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Fecha de Publicación: 26/3/2002
Sustancias químicas

Conceptos importantes sobre Sustancias y Contaminantes Químicos.


Las sustancias químicas peligrosas, son aquellos elementos químicos y sus compuestos, tal y como se presentan en su estado natural o como se producen por la industria que puedan dañar directa o indirectamente a personas, bienes y/ o medio ambiente.

La clasificación de las sustancias químicas peligrosas según los niveles de riesgo es la siguiente:

Explosivo

Es cualquier sustancia, producto o dispositivo proyectado para que provoque una explosión (es decir, un desprendimiento muy rápido de gases y calor) o que, mediante autoreacción química, pueda actuar de manera semejante aunque no esté proyectado para provocar la explosión.

Líquidos inflamables

Son líquidos, mezcla de líquidos, o líquidos que contienen sustancias sólidas, en solución o suspensión, que despiden vapores inflamables a una temperatura no mayor de 135ºC, en vaso abierto. Los líquidos inflamables se clasifican a su vez en:

* Inflamables de primera categoría: Son los líquidos inflamables cuyos puntos de inflamación, determinados con el aparato Tag, vaso abierto, son menores de 21ºC.
* Inflamables de segunda categoría.:Son los líquidos cuyos puntos de inflamación, determinados con el apartado Tag, vaso abierto, no son menores de 21ºC pero no alcanzan a 40ºC.
* Inflamables de tercera categoría: Son los líquidos inflamables cuyos puntos de inflamación están comprendidos entre 40 y 135ºC, determinados con el aparato Tag, vaso abierto, cuando son menores de 80ºC.

Sólidos inflamables

Son las sustancias sólidas no clasificadas como explosivos que  son capaces, espontáneamente o bajo condiciones accidentales, de causar incendio por fricción, por absorción de humedad, por cambios químicos o físicos espontáneos o como resultado del calor retenido durante su elaboración.

Espontáneamente inflamables

Son los sólidos inflamables que pueden calentarse de una manera espontánea al contacto con el aire o por fricción.

Reactivos con el agua o la humedad

Son los sólidos que, bajo la acción del agua o humedad pueden hacerse, espontáneamente inflamables o despedir cantidades peligrosas de gases inflamables.

Gases inflamables

Son sustancias gaseosas que, en mezcla con el aire en la proporción mínima del 13%, forman una mezcla inflamable.

Sustancias comburentes

Son sustancias que, aunque incombustibles, liberan fácilmente oxígeno y activan la combustión de otros materiales intensificando la violencia de la misma.

Tóxicos

Se llaman así a las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan provocar riesgos sumamente graves, agudos o crónicos, o incluso la muerte a las personas.

Corrosivos

Son las sustancias y preparados que, en contacto con el tejido vivo, puedan ejercer una acción destructiva del mismo.

Irritantes

Son las sustancias y preparados no corrosivos que, por contacto inmediato, prolongado o repetido con la piel o las mucosas puedan provocar una reacción inflamatoria.

Sensibilizantes

Son las sustancias y preparados que, por inhalación o penetración cutánea, puedan ocasionar una reacción del sistema inmunitario (hipersensibilización), de forma que una exposición posterior a esa sustancia o preparado de lugar a una serie de efectos negativos característicos.

Cancerígenos

Son las sustancias o preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea, puedan producir cáncer o aumentar su frecuencia.

Mutágenos

Se denominan así a las sustancias o preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea, puedan producir defectos genéticos hereditarios. Las personas expuestas tienen hijos con rasgos diferentes a aquellos que tienen sus padres.

Teratógenos

Materiales que pueden causar que las mujeres embarazadas tengan niños deformes.

Ecotóxicos

Las sustancias o preparados que, en caso de contacto con el medio ambiente, supongan o puedan suponer un peligro inmediato o futuro para uno o más componentes del mismo.
Las propiedades físicas y químicas determinan si una sustancias químicas es peligrosa o no. Los parámetros fundamentales son:

Punto de ebullición

Se llama punto de ebullición a la temperatura a la que se iguala la presión de equilibrio del vapor de un líquido con la presión atmosférica total existente en su superficie. El punto de ebullición depende por completo de la presión atmosférica total (aumenta con la presión). Teóricamente cualquier líquido puede arder a la temperatura deseada si se altera lo suficiente la presión en su superficie. La temperatura de ebullición de un líquido bajo una presión total de una atmósfera (14,7 psi) se llama punto de ebullición normal.

Punto de fusión

Temperatura a la cual se produce el cambio, en el estado de agregación de una sustancia, de sólido a líquido.

Coeficiente de dilatación

Representa el aumento de longitud por unidad de longitud inicial y por grado de variación de temperatura.

Densidad de vapor

Se denomina densidad de vapor al peso por unidad de volumen de un gas o vapor puro.
En protección contra incendios, la densidad de vapor se expresa como relación entre el peso de un volumen de vapor y el peso de un volumen equivalente de aire, en las mismas condiciones de presión y temperatura.
Las densidades de vapor se dan en condiciones de equilibrio de temperatura y presión atmosférica. Si varían dichas condiciones, cambiará sustancialmente, para cualquier vapor, la densidad del mismo.
Las densidades de vapor se emplean como índice de la tendencia del vapor a elevarse o asentarse.

Presión del vapor

La presión de vapor está relacionada con la capacidad de los líquidos para pasar a la atmósfera en forma de vapor. Depende únicamente de la naturaleza y de la temperatura y no de la cantidad de líquido.
La velocidad de evaporación de un líquido depende de: el área superficial del líquido, de la temperatura tanto del líquido como de la atmósfera y del movimiento del aire por encima de la superficie líquida.
La presión de vapor de un líquido no es constante, sino que es función de la temperatura, en el punto de ebullición  de un líquido es igual a la atmósfera, es decir, se equilibra con la presión atmosférica.

Índice de evaporación

El índice de evaporación es la velocidad a que un líquido pasa a estado de gas o vapor a una temperatura y presión dadas. Todos los materiales se evaporan, pero lo importante es la diferente velocidad de evaporación de las mezclas. En general, al disminuir el punto de ebullición, la presión de vapor y el índice de evaporación aumentan.

Viscosidad

La viscosidad de un líquido es la medida de su resistencia a la fluencia, que resulta de la combinación de efectos de adhesión y cohesión; o dicho de otra manera, es la medida de la fricción interna de un fluido. Aunque existen diferentes aparatos reconocidos para determinar la viscosidad, los principios de medición son los mismos. Se trata de medir el tiempo necesario para que una cantidad predeterminada de líquido fluya a un recipiente o a través de un orificio de dimensiones prescriptas y a una temperatura específica.

Inflamabilidad

No son los líquidos inflamables o combustibles los que arden o explotan, sino los vapores inflamables procedentes de su evaporación cuando su temperatura se eleva por encima del punto de inflamación, al quedar expuestos a una fuente de ignición. Como la mayoría de los líquidos inflamables se almacenan y se manipulan normalmente por encima de su punto de inflamación, continuamente están produciendo vapores que, mezclados con el aire, pueden ser inflamables. A continuación se definen las principales características de inflamabilidad de un líquido.

* Temperatura de inflamación

Es la menor temperatura a la que hay que elevar un líquido combustible para que los vapores que se desprendan formen con el aire, una mezcla que se inflama al acercarle una fuente de ignición. La combustión no continúa al retirar la llama o fuente de ignición.

* Temperatura de combustión o ignición

Temperatura mínima correspondiente a la iniciación de una combustión continuada y completa de los vapores desprendidos del líquido combustible, luego de retirar la fuente de ignición.

* Temperatura de autocombustión o autoignición

Es la mínima temperatura a la cual debe elevarse una mezcla de vapores inflamables y aire para que se encienda espontáneamente sin necesidad de la presencia de una fuente de ignición externa.

* Rango de explosividad

El modelo geométrico, tetraedro del fuego, incluye 4 (cuatro) factores cuya concurrencia simultánea en proporciones definidas permiten la iniciación de una combustión. El calor debe ser suficiente para alcanzar la temperatura de ignición. La relación combustible-comburente debe estar dentro de los límites de inflamabilidad o explosividad. Para los materiales inflamables estas proporciones se determinan como porcentaje en volumen de gas o vapor en aire en condiciones normales de presión y temperatura. Los porcentajes mínimos y máximos de gas o vapor combustible necesarios para formar mezclas explosivas o inflamables, constituyen los límites inferior (LIE) y superior (LSE) de explosividad respectivamente. Rango explosivo es la diferencia entre ambos límites.

Los límites de inflamabilidad varían con el índice de oxígeno, inertización, por efectos de la presión y temperatura.

El contaminante químico es toda sustancia orgánica e inorgánica, natural o sintética que durante la fabricación, manejo, transporte, almacenamiento o uso, puede incorporarse al aire ambiente en forma de polvo, humo, gas o vapor, con efectos irritantes, corrosivos, asfixiantes o tóxicos y en cantidades que tengan probabilidades de lesionar la salud de las personas que entran en contacto con ellas.

La clasificación de los contaminantes químicos según su forma de presentación son las siguientes:

Aerosol

Un aerosol es una dispersión de partículas sólidas o líquidas, de tamaño inferior a 100 u en un medio gaseoso. Dentro de los aerosoles encontramos la siguiente clasificación:

* Polvo (Dust.) :Suspensión en el aire de partículas sólidas de tamaño pequeño procedentes de procesos físicos de disgregación. La gama de tamaños de las partículas de polvo es amplia, si bien éstos, oscilan entre 0,1 y 25 u.

Los polvos no floculan excepto bajo fuerzas electrostáticas, no se difunden en el aire y sedimentan por la acción de la gravedad.

* Nieblas (Mist): Suspensión en el aire de pequeñas gotas de líquido que se generan por condensación de un estado gaseoso o por la desintegración de un estado líquido por atomización, ebullición, etc. El margen de tamaños para estas gotitas líquidas es muy amplio. Va desde 0,01 a 10 u algunas incluso apreciables a simple vista.

* Bruma (Fog): Se definen así suspensiones en el aire de pequeñas gotas líquidas apreciables a simple vista, originadas por condensación del estado gaseoso. Su margen de tamaño está comprendido entre 2 y 60 u.

* Humo (Smoke): Suspensión en el aire de partículas sólidas originadas en procesos de combustión incompleta. Su tamaño es generalmente inferior a 0,1.

* Humo metálico (Fume): Suspensión en el aire de partículas sólidas metálicas generadas en un proceso de condensación del estado gaseosos, partiendo de la sublimación o volatilización de un metal; a menudo va acompañado de una reacción química generalmente de oxidación. Su tamaño es similar al del humo. Estas partículas flocuran (unión de partículas pequeñas, formándose otras de tamaño mayor).

El término inglés (smog) es aplicable a grandes contaminaciones atmosféricas, no en Higiene Industrial.

Gas

Estado físico normal de una sustancia de 25ºC y 760 mm de Hg de presión. Son flujos amorfos que ocupan el espacio que los contiene y que pueden cambiar de estado físico únicamente por una combinación de presión y temperatura.
Las partículas son de tamaño molecular y, por lo tanto, pueden moverse bien por transferencia de masa o por difusión o bien por la influencia de la fuerza gravitacional entre moléculas.

Vapor

Fase gaseosa de una sustancia ordinariamente sólida o líquida a 25ºC y 760 mm de Hg de presión. El vapor puede pasar a sólido o líquido actuando bien sobre su presión o bien sobre su temperatura.
El tamaño de las partículas también en este caso es molecular y se puede aplicar todo lo dicho para gases.
Las principales formas de penetración de los contaminantes químicos en el organismo son las siguientes:

Vía respiratoria

Se entiende como tal el sistema formado por nariz, boca, laringe, bronquios, bronquiolos y alvéolos pulmonares.
Es la vía de entrada más importante para la mayoría de los contaminantes químicos, en el campo de la Higiene Industrial.
Cualquier sustancia suspendida en el ambiente puede ser inhalada, pero sólo las partículas que posean un tamaño adecuado llegarán a los alvéolos. También influirá su solubilidad en los fluidos del sistema respiratorio, en los que se deposita.
La cantidad total de un contaminante absorbida por vía respiratoria es función de la concentración en el ambiente, del tiempo de exposición y de la ventilación pulmonar.

Vía dérmica

Comprende toda la superficie que envuelve el cuerpo humano. Es la segunda vía de importancia en Higiene Industrial.
No todas las sustancias pueden penetrar a través de la piel, ya que para algunas la piel es impermeable. De todas las que penetran a través de la piel, unas lo hacen directamente y otras vehiculizadas por otras sustancias.
La absorción a través de la piel debe tenerse presente , ya que su contribución a la intoxicación suele ser significativa y para algunas sustancias es, incluso, vía principal de penetración.
La temperatura y la sudoración pueden influir en la absorción de tóxicos a través de la piel.

Vía digestiva

Se entiende como tal el sistema formado por boca, estómago e intestinos. Esta vías de poca importancia en Higiene Industrial, salvo en operarios con hábito de comer y beber en el puesto de trabajo.
Es necesario tener en cuenta los contaminantes que se puedan ingerir, disueltos en la mucosas del sistema respiratorio, que pasan al sistema digestivo, siendo luego absorbidos en éste.

Vía parenteral

Se entiende como tal la penetración directa del contaminante en el organismo a través de una discontinuidad de la piel (herida, punción).
Existen límites permisibles en todo el mundo que hacen referencia a las concentraciones de sustancias en el aire por debajo de las cuales la mayoría de los trabajadores pueden exponerse sin sufrir efectos adversos para la salud. Sin embargo, se admite que, dada la variabilidad de la susceptibilidad individual, un porcentaje de trabajadores puede experimentar ligeras molestias ante ciertas sustancias o concentraciones iguales o inferiores al límite umbral e incluso, en menor grado, pueden verse afectados por un agravamiento de dolencias previas o por la aparición de una enfermedad profesional.
Debido a la variedad de efectos que las sustancias químicas pueden provocar en las personas expuestas, se han definido los siguientes valores límites:

TLV-TWA Valor límite umbral - Media Ponderada en el tiempo (CAP)

Concentración límite, ponderada en el tiempo para una jornada normal de 8 horas y 40 horas semanales, a la cual la mayoría de los trabajadores pueden estar expuestos repetidamente, día tras día, sin sufrir efectos adversos.
Es el Valor Límite más característico al que se hace referencia habitualmente cuando se cita el valor TLV.

TLV-STEL Valor Límite Umbral - Límite de Exposición de Corta Duración.(CAB)

Concentración Límite a la que los trabajadores  pueden estar expuestos durante un corto espacio de tiempo sin sufrir irritación, cambio crónico o irreversible en los tejidos o narcosis importante. No es un límite de exposición separado e independiente, sino un complemento de la media ponderada en el tiempo (TWA).
El STEL  se define como el límite de la exposición media ponderada en el tiempo durante 15 minutos, que no debe sobrepasarse en ningún momento de la jornada, aunque la concentración media de exposición ponderada en el tiempo durante 8 horas sea inferior al TLV-TWA. Las exposiciones al STEL no deben ser mayores de 15 minutos, y no deben repetirse más de 4 veces al día, existiendo un período mínimo de 60 minutos entre sucesivas exposiciones al STEL. Puede recomendarse un período de exposición distinto de 15 minutos, cuando lo justifiquen los efectos biológicos observados. Estos valores están asignados principalmente a aquellas sustancias que producen efectos agudos, pero cuya toxicidad es básicamente de naturaleza crónica.

TLV-C Valor Límite Umbral - Techo (CAM)

Es la concentración límite que no se debe sobrepasar en ningún momento de la exposición durante el trabajo. Para su valoración admiten muestreos de 15 minutos, excepto para aquellas sustancias que puedan causar irritación inmediata con exposiciones muy cortas.

IDLH  - Peligro inmediato para la vida y seguridad

Es la concentración límite cuya exposición, instantánea, implica riesgo de muerte.
Todos estos valores vienen expresados en unidades de volumen (p.p.m.) y de peso (mg/m3) simultáneamente. La conversión de estas unidades, en condiciones normales (760 mm Hg y 25ºC), viene dada por la fórmula siguiente:

TLV en mg/m3

=

(TLVL en ppm) x (Peso molecular del compuesto en gramos)

24,45

LD50, - Dosis Letal 50

La toxicidad aguda o diferencia entre las categorías de sustancias muy tóxicas, tóxicas o nocivas queda expresada mediante el término LD50, que significa que una dosis de cierta sustancia ha sido letal para el 50 por ciento o más de los animales que se sometieron a sus efectos. Este término se utiliza para líquidos y sólidos que pueden ser tragados o absorbidos a través de la piel.
El término LD50 se suele expresar en miligramos de dosis por kilogramo de peso cuerpo del animal sometido a la prueba, y debería incluir el tipo de prueba realizada, por ello LD50 Oral (rata) 0 30 mg/k

LC 50 - Concentración Letal 50

Para los riesgos de inhalación de vapores, vahos, humos y polvos, se utiliza el término LC50’ significando la concentración en el aire de cierta sustancia que resultó letal a la mitad o más de los animales que se utilizaron en la prueba.
En el siguiente cuadro se muestra las distintas categorías de las LD50:

Categoría

DL50 oral rata
mg/kg

DL50 cutánea
rata o conejo
mg/kg

CL50 inhalatoria
mg/litro/4 horas

Muy tóxicas

< 25

< 50

< 0,25

Tóxicas

25  -  200

50  -  400

0,25  -  1

Nocivas

200  -  2.000

400  -  2.000

1  -  5



Otras entregas de este suplemento:
 
  Sustancias químicas
::
Aspectos Generales
::
Control de tareas generales con sustancias químicas - Parte 01
::
Control de tareas generales con sustancias químicas - Parte 02
::
Control de tareas generales con sustancias químicas - Parte 03
::
Control de tareas generales con sustancias químicas - Parte 04
::
Control de tareas generales con sustancias químicas - Parte 05
::
Ejercicio práctico
::
Fichas de Intervención para el transporte de sustancias peligrosas
::
Normativa de Seguridad Industrial - Identificación de Sustancias peligrosas para su transporte
::
Rotulado de sustancias químicas - Código HIMG
::
Rotulado de sustancias químicas - Código NFPA 704
::
Rotulado de sustancias químicas - Norma IRAM 3797


 

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