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Sílica cristalina respirável no ar

Sílica

A sílica (dióxido de silício), é um mineral abundante que ocorre naturalmente e é o principal componente de muitas rochas e solos. A sílica pode ocorrer na forma cristalina ou não-cristalina e a exposição ao pó de sílica transportada pelo ar pode ocorrer em muitos ambientes ocupacionais, particularmente indústrias envolvidas na mineração, fabricação, construção, perfuração e pedreiras.

Embora na Austrália, os limites de exposição ocupacional se apliquem tanto a formas não-cristalinas quanto cristalinas, as formas cristalinas de sílica são a principal preocupação na determinação do risco à saúde. Os limites de exposição para a sílica cristalina são ordens de magnitude mais baixas do que para as formas não cristalinas.

Sílica Cristalina

A sílica cristalina pode se acumular nos pulmões e causar silicose, uma doença do sistema respiratório. A silicose é uma condição irreversível e progressiva. A sílica cristalina também foi classificada como carcinogênica do Grupo 1 pela Agência Internacional de Pesquisa sobre Câncer (IARC).

A silicose danifica os pulmões e dificulta a respiração, aumenta o risco de infecções pulmonares e pode levar à insuficiência cardíaca. Sílica pode também causa câncer. A silicose pode ser prevenida, mas não curada.

Partículas muito pequenas de Sílica Cristalina que penetram profundamente no pulmão são denominadas Respiráveis e representam o maior risco para a saúde humana. A ALS agora oferece análise de Sílica Cristalina Respirável, incluindo especiação de quartzo-α e Cristobalita, permitindo a avaliação de riscos e comparação com exposição limites exigidos pela legislação profissional.

Limites do relatório

Sílica Cristalina 5 µg/filtro (α-Quartz plus Cristobalite)

α-Quartzo 5 µg/filtro

Cristobalita 20 µg/filtro

Limites de exposição ocupacional

A Comissão Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional (NOHSC) e subsequentemente o SafeWork Australia (2013) estabeleceram limites de exposição de 8 horas para formas específicas de Sílica Cristalina Respirável, incluindo α-Quartz e Cristobalite.

Crystalline Silica Form CAS No. Respirable fraction
α-Quartz [14808-60-7] 0.1 mg/m3
Cristobalite [14464-46-1] 0.1 mg/m3

De acordo com os regulamentos federais de Saúde e Segurança do Trabalho (WHS), todas as medidas razoavelmente praticáveis devem ser tomadas para eliminar ou minimizar a exposição a um nível abaixo do padrão de exposição.

Ocorrência e polimorfos de Sílica

Embora a sílica tenha apenas uma fórmula química (SiO2), ela ocorre em uma ampla variedade de formas, como resultado de diferentes geometrias de cristalização. As formas amorfas não têm disposição consistente de átomos. Embora se conheça que várias formas de sílica cristalina estão associadas à silicose e são suspeitas de causar algumas formas de câncer, a forma não cristalina da sílica não causa esse tipo de dano.

A sílica cristalina pode incluir quartzo, cristobalita e tridimita. O quartzo é o segundo mineral mais abundante na crosta terrestre e um componente comum do solo, rochas, areia, argamassa, cimento, fundentes, abrasivos, vidro, porcelana, tintas e tijolos. A cristobalita é menos comum e encontrada em rochas e solos vulcânicos, e pode ser formada em processos de alta temperatura, como processos de fundição, fabricação de tijolos, fabricação de cerâmica e produção de carboneto de silício. A tridimita é raramente encontrada, mas está presente em algumas rochas vulcânicas.

A sílica amorfa pode, no entanto, ser transformada em formas cristalinas como cristobalite por aquecimento. Tipicamente, as temperaturas requeridas para esta transformação são superiores a 800 ° C, no entanto, sob certas condições tais como calcinação na presença de carbonato de sódio ou fluxo de cloreto de sódio, a temperatura requerida pode ser tão baixa quanto 450 ° C. A avaliação dos riscos de exposição deve, por conseguinte, considerar o potencial de cristalização da sílica nos processos industriais e incluir a avaliação de outras formas de RCS, além do α-quartzo.

Dados inaláveis

Os riscos associados à sílica no ar dependem muito da natureza e do tamanho das partículas de poeira. Somente a fração fina de partículas com diâmetro mediano de 3,5-5µm penetra profundamente no pulmão até os bronquíolos inferiores e regiões alveolares. Estas partículas são denominadas “respiráveis”. Ao contrário de outras partículas “inaláveis” que entram na boca e no nariz durante a respiração normal, as partículas respiráveis não são facilmente eliminadas pelo organismo e podem bio-acumular, aumentando os riscos associados a exposições repetidas ao longo do tempo.

A fração respirável “aérea” pode ser determinada após a separação durante a amostragem, através do uso do fracionamento de tamanho em um dispositivo ciclônico de amostragem (Imagem 1). Este dispositivo de amostragem seletiva de tamanho e procedimentos de amostragem são descritos em AS 2985-2009: Atmosferas de trabalho – Método para amostragem e determinação gravimétrica de poeira respirável.

Análise de sílica cristalina por FTIR

A SafeWork Australia especifica os procedimentos da conferência do NHMRC a partir de 1984 como o método necessário para a análise Respirable Crystalline Silica (RCS). Estes procedimentos da conferência descrevem um método para Medição de Quartzo em Poeira Respirável Aerotransportada por Espectroscopia no Infravermelho e Difratometria de Raios-X.

Como o mais recente método 2005 HSE UK MDHS101, o método analítico ALS é baseado, mas adaptado a partir desta abordagem direta de filtro IR, para medição usando espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Este método é não destrutivo e permite análises RCS rápidas e precisas, mantendo o filtro intacto para testes químicos adicionais, se necessário.

Imagem 1: dispositivo de amostragem ciclônica

Para amostras com alto teor de matéria orgânica interferente, como poeiras da Coal Mine, a ALS adotou os procedimentos de limpeza de amostras do NIOSH 7603. Essa limpeza remove as interferências orgânicas via ashing e redeposition, com posterior análise conforme o procedimento NHMRC. O resultado da análise pode ser relatado como Sílica Cristalina, composta pela soma de αQuartz e Cristobalite, ou como componentes cristalinos especificados.

Os mesmos filtros podem ser analisados para Poeiras Respiráveis se estas forem pré-pesadas e fornecidas por ALS. A concentração de Sílica Cristalina no ar pode ser calculada usando a quantidade medida no filtro e o volume da amostra. Quando a amostragem é realizada de acordo com AS 2985 por profissionais qualificados em Higienistas Ocupacionais ou consultores, os resultados são relatados como Respirável. As concentrações calculadas podem então ser comparadas aos limites de exposição da TWA para avaliação de risco.

Imagem 2: Espectros infravermelhos de quartzo e cristobalita

 

Fornecimento e submissão de filtros

O ALS fornece filtros de PVC de 25mm pré-pesados e identificados para análise RCS. Os filtros podem ser pré-carregados em cassetes fornecidos pelo cliente com clipes de transporte de filtros ou fornecidos em placas de Petri rotuladas.

Com aviso prévio, o ALS também pode fornecer determinados tipos de cassetes de filtro pré-carregados, conforme necessário para projetos específicos. Após a amostragem, os filtros devem ser devolvidos a qualquer laboratório da ALS no mesmo recipiente ou cassete rotulado em que foram fornecidos.

 

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