Чем опасен вольфрам для человека
Профзаболевания, связанные с интоксикацией вольфрамом
Вольфрам применяется для изготовления различных высококачественных сплавов (с кобальтом, хромом, титаном и никелем), электротехнических изделий, радиотехнической и рентгеновской аппаратуры, а также как катализатор. Применяют карбид вольфрама, вольфрамовый ангидрид и другие вольфраматы. Данные о действии вольфрама и его соединений на человека довольно скудны. При плавке вольфрамовой стали описана острая интоксикация с лихорадкой, нарушением общего самочувствия, протеинурией.
У лиц, работающих в контакте с пылью вольфрама, могут быть нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта и почек. Описывают также нарушения функций печени, развития дерматитов, известны случаи бронхиальной астмы. Убедительных данных о связи этих заболеваний с профессией пока нет. На рудниках по добыче вольфрама могут наблюдаться пневмокониозы со значительной выраженностью фиброзного процесса, однако в этих случаях трудно исключить одновременное влияние породной пыли, содержащей свободную двуокись кремния и силикаты.
В производственных условиях чаще речь идет не об изолированном действии вольфрама, а о комбинированном вдыхании смешанной пыли, содержащей вольфрам, кобальт, титан, ванадий, молибдат и др., а иногда их паров (при процессах спекания). Комбинированное действие имеет место в производстве металлокерамических твердых сплавов (порошковая металлургия).
При неблагоприятных условиях труда в производстве твердых сплавов встречаются профессиональные заболевания органов дыхания: воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, хронический бронхит, иногда бронхиальная астма, интерстициальные формы пневмокониозов. Описаны особые случаи легочной патологии с подострым или хроническим пневмонитом и бронхиолитом и последующим легочным фиброзом. У рабочих, имеющих дело с твердыми сплавами, могут развиваться дерматиты.
Чем опасен вольфрам для человека
Профессиональные справочные статьи предназначены для использования медицинскими работниками. Они написаны британскими врачами и основаны на научных данных, британских и европейских руководствах. Вы можете найти один из наших статьи о здоровье полезнее.
Отравление вольфрамом
Хотя медицинская литература по токсическим эффектам вольфрама ограничена, обзор доступной литературы выявляет серьезные опасения по поводу долгосрочного риска для здоровья вольфрама и вольфрамовых соединений. 1
Большая часть вольфрама быстро выводится из организма с мочой и калом, но небольшое количество может оставаться в костях.
Острое отравление вольфрамом
Элементарный вольфрам часто производится в порошкообразной форме, поэтому существует теоретический риск возникновения острой токсичности при вдыхании вещества в этой форме или из-за износа машины / артиллерии, хотя сообщений об этой форме острого отравления нет.
Хроническое отравление вольфрамом
Медицинское использование вольфрамовых артериальных катушек эмболизации
Недавно было отмечено, что вольфрамовые катушки, используемые в интервенционной радиологии, могут подвергаться деградации. Это имеет значение для их способности поддерживать артериальную окклюзию и любые возможные токсические эффекты из-за распространения материала в организме пациента. До настоящего времени, по-видимому, существует очень небольшой риск токсичности, основанный на последующих исследованиях и анализе in vitro. 10, 11 Тем не менее, пациенты показали повышенные уровни вольфрама в крови, и долгосрочная значимость или возможные последствия этого неясны. Канцерогенный потенциал вызывает особую озабоченность. Не считается разумным продолжать использовать вольфрамовые катушки для этой цели. 11, 12
Известно, что выщелачиваемый вольфрам образуется в предварительно заполненных стеклянных шприцах, содержащих раствор белка, и считается, что это происходит из-за вольфрамовых штифтов, используемых в процессе формирования цилиндра шприца поставщика. 13 Потенциальные риски этого явления в настоящее время изучаются. 14
диагностика
управление 1
Прогноз 1
Из доступной ограниченной информации видно, что пациенты, которые пережили эпизод острого отравления вольфрамом, имеют хорошие шансы на краткосрочное и долгосрочное выздоровление, если они получают соответствующую поддерживающую терапию и гемодиализ.
Считаете ли вы эту информацию полезной? да нет
Спасибо, мы только что отправили электронное письмо с опросом, чтобы подтвердить ваши предпочтения.
Дальнейшее чтение и ссылки
Тяги Р, Рана П, Гупта М и др. ; Спектроскопический анализ 1Н ЯМР обнаруживает метаболические нарушения в моче крысы при остром воздействии соли металлов на основе тяжелых металлов вольфрамового сплава. Хим Биол Взаимодействовать. 2014 март 25211: 20-8. doi: 10.1016 / j.cbi.2013.12.016. Epub 2014 янв 8.
ван дер Воет Г.Б., Тодоров Т.И., Сентено Ю.А. и др. ; Металлы и здоровье: клинический токсикологический взгляд на вольфрам и обзор литературы. Mil Med. 2007 сент. 172 (9): 1002-5.
Марке П, Франсуа Б, Лотфи Х и др. ; Определение вольфрама в биологических жидкостях, волосах и ногтях методом плазменной эмиссионной спектрометрии в случае тяжелой острой интоксикации у человека. J Forensic Sci. 1997 май42 (3): 527-30.
Накви А.Х., Хант А., Бернетт Б.Р. и др. ; Патологический спектр и бремя легочной пыли при гигантоклеточной интерстициальной пневмонии (болезнь тяжелых металлов / пневмонит кобальта): обзор 100 случаев. Arch Environ Occup Health. Лето 2008 (2): 51-70. doi: 10,3200 / AEOH.63.2.51-70.
Де Пальма Г., Манини П., Сарнико М. и др. ; Биологический мониторинг вольфрама (и кобальта) у работников предприятий, производящих твердосплавные сплавы. Int Arch Occup Environ Health. 2010 Фев83 (2): 173-81. doi: 10.1007 / s00420-009-0434-5. Epub 2009 3 июня.
Стефаньяк А.Б., Харви С.Дж., Вирджи М.А. и др. ; Растворение порошков цементированного карбида в искусственном поту: значение для сенсибилизации кобальта и контактного дерматита. J Environ Monit. 2010 окт 612 (10): 1815-22. doi: 10.1039 / c0em00269k. Epub 2010 Авг 23.
Ван дер Воет Г.Б. и др. ; Металлы и здоровье: клинический токсикологический взгляд на вольфрам и обзор литературы, Mil Med. 2007 сент. 172 (9): 1002-5.
Стригул Н ; Имеет ли значение видообразование для экотоксикологии вольфрама? Экотоксикол Окружающий Saf. Сентябрь 2010 г. (6): 1099-1113.
Tyrrell J, Galloway TS, Abo-Zaid G и др. ; Высокая концентрация вольфрама в моче связана с инсультом в Национальном обследовании здоровья и питания, 1999–2010 годы. УТВЕРЖДАЕТ. 2013 нояб. 118 (11): с77546. doi: 10.1371 / journal.pone.0077546. eCollection 2013.
Пеустер М, Финк С, фон Шнакенбург С ; Биосовместимость разъедающих вольфрамовых катушек: in vitro оценка кинетики деградации и цитотоксичности на клетках человека. Биоматериалов. 2003 Окт 24 (22): 4057-61.
Bachthaler M, Lenhart M, Paetzel C и др. ; Коррозия вольфрамовых катушек после терапии эмболизации периферических сосудов: влияние на исход и вольфрамовую нагрузку. Катетер Кардиоваск Интерв. 2004 Jul62 (3): 380-4.
Батлер Т.Дж., Джексон Р.В., Робсон Д.Ю. и др. ; In vivo деградация вольфрамовых катушек эмболизации. Br J Radiol. 2000 Jun73 (870): 601-3.
Лю В., Свифт Р, Торрака Г. и др. ; Анализ первопричины вольфрам-индуцированной агрегации белка в предварительно заполненных шприцах. КПК J Pharm Sci Technol. 2010 янв-февраль64 (1): 11-9.
Fujimori K, Lee H, Phillips J и др. ; Разработка метода масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой для количественного определения извлеченного вольфрама из предварительно заполненных стеклянных шприцев, используемых в качестве первичной упаковки для фармацевтических и терапевтических белковых продуктов. КПК J Pharm Sci Technol. 2013 ноябрь 167 (6): 670-9. doi: 10.5731 / pdajpst.2013.00941.
Le Lamer-Dechamps S, Poucheret P, Perez JL и др. ; Валидация метода масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой для количественного определения вольфрама в плазме человека. Определение процентного связывания с белками плазмы. Клин Чим Acta. 2003 янв. 327 (1-2): 39-46.
Влияние вольфрама на организм человека
Вольфрам – это химический элемент периодической системы Менделеева, который принадлежит к VI группе. В природе вольфрам встречается в виде смеси из пяти изотопов. В своем обычном виде и при обычных условиях он представляет собой твердый металл серебристо-серого цвета. Он также является самым тугоплавким из всех металлов.
Основные свойства вольфрама
Вольфрам – это металл, обладающий замечательными физическими и химическими свойствами. Практически во всех отраслях современного производства применяется вольфрам. Формула его обычно выражается в виде обозначения оксида металла – WO3. Вольфрам считается самым тугоплавким из металлов. Предполагается, что лишь сиборгий может быть еще более тугоплавок. Но точно пока этого утверждать нельзя, так как сиборгий имеет очень малое время существования.
При этом сплавы низших соединений вольфрама считаются неустойчивыми. Самыми стойкими являются соединения со степенью +6. Они проявляют и наиболее характерные для металла химические свойства. Вольфрам имеет свойство легко образовывать комплексы. Но металлический вольфрам обычно является очень стойким. Он начинает взаимодействовать с кислородом лишь при температуре +400 °С. Кристаллическая решетка вольфрама относится к типу кубических объемноцентрированных.
История открытия вольфрама
По своей истории, Вольфрам – металл, получивший свое название из латинского языка. В переводе это слово означает «волчья пена». Такое необычное название появилось из-за поведения металла. Сопровождая добытую оловянную руду, вольфрам мешал выделению олова. Из-за него в процессе выплавки образовывались только шлаки. Об этом металле говорили, что он «поедает олово, как волк ест овцу». Для многих интересно, кто открыл химический элемент вольфрам?
Это научное открытие было сделано одновременно в двух местах разными учеными, независимо друг от друга. В 1781 году химик из Швеции Шееле получил так называемый «тяжелый камень», проводя опыты с азотной кислотой и шеелитом. В 1783 году братья-химики из Испании по фамилии Элюар также сообщил об открытии нового элемента. Точнее, ими был открыт оксид вольфрама, растворявшийся в аммиаке.
Вольфрамовые сплавы
В настоящее время различают однофазные и многофазные вольфрамовые сплавы. Они содержат один или несколько посторонних элементов. Самое известное соединение – это сплав вольфрама и молибдена. Добавление молибдена придает вольфраму прочность при его растяжении. Также к категории однофазных сплавов принадлежат соединения вольфрама с титаном, гафнием, цирконием. Самую большую пластичность вольфраму придает рений. Однако практически применять такой сплав – довольно трудоемкий процесс, так как рений очень тяжело добыть.
Так как вольфрам является одним из самых тугоплавких материалов, то получать вольфрамовые сплавы – непростая задача. Когда этот металл только начинает закипать, другие уже переходят в жидкость или состояние газа. Но современные ученые умеют получать сплавы при помощи процесса электролиза. Сплавы, содержащие вольфрам, никель и кобальт, используются для нанесения защитного слоя на непрочные материалы.
В современной металлургической промышленности также получают сплавы, используя вольфрамовый порошок. Для его создания необходимы особенные условия, включая создание вакуумной обстановки. Из-за некоторых особенностей взаимодействия вольфрама с другими элементами металлурги предпочитают создавать сплавы не двухфазной характеристики, а с применением 3, 4 и более составляющих. Эти сплавы особенно прочны, но при четком соблюдении формул. При малейших отклонениях процентных составляющих сплав может получиться хрупким и непригодным к использованию.
Применение вольфрама
Вольфрам применяют в изготавлении нити накаливания обыкновенных лампочек. А также трубки для рентгеновских аппаратов, составляющие вакуумных печей, которые должны использоваться при крайне высоких температурах. Сталь, в состав которой входит вольфрам, имеет очень высокий уровень прочности. Такие сплавы используются для изготовления инструментов в самых различных областях: для бурения скважин, в медицине, машиностроении.
Главное преимущество соединения стали и вольфрама – износоустойчивость, маловероятность повреждений. Самый известный в строительстве вольфрамовый сплав носит название «победит». Также этот элемент широко используется в химической промышленности. С его добавлением создают краски, пигменты. Особенно широкое применение в этой сфере получил оксид вольфрама 6. Его применяют для изготовления карбидов и галогенидов вольфрама. Другое название этого вещества – триоксид вольфрама. Оксид вольфрама 6 используется как желтый пигмент в красках для керамики и изделий из стекла.
Тяжелые сплавы вольфрама
Все сплавы на основе вольфрама, которые обладают высоким показателем плотности, называют тяжелыми. Их получают только при помощи методов порошковой металлургии. Вольфрам всегда является основой тяжелых сплавов, где его содержание может составлять до 98 %. Кроме этого металла, в тяжелые сплавы добавляется никель, медь и железо. Однако в них могут входить и хром, серебро, кобальт, молибден. Самую большую популярность получили сплавы ВМЖ (вольфрам – никель – железо) и ВНМ (вольфрам – никель – медь). Высокий уровень плотности таких сплавов позволяет им поглощать опасное гамма-излучение. Из них изготавливают маховики колес, электрические контакты, роторы для гироскопов.
Карбид вольфрама
Около половины всего вольфрама применяется для изготовления прочных металлов, особенно вольфрамового карбида, который имеет температуру плавления 2770 С. Карбид вольфрама представляет собой химическое соединение, в котором содержится равное количество атомов углерода и вольфрама. Этот сплав имеет особые химические свойства. Вольфрам придает ему такую прочность, что по этому показателю он превосходит сталь в два раза.
Карбид вольфрама широко используется в промышленности. Из него изготавливают режущие предметы, которые должны быть очень устойчивы к высоким температурам и истиранию. Также из этого элемента изготавливают:
Распространенность вольфрама в природе
Вольфрам очень мало распространен в окружающей среде, природе. После всех элементов он занимает 57-е место и содержится в виде кларка вольфрама. Также металл образует минералы – шеелит и вольфрамит. Вольфрам мигрирует в подземные воды либо в виде собственного иона, либо в виде всевозможных соединений. Но его наибольшая концентрация в подземных водах ничтожно мала. Она составляет сотые доли мг/л и практически не меняет их химические свойства. Вольфрам также может попадать в природные водоемы из стоков заводов и фабрик.
Влияние вольфрама на организм человека
Вольфрам практически не поступает в организм человека с водой или пищей; может существовать опасность влияния вольфрамовых частиц при вдыхании вместе с воздухом на производстве. Однако, несмотря на принадлежность к категории тяжелых металлов, вольфрам не токсичен. Отравления вольфрамом случаются лишь у тех, кто связан с вольфрамовым производством. При этом степень влияния металла на организм бывает разной. Например, вольфрамовый порошок, карбид вольфрама и такое вещество, как ангидрит вольфрамовой кислоты, могут вызывать поражение легких. Его главные симптомы – общее недомогание, лихорадка. Более сильные симптомы возникают при отравлении сплавами вольфрама. Это происходит при вдыхании пыли сплавов и приводит к бронхитам, пневмосклерозу.
Металлический вольфрам, попадая внутрь человеческого организма, не всасывается в кишечнике и постепенно выводится. Большую опасность могут представлять вольфрамовые соединения, относящиеся к растворимым. Они откладываются в селезенке, костях и коже. При длительном воздействии вольфрамовых соединений могут возникать такие симптомы, как ломкость ногтей, шелушение кожи, различного рода дерматиты.
Запасы вольфрама в различных странах
Самые большие запасы вольфрама находятся в России, Канаде и Китае. По прогнозам ученых, на отечественных территориях располагается около 943 тысяч тонн этого металла. Если верить этим оценкам, то подавляющая часть запасов расположена в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. Очень незначительной является доля разведанных ресурсов – она составляет всего лишь порядка 7 %.
По количеству разведанных залежей вольфрама Россия уступает лишь Китаю. Большая их часть расположена в районах Кабардино-Балкарии и Бурятии. Но в этих месторождениях добывается не чистый вольфрам, а его руды, содержащие также молибден, золото, висмут, теллур, скандий и другие вещества. Две трети получаемых объемов вольфрама из разведанных источников заключены в труднообогатимых рудах, где главным вольфрамосодержащим минералом является шеелит. На долю легкообогатимых руд приходится всего лишь треть всей добычи. Характеристики вольфрама, добываемого на территории России, ниже, чем за рубежом. Руды содержат большой процент триоксида вольфрама. В России очень мало россыпных месторождений металла. Вольфрамовые пески также являются низкокачественными, с большим количеством оксидов.
Вольфрам в экономике
Глобальное производство вольфрама начало свой рост примерно с 2009 года, когда стала восстанавливаться азиатская промышленность и экономика. Крупнейшим производителем вольфрама остается Китай. Например, в 2013 году на долю производства этой страны приходился 81 % от мирового предложения. Около 12 % спроса на вольфрам связано с производством осветительных приборов. По прогнозам экспертов, использование вольфрама в этой сфере будет сокращаться на фоне применения светодиодных и люминесцентных ламп как в бытовых условиях, так и на производстве.
Считается, что будет расти спрос на вольфрам в сфере производства электронной техники. Высокая износостойкость вольфрама и его способность выдерживать электричество делают этот металл наиболее подходящим для производства регуляторов напряжения. Однако по объему этот спрос пока остается довольно незначительным, и считается, что к 2018 году он вырастет лишь на 2 %. Однако согласно прогнозам ученых, в ближайшее время должен произойти рост спроса на цементированный карбид. Это связано с ростом автомобильного производства в США, Китае, Европе, а также увеличением горнодобывающей промышленности. Считается, что к 2018 году спрос на вольфрам увеличится на 3,6 %.
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу
Вольфрам
22 августа 2014, 11:15
Обозначение: W
Атомный номер: 74
Атомный вес: 183,84
Категория по содержанию в организме или волосах: микроэлемент
Биологическая категория: условно-токсичный
Функции в организме
Есть мнение, что вольфрам не обладает метаболическими, канцерогенными итератогенными свойствами у человека и животных.
Вольфрам не является эссенциальным элементом, но проявляет свойства, подобные молибдену. Он может замещать молибден у растений, животных, бактерий, подавляя активность молибденозависимых ферментов, таких как ксантиоксидаза. При накоплении солей вольфрама у животных происходит снижение уровня мочевой кислоты и увеличение содержания ксантина и гипоксантина. Вольфрам накапливается преимущественно в костях и почках.
У людей, работающих на металлургических предприятиях, контактирующих с карбидом вольфрама, занятых на производстве легированных сталей, термоустойчивых и тугоплавких материалов, есть вероятность повышенного содержания микроэлемента в организме. При длительном поступлении в организм вольфрамовой пыли может развиться клинический синдром — пневмокониоз («болезнь тяжелых металлов»). У больных появляется кашель, атопическая астма, нарушается дыхание, заметны патологические изменения в легких. После длительного отдыха, смены места работы, прекращения контакта с металлом, интенсивность проявления симптомов снижается. К сожалению, при поздней диагностике может развиться фиброз и эмфизема легких, патология «легочного сердца». Все случаи возникновения пневмокониоза указывают на совместное действие нескольких видов металлов и их солей, таких как кобальт, вольфрам. Эти два металла усиливают негативное влияние друг друга на бронхо-легочную систему. Взаимодействие карбидов вольфрама и кобальта вызывает местное воспаление кожи и контактный дерматит.
Возможные причины дефицита в организме
Возможные причины избытка
Избыточное поступление вольфрама в организм из окружающей среды для работников металлургических предприятий, контактирующих с карбидом вольфрама, занятых на производстве легированных сталей, термоустойчивых и тугоплавких материалов.
Чем опасен вольфрам для человека
Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.
Мкг/г (микрограмм на грамм).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Многие неорганические ионы могут быть определены в организме человека. Некоторые из них являются абсолютно необходимыми для нормального метаболизма элементами, как, например, натрий, калий, цинк, селен и йод. Другие (ртуть, кадмий, свинец) не выполняют никаких функций и даже, наоборот, оказывают токсическое воздействие при накоплении в высокой концентрации. Для диагностики острой или хронической интоксикации организма используют анализ на наличие того или иного микроэлемента.
Токсичность неорганических ионов зависит от многих факторов, в том числе возраста, пола, физиологического состояния организма, наличия сопутствующих заболеваний, а также пути поступления в организм и дозы. Основными источниками тяжелых металлов и микроэлементов являются пищевые продукты и вода, вдыхаемый воздух, а также в некоторых случаях лекарственные препараты.
Наиболее часто случаи отравления микроэлементами регистрируются на производстве. Несмотря на то что клиническая картина отравления тяжелыми металлами и микроэлементами несколько отличается в зависимости от природы и химической структуры вещества, определить элемент, вызвавший заболевания, на основании только лишь клинических признаков не представляется возможным.
Для диагностики хронического отравления тем или иным элементом оптимальной биологической средой является моча. Для диагностики острого отравления предпочтительно использовать кровь. Результаты исследования волос и ногтей менее надежны, чем исследование крови и мочи. Это связано с тем, что придатки кожи способны накапливать вещества из внешней среды, поэтому их концентрация в волосах и ногтях не всегда отражает их концентрацию в организме.
При интерпретации результата исследования следует учитывать некоторые особенности метаболизма микроэлементов в организме. Признаки интоксикации могут наблюдаться и при нормальных (референсных) значениях концентрации.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Причины повышения уровня вольфрама:
227 Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)
166 Основные эссенциальные (жизненно необходимые) и токсичные микроэлементы (13 показателей)
156 Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)
36 Комплексный анализ крови на ненасыщенные жирные кислоты семейства Омега-3 и Омега-6
355 Комплексная оценка оксидативного стресса (7 параметров)