Toksyczność szkliw ceramicznych

Jak obiecywałem powstał felieton. To nie specjalistyczny artykuł ale wiadomości, które posiadam. Wiadomości sprawdzone. Są tu również moje przemyślenia, dygresje i sugestie. Nie traktujcie tego zbyt serio. Możecie jednak sprawdzić, że to prawda do czego serdecznie zachęcam.

Ponieważ wiele osób po przeczytaniu tego felietonu mogłoby poczuć się rozczarowanych to od razu napiszę czego tu nie znajdziecie. Nie będzie tu nic o tym czy:

  • Wasze ulubione szkliwo może być stosowane do szkliwienia naczyń spożywczych

  • Jak powinniście szkliwić aby się nie zatruć

  • Jakie techniki emaliowania są bezpieczne a jakie nie

To o czym postaram się tu napisać?

  • Jak krytycznie zmierzyć się z rzeczywistością, w której jedni twierdzą, że materiały ceramiczne są szkodliwe a inni, że wręcz odwrotnie

  • Co zrobić by przestać panikować i zachowywać się racjonalnie używając materiały ceramiczne

  • Jak zacząć myśleć i przestać się bać

Jak deklarowałem postaram się odpowiedzieć na tak nurtujące pytania takie jak:

  • dlaczego szczury nie lubią szkliw ceramicznych
  •  jak mierzy się toksyczność w praktyce
  • ile szkliwa może zjeść ceramik aby żyć dalej szczęśliwie
  • czy można zmierzyć toksyczność szkliw domowym sposobem
  • czy nasze kubki i talerze są trujące
  •  jakie niebezpieczeństwa związane są z wdychaniem szkliwa
  • jeszcze kilka ciekawostek… i opowieści….

Zastrzegam sobie dowolną kolejność. Więc do rzeczy.

Dlaczego szczury (pewnie) nie lubią szkliw ceramicznych?

Wydaje się, że odpowiedź narzuca się sama. Zresztą ten felieton chciałbym zadedykować wszystkim szczurom, myszom i innym zwierzakom doświadczalnym, które bohatersko oddały życie by człowiek mógł się dowiedzieć co mu szkodzi, w jakich warunkach jest to niebezpieczne, jakie ilości danej substancji są szkodliwe i co mu grozi. Choć przy okazji ostatniej lektury fachowych wydawnictw spotkałem się ze stwierdzeniem, że substancję przetestowano na szczurach wędrownych to jednak trudno mi sobie wyobrazić badacza, który wędrował za szczurem aby sprawdzić czy coś mu zaszkodziło. Dlaczego o tym piszę? Zobaczycie, że wyjaśni się wkrótce…

Czy kontakt z materiałami ceramicznymi jest szkodliwy dla zdrowia?

Ostatnio spędzałem bardzo przyjemnie czas podczas wieczornej części towarzysko rozrywkowej na pewnym jarmarku ceramicznym. Było tam również wielu ceramików. Od czasu do czasu, choć na szczęście niezbyt często pojawiały się wątki 'spożywczości’ szkliw ceramicznych, wyrobów wypalanych metodą 'raku’ i tym podobne… Jedliśmy tam pieczone w ognisku kiełbaski. Sam zjadłem kilka z ogromną przyjemnością. Były pyszne. Spożywane były różne napoje. Było miło, wesoło sympatycznie. Nikt nawet przez chwilę nie pogadał o tym, iż:

  • LD50 alkoholu etylowego wynosi 7060 mg/kg a dla akroleiny wskaźniki są następujące:

  • Stężenia oraz dawki śmiertelne i toksyczne dla akroleiny
    Próg wyczuwalności zapachu – 0,07 mg/m3
    LD50(szczur, doustnie) – 26 mg/kg
    LC50(szczur, inhalacja) – 20,8 mg/m3 (4 h)
    LD50(królik, skóra) – 562 mg/kg
    LCL0(człowiek, inhalacja) – 356 mg/m3 (10 min)
    Próg drażnienia:
    – oczu – 0,13 mg/m3
    – śluzówki – 0,3 mg/m3

Tu wyjaśnienia autora:

  • Alkohol etylowy to substancja, która często znajduje się w płynie, który spożywamy podczas wesołych spotkań towarzyskich ( ja lubię…)

  • Akroleina to substancja znajdująca się w smażonych produktach mięsnych – zwłaszcza przypalonych na ognisku i grillu.

A szczury? Szczury musiały to sprawdzić żebyśmy to teraz wiedzieli. Co to jest to LD50 i LCL0 i takie tam różne inne wyjaśnię za chwilę.

Jak mierzy się toksyczność w praktyce?

Co to jest LD50?

W skrócie LD50 ( od Lethal Dose – Dawka śmiertelna ) to wskaźnik ostrej toksyczności, który oznacza taką dawkę substancji, która powoduje śmierć połowy ( 50%) danej populacji. W linku załączam również procedury badań na podstawie ćwiczeń na wydziale farmacji Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu ( osobom wrażliwym odradzam lekturę – ale żeby nie było, że zmyślałem).

Link do oryginału

Co to jest LCLx

W skrócie LCLx ( od Lethal Concentration – Śmiertelna koncentracja) to wskaźnik toksyczności, który oznacza taką dawkę substancji, która powoduje śmierć x% danej populacji. Odnosi się do stężenia danej substancji w powietrzu. Stąd podaje się go w mg/m3 i dodaje się czas ekspozycji – czas, w którym dane osobniki ( do osobników zaliczam również ludzi) znajdowały się w zasięgu danego stężenia substancji. O zanieczyszczeniach powietrza w ceramice napisałem osobny artykuł więc tu poświęcę temu zagadnieniu trochę mniej czasu.

Toksyczność szkliw ceramicznych w praktyce

Aby nie prowadzić badań na ludziach testuje się to na tych bohaterskich zwierzętach i dzięki temu, że metabolizm tych substancji jest u nich bardzo zbliżony do metabolizmu człowieka wyniki tych badań przyjmuje się jako wyniki o dużej zgodności.

Ile szkliwa może zjeść ceramik aby żyć zdrowo i szczęśliwie

Zgodzę się, że to przewrotne pytanie. Dlatego chciałbym poświęcić więcej czasu na wyjaśnienia. Po przeczytaniu wcześniejszej części już wiemy, że aby sprawdzić ile mniej więcej ten nasz ceramik pożyje należałoby sprawdzić LD50 dla interesujących substancji. Temat jest obszerny i ludzie po to latami studiują farmację, biochemię, chemię molekularną i medycynę aby jak najbardziej dokładnie zagadnienia zbadać. My tutaj oczywiście będziemy trywializować zagadnienie. Wszystko aby uzyskać taki bardzo zdrowy ogólny pogląd na zagadnienie. Wskaźnik LD-50  przedstawiam aby każdy mógł sprawdzić czym chce się truć i ile trzeba danej substancji by sobie zrobić krzywdę. Parametr LD-50 można znaleźś dla każdej osobnej substancji czytając karty charakterystyki danej substancji dostępne np. w internecie.

Dwa najgroźniejsze typy substancji, którymi straszy się ceramików jak dzieci żelaznym wilkiem, to pochodne ołowiu i kadmu. Te przyjmiemy do naszej analizy. Oczywiście jest ich więcej. Prawie wszystkie. Dla każdej podejrzanej substancji możemy sobie wyszukać to LD50 lub LCx – to od wdychania. Jak ktoś będzie się nudził albo czuł wyraźną potrzebę polecam. Zostańmy jednak przy tlenku ołowiu i tlenku kadmu. Będzie miło, szybko, łatwo i przyjemnie.

Tlenek ołowiu a toksyczność szkliw ceramicznych

Dla tlenku ołowiu LD50 wynosi >2000 mg/kg – Ups!!! to tak tylko 3 razy mniej niż alkohol etylowy. Dorosły osobnik ludzki musiałby spożyć go ( zakładając, że waży ok. 60 kg ) – 120g!!! Gdyby ktoś zjadł 120 gram tlenku ołowiu to chyba by zauważył? Ponadto zakładając, że LD50 dotyczy połowy populacji to jeszcze miałby 50% szansy na przeżycie :) . Zakładając, że tlenek ołowiu to dodatek do szkliw a dodaje się go do szkliwa od kilku do kilkudziesięciu procent to teoretycznie nasz ceramik musiałby zjeść dużo ponad pół kilko szkliwa o wysokiej zawartości tlenku ołowiu. Żeby było trudniej w obecnych czasach dodatek tlenku ołowiu ( jeśli w ogóle jest ) to tylko kilka procent. Dawka ponad 1 kg szkliwa do jednorazowego zjedzenia wydaje się bardziej właściwa. To oczywiście tylko wizualizacja. Wiadomo bowiem, że ołów w miarę upływu lat odkłada się w organizmie, w kościach i niektórych tkankach.

Długotrwały wpływ tlenku ołowiu.

Znane są przerażające opisy ciężkich i masowych zachorowań ceramików pracujących w zakładach ceramicznych w XIX i pierwszej połowie XX w. Pamiętajmy jednak, że w tamtych latach w zakładach:

  • nie było zasad BHP

  • nie było odpowiedniej wentylacji

  • pracownicy pracowali codziennie przez kilkadziesiąt lat

To tak trochę jak górnicy, którzy chorowali na pylicę.

Zapewniam, że nikt komu wysypie się trochę szkliwa zawierającego tlenek ołowiu raz czy dwa razy w roku nie zachoruje na przewlekłą ołowicę!!! Przynajmniej nie z tego powodu!!!

Tlenek kadmu a toksyczność szkliw ceramicznych

Tutaj jest już trochę gorzej. LD50 tlenku kadmu to 72 mg/kg. To tylko 3 razy mniejsza toksyczność niż rzeczonej akroleiny z przypalonej kiełbasy lub mięsa !!! ale jeśli ktoś nie jada smażonej kiełbasy za to spożywa tlenek kadmu to może zachorować!!! To znowu tylko wizualizacja ale bądźmy mądrzy i postarajmy się dostosowywać środki ostrożności do skali zagrożenia. Zakładając, że dodatek tlenku kadmu do szkliwa to tylko kilka procent to nasz nieszczęśliwy ceramik musiałby zjeść ok. 42 g suchego szkliwa. Bee to jakieś pół małej foliowej torebki. Chyba by zauważył!!!

Oczywiście znowu trywializuję ale celowo. Mechanizm zatrucia substancjami zawierającymi kadm jest nieco bardziej skomplikowany ale znowu… Spójrzmy na to trzeźwo!!!

Jak przeprowadza się próby toksyczności wyrobów ceramicznych z ołowiem i kadmem

Próby zawartości pierwiastków typu ołów, kadm, chrom, bar, antymon, arsen, rtęć i cynk w warunkach laboratoryjnych przeprowadza się najczęściej za pomocą spektrofotometrii atomowo-absorbcyjnej. Już sama nazwa brzmi przerażająco, prawda? Najpierw jednak należy doprowadzić do ekstrakcji ( uwolnienia danej substancji z wyrobu ). W warunkach laboratoryjnych używa się do tego rożnych rozpuszczalników w różnych stężeniach. Kiedyś ( a zapewne i obecnie ) używało się kwasu octowego ( octu ), alkoholu etylowego, propylowego itp. Tak wyekstrahowaną substancję poddawało się badaniu i otrzymywano wynik. Trochę to kosztuje. I wtedy i obecnie.

Czy można zmierzyć toksyczność szkliw ceramicznych na wyrobie domowym sposobem?

Odpowiedź brzmi: Nie!!! Czy można w miarę dokładnie sprawdzić zagrożenie związane z wydzielaniem się substancji uznawanych za toksyczne z wyrobów w warunkach domowych? Z dużą dokładnością tak!

Wymywanie za pomocą kwasów

W domowych warunkach należałoby wyrób umieścić w naczyniu zawierającym kwas octowy ( ocet ) – najlepiej 10%. Jeszcze taki można kupić w sklepie. Ale nie jakiś balsamiczny tylko zwykły ocet o barwie przezroczystej. Wyrób zanurzamy całkowicie w naczyniu z octem na 24 godziny. Jeśli po tym czasie nie doszło do zabarwienia octu lub odbarwienia naczynia to z dużym prawdopodobieństwem wyrób nie podlega wymyciu barwników ( substancji odpowiadających za barwę ).

Wymywania za pomocą etanolu

..nie polecam. Jeśli ktoś posiada czysty etanol doradzam zrobić nalewkę. I wypić. Ja lubię wiśniową.

Wymywanie za pomocą zasad

Jeśli ktoś posiada wodorotlenek sodu lub potasu można zrobić podobną próbę jak z octem. Wszystko należy przeprowadzić analogicznie. Jeśli nie posiadacie wodorotlenku sodu lub potasu to można kupić środek do udrożniania rur ( tylko nie taki z małymi aluminiowymi kuleczkami bo się nie nadaje ).

Odporność wypalonego szkliwa na wymywanie

Przez lata stosowano naczynia ceramiczne szkliwione szkliwami zawierającymi tlenki ołowiu. Prawidłowo wypalone – nie stanowiły i nie stanowią zagrożenia. Prawidłowe wypalenie to wypalenie w odpowiedniej temperaturze przez odpowiedni czas. Dlaczego to takie ważne? Wyobraźmy sobie, że pewne procesy w naturze są bardzo, bardzo, bardzo trudno odwracalne. Dla przykładu. Jeśli weźmiemy cement. Taki w proszku. Z worka. Zalejemy go wodą. Otrzymamy w wyniku tego ( po wyschnięciu ) trwałą formę. Zapewniam, iż polewanie go wodą i/lub próba ponownego rozpuszczenia zajmie tyle czasu, że nie doczekają tego wnuki waszych wnuków. Podobnie jest z ceramiką. Wypalanie gliny tak już powyżej kilkuset stopni powoduje, że zachodzą procesy nieodwracalne. Nie da się raczej rozpuścić w wodzie glinianego naczynia. Podobnie jest ze szkliwem. Dobrze przygotowane i wypalone szkliwo tworzy trwały konglomerat. Ewentualne substancje toksyczne mogą pozostawać na zewnętrznej jego powierzchni.

Proces wymywania

Załóżmy więc, że na powierzchni szkliwa znajdują się substancje podatne na wymywanie. Ile się tego może uwolnić? Zróbmy eksperyment. Nalewamy do szklanki 200 ml czystego 100% spirytusu. Wypijamy połowę ( 100 ml ). Dopełniamy 100 ml wody. Mieszamy. Wypijamy. Robimy tak jeszcze dwa razy.

Jaki osiągniemy rezultat? Poza dobrym humorem będziemy mieli 200 ml, ok.6,25% alkoholu pozostałego w naczyniu. Podobnie jest z substancją w szkliwie. Jeśli substancja się wymywa to po czterech użyciach ( jeśli substancja doskonale rozpuszcza się w wodzie ) będziemy mieli jej 16 razy mniej!!! Czyli jej zawartość w wyrobie zmniejszy się znacznie. Jeśli jednak substancja nie rozpuszcza się w wodzie doskonale i uwalnia się bardzo trudno to jej zawartość w wymywającym roztworze jest bardzo niewielka. Nieszkodliwa.

Czy nasze kubki i talerze są trujące?

Ile szkliwa wychodzi wam na poszkliwienie jednego kubka? 50 g? Załóżmy, że zawartość tego bardzo szkodliwego tlenku kadmu w szkliwie wynosi 5%. Oznacza to, że szkliwo zawiera go 2,5 g.

W tlenku kadmu 82% stanowi kadm a 18% tlen. Dlatego do wyrobu wprowadzamy tylko 2,05 grama kadmu. Zakładając, że ok. 80 % kadmu jest związane w szkliwie to pozostaje nam jakieś 0,41 g kadmu czyli 410 mg. Wiedząc, że LD50 tlenku kadmu wynosi 72 mg/kg masy ciała to zakładając, że przy pierwszym użyciu kubka cały kadm się uwolni ( co oczywiście nie jest możliwe- będzie tego pewnie dużo,dużo poniżej 1%) to dla osoby np. ważącej ok 60 kg będzie to 10 razy mniej niż LD50!!! Przy pierwszym użyciu!!! Najwyżej ktoś może dostać chwilowego rozwolnienia gdy nie umyje takiego kubka przed użyciem :) .

Jakie niebezpieczeństwa są związane z wdychaniem pyłu szkliwa?

Hmmm. Napisałem o tym już artykuł. Link załączam. Tak przy okazji to nie wiem czy wiecie, że osoby pracujące w młynach przy mieleniu ziarna są bardziej zagrożone niż osoby zajmujące się ceramiką? Cóż pyły mąki są nieznacznie zdrowsze ale pamiętajmy, że liczy się również czas ekspozycji ( wystawienia na działanie czynnika ).

Link do artykułu

Podsumowując

Dlaczego więc producenci, którzy wiedzą najlepiej ( bo niektórzy z nas tak twierdzą ) piszą, że szkliwa toksyczne, szkliwa nienadające się do celów spożywczych? Powodów jest tysiące!!! A najprostszy to taki, że oni nie wiedzą co my z tym szkliwem zrobimy!!! W jakiej temperaturze zostanie wypalone. W jakim czasie. Oni, nie mając gwarancji poprawności przeprowadzenia procesu technologicznego po prostu nie mogą napisać inaczej!!! Zresztą pójdźcie do dowolnego sklepu z farbami i sprawdźcie, że większość farb używanych do malowania jest toksyczna!!! A po wyschnięciu? To już inna bajka!!!

Czy szkliwa są toksyczne? No właśnie? Są czy nie są? Czy litrem czystego spirytusu zamkniętego w butelce można się upić? Po otwarciu butelki tak jak się go naraz wypije! Nawet można się upić śmiertelnie!!! Bez otwierania nie! A jak się otwiera i codziennie wypija po 25g to upić się człowiek nie upije ale przez 40 dni to się może uzależnić!!! Ze szkliwami jest tak samo!!!

P.S.

Ja oczywiście sobie zdaję sprawę, że toksyczność szkliw ceramicznych to temat niemalże niewyczerpany i to wszystko jest dużo bardziej skomplikowane. Sam poświęciłem temu klika lat nauki. Ten felieton to tylko po to byście wyrobili sobie zdrowe podejście.