第十五节 钴及其化合物
钴及其化合物
【概述】
钴(cobalt,Co)是一种具有光泽的钢灰色金属,有铁磁性,熔点1493℃。钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水反应,在潮湿的空气中也很稳定。它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。钴基合金或含钴合金钢用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。磁性合金是现代化电子和机电工业中不可缺少的材料,用来制造声、光、电和磁等器材的各种元件。钴也是永久磁性合金的重要组成部分。在化学工业中,钴除用于高温合金和防腐合金外,还用于有色玻璃、颜料、珐琅及催化剂、干燥剂等。钴同位素(60Co)是γ射线源,用于物理、化学、生理研究和医疗。常见的钴化合物有氧化钴、氧化高钴、四氧化三钴、氟化钴、氯化钴、硝酸钴和硫酸钴等。除了钴职业暴露之外,医源性钴合金人工假体植入正在成为新的内源性钴暴露并已经开始对人类健康造成危害。
钴主要参与核酸、胆碱、蛋氨酸的合成以及脂肪、糖的代谢并以维生素B12的形式发挥着重要的生理作用。作为人体的一种必需微量元素,钴在体内的含量很少,但其分布范围却很广,机体内所有的器官和细胞几乎都有钴存在。钴在健康人体内的总含量一般恒定在1.1mg左右。
钴化合物易于从胃肠道吸收,缺铁时增加其吸收率。呼吸道吸入金属钴及其化合物吸收缓慢。钴主要从肾脏排泄,少量也可从汗液、乳汁中排出。钴及其化合物的急性毒性属于低毒或中等毒,二氯化钴大鼠经口LD50为175~288mg/kg,硝酸钴大鼠经口LD50为359~436mg/kg。
【临床表现】
1.误服钴化合物可出现恶心、呕吐、上腹剧痛,可有呕血或大便隐血。严重者可出现心动过速、奔马律,心电图提示ST-T改变。
2.职业性接触钴化合物可发生支气管哮喘。
3.其他 皮肤接触钴粉末或钴盐,可发生过敏性皮炎,在颈、肘、踝等易摩擦部位出现红斑、丘疹、荨麻疹。溅入眼内可引起结膜炎。
【诊断要点】
根据口服钴化合物后出现胃肠道刺激症状和心肌损害,呼吸道吸入可发生支气管哮喘,皮肤黏膜接触出现接触性皮炎等表现,可进行诊断。
【处理原则】
1.误服大量钴盐,应及时催吐、洗胃,并口服牛奶、蛋清等保护胃肠黏膜。
2.可用二巯丙磺钠或依地酸钙钠促进钴的排出(具体使用方法和剂量参照铅、汞中毒章节)。使用半胱氨酸可减轻钴的毒性作用,用法0.1~0.2g,肌内注射1~2次/天。
3.过敏性皮炎外用可的松软膏。
4.眼内溅入钴盐应立即用清水或生理盐水冲洗15分钟以上,出现结膜充血可用抗生素眼药水和可的松眼药水滴眼。
5.支气管哮喘发作者,可使用支气管扩张剂和肾上腺糖皮质激素等治疗。
羰基钴
羰基钴(cobalt carbonyl)有多种化合物,常见的有八羰基二钴和氢化四羰基钴。前者为橙黄色结晶,熔点51℃,室温下挥发性小,但可分解,并逸出一定量的CO,当温度超过熔点时分解成三羰基钴,并释放出大量的CO。后者为黄色易挥发液体,在20℃时可分解成八羰基二钴,同时释放出氢。
羰基钴化合物可经胃肠道吸收,皮肤吸收少量,一般不易经呼吸道吸收(八羰基二钴除外)。羰基钴化合物急性毒性属低毒,大鼠经口摄入八羰基二钴的LD50为753.8mg/kg,吸入氢化四羰基钴30分钟的LC50为2120mg/m3。
误服八羰基二钴可致腐蚀性胃肠炎,出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、黑便,甚至休克。皮肤接触高浓度八羰基二钴可引起表皮坏死、脱落、灼伤改变。溅入眼内引起结膜充血、水肿、角膜混浊。治疗无特效解毒剂,以对症为主。吸入羰基钴未见引起急性中毒的报道。