Azbest: co to je, složení, použití a poškození zdraví

Azbest (řecky ἄσβεστος – neuhasitelný, ze starořec. σβέννυμι – uhasit) nebo horský len [1] [2] [3] – souhrnný název pro řadu jemnovláknitých minerálů z třídy silikátů, tvořících agregáty skládající se z pružných pevných vláken . Existují dvě hlavní skupiny azbestu: serpentin (chryzotilový azbest) a amfibol (krocidolit, amosit, antofylit, tremolit, aktinolit). Azbest je příčinou nemocí, jako je azbestóza, zánět pohrudnice (včetně mezoteliomu), ale i rakovina průdušek, vaječníků, ledvin a hrtanu.

Příběh

Věřilo se, že tento mýtický tvor byl schopen být v plamenech a zůstat nezraněn i v horkém ohni. V tradiční tibetské medicíně se věřilo, že azbest má léčivé vlastnosti pro šlachy a zvyšuje odolnost člověka [1].

Jedna z prvních písemných zmínek o azbestu se nachází v dílech starověkého řeckého historika a geografa Straba, který popsal „kameny, které lze česat a spřádat za účelem výroby tkaniny“. Podrobnější informace o tomto materiálu zanechal římský vědec Plinius starší. Napsal, že azbest se těží ve vyprahlých pouštích Indie, kde se to hemží hady, kde srážky nikdy nepadají, takže minerál je zvyklý na vysoké teploty. Vyráběly se z něj rubáše, do kterých se balila těla vůdců před pohřebním upálením, a také ubrousky na hostiny, které odolávaly žáru ohně [2].

Existuje dlouholetá legenda o tom, jak průmyslník Akinfiy Demidov daroval ruskému císaři Petru I. luxusní sněhobílý ubrus vyrobený v jedné z jeho uralských továren. Během jídla na ni Demidov schválně vylil talíř horké polévky a sklenku červeného vína, pak zmačkal špinavý ubrus a hodil ho do plápolajícího krbu. Po nějaké době ji vyndal z ohně a ukázal králi – na látce nezůstala jediná skvrna. Tento ubrus byl utkán z chrysotilového azbestu z Uralu. Demidovští poddaní řemeslníci dosáhli neuvěřitelné zručnosti ve výrobě azbestových látek, ze kterých šili prolamované dámské čepice, rukavice, peněženky, kabelky a krajky. Tyto výrobky nebylo nutné umývat – jednoduše se na pár minut vložily do ohně, po vychladnutí byly opět připraveny k použití. Azbestová tkanina byla obzvláště elastická a pevnost v tahu, dokonce lepší než ocelový drát.

Chrysotilový azbest (viditelná azbestová vlákna)

V 4. století ještě nebyla prokázána karcinogenita azbestu, takže vynálezce George Phelps předložil myšlenku použití tohoto materiálu při konstrukci telefonních sluchátek [5] [XNUMX]. Pokud by byl azbest skutečně používán tímto způsobem, mohlo by to mít katastrofální následky pro zdraví účastníků.

Systematizace azbestu

Minerální azbest se dělí do dvou hlavních kategorií: chrysotil a amfibol.

Chrysotilový azbest

Azbestová žíla v minerálu (klinochrysotil)

Chryzotilový azbest, nazývaný také bílý azbest, patří do skupiny hadců. Jeho chemický vzorec je 3MgO∙2SiO2∙2H2O, což odpovídá hydrosilikátu hořečnatému [4]. Strukturálně se řadí mezi vrstvené silikáty. Strukturní znaky způsobují, že se vrstvy zkroutí do mikroskopických trubiček o průměru asi 20 nm. Chrysotil je odolný vůči zásadám, ale ničí se kyselinami. Elementární krystaly jsou fibrily o průměru setin mikronu. V praxi chrysotil tvoří vlákna o průměru 10-100 mikronů s pevností v tahu 600-800 MPa. Tento typ azbestu je v Rusku rozšířen.

amfibol azbest

Amfibol azbest je komplexní hydrosilikát. Fyzikální a mechanické vlastnosti jsou podobné chrysotilu, ale krystalová struktura je výrazně odlišná. Struktura tremolitových vláken je určena páskovou strukturou dvojitých řetězců křemíko-kyslíkových tetraedrů spojených kationty hořčíku a vápníku. Amfibolová vlákna jsou vysoce odolná v neutrálním a kyselém prostředí [4]. Výkonnostní charakteristiky amfibolového azbestu jsou horší než chrysotilové, což omezuje jejich použití. Rovná, jehličkovitá vlákna amfibolů jsou při vdechování karcinogenní, což vedlo k zákazu jejich používání v Evropské unii.

Druhy amfibolového azbestu:

• krocidolit (modrý azbest) – (Na2Fe32+Fe23+)Si8O22(OH)2;
• amosit – (Fe2+, Mg)7Si8(OH)22;
• тремолит — Ca2Mg5Si8O22(OH)2;
• anthofylit – (Mg, Fe2+)7Si8(OH)22;
• aktinolit – Ca2(Mg, Fe2+)5Si8O22(OH)2.

Klasifikace azbestu také bere v úvahu orientaci vláken v minerálech: paralelně vláknitá a spletená vláknitá. Barva azbestu se liší v závislosti na příměsích sloučenin železa, vápníku a manganu. Hornblende a augit azbest jsou bílé, šedé, hnědé, červenohnědé, téměř černé barvy; chrysotil – zlatožlutý, stříbřitě bílý, nazelenalý, namodralý a modročerný. Uralský azbest se vyznačuje čistým nazelenalým odstínem, altajský azbest je zlatý a zelenožlutý [6]. Délka vláken stočeného azbestu z Altaje a Uralu dosahuje 0,2 m az azbestu Richmond (USA) – až 1 m.

Výroba

V roce 2017 bylo celosvětově vytěženo 1,3 milionu tun azbestu. Největším producentem bylo Rusko s 53 % světového objemu, následované Kazachstánem (16 %), Čínou (15 %) a Brazílií (11,5 %). Asie spotřebuje asi 70 % světového azbestu, přičemž největšími spotřebiteli jsou Čína, Indie a Indonésie [7] .

V roce 2009 bylo asi 9 % celosvětové produkce azbestu vytěženo v Kanadě. Na konci roku 2011 ukončily svou činnost dva zbývající kanadské azbestové doly, oba umístěné v Quebecu. V září 2012 quebecká vláda zastavila těžbu azbestu [8].

Chemické složení

Z hlediska chemického složení je chrysotil hydratovaný křemičitan hořečnatý, jehož teoretický vzorec je 3MgO∙2SiO2∙2H2O. V procentuálním vyjádření to odpovídá obsahu MgO – 42,4 %, SiO2 – 44,50 % a H2O – 13,04 % [4].

Obvykle minerál obsahuje nečistoty FeO a Fe2O3, jejichž množství zřídka přesahuje 2 %. V tomto případě část FeO izomorfně nahrazuje MgO ve struktuře chrysotilu a zbytek železa je spojen s mechanickými inkluzemi magnetitu nebo méně často chromitu. Obsah ostatních nečistot, jako je Al2O3, Cr2O3, CaO, NiO, MnO, CuO a alkálie, se měří ve zlomcích procent. Přítomnost nečistot obvykle snižuje množství MgO a SiO2 v chrysotilu na 40 % nebo méně. Obsah strukturně vázané vody se také mění, někdy stoupá na 14,5-15,0 % a někdy klesá na 11,5-12,0 %.

Následující tabulka poskytuje představu o chemickém složení chrysotilu:

Vlastnosti

Chrysotil v surovém stavu se vyznačuje nízkou elektrickou vodivostí, což umožňuje jeho použití jako vysoce kvalitního elektroizolačního materiálu. Mezi nejdůležitější vlastnosti chrysotilu je třeba poznamenat jeho tepelné vlastnosti, které poskytují vysokou tepelnou odolnost. Chrysotil se nerozpouští ve vodě, je chemicky inertní, je odolný vůči ultrafialovému záření, ozónu, kyslíku a neuvolňuje škodlivé plyny, páry ani záření. Chrysotilová vlákna se snadno chmýří ve vzduchu i ve vodě. Načechraný chrysotil vykazuje vysokou adsorpční kapacitu a aktivní adhezi k většině pojiv a dispergovaným složkám díky velkému vnitřnímu povrchu pórů mezi vlákny a vytváření silných topochemických vazeb [1].

Základní fyzikální a chemické vlastnosti chrysotilového vlákna [2]:

přihláška

V SSSR se azbest začal aktivně používat ve 1930. letech 50. století. Jeho objem výroby rychle rostl: z 1930 tisíc tun v roce 2,5 na 1985 milionu tun v roce XNUMX. V poválečném období se SSSR stal jedním z největších výrobců a spotřebitelů azbestu na světě.

Dynamika roční produkce azbestu v SSSR:

• 1930 – 50 tisíc tun;
• 1985 – 2,5 mil. tun;
• konec 1980. let – pokles na 1 milion tun;
• 1990. léta – nový růst výroby.

Od roku 1980 začaly první protesty dělníků na světě proti používání azbestu kvůli jeho škodlivým účinkům na zdraví. To vedlo v mnoha zemích ke snížení jeho výroby a spotřeby. Navzdory protestům se v řadě zemí, včetně Ruska, Číny, Indie, Brazílie a Kazachstánu, azbest i dnes široce používá.

Dnes se azbest a materiály obsahující azbest používají:

1. Ve stavebnictví – pro výrobu střešních a stěnových výrobků, trubek, fasádních desek, tepelných izolací, tmelů, cihel.
2. Ve strojírenství – pro výrobu třecích výrobků, brzdových pásů, pryžových materiálů.
3. V chemickém průmyslu – pro přípravu tmelů, tmelů, obkladových hmot, organosilikátových nátěrů.
4. V ropném a plynárenském průmyslu – pro výrobu vrtných a injektážních řešení.
5. V silničním stavitelství – pro výrobu asfaltobetonových směsí.
6. V zábavním průmyslu se azbestové tkaniny a šňůry používají při ohňových show.
7. Ve vojenské výstroji se azbestové vlákno používá v kulometu Maxim [9].

Nebezpečnost pro zdraví

Chronická expozice azbestu nejčastěji způsobuje dvě hlavní onemocnění: azbestózu (fibrózu plicní tkáně v důsledku vdechování azbestových částic) a mezoteliom (malignitu spojená s azbestem). Mezoteliom je charakterizován agresivním průběhem a po diagnostikování pacienti obvykle žijí méně než rok [10].

Všechny typy azbestových vláken jsou považovány za extrémně škodlivé pro zdraví lidí a zvířat. Za nejnebezpečnější je považován amfibolový azbest – amosit a krocidolit. Chrysotilový azbest však také způsobuje nádory u zvířat a je prokázanou příčinou azbestózy a maligního mezoteliomu u lidí. Mezi pracovníky azbestového průmyslu, jejich rodinnými příslušníky a obyvateli oblastí sousedících s azbestovými továrnami a doly byly hlášeny případy mezoteliomu.

V 80. až 90. letech XNUMX. století představitelé azbestového průmyslu předkládali hypotézy, že výroba azbestového cementu může „neutralizovat“ azbest chemickými reakcemi nebo změnami fyzikálních parametrů vláken při vazbě na cement. Následné studie však tyto domněnky vyvrátily a ukázaly, že když se zničí azbestový cement, byť i ten, který ležel desítky let, uvolňují se azbestová vlákna, identická s přírodními, bez výraznějších změn.

Kontakt s azbestovými vlákny v jakékoli formě je považován za potenciálně nebezpečný. Za zvláště rizikové jsou považovány práce s volnými materiály obsahujícími azbest nebo činnosti, které by mohly uvolňovat azbestová vlákna. Onemocnění způsobená vdechováním azbestu se zpravidla rozvíjejí u osob, které s ním při své profesní činnosti pravidelně přicházejí do styku.

MOP přijala Úmluvu č. 162 a Doporučení č. 172 o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci při používání azbestu. Je nutná kontrola prachu a dodržování hygienických norem. IARC klasifikovala azbest jako karcinogen kategorie 2005. Od roku 11 je azbest v EU zakázán [3000]. Vyvíjí se technologie recyklace využívající plazmové tavení. V rozvojových zemích se stále používá chrysotilový azbest. V Rusku je povoleno XNUMX druhů výrobků obsahujících chrysotil, ale použití v obytných prostorách je omezené.

MPC azbestového prachu v Rusku [12]:

• V pracovních prostorech: max. 2 mg/m3, průměrný posun 0,5 mg/m3.
• Ve vzduchu obydlených oblastí: 0,06 vlákna/ml.

Od roku 2024 je ve Spojených státech zakázána výroba a používání azbestu [13].

Poznámky

1. ↑ 1,01,11,2 Horský len // Velká sovětská encyklopedie: [ve 30 svazcích] / kap. vyd. A. M. Prochorov. — 3. vyd. – M.: Sovětská encyklopedie, 1969-1978., Velká sovětská encyklopedie. – M.: Sovětská encyklopedie 1969-1978..
2. ↑ 2,02,12,2 Horský len // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: v 86 svazcích (82 svazcích a 4 doplňkové). – Petrohrad, 1890-1907..
3. ↑Horský len, ASIS Slovník synonym, Trishin V.N., 2010.(nespecifikováno) .
4. ↑ 4,04,14,24,3Ivanov Alexandr. George M. Phelps // telhistory.ru. — Muzeum historie telefonu, 2021.(nespecifikováno) .
5. ↑ Patent USA č. 220,729. GM Phelps. Pouzdro na telefon. Patentováno říj. 2, 1879.(nespecifikováno) .
6. ↑ Uralit (poznámka 1 k článku s dodatkem k článku „Azbest“) Archivní kopie ze 7. března 2021, Brockhaus a Efron Encyclopedic Dictionary. Petrohrad, 1890—1907 Svazek XXXIVa (1902): Uhlík – úsilí, str. 860-862..
7. ↑Flanagan, Daniel M. (31. ledna 2018). „Shrnutí minerálních komodit 2018“ (PDF). Reston, VA: US Geological Survey. strana 27.(nespecifikováno) .
8. ↑Dougherty, Kevin (20. listopadu 2012) Rozpočet Quebecu: Ministr financí Nicolas Marceau omezuje výdaje, zavádí nové daně. občan Ottawy(nespecifikováno) .
9. ↑7,62 mm těžký kulomet systému Maxim mod. 1910 servisní příručka. – M.: Voenizdat, 1949. – 184 s.(nespecifikováno) .
10. ↑SanPiN 1.2.2353-08 “Karcinogenní faktory a základní požadavky na prevenci karcinogenních rizik.”(nespecifikováno) .
11. ↑ Francie požaduje celosvětový zákaz azbestu (anglicky).
12. ↑(nespecifikováno) .
13. ↑Spojené státy zavádějí zákaz používání a výroby azbestu. www.gismeteo.ru (20. března 2024).(nespecifikováno) .