Smart2000.fr
    
Sommaire, English version
 
Sur cette page : Le zinc et ses composés par Edouard Bastarache, Zinc and compounds by Edouard Bastarache
 
 
Le ZINC et ses Composés

par Édouard Bastarache

 
 
 
 
glaçures céramiques, four céramique, four électrique céramique, four gaz céramique, pistolet émaillage, fournisseur céramique, réfractaires, fibres céramiques, protection individuelle, oxydes, oxyde de zinc, zincite

 

 

 
 
Sources et Production :
 
Le zinc est un métal mou bleuâtre-blanc.
Il est toujours bivalent. Une fois chauffé à des températures supérieures à 500 C, le zinc se volatilise en petites particules d'oxyde de zinc qui floculent rapidement en refroidissant, formant des fumées. Les principaux minerais de zinc sont la sphalérite et la wurtzite. Le zinc constitue approximativement 0.02% de la croûte terrestre et se distribue sur une grande étendue.
C'est un conducteur relativement pauvre d'électricité et de chaleur.
 
Emplacements, Industries, et Entreprises Liés à l'Exposition :
 
Le minerai de zinc est traité par broyage et puis, concentré par flottaison, il peut contenir jusqu'à 50%-60% de métal. Ce concentré est calciné pour enlever le soufre par fonte ou raffinage électrolytique. Le zinc fondu contient des impuretés composées d'autres métaux :
- le plomb,
- le cuivre,
- le cadmium.
 
Il convient pour :
- la galvanisation,
- la pulvérisation,
- le recuit,
- la peinture.
 
Le raffinage électrolytique produit du zinc à haute teneur (pureté au-dessus de 99.99%) approprié à la fabrication d'alliages et au moulage mécanique sous pression.
Le Chili, le Canada, l'Australie, et la Russie en sont les principaux producteurs.
 
Le zinc métallique est employé principalement pour la galvanisation du fer et de l'acier afin d'empêcher la corrosion et l'oxydation. Le zinc métallique est également coulé sous pression pour :
- des composantes de véhicules à moteur,
- des équipements électriques,
- des outils,
- du matériel de quincaillerie,
- des jouets,
- des outils de fantaisie.
 
Les alliages de zinc incluent les combinaisons suivantes avec :
- le plomb,
- le cadmium,
- le fer,
- l'étain,
- le cuivre,
- l'aluminium,
- le magnésium,
- le titane.
 
L'exposition du zinc métallique ou de fumées à une atmosphère oxydant convertit ce dernier en une forme oxydée, l'oxyde de zinc (ZnO)
 
Certains métiers impliquant l'exposition au zinc et aux composés du zinc sont les fabricants d'alliage, les embaumeurs, les ouvriers des raffineries de pétrole, et les soudeurs.
 
Principaux du Composés du Zinc et leurs Utilisations :
 

Composés

Utilisations

Zinc, acétate

Préservation du bois, mordant, glaçures, réactif.

Zinc, carbonate

Pigment, additif alimentaire, manufacture de porcelaines, poteries, caoutchouc.

Zinc, chlorure

Désodorisant, désinfectant, préservation du bois, ignifugation, fondant pour soudure, ciment, mordant, raffinage du pétrole, traitement des textiles, vulcanisation du caoutchouc, solvant pour la cellulose, manufacture du charbon activé, papier, colles, et teintures.

Zinc, chromate (VI),
Zinc, hydroxyde (zinc jaune)
Pigment dans la peinture, huile, vernis, linoléum, caoutchouc.

Zinc, cyanure

Galvanoplastie, enlèvement du NH2 des gaz..

Zinc, fluorure

Fluoration de composés organiques, glaçures, émaux, préservation du bois, galvanoplastie; manufacture de phosphores pour lumières fluorescentes.

Zinc, oxyde (fleurs de zinc, zinc blanc, laine du philosophe)

Pigments, ciments, verres, pneus, colles, allumettes, encre blanche, réactif, papier pour photocopie, ignifuge, semi-conducteurs, fongicide, cosmétiques, ciments dentaires.

Zinc, phosphure

Rodenticide

Zinc, silicate

Écrans de télévision, lumières néon.

Zinc, stéarate

Fabrication de comprimé et de caoutchouc; cosmétiques et poudres pharmaceutiques; onguents, imperméabilisation, agents de libération dans la fabrication des plastiques.

Zinc, sulfate (vitriol de zinc, vitriol blanc)

Mordant, préservation du bois, blanchiment du bois, réactif, fabrication de sels de Zinc, électrodéposition du Zinc.

Zinc, sulfure (mélange (blende) de zinc )

Pigment (fabrication de cadrans lumineux, écrans de radiologie et de télévision).

 
Toxicologie Clinique :
 
I- Voies d'Exposition :
 
La voie la plus fréquente d'exposition au zinc est celle de la diète.
L'inhalation de fumées et de poussières de zinc se produit dans certains des procédés industriels cités plus haut.
L'absorption se produit à travers l'épithélium endommagé quand l'oxyde de zinc est appliqué aux brûlures et aux blessures.
 
II- Absorption, Métabolisme, et Élimination :
 
A-Absorption :
 
L'absorption du zinc se produit dans tout l'intestin mais principalement dans le jéjunum et implique des complexes zinc-protéines tels que la métallothionine. L'absorption varie de 25% à 90% après administration de zinc par voie orale chez l'homme et est influencée par des facteurs diététiques, et réglée probablement par les besoins.
Après l'administration de zinc par voie orale, des niveaux mesurables de zinc peuvent être trouvés dans le sang dans un délai de 15 à 20 minutes, avec des niveaux maximaux en 2 à 4 heures; les niveaux du plasma et du sérum sont plus élevés que dans le sang entier.
 
B-Métabolisme :
 
Des concentrations significatives se rencontrent dans le pancréas, la prostate, le rein, le foie, les muscles, et la rétine. 300 enzymes exigent la présence du zinc pour leur fonctionnement optimal. Le zinc interagit avec les protéines pour régler la synthèse de l'ADN et de l'ARN et pour moduler la neurotransmission. Il est nécessaire à l'hormone de croissance, il aide à maintenir l'intégrité structurale des membranes cellulaires, et maintient les propriétés anti-oxydantes en induisant la production de métallothionine.
 
C-Élimination :
 
La demi-vie biologique du zinc excède 300 jours. 70% à 80% du zinc ingéré est excrété dans les fèces par l'intermédiaire de la bile et des sécrétions pancréatiques, qui sont augmentées par la présence de protéines d'origine végétale dans la diète.
L'excrétion combinée dans l'urine et dans la sueur peut expliquer jusqu'à 25% de l'excrétion.
Le lait maternel contient également des concentrations significatives en zinc.
La concentration en zinc dans les lymphocytes peut refléter la charge corporelle.
 
III-Signes, Symptômes, et Syndromes :
 
Dans l'industrie, la toxicité du zinc est principalement le résultat de l'exposition à l'oxyde de zinc fraîchement fait responsable de la fièvre des fondeurs. Dans la métallurgie de zinc, les risques d'intoxication dépendent principalement de la présence simultanée d'autres métaux tels que l'arsenic, le cadmium, le manganèse, le plomb. La présence d'arsénique dans le zinc est une source d'exposition à l'arsine chaque fois qu'il est en contact avec des acides forts.
 
A-Toxicité Aiguë :
 
Les symptômes aigus de l'intoxication au zinc par voie orale sont surtout gastro-intestinaux. Les symptômes incluent les nausées, les vomissements, la douleur abdominale, la diarrhée, l'hématémèse.
De la fièvre a également été rapportée.
Avec des soins de support, la toxicité du zinc est habituellement limitée, et la résolution des symptômes se produit dans une question d'heures ou de jours.
 
1-Peau :
 
a-Chlorure de Zinc :
En raison de son action caustique, le chlorure de zinc peut causer des ulcérations et de la dermatite de la peau exposée.
 
b-Pyrithione de Zinc :
Un constituant fréquent des shampooings, il peut causer de la dermatite avec tests cutanés positifs.
 
c-Dielthyldithiocarbamate de Zinc :
Présent dans les douilles prosthétiques en caoutchouc, il peut également causer de la dermatite.
 
d-Oxyde de Zinc :
Sa poussière peut provoquer de l'exzéma papulaire et pustulaire en bloquant les glandes sébacées, avec tests cutanés positifs.
 
2-Yeux :
 
Le chlorure et le sulfate de zinc peuvent causer des dommages significatifs aux yeux.
De la rougeur et de l'inconfort persistant se produisent après exposition aux solutions concentrées de l'un ou l'autre des sels. Dans les 6 jours, une opacité discrète du stroma de la cornée se développe, avec irrégularité de l'épithélium sus-jacent.
Des cataractes, de l'iritis, et du glaucome peuvent se produire après projection oculaire d'une solution concentrée de chlorure de zinc (50%).
 
3- Système Respiratoire :
 
La plupart des sels de zinc irritent les membranes muqueuses de la région respiratoire supérieure après inhalation.
 
a-Chlorure de Zinc :
L'inhalation de chlorure de zinc peut causer :
-toux,
-dyspnée,
-syndrome respiratoire de détresse de l'adulte,
-la mort, résultant de fibrose vasculaire pulmonaire retardée.
 
Dix décès et 25 cas de dommages non fatals se sont produits parmi 70 personnes exposées à des concentrations élevées de chlorure de zinc libérées par des générateurs de fumée.
Des 10 morts, quelques uns sont morts immédiatement ou dans les quelques heures après l'exposition par oedème pulmonaire, tandis que ceux qui ont survécu plus longtemps ont développé de la bronchopneumonie. Lors de la dissolution du chlorure de zinc, de l'acide chlorhydrique et de l'oxychlorure de zinc sont formés contribuant à la corrosion.
 
b-Oxyde de Zinc :
L'inhalation d'oxyde de zinc fraîchement produit peut causer la fièvre des fondeurs.
 
4-Système Gastro-intestinal :
 
Des effets gastro-intestinaux se produisent après l'ingestion de chlorure de zinc et de phosphure de zinc, ou après avoir bu des boissons acides de récipients galvanisés. Ces effets incluent :
-douleur abdominale,
-nausées,
-vomissements,
-diarrhée,
-hématémèse.
Le chlorure de zinc peut causer l'oesophagite et des brûlures de la muqueuse de l'estomac.
La toxicité du phosphure de zinc est probablement due au dégagement de phosphine qui se produit suite au contact avec l'eau, et est accélérée par un environnement acide.
 
L'intoxication au zinc par voie intraveineuse cause :
-nausées,
-vomissements,
-jaunisse.
 
5-Système Rénal :
 
a-Chlorure de Zinc :
L'ingestion de chlorure de zinc peut être suivie d'hématurie. L'inhalation de fumées de chlorure de zinc a causé de la nécrose tubulaire aiguë, probablement due à l'hypoxie, chez des soldats après le syndrome mortel de détresse respiratoire de l'adulte.
 
b-Sulfate de Zinc :
L'administration exagérée iatrogénique et intraveineuse de sulfate de zinc peut causer de l'oligurie et de la défaillance rénale.
 
6-Système Neurologique :
 
De la léthargie suit l'ingestion de chlorure de zinc et de zinc élémentaire. Les symptômes sont réversibles avec le traitement.
 
7-Système Hématologique :
 
L'ingestion chronique de doses élevées de suppléments diététiques de zinc provoque de l'anémie sidéroblastique et de la leucopénie induite par une carence en cuivre qui s'inversent, avec ou sans remplacement du cuivre, après l'abandon complet des suppléments de zinc. De la leucocytose peut se produire dans la fièvre des fondeurs due au zinc
 
B-Effets Chroniques et à Long Terme :
 
En dehors de produire des opacités de la cornée et de la lentille après blessure oculaire par sels de zinc, et de l'anémie par induction d'une déficience en cuivre causée par le zinc, la toxicité du zinc n'a comme conséquence aucun effet chronique connu.
 
C-La Fièvre Des Fondeurs :
 
L'exposition à l'oxyde de zinc fraîchement produit peut causer la fièvre des fondeurs pendant la soudure sur fer/acier galvanisé :
-goût métallique doux,
-toux sèche,
-essouflement,
-myalgies,
-fièvre,
-frissons,
-leucocytose
débutant 4 à 12 heures après l'exposition. Les symptômes peuvent durer de 1-3 à 24-48 heures. On n'a observé aucune séquelle à long terme.
 
Les autres causes de la fièvre des fondeurs sont :
1-L'antimoine,
2-L'arsénic
3-Le béryllium,
4-Le cadmium,
5-Le cobalt,
6-Le cuivre,
7-Le fer,
8-Le plomb,
9-Le manganèse,
10-Le magnésium,
11-Le mercure,
12-Le nickel,
13-L'étain
 
D-Réactions Immunologiques :
 
Un cas d'asthme attribué au zinc a été décrit chez un ouvrier de la galvanoplastie métallique parce qu'il a testé positif à une épreuve de provocation au sulfate de zinc (une exposition 6 minutes à un aérosol contenant 10 mg/l du produit).
Un cas de pneumonie d'hypersensibilité a été rapporté (toux, dyspnée, lymphocytose dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire), attribué à une exposition aux fumées d'oxyde de zinc.
 
E-Tératogénécité et Cancérogénicité :
 
Le zinc semble ne pas être tératogène, quoique que la déficience puisse l'être.
En général, l'exposition au chlorure de zinc n'augmente pas la fréquence des mutations dans les systèmes d'essais bactériens ou chez les mammifères.
Le chromate de zinc est un carcinogène humain confirmé dû à la présence de chrome hexavalent. Cependant, il n'y a aucune preuve de la cancérogénicité du zinc comme tel chez l'homme.
 
IV-Gestion de la Toxicité :
 
A- Évaluation Clinique :
 
1-Ingestion :
 
* Chlorure de zinc :
Lorsque l'on évalue des patients présentant un début aigu de :
-nausées,
-vomissements,
-douleur abdominale
après ingestion de fondant à soudure, d'herbicide pour mousse ou de désinfectants, les cliniciens devraient suspecter l'intoxication par le chlorure de zinc.
 
* Zinc élémentaire :
L'ingestion de boissons acides contenues dans des récipients galvanisés est une source potentielle d'intoxication par le zinc élémentaire. L'examen de l'appareil gastro-intestinal supérieur devrait être fait pour dépister les brûlures muqueuses et les saignements s'il y a présence d'hématémèse ou de saignements occultes dans les selles, ou encore si les symptômes incluent de la douleur abdominale ou dans la poitrine. La diurèse doit être surveillée.
 
2-Inhalation :
 
Quand on suspecte l'inhalation de chlorure de zinc ou de phosphure de zinc, un examen attentif des poumons et de la sphère respiratoire supérieure est justifié. Une attention spéciale devrait être accordée à l'oedème pulmonaire à début retardé, qui peut ne se développer que plusieurs jours après l'inhalation aiguë de fumée de chlorure de zinc.
 
3-Anémie :
 
Chez les patients anémiques ayant des réserves normales en fer, l'abus chronique de multi-vitamines contenant du zinc ou de suppléments de zinc devrait être considéré.
 
B-Diagnostic de Laboratoire :
 
1-Chlorure Zinc :
 
Après l'ingestion aiguë de chlorure de zinc, les valeurs anormales de laboratoire ont inclus des élévations des paramètres suivants :
-zinc sérique,
-glucose,
-amylase,
-lipase,
-phosphatase alcaline.
 
2-Oxyde de Zinc (fièvre des fondeurs) :
 
On peut rencontrer des élévations des paramètres suivants :
-le zinc sérique,
-les cellules blanches (leucocytose),
-la deshydrogénase lactique.
La fonction pulmonaire peut être diminuée, et des infiltrations pulmonaires peuvent être observées à la radiographie pulmonaire pendant l'épisode. Tous les résultats reviennent à la normale pendant la phase de rétablissement. La plupart des ouvriers développent une immunité à ces attaques, mais elle est rapidement perdue; les attaques tendent à être plus graves le premier jour de la semaine de travail.
 
3-Anémie Due à une Déficience en Cuivre Induite par le Zinc :
 
Dans cette condition, les paramètres suivants sont diminués :
-le cuivre sérique,
-la céruloplasmine,
-l'hémoglobine,
-l'hématocrite,
-les indices globulaires,
-le décompte des réticulocytes.
Le zinc sérique peut être normal ou élevé. Le fer sérique et la capacité totale de combinaison sont normaux. Des sidéroblastes en bague sont observés sur les frottis sanguins périphériques
 
C-Traitement :
 
Le traitement de la toxicité aiguë du zinc est de support.
 
1-Ingestion de Zinc ou de Sels de Zinc :
 
Le traitement devrait être orienté vers le contrôle :
-des nausées,
-des vomissements,
-de la diarrhée.
Dans le cas d'ingestion substantielle de comprimés de zinc, les traitements suivants peuvent s'appliquer :
-l'induction de vomissements,
-le lavage gastrique,
- ou le charbon actif.
Dans le cas du phosphure de zinc, de l'eau ne devrait pas être donnée avec l'ipéca ou pour le lavage gastrique, et le charbon activé devrait être mélangé à du sorbitol au lieu de l'eau pour réduire au minimum la libération de phosphine.
 
Les déséquilibres des fluides et des électrolytes doivent être corrigés.
Les brûlures des muqueuses gastro-intestinales supérieures devraient être traitées avec des antagonistes des récepteurs H2, le sucralfate, ou les antiacides.
L'EDTA calcique et le dimercaprol ont été utilisés avec succès pour réduire les niveaux de zinc sériques.
 
2-Inhalation de Chlorure de Zinc :
 
Le traitement de support est également indiqué :
-le support respiratoire avec pression en fin d'expiration,
-les antibiotiques,
-les stéroïdes,
-le maintien du débit cardiaque.
 
3-Inhalation d'Oxyde de Zinc :
 
La fièvre des fondeurs exige un traitement non spécifique après que le patient ait été retiré de l'exposition.
 
4-Déficience en Cuivre Induite par le Zinc :
 
Cette condition exige la fin de l'utilisation des suppléments de zinc, et une thérapie orale ou intraveineuse au cuivre peut être nécessaire.
 
D-Surveillance Biologique :
 
Pour les ouvriers exposés à plusieurs reprises au zinc ou aux sels de zinc.
Les examens de pré embauche ou périodiques devraient inclure :
-une histoire clinique de base,
-un examen physique complet,
-une formule sanguine complète,
-une spirométrie.
 
Il n'y a aucun Index Biologique d'Exposition (IBE) pour le zinc.
 
Les concentrations sériques et plasmatiques en zinc sont près de 1 µg/ml.
La concentration sanguine en zinc est cinq fois plus importante que celle du plasma, dû à la concentration du zinc dans les érythrocytes.
L'excrétion urinaire du zinc chez l'homme qui n'est pas professionnellement exposé est approximativement de 0.5 mg pour une collection d'urine de 24 heures.
L'exposition professionnelle au zinc peut produire une concentration plasmatique de 1.4 µg/ml, et des concentrations urinaires de 800 µg/ g. de créatinine.
 
Règlements Professionnels et Environnementaux :
 
L'apport quotidien recommandé en zinc est de 15 mg pour les hommes, 12 mg les femmes, 10 mg pour les enfants, et de 5 mg pour les enfants en bas âge.
L'USA EPA recommande pas plus que 5 ppm dans l'eau potable.
Le Québec a des limites d'exposition pour les fumées de chlorure de zinc, les chromates de zinc (CAS # 13530-65-9 ; 11103-86-9 ; 37300-23-5), le zinc sous forme de poussières et fumées, et le stéarate de zinc.
 
 
Limites d'Exposition du Québec
 
 

SUBSTANCE

VEMP

VECD

Notations et Remarques
Zinc, chlorure (fumées)
(CAS# 7646-85-7)

1mg/m³

-
-

Zinc, chromates (CAS#13530-65-9, 11103-86-9, 37300-23-5), exprimé en Cr.

0.01mg/m³

-

C1, RP, EM

Zinc, oxyde (CAS# 1314-13-2)
Fumées
Poussières
 
5mg/m³
10mg/m³
 
10 mg/m³ 
 
 
 
Pt.
Zinc, stéarate
(CAS# 557-05-1)
10mg/m³
-
-
 
VEMP = Valeur d'Exposition Moyenne Pondérée.
VECD = Valeur d'Exposition de Courte Durée.
 
C1 = Effet cancérogène confirmé chez l'humain.
EM = Une substance dont l'exposition doit être réduite au minimum selon l'article 42.
RP = Substance dont la recirculation est prohibée selon l'article 108.
Pt. = Poussière totale.
 
 
Contrôle de l'Exposition :
 
Les fumées d'oxyde de zinc sur les lieux de travail devraient être maintenues en bas de 5 mg/m³ par mesures techniques, telles que la ventilation appropriée par aspiration.
Les poussières d'oxyde de zinc devraient être maintenues en bas de 10 mg/m³ (poussière totale).
L'utilisation de dispositifs de protection personnelle (respirateurs) devrait être réservée aux expositions de courte durée qui se produisent pendant l'exécution de travaux hors du commun.
La surveillance de l'exposition devrait être effectuée n'importe quand lorsqu'il y a des changements de procédés ou de procédures de travail qui peuvent causer une augmentation des fumées de zinc ou de poussières.
 
Destin environnemental et Transport :
 
Le zinc se retrouve dans la croûte terrestre au niveau de 40 mg/kg approximativement .
Dans l'air ambiant, la concentration en zinc est normalement bien en dessous de 1µg/m³, et dans l'eau de 1 à 10µg/L.
Les principales sources anthropogènes sont l'extraction et le raffinage, principalement le dynamitage, le broyage, et la flottaison à l'humide.
Une contamination significative du sol se retrouve seulement près des sources.
 
 
 
 
Références :
 
1-Occupational Medicine,Carl Zenz, dernière édition.
2-Clinical Environmental Health and Toxic Exposures, Sullivan & Krieger; dernière édition.
3-Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, Lewis C., dernière édition.
4-Toxicologie Industrielle et Intoxications Professionnelles, Lauwerys R. dernière édition.
5-Chemical Hazards of the Workplace, Proctor & Hughes, 4e édition.
  
 
 

 
Edouard Bastarache M.D.
(Médecin du Travail et de l'Environnement)
 
Auteur de « Substitutions de matériaux céramiques complexes »
Tracy, Québec, CANADA
edouardb@colba.ne
   
 
 
glaçures céramiques, four céramique, four électrique céramique, four gaz céramique, pistolet émaillage, fournisseur céramique, réfractaires, fibres céramiques, protection individuelle, oxydes, oxyde de zinc, zincite

 
 

Smart2000.fr le site dédié aux passionnés de céramique
 
Smart2000 - FRANCE sur https://smart2000.fr/
 
This entire page Copyright © 2004-2023, All Rights Reserved.
Les textes et les photos restent la propriété de leur auteurs, ils ne peuvent être réutilisés sans un accord préalable. Nous consulter.
 

Summary, French version
 
On this page : Zinc and compounds by Edouard Bastarache, Le Zinc et ses composés par Édouard Bastarache
 
 
ZINC and Compounds

by Edouard Bastarache

 
 
Sources and Production :
 
Zinc is a bluish-white soft metal. It is always divalent.
When heated to temperatures higher than 500 C, zinc volatilizes into small zinc oxide particles that rapidly flocculate as they cool, forming fumes.
The principal ores of zinc are sphalerite and wurtzite. Zinc constitute approximately 0.02% of the earth's crust and is distributed widely. It is a relatively poor conductor of electricity and heat.
 
Sites, Industries, and Businesses Associated with Exposure :
 
Zinc ore is processed by crushing and then concentrating to 50%-60% metal by flotation. This concentrate is roasted to remove sulfur by either smelting or electrolytic refining. Smelted zinc contains impurities of other metals :
-lead,
-copper,
-cadmium.
 
It is suitable for :
-galvanizing,
-spraying,
-annealing,
-painting.
 
Electrolytic refining produces high-grade zinc (in excess of 99.99% pure) suitable for alloys and die casting. Chile, Canada, Australia, and Russia are the principal producers.
 
Metallic zinc is used principally in galvanizing iron and steel to prevent corrosion and oxidation.
Zinc metal is also die-cast for :
-automotive components,
-electrical equipement,
-tools,
-hardware,
-toys,
-fancy tools.
 
Zinc alloys include combinations with :
-lead,
-cadmium,
-iron,
-tin,
-copper,
-aluminium,
-magnesium,
-titanium.
 
Exposure of metallic zinc or zinc fumes to an oxidizing atmosphere converts zinc to the oxidized form, zinc oxide (ZnO)
 
Some of the occupations involving exposure to zinc and zinc compounds are alloy makers, embalmers, petroleum refinery workers, welders and solderers.
 
Common Zinc Compounds and their Uses :
 
 

Compounds

Uses

Zinc acetate

Wood preserving, mordant, glazes, reagent.

Zinc carbonate

Pigment, feed additive, manufacture of porcelains, pottery, rubber.

Zinc chloride

Deodorant, disinfectant, wood preservative, fireproofing, soldering flux, cement, mordant, petroleum refining, textile treatment, vulcanizing rubber, solvent for cellulose, manufacture of activated carbon, paper, glues, and dye.

Zinc chromate (VI),
Zinc hydroxide (zinc yellow, buttercup yellow)
Pigment in paint, oil, varnish, linoleum, rubber.

Zinc cyanide

Electroplating, removing NH2 from gas.

Zinc fluoride

Fluoridation of organic compounds, glazes, enamels, wood preserving, electroplating; manufacture of phosphors for fluorescent lights.

Zinc oxide (flowers of zinc, zinc white, philosopher's wool)

Pigments, cements, glass, tires, glue, matches, white ink, reagent, photocopy paper, flame retardant, semiconductor, fungicide, cosmetics, dental cements.

Zinc phosphide

Rodenticide

Zinc silicate

Television screens, neon lights.

Zinc stearate

Tablet and rubber manufacture; cosmetic and pharmaceutical powders; ointments, waterproofing, releasing agent in the manufacture of plastics.

Zinc sulfate (zinc vitriol, white vitriol)

Mordant, wood preserving, paper bleaching, reagent, manufacture of Zn salts, electrodeposition of Zn.

Zinc sulfide (zinc blende)

Pigment (manufacture of luminous dials, X-ray and television screen).

 
 
Clinical Toxicology :
 
I-Routes of Exposure :
 
The most common route of exposure to zinc is that of diet.
Inhalation of zinc fumes and dust occurs in some of the aforementionned industrial settings.
Absorption occurs across broken epithelium when zinc oxide is applied to treat burns and wounds.
 
II- Absorption, Metabolism, and Elimination :
 
A-Absorption :
 
Absorption of zinc occurs throughout the intestine but mainly in the jejunum and involves zinc-protein complexes such as metallothionein. Absorption ranges from 25% to 90% after zinc oral administration in humans and is influenced by dietary factors and probably regulated by the needs.
After oral administration of Zn, measurable zinc levels may be found in the blood within 15 to 20 minutes, with peak levels in 2 to 4 hours; plasma and serum levels are higher than in whole blood.
 
B-Metabolism :
 
Significant concentrations occur in the pancreas, prostate, kidney, liver, muscles, and retina.
As many as 300 enzymes require the presence of zinc for optimal function.
Zinc interacts with proteins to regulate DNA and RNA synthesis and to modulate neurotransmission.
It is required for growth hormone, helps to maintain cell membrane structural integrity, and retain antioxidant properties by inducing metallothionein production.
 
C-Elimination :
 
Zinc's biological half-life exceeds 300 days. A total of 70% to 80% of ingested zinc is excreted in the feces via bile and pancreatic secretions, which are enhanced by dietary protein of plant origin.
Urinary and sweat excretion together may account for up to 25%. Breast milk also contains significant concentrations of zinc.
The zinc concentration in lymphocytes may reflect body burden.
 
III-Signs, Symptoms, and Syndromes :
 
In the industry, the toxicity of zinc is mainly the result of exposure to freshly made zinc oxide responsible for metal fume fever. In the metallurgy of zinc, the hazards of intoxication depend mainly on the concommitant presence of other metals such as arsenic, cadmium, manganese, lead. The presence of arsenic in zinc is a source of exposure to arsine each time it is in contact with strong acids.
  
A-Acute toxicity :
 
Acute symptoms of oral zinc poisonning are primarely gastrointestinal. Symptoms include nausea, vomiting, abdominal pain, diarrhea, hematemesis. Fever is also reported. With supportive care, zinc toxicity usually is self-limited, and resolution of symptoms occurs in a matter of hours or days.
 
1-Skin :
 
a- Zinc chloride :
Owing to its caustic action, zinc chloride can cause ulcerations and dermatitis of the exposed skin.
 
b-Zinc pyrithione :
A common constituent of shampoos, it may cause dermatitis with positive patch testing.
 
c-Zinc dielthyldithiocarbamate :
Present in rubber prosthetic sleeves, it may also cause dermatitis.
 
d-Zinc oxide :
Its dust may give rise to papular, pustular exzema by blocking sebaceous glands with positive patch testing.
 
2-Eye :
 
Zinc chloride and zinc sulfate can cause significant eye injuries.
Redness and persistent discomfort occur after exposure to concentrated solutions of either salts.
Within 6 days, a discrete stromal opacity of the cornea develops, along with irregularity of the overlying epithelium.
Lens opacities, iritis, and glaucoma may occur after splashing of concentrated (50%) zinc chloride solution.
 
3-Respiratory System :
 
Most zinc salts irritate mucous membranes of the upper respiratory tract after inhalation.
 
a-Zinc chloride :
Inhalation of zinc chloride may cause :
-cough,
-dyspnea,
-adult respiratory distress syndrome, death, resulting from delayed pulmonary vascular fibrosis.
 
Ten deaths and 25 cases of non-fatal injury occurred among 70 persons exposed to high chloride concentrations of zinc chloride released from smoke generators. Of the 10 fatalities, a few died immediately or within a few hours with pulmonay edema, whereas those who survived longer developed bronchopneumonia.
On dissolution of zinc chloride, both hydrochloric acid and zinc oxychloride are formed, contributing to the corrosive action.
 
b-Zinc oxide :
Inhalation of freshly produced zinc oxide can produce metal fume fever.
 
4-Gastrointestinal System :
 
Gastrointestinal effects occur after ingestion of zinc chloride and zinc phosphide, or from drinking acidic beverages from galvanized containers. These effects include :
-abdominal pain,
-nausea,
-vomiting,
-diarrhea,
-hematemesis.
Zinc chloride has been found to cause oesophagitis and mucosal burns of the stomach.
The toxicity of zinc phosphide is probably due to the release of phosphine, which occurs on contact with water and is accelerated by an acidic environment.
 
Intraveinous zinc poisonning causes :
-nausea,
-vomiting,
-jaundice.
 
5-Renal System :
 
a-Zinc chloride :
Ingestion of zinc chloride can be followed by hematuria.
Inhalation of zinc chloride smoke caused acute tubular necrosis, probably due to hypoxia, in soldiers after fatal adult respiratory distress syndrome.
 
b-Zinc sulfate :
Iatrogenic intravenous overadministration of zinc sulfate can cause oliguria and renal failure.
 
6-Neurologic System :
 
Lethargy follows ingestion of zinc chloride and elemental zinc. Symptoms are reversible with treatment.
 
7-Hematologic System :
 
Chronic ingestion of high doses of supplemental zinc gives rise to sideroblastic anemia and leukopenia induced by copper deficiency which reverse , with or without copper replacement, after cessation of zinc supplements. Leukocytosis can occur in zinc metal fume fever.
 
B-Chronic and Long-Term Effects :
 
Other than producing corneal and lens opacities after ocular zinc salt injury and anemia from zinc-induced copper deficiency, zinc toxicity does not result in any known chronic effects.
 
C-Metal Fume Fever :
 
Exposure to freshly generated zinc oxide fumes, usually from welding on galvanized iron/steel, leads
to metal fume fever causing :
-sweet metallic taste,
-dry cough,
-shortness of breath,
-myalgias,
-fever,
-chills
-leucocytosis;
beginning 4 to 12 hours after exposure.
Symptoms may last from 1-3 to 24-48 hours.
No long-term sequelae have been observed.
 
Other causes of metal fume fever are :
1-Antimony,
2-Arsenic
3-Beryllium,
4-Cadmium,
5-Cobalt,
6-Copper,
7-Iron,
8-Lead,
9-Manganese,
10-Magnesium,
11-Mercury,
12-Nickel,
13-Tin
 
D-Immunologic Reactions :
 
One case of asthma has been described in a metal galvanoplasty worker attributed to zinc because he tested positive to a zinc sulfate challenge test ( a 6 minute exposure to an aerosol containing 10 mg/l of the product).
One case of hypersensivity pneumonia has been reported ( cough, dyspnea, lymphocytosis in the the broncho-alveolar lavage liquid), attibuted to exposure to zinc oxide fumes.
  
E-Teratogenicity and Carcinogenicity :
 
Zinc toxicity appears not to be teratogenic, altough zinc deficiency is.
In general, exposure to zinc chloride does not increase mutation frequencies
in bacterial or mammalian test systems.
Zinc chromate is a confirmed human carcinogen owing to hexavalent chromium.
However, no evidence substantiates zinc carcinogenicity in humans.
  
IV-Management of Toxicity :
 
A- Clinical Examination :
 
1- Ingestion :
*Zinc chloride :
Evaluating patients with acute onset of :
-nausea,
-vomiting,
-abdominal pain
after ingestion of solder flux, moss killer or disinfectants should lead clinicians to suspect zinc chloride poisonning.
 
*Elemental zinc :
Drinking acidic beverages from galvanized containers is a potential source of elemental zinc toxicity.
 
Examination of the upper gastrointestinal tract should be conducted for mucosal burns and bleeding if hematemesis or guaic-positive stools are encountered or if symptoms include abdominal or chest pain.
Urine output must be monitored.
 
2-Inhalation :
When inhalation of zinc chloride or zinc phosphide is suspected, careful examination of the lungs and upper respiratory tract is warranted.
Special consideration should be given to delayed-onset pulmonary edema, which may not develop until several days after acute inhalation of zinc chloride smoke.
 
3-Anemia :
In patients with anemia and normal iron stores, chronic abuse of zinc-containing multivitamins or zinc supplements should be considered.
 
B-Laboratory Diagnosis :
 
1-Zinc chloride :
After acute zinc chloride ingestion, abnormal laboratory values have included elevations in
-serum zinc,
-glucose,
-amylase,
-lipase,
-alkaline phosphatase.
 
2-Zinc oxide( metal fume fever) :
Elevations in :
-serum zinc,
-white blood cells,
-lactate deshydrogenase,
may be encountered.
Pulmonary function may be diminished, and patchy infiltrates on radiography may be seen during the episode. All findings return to normal during recovery.
Most workers develop an immunity to these attacks, but it is quickly lost; attacks tend to be more severe on the first day of the workweek.
 
3-Zinc-induced copper deficiency anemia :
In this condition, the following parameters are depressed :
-serum copper,
-ceruloplasmin,
-hemoglobin,
-hematocrit,
-red cell indices,
-reticulocyte count.
Serum zinc may be either normal or elevated. Serum iron and total iron-binding capacity are normal.
Ringed sideroblasts are seen on peripheral blood smears.
 
C-Treatment :
 
Treatment for acute zinc toxicity is supportive.
 
1-Zinc or zinc salts ingestion :
Treatment should be directed toward control of :
-nausea,
-vomiting,
-diarrhea.
In the case of substantial ingestion of zinc tablets,
-induced emesis,
-gastric lavage,
-or activated charcoal
may be useful.
In the case of zinc phosphide, water should not be given with ipeca or gastric lavage, and activated charcoal should be mixed with sorbitol instead of water to minimize the liberation of phosphine.
 
Fluid and electrolyte imbalances must be corrected.
 
Upper gastrointestinal mucosal burns should be treated with H2 receptor antagonists, sucralfate, or antiacids.
Calcium disodium-ethylene-diaminetetraacetic acid (EDTA) and dimercaprol have been successsful in lowering serum zinc levels.
 
2-Zinc chloride inhalation :
Supportive care is also indicated:
-ventilatory support with end-expiratory pressure,
-antibiotics,
-steroids,
-maintenance of cardiac output.
 
3-Zinc oxide inhalation :
The development of metal fume fever requires nonspecific treatment after the patient has been removed from exposure.
 
4-Zinc-induced copper deficiency :
This condition requires discontinuation of supplemental zinc and therapy with oral or intraveinous copper if neceesary.
 
D-Biological Monitoring :
 
For workers repeatedly exposed to zinc or zinc salts. Preplacement and periodic examinations should include :
-a baseline history,
-a physical examination,
-a complete blood count,
-spirometry.
 
There is no Biologic Exposure Index (BEI) for zinc.
 
Serum and plasma zinc concentrations are near 1 µg/ml.
Blood zinc concentration is fivefold higher than that in plasma, owing to zinc concentration in erythrocytes.
Urinary zinc excretion in humans not occupationally exposed is approximately 0.5 mg/24-hour urine collection.
 
Occupational exposure to zinc can produce a plasma concentration of 1.4 µg/ml, and urinary concentrations of 800 µg/ g. of creatinine.
 
Occupational and Environmental Regulations :
 
The recommended daily allowance for zinc is 15 mg per day for men, 12 mg for women, 10 mg per day for children, and 5 mg per day for infants.
The US EPA recommends no more than than 5 ppm in drinking water.
Quebec has exposure limits for zinc chloride fumes, zinc chromates (CAS# 13530-65-9;
11103-86-9; 37300-23-5), zinc dusts and fumes, and zinc stearate.
 
Quebec's Exposure Limits
 
 

NAME

VEMP

VECD

NOTES
Zinc, chloride (fumes)
(CAS# 7646-85-7)

1mg/m³

-
-

Zinc, chromates (CAS#13530-65-9, 11103-86-9, 37300-23-5), expressed as Cr.

0.01mg/m³

-

C1, RP, EM

Zinc, oxide (CAS# 1314-13-2)
Fumes
Dusts
 
5mg/m³
10mg/m³
 
10mg/m³
 
 
 
Pt.
Zinc, stearate
(CAS# 557-05-1)
10mg/m³
-
-
 
VEMP = Valeur d'Exposition Moyenne Pondérée (TWA).
VECD = Valeur d'Exposition de Courte Durée (STEL).
 
C1 = Confirmed carcinogen in humans.
EM = Substance that should be kept at the lowest practicable level
RP = Substance whose recirculation is prohibited in accordance with the law
Pt. = Total dust.
  
Exposure Controls :
 
Workplace zinc oxide fumes should be maintained at less than 5 mg/m³ by engineering controls, such as appropriate exhaust ventilation. Zinc oxide dust should be maintained at less than 10 mg/m³ (total dust).
Use of personal protective devices (respirators) should be limited to short exposures that occur during performance of unusual jobs.
Monitoring should be carried out any time for changes in work process or procedure that may cause an increase in zinc fumes or dusts.
 
Environmental Fate and Transport :
 
Zinc is found in the earth's crust at approximately 40 mg/kg. In ambient air, the zinc concentration is normally well below 1µg/m³, and in water 1 to 10 µg/L.
The principal anthropogenic sources are mining and refining, primarely from blasting, crushing, and wet flotation. Significant soil contamination is found only near point sources.
  
 
 
 
References :
 
1-Occupational Medicine,Carl Zenz, last edition.
2-Clinical Environmental Health and Toxic Exposures, Sullivan & Krieger; last edition.
3-Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, Lewis C., last edition.
4-Toxicologie Industrielle et Intoxications Professionnelles, Lauwerys R.R. last edition.
5-Chemical Hazards of the Workplace, Proctor & Hughes, 4th edition
 
 
 
 

 
Edouard Bastarache M.D.
(Occupational & Environmental Medicine)
 
Author of " Substitutions for raw ceramic materials "
Tracy, Québec, CANADA
edouardb@colba.net
   
 

Smart2000.fr le site dédié aux passionnés de céramique
 
Smart2000 - FRANCE sur https://smart2000.fr/
 
This entire page Copyright © 2004-2023, All Rights Reserved.
Les textes et les photos restent la propriété de leur auteurs, ils ne peuvent être réutilisés sans un accord préalable. Nous consulter.
 
Summary ----- French version-----Top/Haut de page