Шестивалентный хром ( хром (VI) , Cr (VI) , хром 6 ) представляет собой хром в любом химическом соединении , которое содержит элемент в степени окисления +6 (таким образом, шестивалентный ). Практически вся хромовая руда перерабатывается с помощью шестивалентного хрома, особенно дихромата натрия . Шестивалентный хром является ключом ко всем материалам, изготовленным из хрома. В 1985 году было произведено около 136 000 тонн (150 000 тонн) шестивалентного хрома [1].
Дополнительные соединения шестивалентного хрома включают, среди прочего, триоксид хрома и различные соли хромата и дихромата . Шестивалентный хром используется в красках для текстиля, консервации древесины , антикоррозионных продуктах, хроматных конверсионных покрытиях и в различных нишах. Промышленное использование соединений шестивалентного хрома включает хроматные пигменты в красках, красках, чернилах и пластмассах; хроматы, добавляемые в качестве антикоррозионных средств в краски, грунтовки и другие поверхностные покрытия; и хромовая кислота, гальванически нанесенная на металлические детали для создания декоративного или защитного покрытия. Шестивалентный хром может образовываться при выполнении «горячих работ», таких как сварка нержавеющей стали.или плавление металлического хрома. В этих ситуациях хром изначально не является шестивалентным, но высокие температуры, связанные с процессом, приводят к окислению, которое переводит хром в шестивалентное состояние. [2] Шестивалентный хром также можно найти в питьевой воде и системах водоснабжения. [3] [4]
Все соединения шестивалентного хрома токсичны (из-за их окисляющей способности), а также канцерогенны ( группа 1 IARC ), особенно если они переносятся по воздуху и вдыхаются, вызывая рак легких . Положительная связь также наблюдалась между воздействием соединений хрома (VI) и раком носа и носовых пазух . [5] Работники многих профессий подвергаются воздействию шестивалентного хрома. Известно, что опасное воздействие возникает у рабочих, работающих с хроматсодержащими продуктами, а также у тех, кто занимается шлифовкой и/или сваркой нержавеющей стали. [6]Рабочие, подвергающиеся воздействию шестивалентного хрома, подвергаются повышенному риску развития рака легких, астмы или повреждения носового эпителия и кожи. [2] В Европейском Союзе использование шестивалентного хрома в электронном оборудовании в значительной степени запрещено Директивой об ограничении использования опасных веществ и Постановлением Европейского Союза о регистрации, оценке, разрешении и ограничении использования химических веществ . [7]
Соединения шестивалентного хрома являются генотоксичными канцерогенами . Из-за своего структурного сходства с сульфатом хромат (типичная форма хрома (VI) при нейтральном pH) транспортируется в клетки через сульфатные каналы. [8] Внутри клетки шестивалентный хром (VI) восстанавливается сначала до пятивалентного хрома (V), а затем до трехвалентного хрома (III) без помощи каких-либо ферментов. [8] [9] Восстановление происходит посредством прямого переноса электронов в основном от аскорбата и некоторых небелковых тиолов . [8] Витамин С и другие восстановители в сочетании с хроматом образуют продукты хрома (III) внутри клетки.[8] Полученный хром (III) образует стабильные комплексы с нуклеиновыми кислотами и белками . [8] Это вызывает разрывы цепей и аддукты Cr-ДНК, которые ответственны за мутагенные повреждения. [8] Согласно Shi et al., ДНК также может быть повреждена гидроксильными радикалами , образующимися при реокислении пятивалентного хрома молекулами перекиси водорода , присутствующими в клетке, что может вызвать разрыв двухцепочечной цепи. [9]
Как нерастворимые соли хроматов свинца и бария, так и растворимые хроматы были отрицательными в имплантационной модели канцерогенеза легких . [8] Тем не менее, растворимые хроматы являются подтвержденным канцерогеном , поэтому было бы благоразумно считать все хроматы канцерогенными. [6] [8]