內容菜單
● 碳化鎢簡介
>> 構圖和工業用途
● 碳化鎢暴露的健康影響
>> 急性健康影響
>> 慢性健康影響
● 減輕風險
>> 1。工作場所安全協議
>> 2。法規合規性
>> 3。公眾意識
● 碳化鎢的環境影響
>> 採礦和生產
>> 廢物管理
● 結論
● 常問問題
>> 1。鎢碳化物珠寶安全嗎？
>> 2。碳化鎢顆粒可以進入血液嗎？
>> 3。是否有無毒的碳化鎢碳化合物的替代品？
>> 4.碳化碳液顆粒在環境中持續多長時間？
>> 5。哪些行業的風險最高？
● 引用：
鎢碳化物是一種金屬合金，以其出色的硬度，耐磨性和耐用性而聞名。從工業機械到珠寶和運動器材等消費產品，其應用都廣泛。但是，當與鎳和鈷等金屬結合使用時，會出現對其毒性的擔憂。本文探討了 碳化通碳，其健康和環境影響以及減輕風險的策略。
碳化鎢簡介
碳化鎢（WC）是由鎢（W）和碳（C）組成的化合物，通常與鈷（CO）或鎳（Ni）結合，形成一種緻密的硬材料。它的特性（包括2,870°C的熔點和對變形的抗性）使其在高壓力環境中必不可少。
構圖和工業用途
該合金由嵌入金屬粘合劑的70–90％碳化氫碳酸鹽顆粒組成，通常是鈷（5-20％）或鎳。這種結構使它無與倫比的硬度（在MOHS尺度上為9-9.5），僅次於鑽石。
關鍵應用程序包括：
1。切割和鑽孔工具：鑽頭，鋸刀片和用於採礦和建築的車床工具。
2。航空航天組件：需要耐熱性的渦輪葉片和發動機零件。
3。醫療設備：由於生物相容性而導致的手術工具和關節置換。
4。消費品：珠寶（例如，婚禮樂隊）和運動器材（例如高爾夫俱樂部負責人）。
擴展的應用程序：
最近的創新擴大了其在3D打印中的使用，用於創建複雜的工業零件和可再生能源系統（例如風力渦輪機軸承）。此外，在極端條件下，還採用了碳化鎢塗層來延長機械的壽命。
碳化鎢暴露的健康影響
雖然碳化鎢本身在化學上是穩定的，但與鈷或鎳混合時，其毒性會擴大。暴露主要是通過在製造或研磨過程中吸入灰塵或皮膚接觸的情況。
急性健康影響
1。皮膚和眼睛損傷：
直接與碳化鎢灰塵接觸會引起皮炎，皮疹和化學灼傷。顆粒可能嵌入皮膚，導致顆粒。眼睛暴露會導致角膜擦傷或結膜炎。
2。呼吸刺激：
短期吸入會引發咳嗽，喉嚨刺激和鼻塞。 2020年的一項職業醫學研究發現，暴露於WC-CO Dust的30％的工人在數週內報告了急性呼吸道症狀。
慢性健康影響
1。肺部疾病：
長時間吸入細顆粒（<10μM）會導致硬金屬肺疾病（HMLD），這是一種以肺纖維化為特徵的罕見但嚴重的疾病。合金中的鈷是主要的罪魁禍首，因為它溶於肺液，從而產生損害組織的活性氧。
2。癌症風險：
國際癌症研究機構（IARC）將碳化物混合物分類為2A組（可能是致癌）。一項針對12項研究的薈萃分析將職業WC-CO暴露與肺癌風險更高的風險相關。
3。神經和全身效應：
慢性暴露可能導致全身鈷中毒，表現為心肌病，甲狀腺功能障礙和神經心理學症狀，例如記憶力喪失。一項2023年毒理學報告中的案例研究記錄了一名工廠工人，其血鈷水平升高（25μg/L；正常：<0.19μg/L），表現出震顫和認知能力下降。
減輕風險
有效的風險管理需要一種多層方法：
1。工作場所安全協議
- 工程控制：安裝本地排氣通風（LEV）系統以捕獲源空氣中的顆粒。濕研磨方法將灰塵產生的產生減少80％。
- 個人防護設備（PPE）：使用N95呼吸器，氮氣手套和反靜態服裝。無鈷替代品（例如鐵核粘合劑）最小化毒性。
2。法規合規性
- 暴露限制：碳化鎢的OSHA允許暴露極限（PEL）為5 mg/m⊃3； （作為吸入灰塵）和0.1 mg/m³對於鈷。定期通過質譜法監測可確保合規性。
- 醫療監視：高風險工人的年度肺功能測試和血鈷篩查。
3。公眾意識
- 消費產品標籤：包含鎳鎢碳化物的珠寶必須遵守歐盟鎳指令（最大0.5μg/cm²/週遷移）。
- 回收計劃：超過50％的鎢在全球範圍內被回收，從而減少了採礦需求和環境傷害。
碳化鎢的環境影響
採礦和生產
鎢提取通常涉及開放式挖掘，該開採會產生含有砷和鎘等重金屬的尾礦。 2022年的UNEP報告估計，1噸鎢礦在中國和盧旺達等採礦地區產生3–5噸廢岩，污染地下水。
廢物管理
WC-CO工具的處置不當會將鈷浸入土壤和水中。但是，回收計劃從廢料中恢復了95％的鎢，大大降低了其生態足跡。新興的生物無能技術使用細菌可持續從廢物中提取鎢。
結論
碳化鎢的毒性主要與鈷和鎳添加劑有關，從而帶來了肺部疾病，癌症和環境污染的風險。儘管工程控制和監管措施可以減輕這些風險，但對更安全的合金和回收方法的持續研究至關重要。行業必須平衡碳化通碳牙的無與倫比的實用程序和保護人類健康和生態系統的負責任實踐。
常問問題
1。鎢碳化物珠寶安全嗎？
是的，如果它使用不含鎳的粘合劑。鎳結合的合金可能在敏感個體中引起過敏反應。
2。碳化鎢顆粒可以進入血液嗎？
吸入超細顆粒（<2.5μm）使它們可以穿透肺肺泡，可能進入血液並在器官中積聚。
3。是否有無毒的碳化鎢碳化合物的替代品？
是的。鐵，無鎳鈷或陶瓷粘合劑更安全，但可能會損害機械性能。
4.碳化碳液顆粒在環境中持續多長時間？
碳化通碳酸鹽高度穩定，半衰期超過100年。但是，鈷可以動員和污染水系統。
5。哪些行業的風險最高？
金屬加工，採礦和航空航天行業，尤其是在打磨，拋光或回收過程中。
引用：
[1] https://int-enviroguard.com/blog/tungsten-carbide-exposure-are-your-workers-workers-at-risk/
[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk598735/
[3] https://www.ufz.de/index.php?en=35548
[4] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc11003356/
[5] https://redwoodrings.com/blogs/redwood-rings-blog/are-tungsten-rings-toxic
[6] https://www.safetyandhealthmagazine.com/articles/work-safely-with-with-with-tungsten-carbide-2
[7] https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1960.pdf
[8] https://www.reddit.com/r/metallurgy/comments/comments/question_about_tungsten_carbide_toxicity/
[9] https://patient.info/doctor/tungsten-poisoning
[10] https://wwwn.cdc.gov/tsp/phs/phs.aspx?phsid=804&toxid=157
[11] https://academic.up.com/milmed/article/172/9/1002/4283401
[12] https://www.ipsceramics.com/wp-content/uploads/2022/01/hsds-14-tungsten-carbide-issue-1.pdf
[13] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[14] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[15] https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp186.pdf
[16] https://www.retopz.com/57-frequally-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[17] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc2679595/
[18] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc8633919/
[19] https://stacks.cdc.gov/view/cdc/19383
[20] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc10302912/
[21] http://www.casmetcarbide.com/images/casmet_msds-wc.pdf
[22] https://www.mdpi.com/2305-6304/6/4/66
[23] https://19january2017snapshot.epa.gov/sites/production/files/2014-03/documents/ffrrofactsheet_contaminant_tungsten_january_january20114_final.pdf
