クロムの毒性と処理方法

皆さんクロムって聞いたことありますか？

「クロムハーツなら知っているけど・・・」

っていう人はいるかも知れませんがアクセサリーではありません。

クロムは私たちの生活に欠かせない元素です。〔※元素記号 Cr〕

でも人体に有害な物質として色々と規制されています。少し前には江東、江戸川区で六価クロムの流出が問題になりました。

クロムがどんな用途で使われ、どんな毒性があるのか、また廃棄物として発生したクロムはどのように処理されるのでしょうか？

クロムの用途

　クロム（Cr）は1797年にルイ＝二コラ・ボーケランがシベリア産の紅鉛鉱（クロム酸鉛）から鉛を除去した未知の酸化物（Cr₂O₃）を生成したことにより発見されました。

　クロムの化合物には様々な色彩を持つことから、ギリシャ語の色という意味を持つChromaから命名されました。

　クロムが使われる最も身近なものはステンレス鋼です。クロムは鉄を錆びにくくするために合金という形で使われています。消費量の95％が合金材料として使われています。

　また、めっきにもよく使われます。水道の蛇口が代表例です。金属クロムは硬いので印刷ロール等に硬質クロムめっきを施し耐摩耗性を上げています。

　クロムは金属以外に化合物としても多く利用されています。

　クロムは２価、３価、４価、６価などいろいろな酸化数を取ります。中でも３価と６価のクロムが良く使われます。

　６価クロムと鉛の化合物のクロム酸鉛は通称クロムイエローと呼ばれ黄色顔料として使われていましたが最近は６価クロムの有害性を考慮し、使われなくなってきています。

　３価のクロムはタンパク質と結合しやすい性質を利用して皮革なめし等に使われています。

　今現在、新しい設備には使われていませんが、大型ビルの空調に使われる吸収式冷凍機の防食剤として吸収液の臭化リチウム水溶液に６価クロムが添加されています。

※今はクロムではなくモリブデンが添加してあります。

　吸収式冷凍機を廃棄する際には、内部の臭化リチウム水溶液を回収したのち、６価クロムの処理をしなければなりません。

　今現在、クロムの主な産出国は、南アフリカ、トルコ、カザフスタン、インド、フィンランド等です。一番の輸入国はステンレス生産量世界一の中国です。

クロムの毒性

　先ほども述べましたが、クロムには主に酸化数が６価と３価のものがあり、毒性が強いのが６価のクロムです。様々な環境系の法律において、有害物質として主に規制されているのは６価クロムです。

主な症状は

　などが知られています。

　６価クロムは酸化力が強いのでその作用の所為でしょうか。ただし近年は作業環境が向上し、上記のような症状は少なくなっていると思います。

※ちなみに、ある特定の６価クロムを扱う業務に就いている人が定期的に受ける特殊健康診断の結果記録は30年間の保存義務があります。時間を経て症状が出てくるということでしょう。

クロム廃棄物の処理

　さて、クロムを使用する業種からは当然の如くクロム含有廃棄物が発生します。それらは一体どのように処理されるのでしょうか？

廃棄物の処理及び清掃に関する法律（廃棄物処理法）では6価クロムは

という規制値があります。

この値以上の６価クロムを含んでいる（溶出する）廃棄物は６価クロムの処理をしなければなりません。

６価クロムを含んでいる液体廃棄物には

などがあります。

処理方法をざっくり言うと、６価クロムを３価クロムに還元します。

中学か高校の化学で習う、酸化・還元反応を利用します。

※酸化・還元についてはいろいろなサイトで解説されていますので検索してみてください。

　何だか難しそう！と思うかもしれませんが世の中便利なもので６価クロム処理専用の還元剤が処理薬剤として存在します。

　チオ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウムなどの亜硫酸系薬剤が良く使われます。

　なお、ヒドラジンやSBH（水素化ホウ素ナトリウム）、硫酸第一鉄などの還元性物質であれば還元自体は大体できます。

　反応が進むと、茶色だった廃液が緑色に変わります。６価クロムは茶色っぽい色ですが３価クロムは緑色です。

※薬剤を入れるpHは２～３が良いとされていますが亜硫酸系薬剤を入れるときは亜硫酸ガスが出やすいので添加量は加減しながら入れます。

　緑色の３価クロムになったところで、苛性ソーダなどで中和すると不溶性の水酸化クロムの沈殿が生成します。あとはこの沈殿を脱水機で脱水してひとまずは処理完了です。

　これで、非常に毒性の強い６価クロムを毒性の低い３価クロムの沈殿（水に不溶）に変えることが出来ました。

　これが６価クロム廃液の処理です。

　重クロム酸カリウムなどの固体試薬は水に溶かし上記のような水処理を行います。

　また、クロムが付着したプラスチックやウエスなどの固形物は焼却処理されることが多いと思います。

　クロムは我々の生活に欠かせない重要な物質ですが、正しい知識と扱い方を知らなければ人体に悪影響を与える物質です。

　そのため法律で規制されており、専門の処理業者により人体や環境に影響が出ないように処理されています。

　これから、ステンレス製品や水道の蛇口などを見たり、革ジャンを着たとき、

　「あ～、そういえばクロム（Cr）が使われてるんだなぁ～」

　と思いを馳せてみてはいかがでしょう。