Профессиональные заболевания

Отравление хромом — вред и токсичность хрома

и влияние его

Хром является относительно лёгким по своему атомному весу элементом, и непосредственно примыкает к железомарганцевой группе. До него в ряду элементов идёт ванадий, а после него — марганец. Такое соседство и обеспечивает чисто металлические свойства этого элемента, и наиболее популярными являются его коррозионная устойчивость, твердость и жаропрочность.

металл хром

Металл хром и его соединения

Хром относят к чёрным, и неблагородным металлам, но само его название в переводе с греческого обозначает «цвет», и практически повторяет наименование популярного интернет — браузера Google Chrome. Вот диаграмма Пурбе, на которой — некоторые цвета соединений этого металла, а рядом – элементный, простой металл.

В чистом, элементном виде, хром является одним из самых прочных металлических элементов. Хром и его соединения в своих химических реакциях проявляют множество положительных валентностей, или способности присоединять определенное количество электронов: от 2 и до 6. Растворимые соединения практически все имеют красивую окраску: голубую,  лиловую, жёлтую и оранжевую. На рисунке ниже слева один из сильнейших ядов: дихромат калия, он же хромпик. Его применяют для определения чистоты (пробы) серебряных изделий, и его можно купить по цене 170 рублей за целый килограмм. При этом его средняя смертельная доза всего около 5 г. Справа – относительно малотоксичный оксид элемента (III), используемый в пасте ГОИ.

паста ГОИ

Паста ГОИ для полировки

Соединения, причем растворимые, и обуславливают самый сильный вред хрома для человека, но в некоторых случаях их сам металлический хром может вызывать развитие неблагоприятной симптоматики.

Применение хрома

Самая главная область применения элемента — это плавление различных легированных сталей. В современном автомобилестроении, авиационной промышленности, в сталелитейных производствах оборонного комплекса и аэрокосмической отрасли этот элемент и стали на его основе как легирующей добавки прочно вошли в употребление.

Кроме этого, стали на основе хрома значительно повышают твердость готовой продукции, стали и сплавы становятся более устойчивыми к окислению, которое проходит при значительно более высоких температурах, а также механически более инертны и стойки к действию трения. Нашел свое применение хром и для изготовления особо жаропрочных деталей, таких, как лопатки газовых турбин в виде соединения этого металла с бором.

крыльчатка турбины

Крыльчатка турбины

Слова «хром» и «трение» очень связаны, и на его основе получают различные шлифовальные пасты, а также твердые вещества для шлифовки и полировки различных астрономических стёкол, изделий из металла. Всем, кто служил в армии, хорошо известна паста ГОИ на основе зеленой окиси этого металла (ГОИ – государственный оптический институт), которой полировали с бляхи солдатских ремней.

Соединения широко применяются для производства различных красок и пигментов (это хроматы аммония и щелочных металлов). Такие токсичные соединения, как бихромат натрия и калия широко применяются в качестве дубильных веществ в кожевенной промышленности. Соединениями этого металла протравливают семена, их применяют в качестве реактивов в аналитической химии, фотографическом деле.

Среди обилия соединений рома существуют и токсичные, и их весьма много. Из вышеописанного уже ясно, что польза и вред хрома для человека велики, и если о пользе мы уже поговорили, теперь осталось объяснить, каков вред хрома для человека, и как сделать его меньше?

Токсичность соединений хрома

Конечно, чем выше растворимость соединений, тем более и высока токсичность хрома. Наиболее ядовитыми являются дихроматы, или соединение различных элементов с дихромовой (двухромовой) кислотой.

Они начинают вредить человеку ещё снаружи. При нанесении их растворов на кожу они раздражают, прижигают ее, вызывают денатурацию белков кожи и слизистых оболочек. Длительный контакт с кожей приводит к образованию язв, например, при длительном контакте с некоторыми видами бетона.

бетон с дихроматом

В некоторых марках бетона содержится вредный дихромат

При попадании этих соединений внутрь и всасывании их в кровь возникает гемолиз, или массивный распад эритроцитов в просвете сосудов, в результате этого гемолиза образуется соединение гемоглобина, неспособное к переносу кислорода, или метгемоглобин.

Внутреннее употребление соединений (например, в качестве суицида, или детьми, поскольку все соединения хрома имеют яркий цвет, и спутать их с солью и сахаром невозможно даже дальтоникам) приводит к различным ожогам желудочно-кишечного тракта, возникает острый понос и кровавая рвота.

Так выглядит дихромат калия

Так выглядит дихромат калия

Длительное воздействие соединений приводит к накоплению этого элемента в основном в почках, тканях печени и в железах внутренней секреции. Поскольку хром и его соединения в подавляющем количестве выводятся почками, то их поражение может быть достаточно серьезным и привести к хронической почечной недостаточности.

Вред хрома для организма при длительном местном и аэрогенном (вдыхании) контакте заключается в возникновении раковых опухолей, и речь идёт о элементе, который является шестивалентным. Рабочие, контактировавшие на производстве с пигментами этого соединения, часто попадали в поле зрения хирургов в связи с различными злокачественными опухолями носа еще на рубеже XIX – XX века. Рак легких тоже значительно чаще возникает в зоне незащищенных производств соединений хрома, а также при вдыхании его пыли.

хромирование

Процесс хромирования в домашних условиях — очень опасная и вредная процедура

Природный хром, круговорот которого в природе обуславливает проникновение в человеческий организм, находится или в виде электронейтрального, элементного металла, или в виде трехвалентного хрома. Он попадает в естественную среду вследствие процесса переработки руды. Что касается наиболее вредного хрома, то он имеет валентность 6 +, используется для производства растворимых солей, о которых было сказано выше.

В организм человека этот элемент в низких концентрациях также может поступать с пищей и водой, выделяться из протезов, как зубных, так и суставных, и входить в состав ядовитых соединений табачного дыма. На внутренние органы влияет, в основном, шестивалентный хром. Трехвалентное соединение на внутренние органы не влияет, поскольку он плохо всасывается в организм. Шестивалентные же соединения являются всегда сильными окислителями, вред от 6 валентного хрома несопоставим про силе токсического воздействия с другими соединениями этого металла. Они разъедают и раздражают ткани, и в этом смысле похожи на родственное соединение марганца – перманганат калия, или всем известная «марганцовка».

Сравнительно часто применяется популярная пищевая добавка, а именно пиколинат хрома. Вред пиколината хрома не доказан, также как не существует данных рандомизированных исследований. Пиколинат — это органическое соединение 3-валентного хрома, которое обладает низкой активностью в организме человека, в отличие от 6 валентных соединений. Поэтому польза и вред пиколината хрома до сих пор не определены. Как особой пользы, так и сильного вреда от его приема не выявлено.

Также следует сказать о 5 — и четырехвалентном металле, которые исключительно редко проникают в организм человека самостоятельно. Чаще всего они являются результатом многоступенчатых реакций, когда в организме восстанавливается шестивалентный токсичный хром. Поэтому вред шестивалентного хрома заключается в каскадности его реакций: как окислитель, он постепенно восстанавливается в организме, приводя к появлению промежуточных соединений, валентностью выше 3, но меньше 6.

Вредные факторы производства – главная причина отравлений

Конечно, острое отравление растворимыми солями, принятыми внутрь, в настоящее время случается очень редко, в качестве случаях клинической казуистики. Наибольшее число случаев отравления хромом и его соединениями происходит по причине его нахождение в воздухе плавильных цехов и на производстве подготовки руды. Речь идёт о загрязнении рабочей зоны колосниковых площадок, на пульте управления термическими печами, в зоне дробления породы, на узле дозировки и в других местах производства стали и сплавов.

хромовая руда

Хромовая руда

К наличию превышения предельных допустимых концентраций этого металла и соединений, а также пыли,приводят различные нарушения герметизации технологических зон, разливка расплавленного металла, конечный этап — а именно загрузка хромовых сплавов в вагоны и их транспортировка.

Кроме пыли, профессиональные болезни на производстве вызваны не только отравлением хромом — обычно в пыли содержатся кремний, высока концентрация оксида марганца. Особо опасным фактором является аэрозоль соединений шестивалентного металла, который постоянно выделяется с расплавленной поверхности свежеотлитого металла и высокотемпературных шлаков.

Безусловно, к появлению профессиональных интоксикаций хромом и марганцем можно отнести и трудовую деятельность на дробильно-обогатительных фабриках, а также различные открытые способ добычи руды, содержащих этот металл.

Симптомы острого и хронического отравления

Как и при любой другой интоксикации, симптомы отравления хромом будут зависеть от пути попадания внутрь или на кожу, от времени контакта, и от валентности. Чем она выше у атома в соединении, тем признаки отравления хромом тяжелее. Существует острая и хроническая интоксикация.

При остром отравлении в организм чаще всего попадают большие дозы шестивалентного хрома. Если средство принято внутрь (например, раствор дихромата калия), то одним из характерных симптомов является сильнейшие боли в эпигастрии и в животе, симптомы желудочно-кишечного кровотечения, которое в тяжелых случаях осложняется перфорацией кишечника.

Через некоторое время в поджелудочной железе и печени развиваются участки омертвения, у пациента развивается гемолиз крови и синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС).

Возникает олигурия, а затем анурия, появляется острая токсическая почечная недостаточность, вследствие некроза паренхимы почек.

Такие случаи тяжелейших отравлений требуют неотложных реанимационных мероприятий и часто, несмотря на все усилия врачей, приводят к смерти.

Если соединения воздействуют на кожу, то они приводят к тяжелым токсическим дерматитам с образованием язв, но вследствие высокой окислительной способности соединения через кожу не всасываются, если нанесены на небольшой площади, поскольку контактируют с белками и коагулируют их, обладая подсушивающим и вяжущим, дубящим действием. Это спасает подкожную клетчатку и внутренние органы от трансдермального пути передачи. Однако, в том случае, если 10% всей поверхности кожи поражено (чуть больше площади одной ладони, или более 9%), то могут развиться и общие признаки интоксикации.

При длительном контакте соединений с кожей развивается аллергия на хром. Дерматит протекает в виде длительно текущего контактного и аллергического поражения кожи, с экссудацией, корками, мокнутием и образованием хронических, незаживающих язв. В клинике известны так называемые «хромовые ожоги», так называют язвы, которые рубцуются и после которых возникают шрамы, они появляются при контактном дерматите у рабочих в красильной промышленности. Аллергия на хром и кобальт может возникать в ортодонтии, при ношении зубных коронок без предварительной аллергической пробы.

Стоматитная язвочка

Стоматитная язвочка

Симптомы аллергии проявляются в виде возникновения стоматитов, иногда с изъязвлением. При подтверждении диагноза протезы обязательно следует снимать.

Соединения шестивалентного хрома могут вызывать тяжелую интоксикацию при вдыхании. Он раздражает носоглотку и бронхи, в перегородке носа появляются язвы и перфорация. Уже через несколько часов возникает кашель и одышка, а при длительном контакте шестивалентный хром вызывает рак легких, по некоторым данным – уже через два года после работы с нарушением правил техники безопасности.

Основные принципы неотложной терапии

Оказание первичной помощи при отравлении хромом зависит от пути попадания токсичных соединений в организме человека. Так, при вдыхании пыли металла и поражении слизистой носовой полости, необходимо защитное промывание носа мыльной водой, смазывание ноздрей метилурациловой и вазелиновой мазью. При развитии приступов удушья необходимо инъекционное применение эуфиллина, атропина или платифиллина. Специфический антидот при отравлении парами хрома отсутствует, но некоторые справочники советуют применять ингаляции облепихового масла.

Чаще всего в быту возникает попадание соли хрома на кожу. В данном случае, необходимо длительное промывание теплой водой, не менее 15 минут, а затем следует наложить повязку с мазью, которая будет препятствовать прижигающему действию. Это может быть Пантенол или Бепантен, метилурациловая мазь. Также эффективна мазь тиосульфата натрия, ланолина и аскорбиновой кислоты. При попадании раствора в глаза также обязательно длительное промывание водой, не менее 15 минут с последующим закапыванием в глаза раствор альбуцида, для предупреждения микробного вторичного процесса.

Очень важно выяснить, какой хром послужил причиной отравления при приеме внутрь. Если это зеленое соединение трехвалентного хрома, то можно не браться за удаление этих солей даже в случае попадания в желудочно-кишечный тракт, поскольку трехвалентный хром не токсичен, именно он и входят в состав пиколината. Но таким пациентам обязательно назначают сорбенты, активированный уголь, поскольку кроме хрома, в составе соединений может быть и другие вредные и токсичные вещества.

Если же отравление произошло бихроматом калия, то в качестве антидота внутривенно вводится унитиол, в дозировке по 10 мл 5% раствора, через каждые 8 часов, до стабилизации состояния. Средняя смертельная доза для человека растворимых соединений шестивалентного хрома – всего 5 граммов.

унитол

Унитол

При употреблении шестивалентного хрома обязательно нужно вызвать  рвоту и выполнить промывание желудка. Желудок промывают многократно до чистой воды, несмотря на рвоту, а затем проводится ФГДС на предмет наличия перфорации.

Коварство интоксикации в том, что этот металл не выводится из организма при назначении аппарата «искусственная почка», при гемосорбции и перитонеальном диализе. Поэтому лечение интоксикации хромом является сложным и длительным делом.

В некоторых случаях назначаются высокие дозы аскорбиновой кислоты, поскольку «в пробирке» она способна перевести шестивалентный хром в трехвалентный, но эффективность при острых отравлениях этого метода лечения не доказана.

О профилактике

Главным средством профилактики отравлений в быту является грамотное обращение с высокотоксичными препаратами, особенно растворимыми, и хранение их в местах, недоступных для детей.

гальваническое хромирование

На производстве — гальваническое хромирование

На производстве наилучший эффект дают технологические меры. Это герметизация аппаратуры, автоматизация на производстве, соблюдение норм принудительной вентиляции, отдельный цех для работы с соединениями хрома, обязательные условия для обезвреживания рабочих одежд после смен, ее стирка, сушки и обеспыливание. Там, где такие меры по технологическим соображениям применяться не могут, необходимо использовать респираторы, перчатки, изолирующие противогазы. Одним из главных способов медицинской профилактики является периодический медицинский осмотр согласно приказу номер 302Н, поскольку хром для человека приносит не только пользу, но и вред: он является аллергеном, канцерогеном, и элементом, соединения которого могут вызывать тяжелые отравления вплоть до летальных.

 

Видео — польза и вред хрома

   

Комментарии