Асбест





























Асбест
Asbestos fibres.jpg
Выделенный из минерала (руды) и очищенный асбест
Формула
см. Классификация, Химический состав
Цвет черты
белый
Твёрдость
2,5 — 4
Излом
занозистый
Плотность
2,5-2,6 г/см³
Commons-logo.svg Асбест на Викискладе

Асбе́ст (греч. ἄσβεστος, — неразрушимый) или горный лён[1][2][3] — собирательное название ряда тонковолокнистых минералов из класса силикатов, образующих в природе агрегаты, состоящие из тончайших гибких волокон. Применяется в самых различных областях, например в строительстве, автомобильной промышленности и ракетостроении.


Является канцерогеном первой категории по классификации МАИР.




Содержание






  • 1 Классификация


  • 2 Химический состав


    • 2.1 Химический состав хризотила




  • 3 Свойства


  • 4 Месторождения


  • 5 Применение


  • 6 Мировое производство хризотила в 2015 году


  • 7 Опасность для здоровья


  • 8 История


  • 9 См. также


  • 10 Примечания


  • 11 Литература


  • 12 Ссылки





Классификация |




Хризотил-асбест (видны волокна асбеста)




Асбестовая жила в минерале (клинохризотил)


Существует два основных вида асбестов — хризотил-асбест и амфиболовый асбест.




  • Хризотил-асбест (белый асбест) — минерал группы серпентина, химическая формула 3MgO•2SiO2•2H2O — гидросиликат магния, структурно относится к слоистым силикатам. Из-за несоразмерности тетраэдрического и октаэдрического слоев в структуре серпентина возникают напряжения, которые компенсируются за счет изгиба Т-О пакетов, что обычно приводит к их «гофрировке», однако в случае хризотила направленность изгиба сохраняется и такие слои закручиваются в трубочки с внешним диаметром около 200 ангстрем (20 нм). Хризотил-асбест стоек к щелочным средам, разлагается в кислотах с образованием аморфного кремнезёма. Элементарные кристаллы хризотила — тончайшие трубочки-фибриллы диаметром в сотые доли микрон. Практически хризотил разделяется на пучки волокон диаметром 10…100 мкм, прочность которых на разрыв составляет 600…800 МПа [1], что сравнимо с лучшими марками стали. Данный вид асбеста распространен в России.


  • Амфиболовый асбест — сложный гидросиликат. Сходен по физико-механическим свойствам с хризотил-асбестом, но имеет существенные отличия от него в кристаллической структуре. Волокнистое строение тремолита связано с его кристаллической структурой: структура ленточная и представляет собой сдвоенные цепочки кремнекислородных тетраэдров, в которых отдельные цепочки слабо связаны катионами магния и кальция. Слабые структурные связи легко рвутся, но сами амфиболовые волокна отличаются высокой стойкостью в нейтральной и кислой среде [4]. Амфиболовые асбесты имеют худшие эксплуатационные характеристики по сравнению с хризотил-асбестом, поэтому применяются значительно реже и там, где требуется устойчивость к кислотам. Амфиболы имеют прямые иглообразные волокна — из-за хрупкости этих структур они образуют частицы, вдыхание которых является канцерогенным фактором. Поэтому этот вид асбеста запрещено использовать в странах Евросоюза, в которых ранее этот вид асбеста широко использовался. Разновидности:


    • крокидолит-асбест или голубой асбест (Na2Fe32+Fe23+)Si8O22(OH)2;


    • амозит-асбест (Fe2+, Mg)7Si8O22(OH)2;


    • тремолит-асбест Ca2Mg5Si8O22(OH)2;


    • антофиллит-асбест (Mg, Fe2+)7Si8O22(OH)2;


    • актинолит-асбест Ca2(Mg, Fe2+)5Si8O22(OH)2.




Также асбест различают по направленности волокон в минералах: параллельно-волокнистые и спутанно-волокнистые. В зависимости от примесей соединений железа, кальция, марганца бывает и разная окраска асбеста, так роговообманковые и авгитовые асбесты белые, серые, бурые, красновато-бурые, почти черные; хризотиловые — золотисто-желтые, серебристо-белые, зеленоватые, синеватые и синевато-черные. К примеру: уральский асбест чисто-зеленоватый, алтайский — золотисто- и зеленовато-желтый[4]. По длине волокон алтайские и уральские змеевиковые асбесты достигают 0,2 метров, асбест Ричмонда (Америка) — до 1 метра.



Химический состав |



Химический состав хризотила |


Хризотил по химическому составу представляет собой водный силикат магния, теоретический состав которого отвечает формуле 3MgO∙2SiO2∙2H2O, что соответствует в массовом отношении содержанию в нем MgO — 42,4 %, SiO2 — 44,50 %, и H2O — 13,04 %. Как правило, в нем всегда присутствуют примеси в виде FeO и Fe2O3, содержание которых редко превышает 2 %, причем часть FeO хризотила изоморфно замещает MgO, остальное же количество железа связано с механической примесью магнетита, реже хромита. Количество других примесей (Al2O3, Cr2O3, CaO, NiO, MnO, CuO и щелочи) определяется долями процента. При наличии примесей количество MgO и SiO2 в хризотиле оказываются обычно пониженными до 40 % и менее, колеблется также и содержание конституционной воды, то повышаясь до 14,5-15,0 %, то падая до 11,5-12,0 %. Представление о химическом составе хризотила дано в таблице.




































































Компоненты Баженовское месторождение (Россия)
Тзетфорд (Канада)
SiO2
42,60 39,62
Al2O3
0,65 0,81
Fe2O3
1,04 4,52
FeO 0,45 1,90
MgO 40,77 39,73
СаО 0,03
Cr2O3

NiO
MnO
H2O + 105° 13,46 13,32
H2O — 105° 0,95 0,43
K2O + Na2O Следы Нет


Свойства |


В чистом виде хризотил обладает низкой электропроводностью, что делает его высококачественным электроизоляционным материалом. К числу важных свойств относятся термические, благодаря которым хризотил обладает высокой теплостойкостью. Кроме того, хризотил нерастворим в воде, химически инертен, на него не действует солнечная радиация, озон, кислород, отсутствуют выделения вредных газов, паров, излучений. Хризотиловое волокно легко распушается в воздушной и водной среде. Обработанный (распушённый) хризотил обладает высокой адсорбционной способностью и проявляет активную адгезию к большинству связующих и дисперсных ингредиентов благодаря большой внутренней поверхности пор между волокнами и возникновению прочных топохимических связей [1].


Физико-химические свойства хризотилового волокна [2]









































































№ п/п Показатели
Диапазон числовых значений
1 Прочность на разрыв, кг•с/мм²
более 300
2 Плотность минерала, кг/м³
2400 — 2600
3 Насыпная плотность распушенного хризотила, кг/м³
100 — 300
4 Температура плавления, °C
1450 — 1500
5 Коэффициент трения (по железу)
0,8
6 Щелочестойкость, рН
9,1 — 10,3
7 Растворимость, % при кипячении в течение 4 часов:
в HCl плотностью 1,19 кг/дм³
в КОН, 25%-ном



53,4 — 57,5
0,14 — 1,6
8 Теплопроводность, Вт/(м•К) 0,05 — 0,07

9 Коэффициент отражения в диапазоне 400—700 нм, % 45 — 78

10 Частота ИК-спектра поглощения (четко разрешенные), см−1
955, 1030, 1080

11 Модуль упругости недеформированных волокон при площади поперечного сечения порядка 0,01 мм², ГПа 175 — 210

12 рН водной суспензии 9 — 10

13 Сорбционная способность:
по дибутилфталату, см³/100 г
по йоду, мг/г
по водяному пару (при 20 °C)



40 — 85
1,6 — 1,9
1,6 — 2,5

Все асбесты обладают высокой огнестойкостью.



Месторождения |




Асбестовая руда


Крупнейшие месторождения асбеста находятся в Канаде (хризотил), ЮАР (крокидолит, амозит, хризотил) и в России (хризотил) на Урале — Баженовское и Киембаевское месторождения. Имеются месторождения асбеста также на Северном Кавказе, в Туве (хризотил) — Ак-Довуракское месторождение, на севере Казахстана (хризотил) — Житикаринское месторождение, в Китае (хризотил), США (хризотил, амфиболы), Бразилии (хризотил), Зимбабве (хризотил), Италии (тремолит, хризотил), Франции (тремолит), Финляндии (антофиллит, рудник закрыт в 1975), в Японии (хризотил, тремолит, актинолит), Австралии (крокидолит, хризотил), на Кипре (хризотил, рудник закрыт в 1988).



Применение |




Огнеупорная асбестовая ткань




Асбестоцементные волнистые кровельные листы


В настоящее время в мировой промышленности используется хризотил-асбест.
Хризотил входит в состав более чем трёх тысяч изделий в самых различных областях техники.


Хризотил используется в производстве:



  • кровельных, стеновых изделий (асбестоцементные плоские и волнистые листы, пенобетон);


  • труб (хризотилцементные напорные и безнапорные трубы различного диаметра);

  • фасадных плит;

  • асбестотехнических и теплоизоляционных изделий (ткани, шнуры, картон, фильтры, фрикционные изделия, тормозные ленты, паронит[5] и др.);

  • фиксаторов защитного слоя бетона для устройства тоннелей, герметиков;

  • резинотехнических материалов, кирпича;

  • для приготовления мастик, герметиков, футеровочных составов, органосиликатных покрытий, буровых и тампонажных растворов, асфальтобетонных смесей, приготовления клеевых смесей и замазок, строительных растворов, ремонтно-восстановительных составов.


Также асбестовую ткань или шнуровой асбест применяют в сфере огненных представлений (т. н. fireshow) как материал для обмотки огненного реквизита (фитилей). Пропитанную ружейной смазкой асбестовую нить используют как сальниковую набивку в пулемёте Максима[6].



Мировое производство хризотила в 2015 году |




Асбест в фабричной упаковке


















Производство в 2015 году (в 1000 т)
1100


400


311


215


0.35



Россия

Китай

Бразилия

Казахстан
другие

Источник: Геологическая служба США[7]



Опасность для здоровья |




волокна антофиллит-асбеста под электронным микроскопом




волокна хризотил-асбеста в битуме под электронным микроскопом




Асбестовое волокно и клетки организма под световым микроскопом (стрелкой показан чистый участок волокна на гистологическом срезе ткани)


Skull and crossbones.svg

Пыль асбеста является канцерогенным веществом при попадании в дыхательные пути.[8] Доказательств канцерогенного действия при попадании асбеста с пищей и водой нет. Фиброгенность и канцерогенность волокон разных видов асбеста очень различна и зависит от диаметра и типа волокон.


Данные о повышенной смертности и заболеваемости работников были замечены давно. Например, один из крупнейших открытых рудников Европы был в Финляндии в местечке Пааккила. Добыто всего 586 076 тонн Амозит и крокидолит асбеста. Смертность в этой общине достигала 150 % от среднего по стране. Средняя продолжительность жизни мужчин в этом месте в 1970-е 57 лет, в то время как по всей стране было 67. Основная причина смерти бывших работников — рак лёгких. В результате рудник закрыли ещё до международного признания вещества канцерогенным.


Конвенцией № 162 1986 года «Об охране труда при использовании асбеста» (Конвенция МОТ № 162), охватывающей все виды деятельности, связанные с воздействием асбеста на работников в процессе работы, определены защитные и профилактические меры, предупреждающие воздействие асбеста, наблюдение за производственной средой и за состоянием здоровья работников. Правительства стран, ратифицировавших Конвенцию № 162, и их национальные законодательства предусматривают данные защитные и профилактические меры, применительно к своей стране.


Также в соответствии с Рекомендациями № 172 Международной организации труда «Об охране труда при использовании асбеста» (принята в Женеве на 72-й сессии генеральной конференции МОТ в 1986 г.) определено, что в основе запрещения или разрешения на использование определенных разновидностей асбеста и асбестосодержащих изделий и их замены другими веществами должна лежать научная оценка их опасности для здоровья.


При работе с хризотиловыми и другими видами волокон следует контролировать уровень запыленности и соблюдать предельно допустимые концентрации вредных веществ. Соблюдение элементарных санитарно-гигиенических требований при производстве изделий: общая вентиляция, аспирация рабочих мест, использование индивидуальных средств защиты и влажная уборка рабочего места, обеспечивают защиту здоровья работников и безопасность использования хризотила и содержащих его материалов.
В изделиях хризотил находится в связанном состоянии (с цементом, гипсом, каучуком, смолами, полимерами, маслом, битумом), поэтому безопасен[источник не указан 1009 дней] и во многих странах разрешен к применению в строительстве и промышленности.


Амозит и крокидолит являются наиболее опасными из асбестовых минералов из-за их долгого нахождения в легких вдохнувших их людей.


На основе результатов всесторонних научных исследований канцерогенных веществ Международное агентство по изучению рака отнесло асбест к первой, наиболее опасной категории списка канцерогенов, для которых существуют достоверные сведения о канцерогенности их для человека.


Потребление асбеста в Европе в последнее время быстро сокращается. 1 января 1997 года использование асбеста было запрещено во Франции. C 2005 года применение асбеста в Европейском союзе полностью запрещается[9]. В развивающихся странах, в которых проживает до 80 % всего населения Земли, хризотил-асбест все еще используется в различных отраслях промышленности и в строительстве жилья[10]. В России, согласно утверждённому перечню, разрешены к использованию три тысячи видов продукции, содержащей хризотиловый асбест[11]. При этом использование асбестосодержащих материалов, ввиду опасности образуемой асбестовой пыли, в жилых помещениях запрещено либо допускается при обеспечении изоляции проникновения пыли в помещение[12][13][14].


В России предельно допустимая концентрация асбестовой пыли, в том числе хризотил-асбеста, как канцерогенного (вызывает образование злокачественных опухолей при ингаляционном попадании[15]) и фиброгенного (вызывает асбестоз) нормируется:



  • в воздухе рабочих зон: максимально разовая — 2 мг/м3 (6 мг/м3 для асбестоцементной пыли), среднесменная — 0,5 мг/м3 (4 мг/м3 для асбестоцементной, асбестобакелитовой и асбесторезиновой пыли)[16];

  • в воздухе населённых мест (с содержанием хризотил-асбеста в пыли до 10 %): среднесуточная — 0,06 волокон в 1 мл[17].



История |


По всей видимости, от свойств асбеста, из которого делали ритуальные фигурки, пошло предание о саламандре — священной ящерице бога огня, которая будто бы способна жить в пламени и не сгорать на костре. Согласно классической тибетской медицине, асбест «лечит жилы» и делает человека стойким к нагрузкам.


Первые письменные свидетельства об использовании асбеста можно найти у Страбона. Он упоминает о «камнях, которые чешут и прядут из них ткань». Плиний говорил об этом предмете более подробно. «Есть камень для ткани, который растёт в пустынях Индии, обитаемых змеями, где никогда не падает дождя, и потому он привык к жару. Из него делают погребальные рубашки, чтобы заворачивать трупы вождей при сожжении их на костре; из него делают для пирующих салфетки, которые можно раскалять на огне».


Микеланджело, когда ему показали асбестовую ткань и познакомили с её свойствами, назвал этот минерал «настоящими волосами Венеры».


Давно существует легенда о том, как Акинфий Демидов привёз Петру I прекрасную белоснежную скатерть со своего уральского завода. Во время трапезы он демонстративно опрокинул на скатерть тарелку супа, вылил бокал красного вина, а затем скомкал скатерть и бросил её в камин. Затем, достав из огня, показал царю: на ней не осталось ни одного пятнышка. Эта скатерть была сделана из уральского хризотил-асбеста. И в самом деле, демидовские крепостные рабочие достигли совершенства в изготовлении асбестовых тканей. Из них делали ажурные дамские шляпки, перчатки, кошельки, сумочки и кружева. Они не требовали стирки, их кидали в огонь, и через несколько минут после охлаждения их можно было снова носить. При своей эластичности асбестовая ткань прочнее стальной проволоки на разрыв.



См. также |



  • Аскарит

  • Асбестоцемент

  • Асбестовая бумага

  • Асбестовый балласт

  • Паронит

  • Хризолит

  • Вермикулит



Примечания |





  1. Горный лён, Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия 1969—1978.


  2. Горный лен // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.


  3. Горный лён, Словарь синонимов ASIS, Тришин В. Н., 2010.


  4. Уралит (примечание 1 к статье с дополнением в статью «Асбест»), Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. Санкт-Петербург, 1890—1907 гг. Том XXXIVa (1902): Углерод — Усилие, с. 860—862.


  5. Паронит, Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия 1969—1978 гг.


  6. Пулемет системы Максима, 1949, с. 137—138.


  7. Mineral Commodity Summaries: Asbestos


  8. СанПиН 1.2.2353-08 «Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности»


  9. France Calls For Worldwide Asbestos Ban (англ.) Архивировано 15 апреля 2012 года.


  10. Хризотил вновь не был включен в список опасных веществ роттердамской конвенции


  11. Страсти по асбесту


  12. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.3.757-99 «Работа с асбестом и асбестсодержащими материалами»/5.7. Новое строительство, расширение, реконструкция, техническое перевооружение, ремонт, консервация и снос зданий с использованием асбестсодержащих теплоизоляционных материалов Архивная копия от 5 мая 2016 на Wayback Machine.


  13. Рекомендации по охране труда при использовании асбестосодержащих материалов и изделий в административных и непроизводственных зданиях, Утверждено 30.01.2003 г. зам. Министра труда и социального развития РФ и зам. Председателя Государственного комитета РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу.


  14. Гигиенические нормативы ГН 2.1.2/2.2.1.1009-00 «Перечень асбестоцементных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве».


  15. Гигиенические нормативы ГН 1.1.725-98 «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека» Архивная копия от 6 мая 2016 на Wayback Machine.


  16. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» Архивная копия от 19 апреля 2016 на Wayback Machine.


  17. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.695-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» Архивная копия от 6 мая 2016 на Wayback Machine.




Литература |



  • Общая токсикология / под ред. А. О. Лойта. СПб.: ЭЛБИ-СПб., 2006

  • 7,62-мм станковый пулемет системы Максима обр. 1910 г. Руководство службы. — М.: Воениздат, 1949. — 184 с.

  • Азбест // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.



Ссылки |


.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты{background:#f8f9fa;border:1px solid #a2a9b1;clear:right;float:right;font-size:90%;margin:0 0 1em 1em;padding:.5em .75em}.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты th,.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты td{padding:.25em 0;vertical-align:middle}.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты td{padding-left:.5em}












  • Асбест в каталоге минералов (рус.)


  • Виды и строение асбестов (рус.)

  • Физиологическое значение асбеста

  • Украинские ученые признали хризотил-асбест безопасным для здоровья

  • Причины и следствия антиасбестовой кампании


  • Asbestos in the World (недоступная ссылка).










Popular posts from this blog

Михайлов, Христо

Центральная группа войск

Троллейбус