و دیگر مواد آلاینده را کنترل کنند. این محدودیت ها بر پایه میزان تولید در هر کارخانه پساب زا استوار است.
آژانس های وضع قوانین سلامتی در استرالیا، آلمان، هلند، سوید و بسیاری از دیگر کشور ها غبار اکسید آلومینیوم را ذرات مزاحم در نظر می گیرند.
MAK در این مورد قانونی وضع نکرده است.
بررسی های اپیدمولوژیک تأیید می کند که آلومینیوم و ترکیبات آن در بدن انسان میزان سمیت کمی را نشان می دهد. ورود این ماده به بدن چه از طریق گوارش یا تنفس باشد، آلومینیوم کمی به بافتها راه می یابد. مقدار آلومینیوم بدن انسان بالغ برابر با 50150 میلی گرم است. به علت ویژگی آلومینیوم که در همه جا یافت می شود، در بسیاری از غذاهایی که رژیم غذایی روزانه ما را تشکیل می دهند، وجود دارد. میزانی که از طریق دهان وارد می شود بین کمتر از 1 تا 100 میلی گرم در روز است. آلومینیومی که درظروف پخت و پز و نیز در بسته بندی مواد غذایی بکار می رود، اهمیت چشمگیری در میزان طبیعی وارد شده آلومینیوم به بدن ندارد. بدون توجه به نحوه ورود آلومینیوم به بدن، بیشتر آلومینیوم جذب شده سیستماتیک از طریق ادرار دفع می شود.
آلومینیوم به شکل
ALOH، برای سالیان متمادی به میزان گسترده ای و در دز بالا بعنوان ضد اسید استفاده می شود و هیچ تأثیر منفی آشکاری نداشت. هر چند که آلومینیوم بخاطر خواص سمی و زیانبار بر اعصاب شناخته شده است، اما چنین خواصی را در افراد معمولی نشان نمی دهد چون به آسانی از بدن خارج می شود. از سوی دیگر، برای افرادی که دچار بیماری های کلیوی شده اند. می تواند آثار سویی بر اعصاب داشته باشد و گاهی در افراد با مشکلات کلیوی تحت دیالیز این آثار سوء رخ می دهد.
نشانه های عمده عبارتند از : مشکلات گفتاری، زوال شدید عقل و حمله ناگهانی بیماری.
مقادیر ناچیز آلومینیوم در آب مورد استفاده برای آماده سازی سیال دیالیز می تواند در بدن بیمار انباشته شود، چون کلیه های آسیب دیده قادر به دفع آن نیستند. مسمومیت آلومینیوم همراه با آثارعصبی در بیماران با ناکارایی کلیوی که دیالیز نمی شود نیز گزارش شده است که در این بیماران ژل فسفاتی آلومینیوم دار بطور مرتب و طولانی بصورت خوراکی مصرف می شود. بهمین صورت،نوزادان نورس با سیستم های کلیوی نابالغ در نتیجه درمان و یا تزریق آلومینیوم زیاد دچار مسمومیت آلومینیوم می شوند.
افرادی که مشکل کلیوی دارند و میزان سرم آلومینیوم آنها در نتیجه دیالیز یا تجویز خوراکی ترکیبات آلومینیوم بالاست، در معرض خطر جدی نرمی استخوان قرار دارند که در آن نرم شدن استخوانها منجر به درد و افزایش احتمالی شکستگی و ترک خوردگی استخوانها می شود..
نقش آلومینیوم - اگر هم که نقشی در این میان بازی کند- نقشی ثانویه نسبت به یک عامل اولیه ناشناخته است. بجز چند مورد استثنا، بیشتر مواردی که به مواجهه تنفسی انسان و حیوانات آزمایشگاهی با آلومینیوم و ترکیبات آن می پردازند،نشان می دهند که این مواد بی ضررند.
با این حال گزارش هایی دردست است که نشان می دهد غبار اکسید آلومینیوم عامل تولید فیبرینوژن هستند. آزمایشات بحرانی و حساس مراجع مرکزی نشان می دهد که شواهد برای مسیله فوق ناسازگار است وجور در نمی آید و نیز با تغییر ترکیبات از خطر آن کاسته می شود. مواردی از فیبروز ریوی را که به مواجهه با پودر آلومینیوم نسبت می دهند، در کارهای انجام شده گزارش کرده اند.
در بیشتر این موارد، شرایط زیست محیطی ضعیف بوده، مواجهه با غبار شدیداً بالا بوده، مواردی غیر از آلومینیوم وجود داشته یا به وجودشان مشکوک بوده اند.

 


چهارشنبه 18 شهریور 1394 10:46 ق.ظ
salam.momkene manbae elmie in matlab ro be emailam befrestid?
ba tashakkor
پاسخ : ایمیلتون کجاس براتون بفرستم؟؟
محبوبه
سه شنبه 24 مرداد 1391 05:50 ق.ظ
اقا عماد مطلب جالبی بود .دستت درد نکنه
پاسخ : خواهش میکنم...انشالا تونسته باشین استفاده کرده باشین..
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر