DIOXIDO DE NITROGENO (NO 2) 1.- CONCENTRACIONES AMBIENTALES PERMISIBLES.- CHILE U.S.A. LÍMITES PERMISIBLES (L.P.), DECRETO Nº 745 Concentración Promedio Permisible (TWA), A.C.G.I.H.. Límite Permisible Ponderado Límite Permisible Absoluto Observaciones p.p.m. mg/m³ mg/m³ p.p.m. mg/m³ 2,4 4,5 9,4 3 5,6 2..- CONSTANTES FISICAS.PESO MOLECULAR PUNTO DE FUSION EXPLOSIVIDAD TENSION DE VAPOR SOLUBILIDAD EN: -11,2º C No presenta (en mm de Hg) Agua, Alcalis Sulfuro de carbono 46,02 40 a -23,9ºC Cloroformo TEMPERATURA DE AUTOINFLAMACION DENSIDAD DENSIDAD DEL VAPOR (aire=1) 100 a -14,7ºC 400 a 8º C No es inflamable 1,448 1,58 PUNTO DE EBULLICION PUNTO DE INFLAMACION (760 mm de Hg) No es inflamable PROPIEDADES POTENCIA CALORIFICA -Líquido -Muy volátil 7 21º C -Amarillo oscuro -Gas -Pardo rojizo -Olor irritante 3.- RESUMEN DE RIESGOS Y PRECAUCIONES.- GRAVEDAD Y TIPO DEL RIESGO INFLAMABILIDAD PRECAUCIONES GENERALES - No es inflamable - Moderadamente peligroso -Evitense derrames y contactos con la piel, ojos, y ropas, del gas licuado. - Riesgo intermedio - Precaución - Gas irritante en exposiciones prolongadas o repetidas o a altas concentraciones REACTIVIDAD CON EL AGUA -Utilicense medios adecuados de ventilación o equipos personales. -Evitese la respiración del gas - Reacciona con formación de ácidos nítricos y nitroso - Irritante, sensibilizante, corrosivo - No manipularlo ni utilizarlo hasta que no se hayan tomado las me didas de seguridad. - Produce irritaciones o quemadu ras cutáneas en estado líquido. 4.- IDENTIFICACION SINONIMOS -Peróxido de nitrógeno Nº CAS de identificación -Nitrogen dioxide (Inglés) bibliográfica 10102-44-0 -Nitrogen peroxide (Inglés) -Dioxyde d'azote (Francés) -Peroxyde d'azote (Francés) 5.- PROPIEDADES QUIMICAS • • • • • • • • El dióxido de nitrógeno no se presenta nunca como una especie molecular pura, existiendo siempre un equilibrio químico entre el NO2 y su dímero N2O4. A temperaturas inferiores a -11ºC está polimerizado en N2O4, aumentando la disociación en el monómero NO2 con la temperatura. La proporción de ambos está en función de la temperatura, así a 27ºC es de 80% de N2O4 y 20% de NO 2, a 35ºC es de 70% de N2O4 y 30% de NO2, mientras que a 100ºC es del 10% de N2O4 y de 90% de NO2. Ya a 158ºC el gas está formado exclusivamente por el monómero. Es un compuesto estable, pero al calentarlo intensamente por encima de 160ºC se disocia en óxido nítrico y oxígeno. Con el agua reacciona formando ácidos nítrico, nitroso y óxido nítrico. Es un oxidante fuerte y reacciona violentamente con materiales combustibles y reductores. Reacciona violentamente con amoníaco anhidro, hidrocarburos clorados, petróleo, combustible ordinario y combustible mineral. Reacciona con álcalis formando nitratos y nítritos. Ataca muchos metales en presencia de humedad. Por ser un producto oxidante, es comburente frente a numerosos productos químicos, como los hidrocarburos, el súlfuro de carbono, el nitrobenceno, etc. 6.- OBTENCION (GENERACION) Los óxidos de nitrógeno pueden obtenerse, en proporciones variables, por ataque con ácido nítrico de diversas sustancias como: • • • Materia orgánica Desoxidación de metales En general, en la utilización y fabricación de ácido nítrico. Asimismo se origina en gran número de reacciones de combustión, en: • • • • • • Centrales térmicas. Motores de combustión interna. Soldaduras, tanto de gas como de arco eléctrico. Combustión de compuestos nitrogenados. Deflagración de explosivos. Descomposición de nitrato orgánico del grano almacenado en un silo. En relación a su uso industrial, se lo utiliza como agente oxidante y nitrante. 7.- RIESGO DE INCENDIO • • • • No presenta ningún riesgo de incendio como combustible, pero si lo presenta como comburente, tanto así, que se ha utilizado como oxidante de combustibles en cohetes. Facilita la combustión de otras sustancias. Mantiene la combustión del carbono, fósforo y azufre. No solo puede activarlas combustiones, sino que reacciona exotérmica y velozmente con determinados compuestos químicos, como los hidrocarburos, pudiendo iniciar incendios y explosiones. Las mezclas con amoníaco, anhídrido acético, alcoholes, propileno, etc., producen fuertes explosiones, así como con el polvo de carbón e hidrocarburos no totalmente halogenados. 7.1.- EXTINCION DE INCENDIOS • • Cortar suministro; si no es posible y no existe riesgo para el entorno próximo, dejar que el incendio se extinga por sí mismo; en otros casos apagar con polvo químico. Se puede utilizar agua fría para refrigerar los cilindros expuestos al calor del fuego, que puedan explotar al aumentar su presión interior cuando se calientan. 7.2.- PROTECCION PERSONAL EN LA EXTINCION DE INCENDIOS • El personal ocupado en la extinción de incendios en los que esté involucrado el NO2, utilizará trajes protectores aluminizados y equipos respiradores autónomos. 8.- RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD 8.1.- ALMACENAMIENTO • • No se almacenará nunca el NO 2 junto con productos inflamables. Los recipientes que contengan NO2 estarán alejados de toda fuente de calor que pueda elevar su temperatura por encima de 50ºC. 8.2.- REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LAS BODEGAS O ALMACENES • • • • • Se construirán con materiales incombustibles. Dispondrán de una buena ventilación natural, serán frescos, secos y protegidos de la radiación solar. Contarán con dos puertas, situadas lo más lejos posible una de la otra. En su exterior, cerca de las puertas de salida, se situarán respiradores autónomos independientes del medio ambiente. Tendrán pavimento impermeable, con el adecuado declive hacia una canaleta estanca para facilitar la recogida en caso de derrame y evitar la salida del producto al exterior. Nunca se utilizará serrín o trapos para empapar los derrames. • • Los envases estarán almacenados de forma que permitan el fácil acceso a todas las zonas de almacenamiento y se pondrán con las válvulas hacia arriba, de forma que sean fácilmente inspeccionables y pueda detectarse cualquier posibilidad de fuga del producto gaseoso. Nunca se almacenará NO2 con materiales combustibles, ni en sus inmediaciones existirá serrín, trapos o cualquier otra materia orgánica. 8.3.- RECIPIENTES DE ALMACENAMIENTO • • Pueden ser de acero o acero inoxidable, generalmente bajo la forma de cilindros a presión. También son compatibles con el NO2 el aluminio, níquel, pirex, teflón y asbesto. Los recipientes de acero se pueden utilizar siempre y cuando el contenido de humedad sea de 0,1% o menor. 8.4.- MANIPULACION 8.4.1- INSTRUCCION DEL PERSONAL • Los trabajadores que estén involucrados en los procesos en los que se desprenda, genere o intervenga este compuesto, conocerán los riesgos que presenta, así como las medidas de seguridad e higiene industrial a cumplir. 8.4.2.- DESCARGA Y TRASVASE • • Los recipientes se manejarán cuidadosame nte para evitar roturas o desperfectos en las válvulas. El trasvase se efectuará con bombas adecuadas, o aprovechando la propia presión a que está sometido el gas, evitando, en todas sus fases, la emisión del producto al ambiente. 8.4.3- ABASTECIMIENTO En el local de trabajo o a disposición de los trabajadores, no habrá más que la cantidad de producto necesaria para el trabajo de una jornada 8.4.4.- PROCEDIMIENTOS PARA DERRAMES Y FUGAS • • • • • • Se vigilará periódicamente la estanqueidad de las instalaciones y recipientes, para poder detectar lo más pronto posible cualquier posibilidad de eventuales fugas. En caso de fuga, se evacuará del área contaminada a todo el personal que no sea necesario para la reparación de la instalación y mantenimiento del proceso. Los trabajadores que permanezcan en el área afectada, se pondrán la adecuada protección respiratoria. Se ventilará la zona del derrame o fuga. Si el producto se halla en estado líquido hay que permitir su evaporación. Si el NO2 se encuentra en estado gaseoso, hay que detener el flujo de gas. Si la fuga se ha producido en un cilindro y ‚sta no se puede detener, trasladar el cilindro a un lugar seguro, al aire libre, y reparar la fuga o permitir que se vacíe. 8.4.5.- REPARACIONES Para la realización de reparaciones en instalaciones que trabajen con dióxido de nitrógeno, es necesario la autorización expresa del Departamento de Prevención de Riesgos de la empresa, que decidirá la forma de operar, precauciones a adoptar y supervisará la operación. Primeramenteseseparará el equipo areparardel resto dela instalación, desconectando y retirando todas las conducciones, tanto exteriores como interiores y tapando los extremos abiertos de las secciones de instalación que no vayan a ser reparadas, para impedir la salida de gases. Se asegurará el total vaciado de la sección a reparar, haciendo posteriormente pasar a su través un flujo de aire, que arrastre todo el gas existente en su interior, pero asegurándose que el gas que sale no contamine el ambiente ni provoque la exposición de ninguna persona. Posteriormente el estanque se lavará con agua alcalinizada, terminando la operación llenando y vaciando el estanque con agua, tantas veces como sea necesario, a fin de conseguir que no exista dióxido de nitrógeno retenido. La operación terminará inyectando una corriente de aire limpio hasta que no se aprecien indicios del gas en el aire de salida, manteniendo la ventilación y el control higiénico del aire de salida mientras dure la reparación. Durante el tiempo que duren las operaciones de preparación y reparación, se tendrá en cuenta la posibilidad de contaminación del área de trabajo controlando el ambiente. Los trabajadores que se introduzcan en un estanque o recipiente cerrado que haya contenido NO2, dispondrán de equipos respiratorios autónomos para caso de emergencia y de medios integrales de rescate, como arneses de seguridad y cuerda de rescate, permaneciendo en el exterior del depósito o reactor una persona que mantendrá bajo observación a los que estén en el interior. Un segundo hombre estará disponible en las cercanías para poder realizar el rescate, si fuera necesario, con toda seguridad. En espacios cerrados donde pudiera acumularse dióxido de nitrógeno, se seguirán análogas precauciones. 9.- RIESGOS HIGIENICOS - TOXICOLOGIA La inhalación de dióxido de nitrógeno causa lesiones pulmonares cuya gravedad depende del tiempo y nivel de la exposición, siendo sus efectos múltiples y no perfectamente sistematizados. El dióxido de nitrógeno con su tetróxido de nitrógeno asociado es un poderoso irritante y corrosivo del aparato respiratorio, determinando en primer lugar espasmos de los bronquios pulmonares, dando lugar a una anoxia, a consecuencia de la cual se produce un colapso circulatorio agudo, que es causa de edema pulmonar. La exposición a altas concentraciones, del orden de 100 a 500 p.p.m. puede causar la muerte súbita por espasmo bronquial y paro respiratorio. Otra forma de desenlace fatal tiene lugar en forma tardía e insidiosa, ya que a partir de una sintomatología de carácter leve, simple malestar o ligero dolor con irritación moderada de los ojos y el aparato respiratorio, cursa en edema pulmonar y consecuente fallecimiento del accidentado. Todavía puede existir un tercer tipo de curso que puede desencadenar el fallecimiento al cabo de varias semanas después de la exposición, si no se trata adecuadamente, se asocia a una alteración inflamatoria denominada bronquiolitis fibroso obliterante, que al parecer es consecuencia de una reacción autoinmune a bronquitis, neumonía u otras infecciones pulmonares. No se sabe si tras la remisión de la enfermedad aguda pueden quedar efectos a largo plazo o si las ulteriores exposiciones a una concentración de 20 a 50 p.p.m. pueden determinar alguna forma de enfermedad crónica. 9.1.- INTOXICACIONES AGUDAS La exposición a NO2 en concentraciones de 100 p.p.m., incluso por un lapso pequeño de tiempo es muy peligrosa, y sobre las 200 p.p.m. puede resultar fatal, aunque se trate adecuadamente, incluso a menores concentraciones, si el tiempo de exposición es dilatado, puede provocar graves problemas pulmonares. Puede presentarse una sintomatología diversa, así la irritativa comienza con problemas más o menos graves de las vías respiratorias superiores, como dolores, irritación de garganta, espasmos de glotis, sensación de ahogo, tos violenta y expectoración, que en algunos casos es sanguinolenta. A este proceso de corta duración sigue un período de latencia, durante el cual el intoxicado puede sentirse bien. Este estado puede durar de 6 a 24 horas, presentándose a continuación disnea asmatiforme progresiva, tos fuerte, cianósis intensa, esputos espumosos de color pardo-rojizo y tendencia al colapso, lo cual indica la presentación de edema agudo de pulmón. Esta sintomatolog¡a puede estar acompañada de alteraciones sanguíneas con coloración oscura de la sangre porformación de metahemoglobina, transtornos digestivos como diarrea y subictericia, renales con coloración oscura de la orina, nerviosas, que se traducen en cefaleas, vértigo, debilidad, ataxia, delirio, inconsciencia y convulsiones, y finalmente circulatorias como taquicardia, hipotensión, arritmia y colapso. En los procesos graves suelen ser frecuentes las recidivas del edema pulmonar, con períodos de dos o tres días de mejoría, así como la aparición de infecciones secundarias y procesos bronconeumónicos. También en esta forma irritativa existe un síndrome liviano, con signos ligeros de bronquitis aguda, o uno de mediana gravedad, que se traduce en bronquitis más acentuada, acompañada a veces de congestión pulmonar. Una forma distinta de presentarse el proceso es a intervalos, que se caracteriza por la aparición de disnea, cianósis, mareos, sensación de ahogo y pérdida del conocimiento, si el accidentado se separa rápidamente de la zona contaminada, puede restablecerse sin problemas, de lo contrario, sobreviene el edema pulmonar y el fallecimiento. Existe asimismo una tercera forma de presentación del proceso, es la de shock, rara de encontrar, consecuencia de la exposición a altas c oncentraciones de NO2. Su cuadro es de signos de asfixia grave, convulsiones y paro respiratorio. Finalmente podemos distinguir una forma mixta, caracterizada por síntomas inmediatos del sistema nervioso central, como mareos, tras una aparente remisión de la sintomatología, puede aparecer, a las pocas horas, dinea progresiva, marcada cianósis y edema pulmonar. Respecto a las vías ocular y dérmica, se puede mencionar que el contacto con los vapores de NO 2 es irritante para los ojos y la piel. El contacto con dióxido de nitrógeno líquido es corrosivo. 9.2- INTOXICACIONES CRONICAS La exposición repetida a dióxido de nitrógeno a concentraciones de 5 a 50 p.p.m. pueden producir irritación del tracto respiratorio y edema pulmonar de desarrollo lento, así como tos, dolor de cabeza, debilidad y corrosión de los dientes. Se estima que los trabajadores expuestos van experimentando un proceso de adaptación a la inhalación de dióxido de nitrógeno, presentándose un cuadro de bronquitis, debilidad general y transtornos sanguíneos. En especial se observan alteraciones circulatorias, como taquicardia e hipotensión en personas que llevan largo tiempo trabajando en ambientes laborales con concentraciones del a5 p.p.m. de NO2. A pesarde la mencionada hipotensión, los trabajadores afectados no muestran ningún signo patológico propio de ella, estando perfectamente habituados. Pueden presentarse conjuntivitis crónicas tras largas y continuas exposiciones a pequeñas concentraciones ambientales. Aunque el dióxido de nitrógeno no se absorbe por la vía cutánea, pueden aparecer lesiones eczematiformes en la piel, principalmente en manos y antebrazos de trabajadores expuestos. 10.- RECOMENDACIONES DE HIGIENE INDUSTRIAL • Todos los procesos y operaciones en que intervenga el NO2 se realizarán encerrados en el interior de recipientes herméticos. • Los locales de fabricación contarán con una buena ventilación, cuidando muy especialmente su eficacia a nivel del suelo. • Se dispondrán extracciones localizadas en los focos de emisión del contaminante, que se evacuará a la atmósfera a una altura suficiente para asegurar la dilución e impedir su reciclaje. No existirán en la zona de trabajo sótanos ni secciones a menor cota que la general del pavimento, para evitar acumulaciones peligrosas del gas. Existirá, estratégicamente situada, una red de aparatos sanitarios que faciliten el inmediato lavado de posibles proyecciones en los ojos y piel. La red mencionada se usará también para que los trabajadores expuestos se enjuaguen la boca con una solución de bicarbonato sódico, varias veces durante la jornada laboral. Se realizarán, en forma períodica, muestreos ambientales para asegurarse que la concentración se encuentre siempre por debajo de los límites permisibles. En caso de producirse una liberación súbita de dióxido de nitrógeno, se procederá in mediatamente a evacuar la zona afectada hasta que se haya realizado una perfecta descontaminación de ella por personal especializado y provisto de las necesarias protecciones personales. • • • • • 11.- PROTECCIONES PERSONALES 11.1.- PROTECCION RESPIRATORIA • • Para reducir las concentraciones ambientales al nivel de exposición permisible, se debe priorizar el empleo de medidas correctivas de carácter ingenieril. Sin embargo, hay situaciones que permiten el uso de "respiradores" para controlar la exposición, como ser, cuando no es factible tomar medidas correctivas basadas en la ingeniería y en los métodos de trabajo, cuando se están instalando estas medidas correctivas o cuando fallan y es necesario complementarlas. También pueden usarse respiradores para operaciones que requieren entrar a estanques o equipos cerrados y en situaciones de emergencia. Además de la elección del respirador adecuado, debe establecerse un programa completo de protección respiratoria que incluya, en forma periódica, entrenamiento, mantención, inspección y limpieza de los equipos. ELECCION DE LA PROTECCION RESPIRATORIA A. Para concentraciones ambientales de hasta 50 p.p.m. se puede utilizar: • Un respirador de cartucho químico, con máscara facial completa, con cartucho o cartuchos que contengan absorbentes no oxidables y que proteja contra el dióxido de nitrógeno. • Una máscara antigás tipo ajustable al mentón, con cánister, que contenga absorbentes no oxidables y que proteja contra el dióxido de nitrógeno. • Cualquier equipo con suministro de aire con máscara facial completa. NOTA: Por ser el NO2 un oxidante, no deberá ponerse en contacto con materiales oxidantes, por lo cual, no se deberán utilizar cartuchos o cánisters que contengan carbón activado. Se deben permitir solo absorventes no oxidables. B. Para concentraciones ambientales de más de 50 p.p.m. de NO2 o para entrada o escape de lugares donde la concentración es desconocida, se puede utilizar: • Equipo autocontenido con máscara facial completa, graduado para funcionar a presión por demanda o con otro sistema de presión positiva. • Equipo con suministro de aire y máscara facial completa graduado para funcionar a presión por demanda o. por otro sistema de presión positiva o de flujo continuo. 11.2.- OTROS EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL Para evitar cualquier posibilidad que la piel entre en contacto con dióxido de nitrógeno líquido, deberá proveerse a los trabajadores de ropa impermeable, guantes y protectores faciales. 12.- VIGILANCIA MEDICA Todos los trabajadores con riesgo de exposición a dióxido de nitrógeno, deberán ser sometidos a un reconocimiento médico inicial que incluya exploraciones pulmonares. No serán aptos para trabajar con dióxido de nitrógeno, los trabajadores con problemas pulmonares o los que presenten dermatitis crónicas o recidivantes. 13.- PRIMEROS AUXILIOS • • • • • Retirar inmediatamente al accidentado del área contaminada, trasladándolo a una habitación tranquila y bien ventilada. Si el rostro está rojo, acostarlo con el cuerpo elevado. Si está pálido, acostarlo boca arriba, cabeza vuelta a un lado y piernas elevadas. Desabrochar el cuello, cinturón y prendas que lo opriman. Quitar al accidentado la ropa contaminada, si fuera el caso. Si el cuerpo ha estado en contacto con dióxido de nitrógeno líquido, lavar las partes afectadas con agua y jabón. • • • • • • • • • • • • Si ha sufrido proyecciones en los ojos, lavarlos al menos durante 15 minutos con abundante agua tibia a poca presión, manteniendo los párpados del accidentado bien abiertos y pidiéndole que mueva los ojos en todas direcciones. Recurrir si es preciso al método de reanimación. En caso que exista aparato de inhalación de oxígeno, éste será administrado solamente por una persona familiarizada con la operación. Taparlo con una frazada y no dejar que se enfríe. Avisar a los Servicios Médicos de inmediato. Mantener en observación continua al intoxicado, al menos durante las primeras 48 horas, incluso aunque se encuentre bien. Tan pronto como se presenten síntomas de insuficiencia respiratoria, se practicarán inhalaciones prolongadas de oxígeno, haciendo uso de la carpa de oxígeno. Con esto se obtiene una disminución de la disnea, de la cianósis y una mejoría del estado general. No debe praticarse la respiración artificial a los accidentados que presenten edema agudo de pulmón, pues podrían provocar roturas del tejido pulmonar. Si se presenta edema de pulmón, puede reducirse mediante succión traqueobronquial. El edema agudo es poco probable que se produzca una vez transcurridas 24 horas después de la exposición, pero el accidentado deberá seguir en vigilancia durante dos o tres semanas, realizándose durante este período, reconocimientos radiológicos periódicos de tórax. Se administrará hidrocortisona por inhalación endotraqueal onebulizaciones, seguido de una serie de inyecciones intravenosas. Se seguirá tratamiento profiláctico con una asociación de antibióticos de amplio espectro. Las quemaduras bucofaríngeas se tratarán con enjuagues desinfectantes y limpieza esmerada. La alimentación será líquida para evitar el dolor y posibles daños que pueda ocasionar la sólida. BIBLIOGRAFIA • • • • CAS (Chemical Abstracts Service) para su identificación bibliográfica 10102-44-0. • Dióxido de Nitrógeno, Guía de Sustancias Químicas, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Madrid. American Conference of Governmental Industrial Hygienists, Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents 1992-1993, Ohio, U.S.A. Decreto Supremo Nº 745, Ministerio de Salud, Chile. • • • Enciclopedia de Medicina, Higiene y Seguridad del Trabajo, Madrid 1975. Dióxido de Nitrógeno, Guía Técnica. Consejo Interamericano de Seguridad. PATTY F.A. Industrial Hygiene and Toxicology, Intersciencie Publishers, Inc., New York Fichas Internacionales de Seguridad Química. Ministerio del Trabajo y Seguridad Social. Programa Internacional de Seguridad de las Sustancias Químicas (PNUMA/ OIT/OMS) Madrid. Registro Nº 86.876 FICHA PREPARADA POR: Experto P.R.P. MIGUEL ARANA BILBAO Subgerencia de Higiene Industrial Mutual de Seguridad