ملاحظات ایمنی هنگام رسیدگی به دی اکسید تیتانیوم چیست؟

ملاحظات ایمنی هنگام رسیدگی به دی اکسید تیتانیوم چیست؟

دی اکسید تیتانیوم (TIO₂) یک رنگدانه سفید به طور گسترده ای است که در صنایع مختلف از جمله رنگ ، پوشش ، پلاستیک ، کاغذ و مواد آرایشی کاربردهای بی شماری دارد. در حالی که به طور کلی یک ماده نسبتاً ایمن در نظر گرفته می شود ، هنوز هم چندین ملاحظات ایمنی وجود دارد که هنگام رسیدگی به آن باید در نظر گرفته شود. در این مقاله ، تجزیه و تحلیل عمیق و عمیق از جنبه های ایمنی مربوط به رسیدگی به دی اکسید تیتانیوم ، ارائه نمونه های غنی ، داده ها ، نظریه ها و پیشنهادات عملی انجام می شود.

خصوصیات شیمیایی و خطرات احتمالی

دی اکسید تیتانیوم یک پودر سفید ، بی بو و بی مزه است. از نظر شیمیایی ، این یک ترکیب پایدار در شرایط عادی است. با این حال ، ماهیت ذرات ریز آن می تواند خطرات خاصی را ایجاد کند. به عنوان مثال ، هنگامی که در مقادیر قابل توجهی استنشاق می شود ، ذرات ریز دی اکسید تیتانیوم می توانند به مناطق عمیق ریه ها برسند. تحقیقات نشان داده است که در محیط های شغلی که کارگران به طور مرتب در معرض گرد و غبار دی اکسید تیتانیوم قرار می گیرند ، پتانسیل التهاب ریه و کاهش عملکرد ریه به مرور زمان وجود دارد. مطالعه ای که بر روی گروهی از کارگران در یک کارخانه تولید رنگ انجام شده است ، که در آن دی اکسید تیتانیوم یکی از مؤلفه های اصلی فرمولاسیون رنگ است ، نشان داد که کسانی که در معرض طولانی مدت هستند (بیش از 10 سال) شیوع کمی بیشتر از علائم تنفسی مانند سرفه و تنگی نفس در مقایسه با سایر کارگران در بخش های دیگر با قرار گرفتن در معرض کمتر دارند.

جنبه دیگری که باید در نظر بگیرید واکنش پذیری آن در شرایط شدید است. اگرچه در بیشتر محیط های رایج پایدار است ، اما در حضور اسیدهای قوی یا پایه در دماهای بالا ، دی اکسید تیتانیوم می تواند واکنشهای شیمیایی داشته باشد. به عنوان مثال ، هنگامی که در معرض اسید سولفوریک غلیظ در دمای بالا قرار می گیرند ، می تواند واکنش نشان دهد که سولفات تیتانیوم را تشکیل می دهد. این واکنش نه تنها ماهیت شیمیایی دی اکسید تیتانیوم را تغییر می دهد بلکه گرما را نیز آزاد می کند ، که در صورت عدم کنترل صحیح می تواند منجر به خطرات بیشتر شود. در یک آزمایش آزمایشگاهی که یک فرآیند صنعتی را شامل می شود شامل درمان دی اکسید تیتانیوم با اسیدهای قوی ، مشاهده شد که رسیدگی نادرست از شرایط واکنش منجر به انفجار در مقیاس کوچک به دلیل انتشار سریع گرما و گاز شد.

مسیرهای قرار گرفتن در معرض و پیامدهای آنها

روش های مختلفی وجود دارد که افراد می توانند در معرض دی اکسید تیتانیوم قرار بگیرند و هر مسیر قرار گرفتن در معرض پیامدهای خاص خود را برای سلامتی دارد. متداول ترین مسیر قرار گرفتن در معرض استنشاق است ، به خصوص در مکانهای کاری که دی اکسید تیتانیوم در حال پردازش یا استفاده به شکل پودر است. همانطور که قبلاً ذکر شد ، استنشاق ذرات ریز می تواند منجر به مشکلات تنفسی شود. داده های مربوط به بررسی های بهداشتی شغلی حاکی از آن است که در صنایعی مانند تولید رنگدانه و پوشش پودر ، که در آن کارگران به طور روزانه مقادیر زیادی پودر دی اکسید تیتانیوم را اداره می کنند ، شیوع بیماریهای تنفسی مربوط به کار در مقایسه با سایر صنایع نسبتاً بیشتر است. به عنوان مثال ، در یک بررسی از 500 کارگر در یک مرکز تولید رنگدانه ، تقریباً 15 ٪ گزارش دادند که نوعی ناراحتی تنفسی را تجربه کرده اند که آنها به محیط کار خود نسبت داده اند ، در معرض دید دی اکسید تیتانیوم یک عامل احتمالی است.

تماس با پوست یکی دیگر از مسیری قرار گرفتن در معرض احتمالی است. در حالی که دی اکسید تیتانیوم معمولاً به عنوان یک تحریک کننده پوست قوی در نظر گرفته نمی شود ، تماس طولانی و مکرر با پودر می تواند باعث خشکی و سوزش پوست شود. در یک مطالعه موردی از گروهی از کارگران در یک کارخانه تولید پلاستیک که در آن دی اکسید تیتانیوم برای دستیابی به یک رنگ سفید به فرمولاسیون پلاستیکی اضافه شده است ، مشخص شد که کسانی که در طی فرآیند اختلاط با پودر ارتباط مستقیمی داشتند (بدون دستکش محافظ مناسب) پس از چند هفته کار مداوم ، قربانی خفیف پوست و خارش را تجربه کردند. این به ماهیت ساینده ذرات پودر و اختلال در سد رطوبت طبیعی پوست نسبت داده شد.

مصرف دی اکسید تیتانیوم در تنظیمات شغلی کمتر متداول است اما می تواند به طور تصادفی رخ دهد ، به عنوان مثال ، اگر کارگران پس از دست زدن به پودر دست خود را به طور کامل شسته نشوند و سپس دهان خود را لمس کنند یا غذا بخورند. اگرچه دی اکسید تیتانیوم معمولاً هنگام مصرف مقادیر کمی از سمیت کم در نظر گرفته می شود ، اما هنوز نگرانی هایی در مورد اثرات طولانی مدت آن بر روی دستگاه گوارش وجود دارد. برخی از مطالعات حیوانی نشان داده اند که مصرف با دوز بالا نانوذرات دی اکسید تیتانیوم ممکن است در روده جمع شود و باعث تغییر در میکروبیوتای روده شود ، که به طور بالقوه می تواند بر سلامت کلی تأثیر بگذارد. با این حال ، تحقیقات بیشتری برای تأیید این یافته ها در انسان لازم است.

استانداردها و مقررات ایمنی شغلی

برای محافظت از کارگران در برابر خطرات احتمالی مرتبط با رسیدگی به دی اکسید تیتانیوم ، استانداردها و مقررات مختلف ایمنی شغلی ایجاد شده است. در ایالات متحده ، اداره ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA) دستورالعمل های خاصی را برای رسیدگی به دی اکسید تیتانیوم در محیط کار تعیین کرده است. به عنوان مثال ، OSHA به کارفرمایان نیاز دارد تا سیستم های تهویه مناسب را در مناطقی که پودر دی اکسید تیتانیوم در حال پردازش یا استفاده است ، فراهم کنند. این امر برای اطمینان از غلظت ذرات دی اکسید تیتانیوم هوا در محدوده قابل قبول نگه داشته می شود. یک مطالعه با ارزیابی اثربخشی سیستم های تهویه در یک کارخانه رنگ نشان داد که پس از نصب یک سیستم تهویه مدرن مطابق با استانداردهای OSHA ، غلظت ذرات دی اکسید تیتانیوم در هوا در منطقه کار تقریباً 70 درصد کاهش یافته است و به طور قابل توجهی خطر قرار گرفتن در معرض استحکام برای کارگران را کاهش می دهد.

OSHA همچنین هنگام استفاده از دی اکسید تیتانیوم ، استفاده از تجهیزات محافظ شخصی (PPE) مانند دستگاه تنفس ، دستکش و عینک را ملزم می کند. دستگاه تنفس برای جلوگیری از استنشاق ذرات ریز بسیار مهم است. انواع مختلف دستگاه تنفس بسته به میزان قرار گرفتن در معرض توصیه می شود. به عنوان مثال ، در شرایط قرار گرفتن در معرض بالا مانند بارگیری و تخلیه مقادیر زیادی پودر دی اکسید تیتانیوم ، ممکن است یک دستگاه تنفس کننده هوا (PAPR) مجهز به هوا باشد. از دستکش باید برای محافظت از پوست در برابر تماس مستقیم با پودر استفاده شود و عینک برای جلوگیری از تحریک چشم از ذرات موجود در هوا یا پاشش های تصادفی لازم است. نظرسنجی از کارگران در یک مرکز پوشش پودر نشان داد که افرادی که به طور مداوم از PPE توصیه شده استفاده می کردند ، نسبت به کسانی که این کار را نکردند ، بروز قابل توجهی از مشکلات تنفسی و پوستی دارند.

علاوه بر مقررات OSHA در ایالات متحده ، سایر کشورها و سازمان های بین المللی نیز مجموعه استانداردهای خاص خود را دارند. به عنوان مثال ، اتحادیه اروپا دارای ثبت نام ، ارزیابی ، مجوز و محدودیت مقررات مواد شیمیایی (REACH) است که در مورد دی اکسید تیتانیوم اعمال می شود. در زیر Reach ، تولید کنندگان و واردکنندگان دی اکسید تیتانیوم موظفند این ماده را ثبت کرده و اطلاعات مفصلی در مورد خصوصیات ، کاربردهای آن و خطرات احتمالی آن ارائه دهند. این تضمین می کند که همه احزاب ذیربط از ملاحظات ایمنی آگاه هستند و می توانند اقدامات مناسبی را برای محافظت از کارگران و محیط زیست انجام دهند.

بهترین روشها برای رسیدگی ایمن

علاوه بر پیروی از الزامات نظارتی ، چندین روش بهترین وجود دارد که می تواند برای اطمینان از کنترل ایمن دی اکسید تیتانیوم اتخاذ شود. اولا ، ذخیره مناسب ضروری است. پودر دی اکسید تیتانیوم باید به دور از منابع گرما ، رطوبت و مواد ناسازگار ، در یک منطقه خنک ، خشک و تهویه مناسب ذخیره شود. به عنوان مثال ، نباید در نزدیکی اسیدهای قوی یا پایه ذخیره شود زیرا این امر به طور بالقوه می تواند منجر به واکنش های شیمیایی شود. در یک حادثه انبار ، ذخیره نادرست پودر دی اکسید تیتانیوم در کنار یک ظرف نشت اسید سولفوریک باعث شد که به دلیل واکنش شیمیایی ناشی از آن ، مقدار قابل توجهی از پودر آلوده و غیر قابل استفاده شود.

ثانیاً ، هنگام استفاده از پودر ، استفاده از ابزارها و تکنیک های مناسب برای کنترل مهم است. این شامل استفاده از قاشق یا بیل است که برای استفاده از پودرها برای جلوگیری از تولید بیش از حد گرد و غبار طراحی شده است. هنگام انتقال پودر از یک ظرف به ظرف دیگر ، باید به آرامی و با دقت انجام شود تا آزاد سازی ذرات موجود در هوا به حداقل برسد. در یک فرآیند تولیدی که دی اکسید تیتانیوم به یک فرمولاسیون مایع اضافه می شد ، ریختن نادرست پودر مستقیماً به داخل مایع بدون استفاده از قیف مناسب یا همزن منجر به مقدار زیادی از پودر شناور روی سطح نقص می شود ، ایجاد یک وضعیت کثیف و به طور بالقوه خطرناک است زیرا پودر می تواند به راحتی استنشاق شود یا با پوست کارگران در تماس باشد.

سوم ، تمیز کردن و نگهداری منظم از محل کار و تجهیزات بسیار مهم است. هر پودر دی اکسید تیتانیوم ریخته شده یا انباشته شده باید به سرعت با استفاده از مواد و ابزارهای تمیز کننده مناسب تمیز شود. برای از بین بردن هرگونه ذرات شل ، باید به طور مرتب جارو و خالی شود. تجهیزات مانند میکسرها ، نقاله ها و مخازن ذخیره سازی که با دی اکسید تیتانیوم در تماس هستند ، باید به طور مرتب مورد بازرسی و تمیز قرار گیرند تا از عملکرد مناسب آنها اطمینان حاصل شود و از ایجاد رسوبات پودر جلوگیری شود. در موردی که میکسر به طور مرتب پس از استفاده برای مخلوط کردن دی اکسید تیتانیوم با سایر مواد تمیز نشده ، مقدار قابل توجهی از پودر انباشته شده در داخل میکسر ، که نه تنها بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد بلکه خطر انتشار تصادفی پودر را در طی عملیات بعدی افزایش می دهد.

آموزش و آموزش برای کارگران

یکی از مهمترین جنبه های اطمینان از کنترل ایمن دی اکسید تیتانیوم ، ارائه آموزش و آموزش کافی برای کارگران است. کارگران باید در مورد خصوصیات شیمیایی دی اکسید تیتانیوم ، خطرات احتمالی آن و اقدامات ایمنی مناسب برای انجام آن آموزش داده شوند. این شامل درک اهمیت استفاده از تجهیزات محافظ شخصی به درستی ، پیروی از روشهای مناسب برای رسیدگی و آگاهی از علائم و علائم مشکلات بهداشتی مرتبط با قرار گرفتن در معرض است. یک برنامه آموزشی که در یک شرکت تولید رنگ اجرا شده است نشان داد که پس از دریافت کارگران آموزش جامع در مورد ایمنی دی اکسید تیتانیوم ، رعایت آنها با مقررات ایمنی تقریباً 80 ٪ افزایش یافته و بروز مشکلات بهداشتی مرتبط با کار به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.

این آموزش همچنین باید در صورت قرار گرفتن در معرض تصادفی یا نشت ، روشهای پاسخ اضطراری را پوشش دهد. کارگران باید بدانند که چگونه به سرعت و به طور مؤثر به موقعیت هایی مانند نشت زیاد پودر دی اکسید تیتانیوم یا یک حادثه استنشاق پاسخ دهند. به عنوان مثال ، آنها باید به آنها آموزش داده شود که چگونه می توان منطقه را با خیال راحت تخلیه کرد ، نحوه استفاده از ایستگاه های چشمگیر و در صورت لزوم از ایستگاه های چشمگیر اضطراری و نحوه گزارش این حادثه به مقامات مناسب. در یک سناریوی زندگی واقعی که در آن یک پودر دی اکسید تیتانیوم در یک کارخانه پلاستیک رخ داده است ، کارگرانی که آموزش مناسب را دریافت کرده بودند ، قادر بودند به سرعت با استفاده از مواد جاذب ، ریخته شوند و به بخش ایمنی اطلاع دهند و تأثیر بالقوه در محیط کار و سلامتی سایر کارگران را به حداقل برساند.

علاوه بر آموزش های اولیه ، دوره های آموزش مداوم و تازه سازی نیز برای به روزرسانی کارگران در مورد آخرین اطلاعات و مقررات ایمنی لازم است. از آنجا که یافته های تحقیقاتی جدید در مورد ایمنی دی اکسید تیتانیوم و با تغییر الزامات نظارتی پدیدار می شود ، کارگران باید مطلع شوند تا بتوانند با خیال راحت به این ماده ادامه دهند. مطالعه ای در مورد چندین صنایع که به طور مرتب با دی اکسید تیتانیوم اداره می کنند ، نشان داد که کسانی که دوره های تازه سازی را برای کارگران خود فراهم می کنند ، نسبت به مواردی که انجام نمی دهند ، از تخلفات ایمنی و مشکلات بهداشتی مرتبط با کار کمتری برخوردار هستند.

ملاحظات زیست محیطی

در حالی که تمرکز این مقاله عمدتاً روی ملاحظات ایمنی برای کارگران اداره دی اکسید تیتانیوم بوده است ، در نظر گرفتن تأثیرات زیست محیطی این ماده نیز مهم است. دی اکسید تیتانیوم یک ترکیب نسبتاً پایدار است و به راحتی در محیط تجزیه نمی شود. با این حال ، هنگامی که به هوا ، آب یا خاک آزاد می شود ، می تواند عواقب خاصی به همراه داشته باشد.

در هوا ، ذرات ریز دی اکسید تیتانیوم می توانند به آلودگی ماده ذرات کمک کنند. اگرچه این سهم در مقایسه با سایر آلاینده های مانند دوده یا گرد و غبار از منابع دیگر ممکن است نسبتاً ناچیز باشد ، اما هنوز هم می تواند بر کیفیت هوا تأثیر بگذارد ، به خصوص در مناطقی نزدیک به تأسیسات صنعتی که دی اکسید تیتانیوم تولید یا استفاده می شود. یک مطالعه از کیفیت هوا در مجاورت یک کارخانه تولید دی اکسید تیتانیوم نشان داد که غلظت ذرات دی اکسید تیتانیوم موجود در هوا به طور قابل توجهی بالاتر از مناطق اطراف است ، و این با کمی کاهش دید و افزایش احتمالی مشکلات تنفسی در بین ساکنان محلی همراه بود.

هنگامی که دی اکسید تیتانیوم وارد بدن آب می شود ، می تواند در پایین مستقر شود و با گذشت زمان جمع شود. این به طور بالقوه می تواند بر زندگی آبزی تأثیر بگذارد. برخی تحقیقات نشان داده اند که غلظت بالای نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در آب می تواند عملکرد طبیعی سلولهای موجودات آبزی را مختل کند و در فرآیندی مانند فتوسنتز و تنفس دخالت کند. در یک آزمایش آزمایشگاهی با استفاده از گورخرش به عنوان یک ارگانیسم مدل ، قرار گرفتن در معرض سطح بالای نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در آب منجر به رفتار غیر طبیعی و کاهش میزان بقاء ماهی شد. اگرچه غلظت های مورد استفاده در این آزمایش بالاتر از آنچه که معمولاً در بدن آب طبیعی یافت می شود ، اما هنوز هم خطرات احتمالی برای زندگی آبزی را برجسته می کند.

در خاک ، دی اکسید تیتانیوم نیز می تواند جمع شود و ممکن است بر باروری خاک و رشد گیاهان تأثیر بگذارد. برخی از مطالعات نشان داده اند که مقادیر بیش از حد دی اکسید تیتانیوم در خاک می تواند به مواد مغذی مانند فسفر و پتاسیم متصل شود و آنها را در دسترس گیاهان قرار دهد. این می تواند منجر به رشد مبهم و کاهش بازده محصولات زراعی شود. در یک مطالعه میدانی که غلظت های مختلف دی اکسید تیتانیوم به نمونه های خاک اضافه شد ، مشخص شد که با افزایش غلظت دی اکسید تیتانیوم ، رشد محصولات خاص مانند گندم و ذرت به طور قابل توجهی مهار می شود.

پایان

دی اکسید تیتانیوم ماده ای گسترده است که در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارد. در حالی که به طور کلی در شرایط عادی یک ترکیب نسبتاً ایمن در نظر گرفته می شود ، اما هنوز ملاحظات ایمنی قابل توجهی وجود دارد که هنگام کار با آن باید مورد توجه قرار گیرد. این موارد شامل درک خصوصیات شیمیایی و خطرات احتمالی آن ، آگاهی از مسیرهای مختلف قرار گرفتن در معرض و پیامدهای آنها ، به دنبال استانداردها و مقررات ایمنی شغلی ، اجرای بهترین شیوه ها برای انجام ایمن ، ارائه آموزش و آموزش به کارگران و در نظر گرفتن تأثیر محیط زیست است. با در نظر گرفتن این اقدامات ، می توان هنگام برخورد با دی اکسید تیتانیوم ، از سلامت و ایمنی کارگران و محیط زیست تا حد بیشتری محافظت کرد.