Опасен ли оловянно-свинцовый припой для здоровья?
Традиционный припой для электроники содержит свинец. Значит ли это, что человек за паяльником каждый день понемногу травится?
Нет.
Значит ли это, что оловянно-свинцовый припой безопасен?
Тоже нет.
Свинец и человеческий организм определённо плохо сочетаются. Он способен повреждать нервную систему, почки, кроветворение и репродуктивную систему. Но для этого свинец сначала должен попасть внутрь организма.
И здесь многие неправильно представляют себе главный источник опасности.
После того как европейская директива RoHS ограничила применение свинца в большинстве массовой электроники, вопрос о безопасности стали задавать особенно часто.
Как свинец попадает в организм при пайке
Основных путей два:
Вдыхание свинецсодержащей пыли или аэрозоля.
Проглатывание загрязнений, попавших на руки, еду, сигарету или другие предметы.
Неорганический свинец плохо проникает через неповреждённую кожу. Поэтому короткое прикосновение к проволочному припою само по себе обычно не приводит к отравлению.
Проблема возникает позже.
Вы взяли припой рукой. Потом этой же рукой:
поправили сигарету;
взяли кружку;
съели печенье;
коснулись губ;
ответили на сообщение в телефоне.
Теперь свинец находится не только на пальцах, но и на кружке, телефоне и рабочем столе.
OSHA указывает, что неорганический свинец попадает в организм преимущественно при вдыхании и случайном проглатывании — через загрязнённые руки, одежду и поверхности.
Поэтому правила простые:
Не ешьте, не пейте и не курите за паяльным столом.
Не подносите ко рту руки, которыми касались припоя.
Мойте руки с мылом после пайки и обязательно перед едой.
Ну и не жевайте и не кусайте припой :)
Последний пункт кажется очевидным. Но некоторые люди действительно зажимают проволочный припой во рту, когда обе руки заняты.
Нет, это не шутка. Я видел очень разные виды странного поведения за рабочими столами.
Испаряется ли свинец при нагреве?
При обычной ручной пайке — в крайне малом количестве.
Температура плавления эвтектического припоя Sn63/Pb37 составляет 183 °C. Жало паяльника обычно нагрето примерно до 300–380 °C. Температура кипения металлического свинца — около 1740 °C.
Однако точка кипения — не выключатель. Вещество имеет некоторое давление пара и при более низкой температуре. Поэтому утверждение «свинец вообще не испаряется до 1740 °C» физически неверно.
Правильнее сказать так:
При температурах обычной мягкой пайки количество паров металлического свинца настолько мало, что они, как правило, не являются основным источником воздействия.
Паспорт безопасности оловянно-свинцовой проволоки Multicore указывает, что при нормальных температурах пайки и даже при нагреве до 500 °C выделение свинецсодержащих паров остаётся пренебрежимо малым. При более высоких температурах ситуация меняется.
То есть видимый дым над паяльником — это не облако испаряющегося свинца.
Что тогда дымит при пайке?
Флюс.
При нагреве растворители испаряются, а канифоль, смолы и активаторы частично разлагаются. В воздух поднимается смесь газообразных продуктов и мелких частиц — аэрозоль флюса.
И этот дым нельзя считать безобидным только потому, что в нём почти нет свинца.
Британское ведомство HSE называет дым канифольных флюсов одной из заметных причин профессиональной астмы. Он способен раздражать глаза и дыхательные пути, а у чувствительного человека — вызвать сенсибилизацию. После её развития даже небольшие концентрации дыма могут провоцировать приступы.
Подробнее состав и риски канифольного дыма мы разбирали в статье о реальной токсичности ЛТИ-120.
Поэтому вытяжка нужна и при свинцовой, и при бессвинцовой пайке.
Переход на бессвинцовый припой устраняет свинец из сплава, но не устраняет:
флюс;
продукты его термического разложения;
раздражение глаз и дыхательных путей;
риск профессиональной астмы при регулярной работе.
Вытяжка должна захватывать дым рядом с жалом, до того как он попадёт в зону дыхания. Открытое окно или вентилятор в другом конце комнаты могут разбавить загрязнение, но не заменяют местный отсос.
Когда риск вдыхания свинца становится выше
Обычная ручная пайка проволочным припоем — не самый опасный процесс с точки зрения вдыхания свинца.
Гораздо внимательнее нужно относиться к операциям, при которых образуются пыль и мелкие частицы:
удаление шлака из ванн волновой пайки;
очистка паяльных ванн;
шлифовка и механическая зачистка металла;
сухая уборка загрязнённых поверхностей;
продувка оборудования сжатым воздухом;
работа с сильно перегретым расплавом;
переработка и дробление электронного лома.
Шлак, или дросс, из ванны SnPb — это не «порошок чистого свинца». Это смесь припойного сплава, оксидов металлов, флюсовых остатков и других загрязнений.
Но относиться к нему всё равно нужно как к свинецсодержащему опасному отходу.
NIOSH при исследовании волновой пайки обнаружил, что концентрации свинца в воздухе оставались низкими, тогда как рабочие поверхности и руки сотрудников были загрязнены значительно сильнее. Особенно это касалось глубокой очистки паяльной ванны.
Поэтому при работе со шлаком важно:
не измельчать его;
не смахивать сухой щёткой;
не продувать сжатым воздухом;
применять местную вытяжку;
собирать отходы в закрывающуюся промаркированную тару;
очищать поверхности влажным способом или специальными салфетками;
не выносить загрязнение на одежде и обуви из рабочей зоны.
Фраза «надевайте маску» здесь недостаточна. Обычная медицинская маска не является универсальной защитой от промышленных аэрозолей. Необходимость респиратора и тип фильтра определяют по конкретному процессу и оценке воздействия. Для ядовитой пыли подойдет FFP2/FFP3. Сначала должны применяться вытяжка, закрытый процесс и правильная уборка — и только затем средства индивидуальной защиты.
Нужно ли работать в перчатках?
При обычной ручной пайке перчатки не заменяют мытьё рук и иногда даже мешают точной работе.
Главная задача — не позволить загрязнению попасть с рук в рот и не разнести его по мастерской. Это можно обеспечить дисциплиной:
отдельная рабочая зона;
отсутствие еды и напитков;
регулярная влажная уборка;
мытьё рук;
отдельная тара для обрезков припоя и загрязнённых салфеток.
При работе с паяльными ваннами, шлаком, порошками или загрязнённым оборудованием перчатки уже могут быть частью обязательных мер защиты. Но их материал и порядок использования должны соответствовать конкретному процессу.
Свинцовый припой также нельзя хранить там, где к нему могут получить доступ дети. Беременность и работа со свинцом требуют особенно осторожного подхода: свинец способен влиять на развитие плода.
Опаснее ли свинцовый припой бессвинцового?
По одному конкретному параметру — да.
Бессвинцовый припой не создаёт свинцового загрязнения рук, стола и инструментов. Поэтому риск накопления свинца в организме становится ниже.
Но из этого не следует, что бессвинцовая пайка полностью безопасна.
У неё остаются:
дым флюса;
высокая температура;
риск ожогов;
брызги припоя;
раздражающие продукты разложения активаторов;
загрязнение другими металлами и химическими веществами.
Именно поэтому бессвинцовый припой не отменяет ни вытяжку, ни правила производственной гигиены.
Главное
Оловянно-свинцовый припой опасен не потому, что при каждом касании жала над столом поднимается облако свинцового пара.
При обычной ручной пайке картина другая:
видимый дым образует главным образом флюс;
основной практический риск свинца — загрязнение рук и рабочих поверхностей;
свинец попадает в организм прежде всего через рот или вместе с пылью;
при работе с ваннами, шлаком и загрязнённым оборудованием риск становится значительно выше.
Поэтому вытяжка и мытьё рук решают две разные задачи.
Вытяжка защищает дыхательные пути от дыма флюса.
Гигиена не даёт свинцу попасть с рук и рабочего стола внутрь организма.
Ни одно из этих правил не заменяет другое.
