Características de los gases tóxicos
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Los gases y vapores producidos, en muchas circunstancias, tienen efectos nocivos para los trabajadores expuestos a ellos por inhalación, absorción cutánea o ingestión. Muchas sustancias tóxicas son peligrosas para la salud en concentraciones tan bajas como 1ppm (partes por millón). Dado que 10.000ppm equivalen al 1% del volumen de cualquier espacio, puede verse que una concentración extremadamente baja de algunos gases tóxicos puede suponer un peligro para la salud. Pero, ¿cuáles son las características de los gases?
Características de los gases tóxicos:
| GAS | DENSIDAD RELATIVA EN EL AIRE | FÓRMULA QUÍMICA | CARACTERÍSTICAS |
| Amoníaco | 0.59 | NH3 | Amoníaco es el único gas alcalino común. Su densidad es aproximadamente la mitad de la del aire y tiene un olor característico. Su nivel máximo de seguridad es de 25 ppm, pero su alcalinidad lo hace muy reactivo con los gases ácidos y el cloro, por lo que su presencia en atmósferas que contienen otros gases suele quedar enmascarada. Por ejemplo, si el amoniaco y el cloro están presentes en concentraciones iguales, el resultado es una nube de cloruro de amonio y ninguno de los dos gases.
El amoníaco es inflamable, con un LIE del 15%. Se produce en grandes cantidades en todo el mundo para obtener fertilizantes, urea para resinas, explosivos y fibras como el nailon. También se utiliza como gas refrigerante: esta aplicación está aumentando con la desaparición de los CFC. Otra aplicación es mantener la esterilidad de los suministros de agua tras el tratamiento con cloro y dióxido de azufre. |
| Arsine | 2.7 | ASH3 | La arsina es un gas incoloro, inflamable y muy tóxico. Tiene un olor a ajo o a pescado que puede detectarse a partir de concentraciones de 0,5 ppm. Dado que la arsina no es irritante y no produce síntomas inmediatos, las personas expuestas a niveles peligrosos pueden no ser conscientes de su presencia. Generalmente se envía en cilindros como gas comprimido licuado. El gas arsina se genera cuando se tratan con ácido metales o minerales brutos que contienen impurezas de arsénico. El gas arsina también se utiliza en la industria de los semiconductores cuando se deposita arsénico en los microchips. |
| Bromo | 5.5 | Br2 | Bromo se utiliza para fabricar una gran variedad de compuestos empleados en la industria y la agricultura. El bromo también se emplea en la fabricación de fumigantes, agentes ignífugos, compuestos para la purificación del agua, tintes, medicamentos, desinfectantes, bromuros inorgánicos para fotografía, etc. También se utiliza para formar productos intermedios en síntesis orgánica, donde se prefiere al yodo debido a su coste mucho menor.
El bromo se utiliza para fabricar aceite vegetal bromado, que se emplea como emulsionante en muchos refrescos con sabor a cítricos. El bromo elemental es un fuerte irritante y, en forma concentrada, produce ampollas dolorosas en la piel expuesta y, especialmente, en las mucosas. Incluso concentraciones bajas de vapor de bromo (a partir de 10 ppm) pueden afectar a la respiración, y la inhalación de cantidades importantes de bromo puede dañar gravemente el sistema respiratorio. |
| Dióxido de carbono | 1.53 | CO2 | A pesar de que exhalamos dióxido de carbono y que está presente en la atmósfera en unas 400 ppm, su nivel máximo de seguridad es de 5000 ppm (0,5%). Se produce durante la combustión y en la elaboración de cerveza, la destilación y otros procesos de fermentación, y es uno de los principales componentes, junto con el metano, del gas de vertedero y del gas de digestor de tratamiento de aguas residuales. CO2 representa un peligro importante en la industria cervecera, sobre todo porque el gas es más pesado que el aire y se acumula a niveles bajos. Existe cierto grado de riesgo en lugares abarrotados y mal ventilados, y este problema suele agravarse por la falta de oxígeno. CO2 también se utiliza para aumentar el crecimiento de las plantas elevando los niveles normales en invernaderos, etc.
Es inodoro e incoloro y difícil de medir en niveles de ppm. La absorción por infrarrojos es la técnica de detección habitual. |
| Monóxido de carbono | 0.97 | CO | Monóxido de carbonoinodoro e incoloro, es el gas tóxico más abundante. Al tener una densidad similar a la del aire, se mezcla fácilmente y se inhala con facilidad. Es un conocido "asesino silencioso" en entornos domésticos.
Cualquier proceso en el que se produzca una combustión incompleta del combustible de carbono es susceptible de producir monóxido de carbono. Por ejemplo: motores de gasolina y gasóleo, calderas de carbón, gas y petróleo, e incluso fumar. Su presencia en las minas se debe a la combustión lenta del carbón. También se utiliza en enormes cantidades como agente reductor químico barato, por ejemplo en la producción de acero y otros procesos de refinado de metales y tratamiento térmico, y en la producción de metanol por reacción con hidrógeno. |
| Cloro | 2.5 | Cl2 | Cloro es un gas de olor penetrante, corrosivo, de color verde/amarillo. Su uso más conocido es en la purificación del agua para suministros domésticos y en piscinas. Se utiliza para fabricar compuestos clorados, como el PVC, y para blanquear papel y tejidos. Es un gas muy pesado y la mayoría de los materiales lo absorben con facilidad.
El comportamiento del cloro lo convierte en un gas muy difícil de detectar (tanto que incluso la calibración requiere técnicas especiales). El uso de la unidad de muestreo medioambiental de Crowcon es una forma eficaz de detectarlo con éxito en los almacenes de cloro, lo que reduce al mínimo el número de detectores necesarios. |
| Dióxido de cloro | 2.3 | ClO2 | Dióxido de cloro es un gas amarillo rojizo que es uno de los varios óxidos de cloro conocidos. Puede descomponerse de forma espontánea y explosiva en cloro y oxígeno. El dióxido de cloro se utiliza principalmente para blanquear la pasta de madera, pero también para blanquear la harina y desinfectar el agua.
El dióxido de cloro también se utiliza junto con el ozono para desinfectar el agua y reducir la formación de bromatos, que son carcinógenos regulados. El dióxido de cloro se utiliza en muchas aplicaciones de tratamiento de aguas industriales como biocida, incluidas las torres de refrigeración, el agua de proceso y el procesado de alimentos. Si se inhala, el gas dióxido de cloro provoca irritación en la nariz, la garganta y los pulmones. |
| Diborane | 0.96 | B2H6 | Diborane tiene un umbral de olor entre 2 y 4 ppm, que es significativamente superior al límite de exposición de 0,1 ppm. Las exposiciones prolongadas a niveles bajos, como las que se producen en el lugar de trabajo, pueden provocar fatiga olfativa y tolerancia a los efectos irritantes del diborano.
Como ocurre con todos los gases tóxicos, el olor no avisa adecuadamente de concentraciones peligrosas. El diborano es más ligero que el aire y la exposición puede provocar irritación cutánea, respiratoria y ocular en zonas mal ventiladas, cerradas o bajas. El diborano se utiliza en propulsores de cohetes, como vulcanizador de caucho, como catalizador para la polimerización de hidrocarburos, como acelerador de la velocidad de la llama y como agente dopante para la producción de semiconductores. |
| Óxido de etileno (ETO) | 1.52 | C2H4O | Óxido de etileno se utiliza como producto intermedio en la producción de etilenglicol, ampliamente utilizado como refrigerante y anticongelante para automóviles. También se utiliza para esterilizar alimentos y material médico. Es un gas incoloro inflamable o un líquido refrigerado con un ligero olor dulce. El gas de óxido de etileno mata bacterias, moho y hongos, y puede utilizarse para esterilizar sustancias que resultarían dañadas por técnicas de esterilización como la pasteurización, que se basan en el calor. Además, el óxido de etileno se utiliza ampliamente para esterilizar material médico como vendas, suturas e instrumentos quirúrgicos.
El óxido de etileno es tóxico por inhalación. Los síntomas de sobreexposición incluyen dolor de cabeza y mareos, que progresan con el aumento de la exposición a convulsiones, ataques y coma. La inhalación puede hacer que los pulmones se llenen de agua varias horas después de la exposición. |
| Flúor | 1.3 | F2 | Atomic flúor y el flúor molecular se utilizan para el grabado por plasma en la fabricación de semiconductores y pantallas planas. El flúor se añade al agua de algunas ciudades en una proporción aproximada de una parte por millón para ayudar a prevenir la caries dental.
Los compuestos de flúor, incluido el fluoruro sódico, se utilizan en los dentífricos para prevenir las caries dentales. El flúor es muy tóxico y debe manipularse con sumo cuidado, evitando estrictamente cualquier contacto con la piel y los ojos. El flúor es un potente oxidante que puede provocar la ignición de material orgánico, combustibles u otros materiales inflamables. |
| Germane | 2.65 | GeH4 | Germane se quema en el aire para producir GeO2 y agua.
La germanina se utiliza en la industria de semiconductores para el crecimiento epitaxial del germanio mediante MOVPE o epitaxia de haz químico. La germanina es inflamable, tóxica y asfixiante. |
| Cianuro de hidrógeno | 0.94 | HCN | El cianuro de hidrógeno es un veneno muy conocido, un gas incoloro de olor dulce con un nivel máximo de seguridad de 10 ppm durante 15 minutos. Su principal aplicación industrial es el refinado del oro. |
| Cloruro de hidrógeno | 1.3 | HCL | El cloruro de hidrógeno es un gas incoloro altamente corrosivo y tóxico que forma vapores blancos en contacto con la humedad. Estos vapores consisten en ácido clorhídrico que se forma cuando el cloruro de hidrógeno se disuelve en agua. El cloruro de hidrógeno gaseoso y el ácido clorhídrico son importantes en la industria, especialmente en la farmacéutica, los semiconductores y el tratamiento del caucho y el algodón. También lo emiten las incineradoras de residuos en las que se quema PVC. La inhalación de los humos puede provocar tos, asfixia, inflamación de la nariz, la garganta y las vías respiratorias superiores y, en casos graves, la muerte. |
| Fluoruro de hidrógeno | 0.92 | HF | Fluoruro de hidrógeno se utiliza para el refinado del petróleo, la fabricación de vidrio y aluminio, el decapado del titanio, la purificación del cuarzo y el acabado de metales.
El fluoruro de hidrógeno provoca irritación ocular, nasal y cutánea. Respirar una gran cantidad de HF también puede dañar los pulmones, el corazón y los riñones y, en última instancia, puede causar la muerte. También puede quemar los ojos y la piel. |
| Sulfuro de hidrógeno | 1.2 | H2S | Sulfuro de hidrógeno es bien conocido por su mal olor a huevo, que puede olerse hasta en menos de 0,1 ppm. Las concentraciones elevadas (>60 ppm) no pueden olerse debido a la parálisis de las glándulas olfativas, y la exposición puede provocar una parálisis instantánea. H2S es ligeramente más pesado que el aire, por lo que los detectores fijos suelen montarse a una distancia de entre 1 y 1,5 metros del suelo, o cerca de posibles fuentes de fugas.
El H2Sse produce durante la descomposición de materiales orgánicos, se extrae con el petróleo (cuando se dice que el petróleo es agrio) y suele encontrarse bajo tierra durante la excavación de túneles y en las alcantarillas. Es un componente del biogás y se encuentra en grandes cantidades en las plantas de tratamiento de aguas residuales, estaciones de bombeo, prensas, calderas y prácticamente en cualquier lugar donde se traten aguas residuales. Tiene algunos usos industriales y se produce como subproducto en otros (por ejemplo, en la fabricación de fibras). |
| Metilmercaptano | 1.66 | CH3SH | Mercaptano se añade al gas natural (metano) para facilitar su detección en caso de fuga: el gas natural en su estado nativo es incoloro e inodoro. El mercaptano contiene azufre y tiene un fuerte olor similar al de la col podrida o los huevos podridos. Al añadir mercaptano al gas natural, las fugas de calderas, hornos y calentadores de agua se detectan fácilmente sin necesidad de equipos costosos.
Otros usos del mercaptano en la industria son el combustible para aviones, los productos farmacéuticos, los aditivos para piensos, las plantas químicas, la industria del plástico y los pesticidas. Es una sustancia natural que se encuentra en la sangre, el cerebro y otros tejidos de personas y animales. Se desprende de las heces de los animales. Se encuentra de forma natural en ciertos alimentos, como algunos frutos secos y el queso. El mercaptano es menos corrosivo y menos tóxico que otros compuestos similares de azufre (H2S). Los niveles máximos de exposición recomendados en Norteamérica oscilan entre 0,5 ppm (límite de 15 minutos de NIOSH) y 10 ppm (límite de exposición admisible de OSHA). El Ejecutivo de Salud y Seguridad del Reino Unido no ha establecido un valor para un límite de exposición en el lugar de trabajo. |
| Óxido nitroso
Óxido nítrico Dióxido de nitrógeno |
1.53
1.04 1.60 |
N2O,
NO NO2 |
Hay tres óxidos de nitrógeno. Óxido nitroso (o gas de la risa) tiene un LTEL (según el documento EH40) de 100ppm. No tiene un valor STEL. Puede provocar la muerte si se inhala de forma que no se respire suficiente oxígeno. La inhalación de óxido nitroso de calidad industrial también es peligrosa, ya que contiene muchas impurezas y no está indicado para su uso en seres humanos. El óxido nitroso es un anestésico general débil y, por lo general, no se utiliza solo en anestesia. Sin embargo, como tiene una toxicidad a corto plazo muy baja y es un analgésico excelente, se suele utilizar una mezcla 50/50 de óxido nitroso y oxígeno durante el parto, en procedimientos dentales y en medicina de urgencias.
El óxido nítrico (nombre moderno del monóxido de nitrógeno) y el dióxido de nitrógeno son los componentes de los llamados NOx que, junto con el dióxido de azufre, provocan la lluvia ácida. La principal causa de estos gases en la atmósfera es la combustión de combustibles fósiles en motores de vehículos y centrales eléctricas. En el punto de escape, el óxido nítrico representa alrededor del 90% de los NOx. Sin embargo, reacciona espontáneamente con el oxígeno en la atmósfera abierta para producir dióxido de nitrógeno. El óxido nítrico es un gas incoloro, pero el dióxido de nitrógeno es un gas ácido, de olor penetrante y color marrón. |
| Ozono | 1.6 | O3 | El ozono es un gas inestable que se genera a medida que se necesita. Se utiliza cada vez más en lugar del cloro para el tratamiento del agua. Puede detectarse electroquímicamente a niveles bajos de ppm. |
| Fosgeno | 3.48 | COCL2 | Fosgeno es un importante producto químico industrial utilizado en la producción de plásticos, tintes y pesticidas. También se utiliza en la industria farmacéutica. El gas fosgeno puede aparecer incoloro o como una nube de color blanco a amarillo pálido. A bajas concentraciones, tiene un olor agradable a heno recién segado o maíz verde, pero su olor puede no ser percibido por todas las personas expuestas. En concentraciones elevadas, el olor puede ser fuerte y desagradable.
Como ocurre con todos los gases tóxicos, el olor no avisa adecuadamente de concentraciones peligrosas. El gas fosgeno es más pesado que el aire, por lo que es más probable que se encuentre en zonas bajas. El gas fosgeno puede dañar la piel, los ojos, la nariz, la garganta y los pulmones. |
| Fosfina | 1.2 | PH3 | La fosfina es muy tóxica, por lo que tiene unSTEL de sólo 0,3 ppm. El gas fosfina se utiliza para el control de plagas mediante fumigación. La fosfina también se utiliza en la industria de los semiconductores. |
| Silano | 1.3 | SiH4 | Silano a temperatura ambiente es un gas, y es pirofórico, lo que significa que sufre combustión espontánea en el aire, sin necesidad de ignición externa.
Los silanos tienen varias aplicaciones industriales y médicas. Por ejemplo, los silanos se utilizan como agentes de acoplamiento para adherir fibras de vidrio a una matriz polimérica, estabilizando el material compuesto. Las aplicaciones incluyen repelentes de agua, selladores y protectores de mampostería y hormigón, control de pintadas y aplicación de capas de silicio policristalino sobre obleas de silicio en la fabricación de semiconductores y selladores. Los efectos sobre la salud incluyen dolor de cabeza, náuseas e irritación importante de la piel, los ojos y las vías respiratorias. |
| Dióxido de azufre | 2.25 | SO2 | Dióxido de azufre es incoloro y tiene un olor característico a asfixia. Se forma al quemar azufre y materiales que lo contienen, como el petróleo y el carbón. Es muy ácido y forma ácido sulfúrico cuando se disuelve en agua. Junto con los óxidos de nitrógeno, es una de las causas de la lluvia ácida.
El SO2se encuentra en zonas industriales y cerca de centrales eléctricas, y es una materia prima para muchos procesos. Se utiliza en el tratamiento del agua para desplazar el exceso de cloro y, debido a sus propiedades esterilizantes, se emplea en el procesado de alimentos. Es dos veces más pesado que el aire y tiende a caer al nivel del suelo, por lo que una unidad de muestreo ambiental de Crowcon situada cerca del suelo garantiza una rápida detección en caso de fuga. Nota: El trióxido de azufre S03 se encuentra en los gases de escape de las centrales eléctricas. No es un gas, sino un sólido que sublima fácilmente (es decir, pasa del estado sólido al estado gaseoso al calentarse). |
| Hexa-fluoruro de azufre | 5 | SF6 | SF6 se utiliza en la industria eléctrica como medio aislante gaseoso, altamente resistente a la corriente eléctrica, para disyuntores de alta tensión, conmutadores y otros equipos eléctricos. SF6 bajo presión se utiliza como aislante en conmutadores aislados con gas (GIS) porque tiene una rigidez dieléctrica mucho mayor que el aire o el nitrógeno seco. Aunque la mayoría de los productos de descomposición tienden a volver a formar rápidamente SF6El arco eléctrico o la corona pueden producir descafluoruro de disulfuro (S2F10), un gas muy tóxico, con una toxicidad similar a la del fosgeno.
El plasma SF6 también se utiliza en la industria de los semiconductores como agente grabador y en la industria del magnesio. Se ha utilizado con éxito como trazador en oceanografía para estudiar la mezcla diapical y el intercambio de gases aire-mar. También se emite durante el proceso de fundición del aluminio. Cuando se inhala SF6, el tono de voz de una persona disminuye drásticamente porque la velocidad del sonido en el SF6 es considerablemente menor que en el aire. Se trata de un efecto similar al del óxido nitroso. Como el SF6es cinco veces más pesado que el aire, desplaza el oxígeno necesario para respirar. Trazas de tetrafluoruro de azufre tóxico pueden tener graves efectos sobre la salud. El Ejecutivo de Salud y Seguridad del Reino Unido ha establecido un valor para el límite de exposición de 8 horas en el lugar de trabajo (WEL) de 1000 ppm. |
| Compuestos orgánicos volátiles | n/a | COV | Compuestos orgánicos volátiles (COV) se emiten en forma de gases a partir de ciertos sólidos o líquidos. Los COV incluyen una variedad de sustancias químicas, algunas de las cuales pueden tener efectos adversos para la salud a corto y largo plazo. Los COV pueden encontrarse en ambientes interiores domésticos o comerciales debido a las emisiones de productos de limpieza doméstica, pesticidas, materiales de construcción, equipos de oficina como fotocopiadoras e impresoras, materiales gráficos y artesanales, incluidos pegamentos y adhesivos, rotuladores permanentes y soluciones fotográficas.
Los combustibles están formados por sustancias químicas orgánicas y pueden liberar compuestos orgánicos mientras se utilizan y, en cierta medida, cuando se almacenan. Los efectos sobre la salud incluyen irritación de ojos, nariz y garganta, dolores de cabeza, pérdida de coordinación, náuseas, daños en el hígado, riñones y sistema nervioso central. Los principales signos o síntomas asociados a la exposición a COV incluyen molestias en nariz y garganta, dolor de cabeza y reacción cutánea. Como ocurre con otros contaminantes, el alcance y la naturaleza del efecto sobre la salud dependerán de muchos factores, como el nivel de exposición y el tiempo de exposición. Los COV más comunes son acetaldehído, butadieno, disulfuro de carbono, sulfuro de dimetilo, etanol, etileno, metanol, metilmercaptano, tolueno, acetato de vinilo, acetona, benceno, acetato de etilo, metilamina, metiletilcetona, tetracloroetileno y cloruro de vinilo. Los COV pueden detectarse mediante sensores PID o, en algunos casos, sensores electroquímicos. |
| Freones | En general, Freones son compuestos de carbono que contienen cloro, flúor y/o bromo. Los freones se utilizan ampliamente en la industria debido a sus altas densidades, bajos puntos de ebullición, baja viscosidad y baja tensión superficial. Además, se licúan fácilmente, lo que los hace ideales para su uso como refrigerantes y disolventes. Los freones se utilizan ampliamente como disolventes, propulsores, extintores y agentes espumantes.
Los gases freón se clasifican mediante números "R". Por ejemplo, el R125 es pentafluoroetano (CHF2-CF3). Los compuestos de freón incluyen los clorofluorocarbonos o CFC. La propiedad de inercia que hace que los CFC sean tan útiles en la industria ha resultado ser el factor que los hace tan peligrosos para el planeta. Los CFC no se biodegradan de forma natural, por lo que, una vez emitidos, persisten en la atmósfera contribuyendo al agotamiento de la capa de ozono. Los freones pueden detectarse mediante semiconductores o sensores de infrarrojos. |
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