خطرات نانو ذرات
ارسال شده: 24 ژانویه 2012 19:51
[JUSTIFY]نانوذرات همانند يک شمشیر دولبه دارای اثرات مفید و مضر می باشند در مقالات قبلی سايت مطالبی درباب برخی کاربردهای اين دسته از مواد نوشته شد و این نوشتار قصد دارد به برخی از اثرات مضر و خطرناک نانو ذرات اشاره کند. بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شک اگر به روشهای صحيح کار با نانوذرات توجه شود از خطرات آن کاسته خواهد شد.
اثرات مضر بر سلامتی
نانوذرات به دوليل میتوانند برای سلامتی مضر باشند؛ اول اينکه میتوانند خيلی سریع از طریق پوست و سلولهای مخاطی جذب بدن شوند و دوم اينکه به دليل جدید اين مواد مسموميتهای جدید و ناشناخته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را به وجود بياورند.
منابع نانو ذرات
نانو ذرات به لحاظ منشا می توانند به سه دسته تقسیم بندی شوند.
الف) نانوذرات طبیعی ب) نانوذرات انسانی ج) نانو ذرات مصنوعی ( ساخته دست بشر)
دسته اول ( نانو ذرات طبیعی) از طرق مختلف مانند آتش سوزی جنگلها و یا فوران آتشفشانها ساخته می شوند.
دسته دوم (نانوذرات انسانی) اغلب به عنوان محصول جانبی فعالیتهای انسانی در صنعت توليد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شوند مانند نانو ذراتی که درحين جوشکاری بوجود می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آيد و يا از اگزوز ماشين‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها خارج می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود
دسته سوم ( نانو ذرات مصنوعی یا ساخته دست بشر) شامل نانوذرات مهندسی شده می باشد. این نانوذرات عمدتاً به علت ویژگیهای مطلوبشان مانند خواص جدید فیزیکی و شیمیایی ، واکنش پذیری بالاترو... تهیه می شوند. این ویژگیهای جدید مواد معمولی که فقط در مقیاس نانو مشاهده می شود دارای کاربردهای تجاری می باشد. مثلأ نانو ذرات می توانند در کرمهای ضد آفتاب ، یا خمیر دندانها و یا پوششهای بهداشتی استفاده شوند.
چرا نانو ذرات می توانند خطرناک باشند؟
وقتی مواد در مقیاس نانو تبدیل شوند در خواص شیمیایی ، بیولوژیکی و فعالیتهای کاتالیتکی آنها تغییراتی ایجاد می شود . بنابراین موادی که در حالت بالک (توده ای) بی خطر هستند وقتی به حالت نانو تبدیل شوند میتوانند سمی و خطرناک باشند. به علاوه اندازه کوچک نانوذرات باعث می شود تا این مواد بتوانند بر سد های دفاعی بدن فائق آیند. (برای یادآوری تفاوت خواص در حالت توده ای و نانو روی این لينک کليک کنید)
مهمترین خواص بحث بر انگیز نانو ذرات:
الف) فضای سطحی بزرگ ( باعث افزایش فعالیت های شیمیایی و بیولوژیکی می شود.)
ب) ویژگیهای جدید مانند انحلال پذیری و فعالیت بیشتر، شیمی شکل و سطح
ج) تحرک بسیار زیاد در بدن انسان
د) توانایی نفوذ به غشا سلولی
در چه شرایطی نانو ذرات خطرناک هستند؟
بعضی بر این باورند که انسانها آنقدر در معرض نانو ذرات نمی باشند که برای آنها ایجاد خطراتی از جنبه سلامتی کند. برای مثال گزارش شده است که بلعیدن TiO2 توسط انسان بی ضرر است. اما اگردر معرض نانو ذرات بودن بیشتر از حد معمولی گردد احتمال ایجاد خطر بر سلامتی وجود دارد.
عامل دیگری که باعث نگرانی در مورد نانو ذرات می باشد این است که که نانوذرات می توانند به دیگر آلاینده های خطرناک در آب یا هوا متصل شوند یا با آنها واکنش دهند و در نتیجه ورود آنها را در بدن آسانتر سازند.
در ارزیابی خطرات نانو ذرات نکاتی مانند { الف) اندازه و توزیع اندازه ب) شکل ج) خواص د) بار سطحی ه) جرم ، غلظت و تعداد } قابل توجه می باشند
اندازه ذرات در توزیع آنها در بدن موثر است . ذرات بزرگتر از nm١٠٠ به مغز استخوان نمی رسند و ذرات بزرگتر از nm ٣٠٠ در خون وجود ندارند. بار سطحی ذرات در توزیع آنها در بدن نقش دارد.
مراحل اثر گذاری نانوذرات بر سلامتی:
مفاهیم کلی فرایندها از مرحله در معرض نانو ذرات قرار گرفتن تا ایجاد بیماری در شکل زیرنشان داده شده است.
همانطور که در شکل نشان داده شده است اولین مرحله در ایجاد خطر بر سلامتی در معرض نانو ذرات قرار گرفتن می باشد. نکته قابل ذکراین است که نانوذرات باید توانایی ورود به بدن و سپس پخش شدن در بافتهای هدف را داشته باشند. سپس نانوذرات وارد شده به بدن باعث اخلال در عملکرد دستگاههای بدن می شوند. این اثرات ابتدا کم وجزئی هستند ولی چنانچه ورود نانو ذرات به بدن ادامه یابد به اثرات غیر قابل برگشت تبدیل می شوند.
برخی راههای کنترل اثرات مضر نانوذرات:
الف) از تماس پوست با نانوذرات و یا محلولهای حاوی نانوذرات جلوگیری شود. ( دستکش ، عینک ایمنی و لباس آزمایشگاه استفاده گردد)
ب) شستشوی دستها ورعایت بهداشت فردی در محیط کار با نانوذرات انجام گیرد.
ج) دفع و انتقال زباله های نانو ذرات طبق اصول زباله های شیمیایی خطرناک صورت پذیرد.
د) وسایل مورد استفاده در کار کردن با نانو ذرات باید قبل از استفاده مجدد ، تعمیر یا مصرف از نظر آلودگی بررسی شوند.
منابع و توضیحات:
- Nanomaterials Toxicity, Health and Environmental Issues. Edited by Challa S. S. Kumar
[/JUSTIFY]
اثرات مضر بر سلامتی
نانوذرات به دوليل میتوانند برای سلامتی مضر باشند؛ اول اينکه میتوانند خيلی سریع از طریق پوست و سلولهای مخاطی جذب بدن شوند و دوم اينکه به دليل جدید اين مواد مسموميتهای جدید و ناشناخته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را به وجود بياورند.
منابع نانو ذرات
نانو ذرات به لحاظ منشا می توانند به سه دسته تقسیم بندی شوند.
الف) نانوذرات طبیعی ب) نانوذرات انسانی ج) نانو ذرات مصنوعی ( ساخته دست بشر)
دسته اول ( نانو ذرات طبیعی) از طرق مختلف مانند آتش سوزی جنگلها و یا فوران آتشفشانها ساخته می شوند.
دسته دوم (نانوذرات انسانی) اغلب به عنوان محصول جانبی فعالیتهای انسانی در صنعت توليد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شوند مانند نانو ذراتی که درحين جوشکاری بوجود می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آيد و يا از اگزوز ماشين‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها خارج می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود
دسته سوم ( نانو ذرات مصنوعی یا ساخته دست بشر) شامل نانوذرات مهندسی شده می باشد. این نانوذرات عمدتاً به علت ویژگیهای مطلوبشان مانند خواص جدید فیزیکی و شیمیایی ، واکنش پذیری بالاترو... تهیه می شوند. این ویژگیهای جدید مواد معمولی که فقط در مقیاس نانو مشاهده می شود دارای کاربردهای تجاری می باشد. مثلأ نانو ذرات می توانند در کرمهای ضد آفتاب ، یا خمیر دندانها و یا پوششهای بهداشتی استفاده شوند.
چرا نانو ذرات می توانند خطرناک باشند؟
وقتی مواد در مقیاس نانو تبدیل شوند در خواص شیمیایی ، بیولوژیکی و فعالیتهای کاتالیتکی آنها تغییراتی ایجاد می شود . بنابراین موادی که در حالت بالک (توده ای) بی خطر هستند وقتی به حالت نانو تبدیل شوند میتوانند سمی و خطرناک باشند. به علاوه اندازه کوچک نانوذرات باعث می شود تا این مواد بتوانند بر سد های دفاعی بدن فائق آیند. (برای یادآوری تفاوت خواص در حالت توده ای و نانو روی این لينک کليک کنید)
مهمترین خواص بحث بر انگیز نانو ذرات:
الف) فضای سطحی بزرگ ( باعث افزایش فعالیت های شیمیایی و بیولوژیکی می شود.)
ب) ویژگیهای جدید مانند انحلال پذیری و فعالیت بیشتر، شیمی شکل و سطح
ج) تحرک بسیار زیاد در بدن انسان
د) توانایی نفوذ به غشا سلولی
در چه شرایطی نانو ذرات خطرناک هستند؟
بعضی بر این باورند که انسانها آنقدر در معرض نانو ذرات نمی باشند که برای آنها ایجاد خطراتی از جنبه سلامتی کند. برای مثال گزارش شده است که بلعیدن TiO2 توسط انسان بی ضرر است. اما اگردر معرض نانو ذرات بودن بیشتر از حد معمولی گردد احتمال ایجاد خطر بر سلامتی وجود دارد.
عامل دیگری که باعث نگرانی در مورد نانو ذرات می باشد این است که که نانوذرات می توانند به دیگر آلاینده های خطرناک در آب یا هوا متصل شوند یا با آنها واکنش دهند و در نتیجه ورود آنها را در بدن آسانتر سازند.
در ارزیابی خطرات نانو ذرات نکاتی مانند { الف) اندازه و توزیع اندازه ب) شکل ج) خواص د) بار سطحی ه) جرم ، غلظت و تعداد } قابل توجه می باشند
اندازه ذرات در توزیع آنها در بدن موثر است . ذرات بزرگتر از nm١٠٠ به مغز استخوان نمی رسند و ذرات بزرگتر از nm ٣٠٠ در خون وجود ندارند. بار سطحی ذرات در توزیع آنها در بدن نقش دارد.
مراحل اثر گذاری نانوذرات بر سلامتی:
مفاهیم کلی فرایندها از مرحله در معرض نانو ذرات قرار گرفتن تا ایجاد بیماری در شکل زیرنشان داده شده است.
همانطور که در شکل نشان داده شده است اولین مرحله در ایجاد خطر بر سلامتی در معرض نانو ذرات قرار گرفتن می باشد. نکته قابل ذکراین است که نانوذرات باید توانایی ورود به بدن و سپس پخش شدن در بافتهای هدف را داشته باشند. سپس نانوذرات وارد شده به بدن باعث اخلال در عملکرد دستگاههای بدن می شوند. این اثرات ابتدا کم وجزئی هستند ولی چنانچه ورود نانو ذرات به بدن ادامه یابد به اثرات غیر قابل برگشت تبدیل می شوند.
برخی راههای کنترل اثرات مضر نانوذرات:
الف) از تماس پوست با نانوذرات و یا محلولهای حاوی نانوذرات جلوگیری شود. ( دستکش ، عینک ایمنی و لباس آزمایشگاه استفاده گردد)
ب) شستشوی دستها ورعایت بهداشت فردی در محیط کار با نانوذرات انجام گیرد.
ج) دفع و انتقال زباله های نانو ذرات طبق اصول زباله های شیمیایی خطرناک صورت پذیرد.
د) وسایل مورد استفاده در کار کردن با نانو ذرات باید قبل از استفاده مجدد ، تعمیر یا مصرف از نظر آلودگی بررسی شوند.
منابع و توضیحات:
- Nanomaterials Toxicity, Health and Environmental Issues. Edited by Challa S. S. Kumar
[/JUSTIFY]