टंगस्टन कार्बाइड कितना विषाक्त है?

सामग्री मेनू

● टंगस्टन कार्बाइड का परिचय

>> रचना और औद्योगिक उपयोग

● टंगस्टन कार्बाइड एक्सपोज़र के स्वास्थ्य प्रभाव

>> तीव्र स्वास्थ्य प्रभाव

>> क्रोनिक स्वास्थ्य प्रभाव

● एक्सपोज़र जोखिमों को कम करना

>> 1। कार्यस्थल सुरक्षा प्रोटोकॉल

>> 2। नियामक अनुपालन

>> 3। सार्वजनिक जागरूकता

● टंगस्टन कार्बाइड का पर्यावरणीय प्रभाव

>> खनन और उत्पादन

>> कचरे का प्रबंधन

● निष्कर्ष

● उपवास

>> 1। क्या टंगस्टन कार्बाइड गहने पहनने के लिए सुरक्षित हैं?

>> 2। क्या टंगस्टन कार्बाइड कण रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं?

>> 3। क्या कोबाल्ट-बाउंड टंगस्टन कार्बाइड के लिए गैर विषैले विकल्प हैं?

>> 4। टंगस्टन कार्बाइड कण कब तक पर्यावरण में बने रहते हैं?

>> 5। टंगस्टन कार्बाइड एक्सपोज़र का किन उद्योगों में सबसे अधिक जोखिम है?

● उद्धरण:

टंगस्टन कार्बाइड एक धातु मिश्र धातु है जो अपनी असाधारण कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व के लिए प्रसिद्ध है। औद्योगिक मशीनरी से लेकर गहने और खेल उपकरण जैसे उपभोक्ता उत्पादों तक, इसके अनुप्रयोग विशाल हैं। हालांकि, इसकी विषाक्तता के बारे में चिंताएं निकलती हैं जब निकल और कोबाल्ट जैसी धातुओं के साथ संयुक्त होता है। यह लेख विषाक्तता की पड़ताल करता है टंगस्टन कार्बाइड , इसके स्वास्थ्य और पर्यावरणीय प्रभाव, और जोखिमों को कम करने के लिए रणनीतियों।

टंगस्टन कार्बाइड का परिचय

टंगस्टन कार्बाइड (डब्ल्यूसी) टंगस्टन (डब्ल्यू) और कार्बन (सी) से बना एक यौगिक है, जो आमतौर पर कोबाल्ट (सीओ) या निकेल (नी) से घने, कठोर सामग्री बनाने के लिए बाध्य होता है। इसके गुण- 2,870 डिग्री सेल्सियस के पिघलने बिंदु और विरूपण के प्रतिरोध सहित-उच्च-तनाव वातावरण में अपरिहार्य बनाते हैं।

रचना और औद्योगिक उपयोग

मिश्र धातु में 70-90% टंगस्टन कार्बाइड कण होते हैं जो एक धातु बाइंडर में एम्बेडेड होते हैं, आमतौर पर कोबाल्ट (5-20%) या निकल। यह संरचना इसे अद्वितीय कठोरता (मोहस स्केल पर 9-9.5) देती है, जो केवल हीरे के लिए दूसरा है। 

प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

1। कटिंग और ड्रिलिंग टूल: ड्रिल बिट्स, सॉ ब्लेड, और खनन और निर्माण में उपयोग किए जाने वाले खराद उपकरण।

2। एयरोस्पेस घटक: टरबाइन ब्लेड और इंजन भागों को गर्मी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

3। चिकित्सा उपकरण: सर्जिकल उपकरण और संयुक्त प्रतिस्थापन बायोकंपैटिबिलिटी के कारण।

4। उपभोक्ता सामान: गहने (जैसे, शादी के बैंड) और खेल उपकरण (जैसे, गोल्फ क्लब प्रमुख)।

विस्तारित अनुप्रयोग:

हाल के नवाचारों ने जटिल औद्योगिक भागों बनाने और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में, जैसे पवन टरबाइन बीयरिंग बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग में इसके उपयोग का विस्तार किया है। इसके अतिरिक्त, टंगस्टन कार्बाइड कोटिंग्स को चरम स्थितियों में मशीनरी के जीवनकाल का विस्तार करने के लिए लागू किया जाता है।

टंगस्टन कार्बाइड एक्सपोज़र के स्वास्थ्य प्रभाव

जबकि टंगस्टन कार्बाइड अपने आप में रासायनिक रूप से स्थिर है, कोबाल्ट या निकल के साथ संयुक्त होने पर इसकी विषाक्तता बढ़ जाती है। एक्सपोज़र मुख्य रूप से विनिर्माण या पीसने की प्रक्रियाओं के दौरान धूल या त्वचा के संपर्क के साँस लेना के माध्यम से होता है।

तीव्र स्वास्थ्य प्रभाव

1। त्वचा और आंखों की क्षति:

टंगस्टन कार्बाइड-कोबाल्ट धूल के साथ सीधा संपर्क जिल्द की सूजन, चकत्ते और रासायनिक जलन का कारण बन सकता है। कण त्वचा में एम्बेड कर सकते हैं, जिससे ग्रैनुलोमास हो सकता है। नेत्र के जोखिम के परिणामस्वरूप कॉर्नियल अपघर्षक या नेत्रश्लेष्मलाशोथ होता है।

2। श्वसन जलन:

अल्पकालिक साँस लेना खांसी, गले की जलन और नाक की भीड़ को ट्रिगर करता है। व्यावसायिक चिकित्सा में एक 2020 के एक अध्ययन में पाया गया कि डब्ल्यूसी-सीओ धूल के संपर्क में 30% श्रमिकों ने हफ्तों के भीतर तीव्र श्वसन लक्षणों की सूचना दी।

क्रोनिक स्वास्थ्य प्रभाव

1। फेफड़े के रोग:

ठीक कणों (<10 माइक्रोन) के लंबे समय तक साँस लेना हार्ड मेटल फेफड़ों की बीमारी (एचएमएलडी) की ओर जाता है, जो एक दुर्लभ लेकिन गंभीर स्थिति है जो फुफ्फुसीय फाइब्रोसिस द्वारा विशेषता है। मिश्र धातु में कोबाल्ट प्राथमिक अपराधी है, क्योंकि यह फेफड़ों के तरल पदार्थ में घुल जाता है, जिससे प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां उत्पन्न होती हैं जो ऊतकों को नुकसान पहुंचाती हैं।

2। कैंसर के जोखिम:

इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर (IARC) नेबाल्ट-टंगस्टन कार्बाइड मिश्रण को समूह 2 ए (शायद कार्सिनोजेनिक) के रूप में वर्गीकृत करता है। 12 अध्ययनों के एक मेटा-विश्लेषण ने व्यावसायिक WC-CO एक्सपोज़र को फेफड़ों के कैंसर के 1.5-2 × उच्च जोखिम से जोड़ा।

3। न्यूरोलॉजिकल और प्रणालीगत प्रभाव:

क्रोनिक एक्सपोज़र से सिस्टमिक कोबाल्ट विषाक्तता हो सकती है, जो कार्डियोमायोपैथी, थायरॉयड डिसफंक्शन और मेमोरी लॉस जैसे न्यूरोसाइकोलॉजिकल लक्षणों के रूप में प्रकट हो सकती है। विष विज्ञान रिपोर्टों में एक 2023 केस स्टडी ने ऊंचे रक्त कोबाल्ट के स्तर (25 μg/L; सामान्य: <0.19 μg/L) के साथ एक कारखाने कार्यकर्ता का दस्तावेजीकरण किया, जो झटके और संज्ञानात्मक गिरावट का प्रदर्शन करता है।

एक्सपोज़र जोखिमों को कम करना

प्रभावी जोखिम प्रबंधन के लिए एक बहुस्तरीय दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है:

1। कार्यस्थल सुरक्षा प्रोटोकॉल

- इंजीनियरिंग नियंत्रण: स्रोत पर हवाई कणों को पकड़ने के लिए स्थानीय निकास वेंटिलेशन (LEV) सिस्टम स्थापित करें। गीले पीसने के तरीके धूल की पीढ़ी को 80%तक कम करते हैं।

- पर्सनल प्रोटेक्टिव इक्विपमेंट (पीपीई): N95 रेस्पिरेटर्स, नाइट्राइल दस्ताने और एंटी-स्टैटिक कपड़ों का उपयोग करें। कोबाल्ट-मुक्त विकल्प (जैसे, आयरन-निकेल बाइंडर्स) विषाक्तता को कम करते हैं।

2। नियामक अनुपालन

- एक्सपोज़र लिमिट्स: टंगस्टन कार्बाइड के लिए OSHA अनुमेय एक्सपोज़र सीमा (PEL) 5 mg/m⊃3 है; (एक धूल के रूप में धूल के रूप में) और 0.1 मिलीग्राम/m, 3; कोबाल्ट के लिए। मास स्पेक्ट्रोमेट्री के माध्यम से नियमित वायु निगरानी अनुपालन सुनिश्चित करती है।

- चिकित्सा निगरानी: उच्च जोखिम वाले श्रमिकों के लिए वार्षिक फेफड़े के कार्य परीक्षण और रक्त कोबाल्ट स्क्रीनिंग।

3। सार्वजनिक जागरूकता

- उपभोक्ता उत्पाद लेबलिंग: निकेल-बाउंड टंगस्टन कार्बाइड वाले गहने को यूरोपीय संघ निकेल निर्देश (अधिकतम 0.5 μg/cm²/सप्ताह माइग्रेशन) का अनुपालन करना चाहिए।

- रीसाइक्लिंग कार्यक्रम: 50% से अधिक टंगस्टन को वैश्विक स्तर पर पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, खनन की मांग और पर्यावरणीय नुकसान को कम करता है।

टंगस्टन कार्बाइड का पर्यावरणीय प्रभाव

खनन और उत्पादन

टंगस्टन निष्कर्षण में अक्सर ओपन-पिट खनन शामिल होता है, जो आर्सेनिक और कैडमियम जैसी भारी धातुओं से युक्त टेलिंग उत्पन्न करता है। 2022 यूएनईपी की एक रिपोर्ट में अनुमान लगाया गया है कि टंगस्टन अयस्क के 1 टन अयस्क 3-5 टन अपशिष्ट चट्टान का उत्पादन करते हैं, जो चीन और रवांडा जैसे खनन क्षेत्रों में भूजल को दूषित करते हैं।

कचरे का प्रबंधन

डब्ल्यूसी-सीओ उपकरणों का अनुचित निपटान मिट्टी और पानी में कोबाल्ट को लीच कर सकता है। हालांकि, रीसाइक्लिंग पहल ने टंगस्टन के 95% को स्क्रैप से ठीक किया, अपने पारिस्थितिक पदचिह्न को काफी कम कर दिया। उभरती हुई बायोलेचिंग तकनीक टंगस्टन को कचरे से लगातार निकालने के लिए बैक्टीरिया का उपयोग करती है।

निष्कर्ष

टंगस्टन कार्बाइड की विषाक्तता मुख्य रूप से कोबाल्ट और निकल एडिटिव्स से बंधी हुई है, जो फेफड़ों की बीमारी, कैंसर और पर्यावरणीय संदूषण के जोखिमों को पूरा करती है। जबकि इंजीनियरिंग नियंत्रण और नियामक उपाय इन जोखिमों को कम कर सकते हैं, सुरक्षित मिश्र धातुओं और रीसाइक्लिंग विधियों में चल रहे अनुसंधान महत्वपूर्ण है। उद्योगों को मानव स्वास्थ्य और पारिस्थितिक तंत्र की रक्षा के लिए जिम्मेदार प्रथाओं के साथ टंगस्टन कार्बाइड की बेजोड़ उपयोगिता को संतुलित करना चाहिए।

उपवास

1। क्या टंगस्टन कार्बाइड गहने पहनने के लिए सुरक्षित हैं?

हां, अगर यह निकल-मुक्त बाइंडरों का उपयोग करता है। निकेल-बाउंड मिश्र धातु संवेदनशील व्यक्तियों में एलर्जी की प्रतिक्रिया का कारण बन सकता है।

2। क्या टंगस्टन कार्बाइड कण रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं?

अल्ट्राफाइन कणों (<2.5 माइक्रोन) की साँस लेना उन्हें फेफड़े के एल्वियोली को घुसने की अनुमति देता है, संभवतः रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है और अंगों में जमा होता है।

3। क्या कोबाल्ट-बाउंड टंगस्टन कार्बाइड के लिए गैर विषैले विकल्प हैं?

हाँ। आयरन, निकेल-फ्री कोबाल्ट, या सिरेमिक बाइंडर सुरक्षित हैं लेकिन यांत्रिक गुणों से समझौता कर सकते हैं।

4। टंगस्टन कार्बाइड कण कब तक पर्यावरण में बने रहते हैं?

टंगस्टन कार्बाइड अत्यधिक स्थिर है, जिसमें आधी जीवन मिट्टी में 100 साल से अधिक है। कोबाल्ट, हालांकि, जल प्रणालियों को जुटा और दूषित कर सकता है।

5। टंगस्टन कार्बाइड एक्सपोज़र का किन उद्योगों में सबसे अधिक जोखिम है?

मेटलवर्किंग, खनन और एयरोस्पेस उद्योग, विशेष रूप से पीसने, चमकाने, या रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं के दौरान।

उद्धरण:

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[३] https://www.ufz.de/index.php?en=35548

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[१०] https://wwwn.cdc.gov/tsp/phs/phs.aspx?

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[१५] https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp186.pdf

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[१]

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[१ ९] https://stacks.cdc.gov/view/cdc/19383

[२०] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc10302912/

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[२२] https://www.mdpi.com/2305-6304/6/4/66

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