Шестивалентный хром

Пример соединения хрома (VI): Оксид хрома (VI)

Шестивалентный хром — химический элемент хром в степени окисления +6. Практически вся хромовая руда обрабатывается через преобразование в дихромат натрия. В 1985 году было произведено примерно 136 000 т. шестивалентного хрома.^[1] Другими источниками шестивалентного хрома являются триоксид хрома и различные соли — хроматы и дихроматы. Шестивалентный хром используется при производстве нержавеющих сталей, текстильных красок, консервантов дерева, для хромирования и пр.

Шестивалентный хром является признанным канцерогеном при вдыхании.^[2] На многих рабочих местах сотрудники подвержены воздействию шестивалентного хрома, например, при гальваническом хромировании или сварке нержавеющих сталей.^[2] В Европейском союзе использование шестивалентного хрома существенно ограничено директивой RoHS.

Токсичность

Шестивалентный хром транспортируется в клетки человеческого организма с помощью сульфатного транспортного механизма благодаря своей близости к сульфатам и хроматам по структуре и заряду. Трёхвалентный хром, более часто встречающийся, не транспортируется в клетки.

Внутри клетки Cr(VI) разлагается к метастабильному пятивалентному хрому (Cr(V)), затем к трехвалентному хрому (Cr(III)). Трехвалентный хром, присоединяясь к протеинам, создает гаптены, которые включают иммунную реакцию. После их появления, чувствительность к хрому не пропадает. В этом случае даже контакт с текстильными изделиями, окрашенными хромсодержащими красками или с кожей, обработанной хромом, может вызвать раздражение кожи. Витамин C и другие агенты реагируют с хроматами и создают Cr(III) внутри клетки.^[3]

Продукты шестивалентного хрома являются генотоксичными канцерогенами. Хроническое вдыхание соединений шестивалентного хрома увеличивает риск заболеваний носоглотки, риск рака лёгких. (Лёгкие особенно уязвимы из-за большого количества тонких капилляров). Видимо, механизм генотоксичности вызывается пятивалентным и трехвалентным хромом.

В США предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в воздухе составляет 5 мкг/м³ (0.005 мг/м³).^[4][5] В России предельно допустимая концентрация хрома (VI) существенно ниже 1,5 мкг/м³ (0,0015 мг/м3).^[6]

Одним из общепризнанных методов избежания шестивалентного хрома является переход от технологий гальванического хромирования к газотермическому напылению.

Примечания

1. ↑ Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, «Chromium Compounds» in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
2. ↑ ^{1 2} IARC Volume 49: Chromium, Nickel, and Welding. — Lyon: International Agency for Research on Cancer. — ISBN 92-832-1249-5
3. ↑ Salnikow, K. and Zhitkovich, A., «Genetic and Epigenetic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and Cocarcinogenesis: Nickel, Arsenic, and Chromium», Chem. Res. Toxicol., 2008, 21, 28-44. DOI:10.1021/tx700198a
4. ↑ OSHA: Small Entity Compliance Guide for the Hexavalent Chromium Standards
5. ↑ David Blowes (2002). «Tracking Hexavalent Cr in Groundwater». Science 295: 2024–25. DOI:10.1126/science.1070031. PMID 11896259.
6. ↑ ПДК воздуха населенных мест

Ссылки

• ATSDR Case Studies in Environmental Medicine: Chromium Toxicity Департамент здравоохранения США
• 3M US: OSHA Hexavalent Chromium Standard — An overview of the Chromium Six (CrVI) standard
• Environmental Health: «Selected science: an industry campaign to undermine an OSHA hexavalent chromium standard»
• Hexavalent chromium, a case study from [www.defendingscience.org]
• Australian National Pollutant Inventory Chromium VI fact sheet
• US OSHA Health and Safety Topics: Hexavalent Chromium"
• Finishing Today — Hexavalent Chromium: how is it affecting you?
• National Institute for Occupational Safety and Health — Hexavalent Chromium