Токсичность флюсов для пайки. Меры предосторожности

Невозможно представить себе радиолюбителя, который не держал бы в руках паяльника. Разумеется, каждый радиолюбитель при пайке пользуется флюсами, благо их существует десятки и сотни видов. И конечно же, рано или поздно возникает вопрос, в какой мере эти флюсы могут нанести вред здоровью. В данной статье мы не будем касаться качества пайки, технических характеристик флюсов, их цены и популярности, сконцентрируем своё внимание исключительно на вопросах их безопасности. Чего требует техника безопасности на рабочем месте по законодательству об охране труда? Цитирую: "Крайне серьёзно нужно относиться к соблюдению техники безопасности, поскольку при пайке и лужении, на работника могут воздействовать различные вредные факторы. К таковым следует отнести повышенную загазованность воздуха парами химических веществ, пожароопасность, брызги флюсов и припоев, повышенную температуру воздуха рабочей зоны. В данном случае крайне важно иметь средства индивидуальной защиты. Работы, связанные с пайкой и лужением, должны проводиться в специально оборудованных и предварительно подготовленных помещениях. Обязательно должна присутствовать система вентиляции. Вентиляционные установки должны быть оснащены звуковой и световой сигнализацией."

Все работают под вытяжкой или со средствами защиты? Сильно сомневаюсь. Поэтому предлагаю рассмотреть составляющие флюсов и припоев, которые могут нанести вред здоровью.

Канифоль. Один из самых старых и популярных флюсов. Представляет собой смесь различных смоляных кислот и их изомеров, основная масса которых приходится на абиетиновую кислоту. Вещество сравнительно безопасное, но и с ним не всё так просто. Длительное вдыхание воздуха, в котором содержание частиц канифоли превышает допустимый уровень, приводит к развитию  аллергической реакции организма, часто переходящей в астму. При пайке перегретым паяльником канифоль распадается. В продуктах её распада немало веществ с разной степенью вредности. Это кислоты: валерьяновая, гептиловая, каприловая, пеларгоновая, уксусная, пинолин, состоящий из кумола, цимола, метилциклогексана, диметилциклогексана, а так же абиетен, абиетип, декст - ропимарен, гидроретены и гидропимантрены. Это вещества с невысокой токсичностью, способные, однако, вызвать аллергию, астму и поражение слизистых оболочек. Синтетическая и гидрированная канифоль практически не содержат абиетиновую кислоту, поэтому почти не вызывает аллергической реакции, при нагревании в основном  возгоняется, а не разлагается. В итоге - менее вредна. Единственный минус - такая канифоль в десятки раз дороже обычной сосновой.

Комбинированные флюсы состоят из двух или нескольких компонентов, упрощающих процесс нанесения и улучшающих качество пайки. Их множество, рассмотрим сначала флюсы отечественного производства, а затем импортные. Определённый плюс наших флюсов состоит в том, что большинство из них разрабатывалось с учётом ГОСТа и имеет описание с указанием состава.

Итак:

Глицерин гидразиновый флюс. В составе глицерин и гидразин. Глицерин - вещество совершенно безвредное. Но при пайке, будучи подверженным высокой температуре превращается в альдоль и акролеин. Как и все остальные альдегиды, они токсичны. Акролеин относится к I классу опасности, является сильным токсином,  раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Мутаген. Гидразин так же относится к I классу опасности, вызывает головокружение, головную боль, тошноту и судороги. При отравлении высокими дозами - летальный исход по причине токсического отёка лёгких. Низкая цена и качество пайки делают его популярным, но при работе с ним необходимо соблюдать меры безопасности.

ЛТИ-120. Состав: канифоль,спирт этиловый, диэтиламин солянокислый, триэтаноламин. Про канифоль уже сказано. Диэтиламин солянокислый при пайке выделяет хлороводород (соляную кислоту), которая и разрушает окислы. Диэтиламин токсичен, вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, возбуждение ЦНС с последующим угнетением, тремор, судороги и смерть по причине асфиксии. Влияние на нервную систему этим не ограничивается. Экспериментальным путем доказано, что при вдыхании диэтиламина млекопитающими, у последних наступает длительное нарушение условных и безусловных рефлексов. Триэтаноламин, являющийся в данном флюсе нейтрализующим реагентом и ингибитором коррозии, менее вреден, тем не менее, является контактным аллергеном.

ФИМ. В составе: ортофосфорная кислота. Пары ортофосфорной кислоты при пайке могут вызывать раздражение слизистых оболочек, кашель. При длительной работе возможно накопительное отравление.

СКФ или ФКСп спиртовой флюс на основе канифоли, Смотрите "Канифоль". 

Ф38М. Состав: ортофосфорная кислота, глицерин, этиленгликоль, диэтиламин солянокислый. Среди перечисленных веществ "новичком" является этиленгликоль.  По степени воздействия на организм он относится к веществам 3-го класса опасности, вызывает раздражение и кашель. Ф38М - весьма токсичная смесь и работать с ней необходимо  используя вентиляцию.

ЗИЛ-1. В состав флюса входят: двухлористое олово, хлорная медь и цинк, соляная кислота. Олово - тяжёлый металл. Менее опасно, чем свинец, но тем не менее, при разложении большая часть его хлорида вместе с другими соединениями образует паяльный дым. Пары соляной кислоты вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, и, как следствие, развитие отёка лёгких. Продукты разложения хлорида меди также токсичны, вызывают накопительное отравление.

ЗИЛ-2.  Состав: хлористый цинк, хлористый аммоний, хлорное железо. Воздействия на организм аналогичны ЗИЛ-1. Использование средств индивидуальной защиты при эксплуатации обоих флюсов обязательно.

ФКТ.    Несмотря на то, что тетрабромид дипентена, содержится в этом флюсе в очень малых количествах, менее 0,1%, следует помнить , что это вещество токсично, и работы необходимо проводить под вытяжкой.

ФТС. Состав: спирт, кислота салициловая, триэтаноламин. Салициловая кислота обладает слабым раздражающим действием, токсична в больших дозах, триэтаноламин - контактный аллерген. 

Флюс паста ВТС. Тот же ФТС, только в гелеобразном состоянии. Состав: салициловая кислота, триэтаноламин, технический вазелин. 

Флюс - ТТ. Состав: вазелин, эмульгатор, тетраэтиленгликоль. Тетра- и триэтиленгликоль гораздо менее токсичны чем этиленгликоль и диэтиленгликоль. В целом данный состав достаточно малотоксичен, но тем не менее может вызывать раздражение дыхательных путей.

ФРК525-3К (Изагри). Состав: канифоль сосновая, эмульгатор, производные целлюлозы, спирт вторичный, активатор. Каких-либо опасных веществ не указано.про природу активатора правда ничего не сказано, но будем надеяться на порядочность изготовителя.

E-700 (Cyberflux) Состав: канифоль синтетическая, канифоль лиственничная модифицированная высшей категории, воск синтетический высокотемпературный,  нейтральный растворитель, спирт бензиловый.  Синтетическая канифоль - в отличии от обычной сосновой продукт менее аллергенный  и более стабильный. канифоль лиственничная - достаточно безопасна, но имеет достаточно сильный запах и в больших количествах её пары могут вызывать раздражение слизистых оболочек.

TR-RM   Состав: канифоль и пластификаторы. Виду отсутствия активаторов опасности представляет не более чем обычная канифоль.

Паяльный жир. Состав может варьироваться, чаще это стеариновая кислота, вазелин, различные активаторы начиная от адипиновой кислоты, заканчивая хлористым оловом. Нейтральный жир сравнительно безопасен, активный может вызывать раздражение дыхательных путей и аллергию.

Флюсы для пайки алюминия. Не будем рассматривать каждый по отдельности, их состав достаточно однотипен. Большинство из них содержат в своём составе фторбораты. Избыток фтора очень опасен, он вызывает остеосаркому. При регулярном использовании таких флюсов соблюдение мер безопасности крайне необходимо. 

Теперь рассмотрим флюсы зарубежного производства

Одним из самых массовых поставщиков флюсов является Китай. Состав нигде не указан, да что состав, на большинстве указана страна происхождения США  либо Япония. Для того, чтобы определить хотя бы примерный химический состав пришлось подвергнуть анализу несколько самых распространённых. 

Amtech RMA-223 Состав: Вазелин технический, кислота стеариновая, кислота пальмитиновая, высшие жирные спирты. Вещества эти достаточно безопасны.  В некоторых образцах встречается этиленгликоль, достаточно токсичный компонент антифризов и тормозных жидкостей.

Amtech NC-559-ASM и KINGBO RMA-218 Как выяснилось качественный состав этих флюсов весьма близок, разница лишь в процентном содержании основных компонентов. Были обнаружены Высшие карбоновые кислоты, высшие жирные спирты, сложные эфиры стеариновой и линолевой кислот, канифольные  смолы природного либо искусственного происхождения. Перечисленные вещества не являются токсичными, но среди них оказался ещё и фенол, токсичное вещество второго класса опасности! Как выяснилось, в этом нет ничего удивительного. Для того, чтобы канифоль обладала заданными свойствами, такими как пластичность, низкая способность к окислению, отсутствие склонности к кристаллизации, её модифицируют. Один из недорогих, простых и эффективных способов это модификация канифоли фенолом.При этом канифоль ещё и существенно осветляется . Даже если на производстве полученный продукт очищают от избытка фенола, то всё равно часть его остаётся связанной канифольными кислотами.  При производстве синтетических смол, которые используют при производстве флюсов, этот химикат также широко используется.

При пайке  фенол освобождается и его пары попадают в воздух. Стоит заметить, что его  наличие процессу пайки не вредит, наоборот, карболовая кислота, как ещё называют фенол, оказывает заметное флюсирующее действие.  А теперь об опасности этого вещества. Хроническое отравление фенолом приводит к поражению центральной нервной системы, наблюдаются нервные расстройства, головокружение, головная боль. Страдают также почки, печень, органы дыхания и сердце. Имеются предположения о канцерогенном действии фенола. В России модификация канифоли фенолом не получила, но широко используется в Китае, Южной Корее, Индии и других странах.   

 Стоим отметить, что в небольших концентрациях фенол имеет своеобразный, слегка сладковатый запах, и в некоторых обзорах паяльных флюсов авторы на него указывают, не догадываясь о токсичности. Возникает вопрос, а производители таких флюсов знают о феноле? И если да, то почему не предупреждают? Разумеется знают. наверняка не все ещё забыли скандал, связанный с детскими игрушками из токсичных пластмасс из Китая. Стоит ли удивляться составу Китайских  флюсов.

GOOT BS-850 Содержит канифоль высокой чистоты, 2-метил-2, 4-пентандиол (гексиленгликоль), активатор. Именно гексиленгликоль является основным компонентом, его по массе не менее 40%. Вещество это вызывает дерматит; раздражение глаз, кожи и слизистых оболочек. Способно поражать органы дыхания и печень. Поражает центральную нервную систему, вызывает слабость, ухудшение памяти. Стоит отметить, что данный ингредиент  фирма GOOT применяет в большинстве своих флюсов. 

На этом мы закончим первую часть статьи. Во второй части будет представлен анализ химического состава флюсов производства США, Канады, Германии и Японии.

Автор статьи: Крамарев Олег Витальевич

Консультанты:
Карнаухов С.Н. (доцент кафедры прикладной химии)
Никифоров А.А. (химик-технолог)
Баркалова Е.Н. (химик-биолог)

Литература: 

• Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, Том 1. Органические вещества. Под ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной. Л., «Химия», 1976.
• Елизарова О.Н., Жидкова Л.В, Кочеткова Т.А. "Пособие по токсикологии для лаборантов" — М.:Медицина, 1974.
• "Методы определения токсичности и опасности химических веществ" под ред. И.В. Саноцкого. — М.:Медицина, 1970.