Usos

Los glicoles y gliceroles tienen numerosas aplicaciones en la industria por ser disolventes orgánicos completamente solubles en agua. Muchos de estos compuestos se utilizan como solventes para tintes, pinturas, resinas, tintas, insecticidas y productos farmacéuticos. Además, sus dos grupos hidroxilo químicamente reactivos hacen que los glicoles sean importantes intermediarios químicos. Entre los muchos usos de los glicoles y poliglicoles, los principales incluyen ser un aditivo para la depresión del punto de congelación, para la lubricación y para la solubilización. Los glicoles también sirven como aditivos directos e indirectos para los alimentos y como ingredientes en formulaciones de resinas explosivas y alquídicas, nieblas teatrales y cosméticos.

Propilenglicol se usa ampliamente en productos farmacéuticos, cosméticos, como humectante en ciertos alimentos y como lubricante. También se utiliza como fluido de transferencia de calor en usos en los que las fugas pueden provocar el contacto con alimentos, como en los refrigerantes para equipos de refrigeración de productos lácteos. También se usa como solvente en colorantes y sabores de alimentos, anticongelante en cervecerías y establecimientos, y como aditivo para pinturas de látex para brindar estabilidad al congelamiento y descongelamiento. Propilenglicol, etilenglicol y 1,3-butanodiol son componentes de los fluidos de descongelación de aeronaves. Tripropilenglicol y 2,3-butanodiol son disolventes para colorantes. Los butanodioles (butilenglicoles) se utilizan en la producción de resinas de poliéster.

Etilenglicol es un anticongelante en los sistemas de refrigeración y calefacción, un solvente en las industrias de pintura y plásticos, y un ingrediente del líquido descongelante que se usa en las pistas de los aeropuertos. Se utiliza en líquidos de frenos hidráulicos, dinamita de bajo punto de congelación, tintes para madera, adhesivos, teñido de cuero y tabaco. También sirve como agente deshidratante para gas natural, solvente para tintas y pesticidas, e ingrediente en condensadores electrolíticos. Dietilenglicol es un humectante para tabaco, caseína, esponjas sintéticas y productos de papel. También se encuentra en composiciones de corcho, adhesivos para encuadernación de libros, líquidos de frenos, lacas, cosméticos y soluciones anticongelantes para sistemas de rociadores. El dietilenglicol se usa para sellos de agua para tanques de gas, como agente lubricante y de acabado para textiles, solvente para tintes de tina y agente deshidratante de gas natural. Trietilenglicol es un solvente y lubricante en el teñido y estampado de textiles. También se utiliza en la desinfección del aire y en varios plásticos para aumentar la flexibilidad. El trietilenglicol es un humectante en la industria tabacalera y un intermediario para la fabricación de plastificantes, resinas, emulsionantes, lubricantes y explosivos.

Una medida de la versatilidad de glicerol puede obtenerse del hecho de que se han reivindicado unos 1,700 usos para el compuesto y sus derivados. El glicerol se utiliza en alimentos, productos farmacéuticos, artículos de tocador y cosméticos. Es un solvente y un humectante en productos como el tabaco, el glaseado de confitería, las cremas para la piel y la pasta de dientes, que de otro modo se deteriorarían durante el almacenamiento al secarse. Además, el glicerol es un lubricante que se agrega a la goma de mascar como auxiliar de procesamiento; un agente plastificante para coco rallado húmedo; y un aditivo para mantener la suavidad y la humedad en las drogas. Sirve para evitar la escarcha de los parabrisas y es un anticongelante en automóviles, medidores de gas y gatos hidráulicos. Sin embargo, el mayor uso individual del glicerol es la producción de resinas alquídicas para revestimientos de superficies. Estos se preparan condensando glicerol con un ácido o anhídrido dicarboxílico (generalmente anhídrido ftálico) y ácidos grasos. Otro uso importante del glicerol es la producción de explosivos, incluida la nitroglicerina y la dinamita.

El glicerol

El glicerol es un alcohol trihídrico y sufre reacciones características de los alcoholes. Los grupos hidroxilo tienen diversos grados de reactividad, y los de las posiciones 1 y 3 son más reactivos que los de la posición 2. Usando estas diferencias en la reactividad y variando las proporciones de los reactivos, es posible hacer mono-, di- o tri-derivados. El glicerol se prepara por hidrólisis de grasas o sintéticamente a partir de propileno. Los principales constituyentes de prácticamente todos los aceites y grasas animales y vegetales son los triglicéridos de ácidos grasos.

La hidrólisis de tales glicéridos produce ácidos grasos libres y glicerol. Se utilizan dos técnicas de hidrólisis: hidrólisis alcalina (saponificación) e hidrólisis neutra (división). En la saponificación, la grasa se hierve con hidróxido de sodio y cloruro de sodio, lo que da como resultado la formación de glicerol y las sales de sodio de los ácidos grasos (jabones).

En la hidrólisis neutra, las grasas se hidrolizan mediante un proceso discontinuo o semicontinuo en un autoclave de alta presión, o mediante una técnica de contracorriente continua en una columna de alta presión. Hay dos procesos principales para la síntesis de glicerol a partir de propileno. En un proceso, el propileno se trata con cloro para dar cloruro de alilo; este reacciona con una solución de hipoclorito de sodio para dar glicerol diclorohidrina, a partir del cual se obtiene el glicerol por hidrólisis alcalina. En el otro proceso, el propileno se oxida a acroleína, que se reduce a alcohol alílico. Este compuesto puede hidroxilarse con peróxido de hidrógeno acuoso para dar glicerol directamente, o tratarse con hipoclorito de sodio para dar monoclorhidrina de glicerol, que, por hidrólisis alcalina, produce glicerol.

Peligros

El glicerol tiene una toxicidad muy baja (LD oral₅₀ (ratón) 31.5 g/kg) y generalmente se considera inofensivo en todas las condiciones normales de uso. La glicerina produce solo una diuresis muy leve en individuos sanos que reciben una dosis oral única de 1.5 g/kg o menos. Los efectos adversos tras la administración oral de glicerina incluyen dolor de cabeza leve, mareos, náuseas, vómitos, sed y diarrea.

Cuando se presenta como neblina, la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH, por sus siglas en inglés) lo clasifica como una "molestia de partículas" y, como tal, tiene un TLV de 10 mg/m³ ha sido asignado. Además, la reactividad del glicerol lo hace peligroso y susceptible de explotar en contacto con agentes oxidantes fuertes como el permanganato de potasio, el clorato de potasio, etc. Por lo tanto, no debe almacenarse cerca de dichos materiales.

Glicoles y derivados

Los glicoles comercialmente importantes son compuestos alifáticos que poseen dos grupos hidroxilo y son líquidos viscosos incoloros que son esencialmente inodoros. El etilenglicol y el dietilenglicol son de gran importancia entre los glicoles y sus derivados. La toxicidad y el peligro de ciertos compuestos y grupos importantes se analizan en la sección final de este artículo. Ninguno de los glicoles o sus derivados que se han estudiado han resultado ser mutagénicos, cancerígenos o teratogénicos.

Los glicoles y sus derivados son líquidos combustibles. dado que sus puntos de inflamación están por encima de la temperatura ambiente normal, los vapores pueden estar presentes en concentraciones dentro del rango inflamable o explosivo solo cuando se calientan (p. ej., hornos). Por esta razón, no presentan más que un riesgo de incendio moderado.

Síntesis. El etilenglicol se produce comercialmente mediante la oxidación del etileno con aire, seguida de la hidratación del óxido de etileno resultante. El dietilenglicol se produce como subproducto de la producción de etilenglicol. De manera similar, el propilenglicol y el 1,2-butanodiol se producen por hidratación de óxido de propileno y óxido de butileno, respectivamente. El 2,3-butanodiol se produce por hidratación del 2,3-epoxibutano; El 1,3-butanodiol se produce por hidrogenación catalítica de aldol usando níquel Raney; y el 1,4-butanodiol se produce mediante la reacción de acetileno con formaldehído, seguida de la hidrogenación del 2-butino-1,4-diol resultante.

Peligros de los glicoles comunes

Etilenglicol. La toxicidad oral del etilenglicol en animales es bastante baja. Sin embargo, a partir de la experiencia clínica se ha estimado que la dosis letal para un ser humano adulto es de unos 100 cm³ o alrededor de 1.6 g/kg, lo que indica una mayor potencia tóxica para los seres humanos que para los animales de laboratorio. La toxicidad se debe a los metabolitos, que varían para las diferentes especies. Los efectos típicos de la ingesta oral excesiva de etilenglicol son narcosis, depresión del centro respiratorio y daño renal progresivo.

Se han mantenido monos durante 3 años con dietas que contenían 0.2 a 0.5% de etilenglicol sin efectos adversos aparentes; no se encontraron tumores en la vejiga, pero sí cristales de oxalato y piedras. La irritación primaria de los ojos y la piel es generalmente leve en respuesta al etilenglicol, pero el material puede absorberse a través de la piel en cantidades tóxicas. La exposición de ratas y ratones durante 8 horas al día durante 16 semanas a concentraciones que oscilaban entre 0.35 y 3.49 mg/l no logró inducir lesiones orgánicas. En las concentraciones más altas, había neblina y gotitas. En consecuencia, las exposiciones repetidas de seres humanos a vapores a temperatura ambiente no deberían representar un peligro significativo. El etilenglicol no parece presentar un peligro significativo por la inhalación de vapores a temperatura ambiente o por contacto con la piel o la boca en condiciones industriales razonables. Sin embargo, podría generarse un peligro de inhalación industrial si el etilenglicol se calentara o agitara vigorosamente (generando una neblina), o si ocurriera un contacto apreciable con la piel o una ingestión durante un período de tiempo prolongado. El principal peligro para la salud del etilenglicol está relacionado con la ingestión de grandes cantidades.

Dietilenglicol. El dietilenglicol es bastante similar al etilenglicol en toxicidad, aunque sin producción de ácido oxálico. Es más directamente tóxico para los riñones que el etilenglicol. Cuando se ingieren dosis excesivas, los efectos típicos a esperar son diuresis, sed, pérdida de apetito, narcosis, hipotermia, insuficiencia renal y muerte, dependiendo de la gravedad de la exposición. Ratones y ratas expuestos a dietilenglicol a niveles de 5 mg/m³ durante 3 a 7 meses experimentó cambios en los sistemas nervioso central y endocrino y órganos internos, y otros cambios patológicos. Si bien no es motivo de preocupación práctica, cuando se administra a los animales en dosis altas, el dietilenglicol ha producido cálculos y tumores en la vejiga, probablemente secundarios a los cálculos. Estos pueden deberse al monoetilenglicol presente en la muestra. Al igual que con el etilenglicol, el dietilenglicol no parece presentar un peligro significativo por la inhalación de vapores a temperatura ambiente o por contacto con la piel o la boca en condiciones industriales razonables.

Propilenglicol. El propilenglicol presenta un riesgo de toxicidad bajo. Es higroscópico y, en un estudio de 866 sujetos humanos, se descubrió que era un irritante principal en algunas personas, probablemente debido a la deshidratación. También podría causar reacciones alérgicas en la piel en más del 2 % de las personas con eccema. Las exposiciones a largo plazo de animales a atmósferas saturadas con propilenglicol no tienen un efecto medible. Como resultado de su baja toxicidad, el propilenglicol se usa ampliamente en formulaciones farmacéuticas, cosméticas y, con ciertas limitaciones, en productos alimenticios.

Dipropilenglicol es de muy baja toxicidad. Es esencialmente no irritante para la piel y los ojos y, debido a su baja presión de vapor y toxicidad, no es un problema de inhalación a menos que se calienten grandes cantidades en un espacio confinado.

butanodioles. Existen cuatro isómeros; todos son solubles en agua, alcohol etílico y éter. Tienen baja volatilidad por lo que la inhalación no es una preocupación en condiciones industriales normales. Con la excepción del isómero 1,4-, los butanodioles no crean ningún riesgo industrial significativo.

En ratas, las exposiciones orales masivas de 1,2-butanodiol indujo narcosis profunda e irritación del sistema digestivo. También puede ocurrir necrosis congestiva del riñón. Se cree que las muertes tardías son el resultado de una insuficiencia renal progresiva, mientras que las muertes agudas son probablemente atribuibles a la narcosis. El contacto con los ojos con 1,2-butanodiol puede provocar lesiones en la córnea, pero incluso el contacto prolongado con la piel suele ser inocuo con respecto a la irritación primaria y la toxicidad por absorción. No se han informado efectos adversos de la inhalación de vapor.

1,3-Butanodiol es esencialmente no tóxico excepto en dosis orales abrumadoras, en cuyo caso puede ocurrir narcosis.

Poco se sabe sobre la toxicidad de 2,3-butanodiol, pero a partir de los pocos estudios en animales publicados, parece que la toxicidad de los butanodioles 1,2 y 1,3 se encuentra entre XNUMX y XNUMX.

1,4-Butanodiol es unas ocho veces más tóxico que el isómero 1,2 en las pruebas de toxicidad aguda. La ingestión aguda produce narcosis severa y posiblemente lesión renal. La muerte probablemente resulta del colapso de los sistemas nerviosos simpático y parasimpático. No es un irritante primario, ni se absorbe fácilmente por vía percutánea.

Tablas de glicoles y gliceroles

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Usos

Los éteres de glicol se usan ampliamente como solventes porque tienden a ser bastante solubles tanto en agua como en líquidos orgánicos. Los usos generales incluyen tintas y tintes, esmaltes, pinturas y como agentes de limpieza en las industrias de limpieza en seco y limpieza de vidrios. La industria de los semiconductores también usa estos compuestos ampliamente como solventes y agentes de limpieza.

Los éteres de etilenglicol se utilizan ampliamente como disolventes de resinas, lacas, pinturas, barnices, tintes y tintas, así como componentes de pastas de pintura, compuestos de limpieza, jabones líquidos, cosméticos y fluidos hidráulicos. Los éteres de propilenglicol y butilenglicol son valiosos como agentes dispersantes y como disolventes para lacas, pinturas, resinas, colorantes, aceites y grasas.

Éter monoetílico de etilenglicol es un solvente en las industrias de laca, impresión, metal y química. También se utiliza para teñir y estampar en la industria textil y como agente de acabado del cuero, aditivo anticongelante para combustibles de aviación y componente de quitabarnices y soluciones de limpieza. Éter monometílico del dietilenglicol y acetato de éter monobutílico de etilenglicol funcionan en la industria como solventes de alto punto de ebullición. Éter monometílico del dietilenglicol se utiliza para lacas para madera que no levantan la veta, para cepillar lacas con olores suaves, para tintas para tampones y para el acabado del cuero. En la industria de la pintura, es un agente coalescente para pintura de látex; y en la industria textil, se utiliza para estampación, jabones textiles y pastas colorantes, así como para fijar la torsión y acondicionamiento de hilos y telas.

los solventes éter monometílico del dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol y éter mono-n-butílico de dietilenglicol sirven como diluyentes en los líquidos de frenos hidráulicos. 2-Fenoxietanol es un fijador para perfumes, cosméticos y jabones, un portador de tinte textil y un solvente para limpiadores, tintas, germicidas y productos farmacéuticos. 2-Metoxietanol es también un fijador de perfume. Se utiliza en la fabricación de películas fotográficas, como aditivo anticongelante de combustible para aviones, como disolvente para resinas utilizadas en la industria electrónica y como agente para teñir el cuero. 2-Metoxietanol y éter metílico de propilenglicol son útiles para el sellado con solvente del celofán. Etilenglicol mono-n-butil éter es un solvente para recubrimientos protectores y para limpiadores de metales. Se utiliza en la industria textil para evitar manchas en la estampación o teñido.

Peligros

En términos generales, los efectos agudos de los éteres de glicol se limitan al sistema nervioso central y son similares a la toxicidad aguda por solventes. Estos efectos incluyen mareos, dolor de cabeza, confusión, fatiga, desorientación, dificultad para hablar y (si es lo suficientemente grave) depresión respiratoria y pérdida del conocimiento. Los efectos de la exposición a largo plazo incluyen irritación de la piel, anemia y supresión de la médula ósea, encefalopatía y toxicidad reproductiva. 2-Metoxietanol y 2-etoxietanol (y sus acetatos) son los más tóxicos. Debido a su volatilidad relativamente baja, la exposición ocurre con mayor frecuencia como resultado del contacto de la piel con líquidos o la inhalación de vapores en espacios cerrados.

La mayoría de los éteres de etilenglicol son más volátiles que el compuesto original y, en consecuencia, son menos fáciles de controlar con respecto a la exposición al vapor. Todos los éteres son más tóxicos que el etilenglicol y presentan un complejo sintomático similar.

Éter monometílico del etilenglicol (metilcelosolve; Dowanol EM; 2-metoxietanol). El LD oral₅₀ para el éter monometílico de etilenglicol en ratas se asocia con muertes tardías que incluyen edema pulmonar, daño hepático leve y daño renal extenso. La insuficiencia renal es la causa probable de muerte en respuesta a exposiciones orales repetidas. Este éter de glicol es moderadamente irritante para los ojos, produciendo dolor agudo, inflamación de las membranas y opacidad de la córnea que persiste durante varias horas. Aunque el éter monometílico del etilenglicol no es irritante para la piel, puede absorberse en cantidades tóxicas. La experiencia con la exposición humana al monometil éter de etilenglicol ha indicado que puede provocar la aparición de leucocitos inmaduros, anemia monocítica y cambios neurológicos y de comportamiento. Los estudios también han demostrado que la exposición por inhalación en humanos puede provocar olvidos, cambios de personalidad, debilidad, letargo y dolores de cabeza. En animales, la inhalación de concentraciones más altas puede provocar degeneración testicular, daño al bazo y sangre en la orina. Los estudios en animales han mostrado anemia, daño en el timo y la médula a 300 ppm. A 50 ppm durante el embarazo en animales, se informaron anomalías fetales importantes. El efecto sobre la salud más importante parece ser el efecto sobre el sistema reproductivo humano, con disminución de la espermatogénesis. Por lo tanto, es evidente que el monometil éter de etilenglicol es un compuesto tóxico moderado y que debe evitarse el contacto repetido con la piel o la inhalación de vapor.

Éter monoetílico de etilenglicol (solvente cellosolve; Dowanol EE; 2-etoxietanol). El éter monoetílico de etilenglicol es menos tóxico que el éter metílico (arriba). La acción tóxica más significativa es sobre la sangre y no se esperan síntomas neurológicos. En otros aspectos, su acción tóxica es similar al éter monometílico del etilenglicol. La exposición excesiva puede resultar en irritación moderada del sistema respiratorio, edema pulmonar, depresión del sistema nervioso central y glomerulitis marcada. En estudios con animales, se observaron fetotoxicidad y teratogenicidad a niveles superiores a 160 ppm, y los cambios de comportamiento en las crías fueron evidentes después de la exposición materna a 100 ppm.

Otros éteres de etilenglicol. La mención del éter monobutílico de etilenglicol también está en orden debido a su amplio uso en la industria. En ratas, las muertes en respuesta a exposiciones orales únicas son atribuibles a narcosis, mientras que las muertes tardías se deben a congestión pulmonar e insuficiencia renal. El contacto directo del ojo con este éter produce dolor intenso, marcada irritación conjuntival y opacidad de la córnea, que puede persistir durante varios días. Al igual que con el éter monometílico, el contacto con la piel no causa mucha irritación, pero se pueden absorber cantidades tóxicas. Los estudios de inhalación han demostrado que las ratas pueden tolerar 30 exposiciones de 7 horas a 54 ppm, pero se producen algunas lesiones a una concentración de 100 ppm. A concentraciones más altas, las ratas mostraron hemorragia en los pulmones, congestión de las vísceras, daño hepático, hemoglobinuria y marcada fragilidad de los eritrocitos. Se ha observado fetotoxicidad en ratas expuestas a 100 ppm, pero no a 50 ppm. La fragilidad de los eritrocitos aumentada fue evidente en todas las concentraciones de exposición superiores a 50 ppm de vapores de éter monobutílico de etilenglicol. Los seres humanos parecen ser algo menos susceptibles que los animales de laboratorio debido a la aparente resistencia a su acción hemolítica. Si bien se observó dolor de cabeza e irritación ocular y nasal en humanos por encima de 100 ppm, no se encontró daño en los glóbulos rojos.

Ambos isopropilo y éteres de n-propilo de etilenglicol presentan peligros particulares. Estos éteres de glicol tienen una DLXNUMX oral de dosis única baja₅₀ valores y causan daño renal y hepático severo. La orina con sangre es un signo temprano de daño renal severo. La muerte generalmente ocurre dentro de unos pocos días. El contacto con los ojos provoca una rápida irritación conjuntival y una opacidad parcial de la córnea en el conejo, y la recuperación requiere aproximadamente 1 semana. Como la mayoría de los otros éteres de etilenglicol, los derivados de propilo solo irritan levemente la piel, pero pueden absorberse en cantidades tóxicas. Además, son altamente tóxicos por inhalación. Afortunadamente, éter monoisopropílico de etilenglicol no es un compuesto comercial prominente.

Éteres de dietilenglicol. Los éteres de dietilenglicol tienen menor toxicidad que los éteres de etilenglicol, pero tienen características similares.

Polietilenglicoles. El trietileno, el tetraetileno y los polietilenglicoles superiores parecen ser compuestos inocuos de baja presión de vapor.

Éteres de propilenglicol. El éter monometílico del propilenglicol tiene una toxicidad relativamente baja. En ratas, la dosis oral única LD₅₀ causó la muerte por depresión generalizada del sistema nervioso central, probablemente paro respiratorio. Dosis orales repetidas (3 g/kg) durante un período de 35 días indujeron en ratas solo cambios histopatológicos leves en el hígado y los riñones. El contacto con los ojos resultó solo en una leve irritación transitoria. No es apreciablemente irritante para la piel, pero el confinamiento de grandes cantidades de éter en la piel del conejo causa depresión del sistema nervioso central. El vapor no presenta un peligro sustancial para la salud si se inhala. La narcosis profunda parece ser la causa de muerte en animales sometidos a exposiciones graves por inhalación. Este éter irrita los ojos y las vías respiratorias superiores de los seres humanos en concentraciones que no son peligrosas para la salud; por lo tanto, tiene algunas propiedades de advertencia.

Éteres de dipropilenglicol y tripropilenglicol presentan propiedades toxicológicas similares a las de los derivados del monopropileno, pero esencialmente no presentan ningún peligro con respecto a la inhalación de vapor o el contacto con la piel.

Polibutilenglicoles. Los que han sido examinados pueden causar daño renal en dosis excesivas, pero no son dañinos para los ojos o la piel y no se absorben en cantidades tóxicas.

Ésteres acéticos, diésteres, ésteres de éter. Estos derivados de los glicoles comunes son de particular importancia ya que se emplean como disolventes de plásticos y resinas en diversos productos. Muchos explosivos contienen éster de etilenglicol como depresor del punto de congelación. Con respecto a la toxicidad, los ésteres de ácidos grasos de éter de glicol son considerablemente más irritantes para las membranas mucosas que los compuestos originales discutidos previamente. Sin embargo, los ésteres de ácidos grasos tienen propiedades de toxicidad esencialmente idénticas a las de los materiales originales una vez que se absorben los primeros, porque los ésteres se saponifican en ambientes biológicos para producir ácidos grasos y el correspondiente glicol o glicol éter.

Medidas de Seguridad y Salud

Las medidas utilizadas para controlar y limitar la exposición a los éteres de glicol son esencialmente las mismas que las que se utilizan para controlar la exposición a los disolventes, como se analiza en otra parte de este documento. Enciclopedia. La sustitución de un material por otro menos tóxico, si es posible, es siempre un buen punto de partida. Es importante contar con sistemas de ventilación adecuados que puedan minimizar efectivamente la concentración de material en la zona de respiración. Cuando existan peligros de explosión e incendio, se debe tener cuidado para evitar llamas abiertas o chispas y almacenar los materiales en contenedores "a prueba de explosiones". El equipo de protección personal, como respiradores, guantes y ropa, si bien es importante, no debe confiarse exclusivamente en él. Siempre se deben usar gafas protectoras si la exposición a salpicaduras es un riesgo. Cuando se usa éter monometílico de etilenglicol, los trabajadores deben usar gafas de seguridad química y es necesaria una ventilación adecuada. También se recomienda protección para los ojos siempre que exista la posibilidad de dicho contacto con el éter monobutílico del etilenglicol. Debe evitarse la inhalación de sus vapores y el contacto con la piel. Particularmente cuando se trabaja con 2-metoxietanol o 2-etoxietanol, se debe evitar estrictamente todo contacto con la piel.

Tablas de éteres de glicol

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Los fluorocarbonos se derivan de los hidrocarburos mediante la sustitución de flúor por algunos o todos los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos en los que algunos de los átomos de hidrógeno son reemplazados por cloro o bromo además de aquellos reemplazados por flúor (p. ej., clorofluorohidrocarburos, bromofluorohidrocarburos) generalmente se incluyen en la clasificación de fluorocarburos, por ejemplo, bromoclorodifluorometano (CClBrF₂).

El primer fluorocarbono económicamente importante fue el diclorodifluorometano (CCl₂F₂), que se introdujo en 1931 como un refrigerante de toxicidad mucho menor que el dióxido de azufre, el amoníaco o el clorometano, que eran los refrigerantes populares en la actualidad.

Usos

En el pasado, los fluorocarbonos se usaban como refrigerantes, propulsores de aerosoles, solventes, agentes espumantes, extintores de incendios y polímeros intermedios. Como se analiza a continuación, las preocupaciones sobre los efectos de los clorofluorocarbonos en el agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera superior han llevado a la prohibición de estos productos químicos.

Triclorofluorometano y dicloromonofluorometano anteriormente se usaban como propulsores de aerosoles. Triclorofluorometano actualmente funciona como un agente de limpieza y desengrase, un refrigerante y un agente de expansión para espumas de poliuretano. También se utiliza en extintores y aislamientos eléctricos, y como fluido dieléctrico. El dicloromonofluorometano se utiliza en la fabricación de botellas de vidrio, en fluidos de intercambio de calor, como refrigerante para máquinas centrífugas, como solvente y como agente de expansión.

diclorotetrafluoroetano es un solvente, diluyente y agente de limpieza y desengrase para placas de circuito impreso. Se utiliza como agente espumante en extintores de incendios, refrigerante en sistemas de refrigeración y aire acondicionado, así como para refinar magnesio, para inhibir la erosión de metales en fluidos hidráulicos y para fortalecer botellas. Diclorodifluorometano también se utilizó para la fabricación de botellas de vidrio; como aerosol para cosméticos, pinturas e insecticidas; y para la purificación de agua, cobre y aluminio. Tetrafluoruro de carbono es un propulsor para cohetes y para la guía de satélites, y tetrafluoroetileno se utiliza en la preparación de propulsores para aerosoles de productos alimenticios. Cloropentafluoroetano es un propulsor en preparaciones alimenticias en aerosol y un refrigerante para electrodomésticos y acondicionadores de aire móviles. Clorotrifluorometano, clorodifluorometano, trifluorometano, 1,1-difluoroetano y 1,1,-clorodifluoroetano también son refrigerantes.

Muchos de los fluorocarbonos se utilizan como productos químicos intermedios y disolventes en diversas industrias, como la textil, la tintorería, la fotografía y los plásticos. Además, algunos tienen funciones específicas como inhibidores de corrosión y detectores de fugas. El Teflón se utiliza en la fabricación de plásticos resistentes a altas temperaturas, ropa de protección, tubos y láminas para laboratorios químicos, aisladores eléctricos, disyuntores, cables, alambres y recubrimientos antiadherentes. Clorotrifluorometano se utiliza para endurecer metales, y 1,1,1,2-tetracloro-2,2-difluoroetano y diclorodifluorometano se utilizan para detectar grietas superficiales y defectos metálicos.

Halotano, isoflurano y enflurano se utilizan como anestésicos por inhalación.

Peligros ambientales

En las décadas de 1970 y 1980, se acumuló evidencia de que los fluorocarbonos estables y otras sustancias químicas como el bromuro de metilo y el 1,1,1-tricloroetano se difundirían lentamente hacia la estratosfera una vez liberados, donde la intensa radiación ultravioleta podría hacer que las moléculas liberaran átomos de cloro libres. Estos átomos de cloro reaccionan con el oxígeno de la siguiente manera:

Cl + O₃ = ClO + O₂

ClO + O = Cl + O₂

O + o₃ = 2O₂

Dado que los átomos de cloro se regeneran en la reacción, estarían libres para repetir el ciclo; el resultado neto sería un agotamiento significativo del ozono estratosférico, que protege a la tierra de la dañina radiación solar ultravioleta. El aumento de la radiación ultravioleta daría como resultado un aumento del cáncer de piel, afectaría el rendimiento de los cultivos y la productividad forestal, y afectaría al ecosistema marino. Los estudios de la atmósfera superior han mostrado áreas de agotamiento del ozono en la última década.

Como resultado de esta preocupación, a partir de 1979 se prohibieron en todo el mundo casi todos los productos en aerosol que contienen clorofluorocarbonos. En 1987 se firmó un acuerdo internacional, el Protocolo de Montreal sobre Sustancias que Agotan la Capa de Ozono. El Protocolo de Montreal controla la producción y el consumo de sustancias que pueden causar el agotamiento del ozono. Estableció una fecha límite de 1996 para la eliminación total de la producción y el consumo de clorofluorocarbonos en los países desarrollados. Los países en desarrollo tienen 10 años adicionales para lograr el cumplimiento. También se establecieron controles para halones, tetracloruro de carbono, 1,1,1-tricloroetano (metilcloroformo), hidroclorofluorocarbonos (HCFC), hidrobromofluorocarbonos (HBFC) y bromuro de metilo. Se permiten algunos usos esenciales de estos productos químicos cuando no existen alternativas técnica y económicamente viables.

Peligros

Los fluorocarbonos son, en general, de menor toxicidad que los correspondientes hidrocarburos clorados o bromados. Esta menor toxicidad puede estar asociada con la mayor estabilidad del enlace CF, y quizás también con la menor solubilidad en lipoides de los materiales más altamente fluorados. Debido a su menor nivel de toxicidad, ha sido posible seleccionar fluorocarbonos que son seguros para los usos previstos. Y debido a la historia de uso seguro en estas aplicaciones, se ha desarrollado erróneamente la creencia popular de que los fluorocarbonos son completamente seguros en todas las condiciones de exposición.

En cierta medida, los fluorocarbonos volátiles poseen propiedades narcóticas similares, pero más débiles que las que muestran los hidrocarburos clorados. Inhalación aguda de 2,500 ppm de triclorotrifluoroetano induce intoxicación y pérdida de la coordinación psicomotora en humanos; esto ocurre a 10,000 ppm (1%) con diclorodifluorometano. Si diclorodifluorometano se inhala a 150,000 ppm (15 %), se produce la pérdida del conocimiento. Se han reportado más de 100 muertes por la inhalación de fluorocarbonos al rociar envases de aerosol que contienen diclorodifluorometano como propulsor en una bolsa de papel e inhalando. En la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) TLV de 1,000 ppm, los humanos no experimentan efectos narcóticos.

Los fluorometanos y fluoroetanos no han producido efectos tóxicos por exposición repetida, como daño hepático o renal. Los fluoroalquenos, como tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno or clorotrifluoroetileno, puede producir daños hepáticos y renales en animales de experimentación tras exposiciones prolongadas y repetidas a concentraciones apropiadas.

Incluso la toxicidad aguda de los fluoroalquenos es sorprendente en algunos casos. perfluoroisobutileno es un ejemplo sobresaliente. con un LC₅₀ de 0.76 ppm para exposiciones de 4 horas en ratas, es más tóxico que el fosgeno. Al igual que el fosgeno, produce un edema pulmonar agudo. Por otro lado, el fluoruro de vinilo y el fluoruro de vinilideno son fluoroalcanos de muy baja toxicidad.

Al igual que muchos otros vapores de solventes y anestésicos quirúrgicos, los fluorocarbonos volátiles también pueden producir arritmia o paro cardíaco en circunstancias en las que se secreta endógenamente una cantidad anormalmente grande de adrenalina (como ira, miedo, excitación, esfuerzo intenso). Las concentraciones requeridas para producir este efecto están muy por encima de las que normalmente se encuentran durante el uso industrial de estos materiales.

En perros y monos, ambos clorodifluorometano y diclorodifluorometano causar depresión respiratoria temprana, broncoconstricción, taquicardia, depresión miocárdica e hipotensión en concentraciones de 5 a 10%. clorodifluorometanoe, en comparación con diclorodifluorometano, no causa arritmias cardíacas en monos (aunque sí en ratones) y no disminuye la distensibilidad pulmonar en monos.

Medidas de seguridad y salud. Todos los fluorocarbonos se descomponen térmicamente cuando se exponen a llamas o metales al rojo vivo. Los productos de descomposición de los clorofluorocarbonos incluirán ácido fluorhídrico y clorhídrico junto con cantidades más pequeñas de fosgeno y fluoruro de carbonilo. El último compuesto es muy inestable a la hidrólisis y cambia rápidamente a ácido fluorhídrico y dióxido de carbono en presencia de humedad.

Los tres fluorocarbonos comercialmente más importantes (triclorofluorometano, diclorodifluorometano y triclorotrifluoroetano) han sido probados para mutagenicidad y teratogenicidad con resultados negativos. Clorodifluorometano, que recibió cierta consideración como posible propulsor de aerosoles, resultó mutagénico en pruebas de mutagenicidad bacteriana. Las pruebas de exposición de por vida dieron alguna evidencia de carcinogenicidad en ratas macho expuestas a 50,000 5 ppm (10,000 %), pero no a 1 3 ppm (50,000 %). El efecto no se observó en ratas hembra ni en otras especies. La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) lo ha clasificado en el Grupo 5 (evidencia limitada de carcinogenicidad en animales), hubo alguna evidencia de teratogenicidad en ratas expuestas a 10,000 1 ppm (50,000 %), pero no a XNUMX XNUMX ppm (XNUMX %). ), y no hubo evidencia en conejos hasta XNUMX ppm.

Las víctimas de la exposición a fluorocarbonos deben ser retiradas del ambiente contaminado y tratadas sintomáticamente. No se debe administrar adrenalina, debido a la posibilidad de inducir arritmias cardíacas o paro cardíaco.

Tetrafluoroetileno

Los principales peligros de tetrafluoroetileno monómero son su inflamabilidad en un amplio rango de concentraciones (11 a 60%) y su potencial explosividad. El tetrafluoroetileno no inhibido es susceptible de polimerización y/o dimerización espontáneas, siendo ambas reacciones exotérmicas. El consiguiente aumento de presión en un recipiente cerrado puede dar lugar a una explosión, y se han informado varias de ellas. Se cree que estas reacciones espontáneas son iniciadas por impurezas activas como el oxígeno.

El tetrafluoroetileno no presenta mucho peligro de toxicidad aguda per se, la LC₅₀ para 4 horas de exposición de ratas siendo 40,000 ppm. Las ratas que mueren por exposiciones letales muestran no solo daños en los pulmones, sino también cambios degenerativos en los riñones, estos últimos también presentados por otros fluoroalquenos pero no por fluoroalcanos.

Otro peligro se relaciona con las impurezas tóxicas formadas durante la preparación o pirólisis del tetrafluoroetileno, particularmente octafluoroisobutileno, que tiene una concentración letal aproximada de solo 0.76 ppm para una exposición de ratas de 4 horas. Se han descrito algunas muertes por exposición a estos "puntos de ebullición altos". Debido a los peligros potenciales, los no calificados no deben realizar experimentos casuales con tetrafluoroetileno.

Medidas de seguridad y salud. El tetrafluoroetileno se transporta y envía en cilindros de acero a alta presión. En tales condiciones, el monómero debe inhibirse para evitar la polimerización o dimerización espontánea. Los cilindros deben estar equipados con dispositivos de alivio de presión, aunque no debe pasarse por alto que dichos dispositivos pueden obstruirse con polímero.

El Teflón (politetrafluoroetileno) se sintetiza mediante la polimerización de tetrafluoroetileno con un catalizador redox. El teflón no es un peligro a temperatura ambiente. Sin embargo, si se calienta de 300 a 500 °C, los productos de pirólisis incluyen fluoruro de hidrógeno y octafluoroisobutileno. A temperaturas más altas, de 500 a 800 °C, se produce fluoruro de carbonilo. Por encima de 650 °C, se producen tetrafluoruro de carbono y dióxido de carbono. Puede causar fiebre por vapores de polímeros, una enfermedad similar a la gripe. La causa más común de enfermedad es por cigarrillos encendidos contaminados con polvo de teflón. También se ha informado edema pulmonar.

Anestésicos de fluorocarbono. Halotano es un anestésico de inhalación más antiguo, a menudo usado en combinación con óxido nitroso. Isoflurano y enflurano se están volviendo más populares porque tienen menos efectos secundarios informados que halotano.

El halotano produce anestesia en concentraciones superiores a 6,000 ppm. La exposición a 1,000 ppm durante 30 minutos provoca anomalías en las pruebas de comportamiento que no se producen a 200 ppm. No hay informes de irritación o sensibilización de la piel, los ojos o las vías respiratorias. Se ha informado hepatitis a concentraciones subanestésicas y se ha producido hepatitis grave, a veces fatal, en pacientes expuestos repetidamente a concentraciones anestésicas. No se ha encontrado toxicidad hepática por exposiciones ocupacionales a isoflurano or enflurano. Ha ocurrido hepatitis en pacientes expuestos a 6,000 ppm de enflurano o más; también se han informado casos por el uso de isoflurano, pero su papel no ha sido probado.

Un estudio de toxicidad hepática en animales no encontró efectos tóxicos en ratas expuestas repetidamente a 100 ppm de halotano en el aire; otro estudio encontró necrosis cerebral, hepática y renal a 10 ppm, según observaciones de microscopía electrónica. No se encontraron efectos en ratones expuestos a 1,000 ppm de enflurano durante 4 horas al día durante aproximadamente 70 días; una ligera reducción en el aumento de peso corporal fue el único efecto encontrado cuando estuvieron expuestos a 3,000 ppm durante 4 horas al día, 5 días a la semana durante un máximo de 78 semanas. En otro estudio, se encontró pérdida de peso severa y muertes por daño hepático en ratones expuestos continuamente a 700 ppm de enflurano por hasta 17 días; en el mismo estudio, no se observaron efectos en ratas o cobayos expuestos durante 5 semanas. Con isoflurano, la exposición continua de ratones a 150 ppm y más en el aire provocó una reducción del aumento de peso corporal. Se observaron efectos similares en conejillos de indias, pero no en ratas, a 1,500 ppm. No se observaron efectos significativos en ratones expuestos 4 horas al día, 5 días a la semana durante 9 semanas a hasta 1,500 ppm.

No se encontró evidencia de mutagenicidad o carcinogenicidad en estudios con animales de enflurano o isoflurano, o en estudios epidemiológicos de halotano. Los primeros estudios epidemiológicos que sugieren efectos reproductivos adversos del halotano y otros anestésicos inhalados no han sido verificados para la exposición al halotano en estudios posteriores.

No se encontró evidencia convincente de efectos fetales en ratas con exposiciones de halotano de hasta 800 ppm, y ningún efecto sobre la fertilidad con exposiciones repetidas de hasta 1,700 ppm. Hubo algo de fetotoxicidad (pero no teratogenicidad) a 1,600 ppm y más. En ratones, hubo fetotoxicidad a 1,000 ppm pero no a 500 ppm. Los estudios reproductivos de enflurano no encontraron efectos sobre la fertilidad en ratones en concentraciones de hasta 10,000 12,000 ppm, con alguna evidencia de anormalidad en los espermatozoides a 7,500 5,000 ppm. No hubo evidencia de teratogenicidad en ratones expuestos hasta 1,500 ppm o en ratas hasta 4,000 ppm. Hubo una ligera evidencia de embrio/fetotoxicidad en ratas preñadas expuestas a 4 ppm. Con isoflurano, la exposición de ratones machos a hasta 42 ppm durante 4,000 horas al día durante 4 días no tuvo ningún efecto sobre la fertilidad. No hubo efectos fetotóxicos en ratones preñados expuestos a 2 ppm durante 10,500 horas/día durante 6,000 semanas; la exposición de ratas preñadas a 4 6 ppm produjo una pérdida menor del peso corporal del feto. En otro estudio, se encontró una disminución del tamaño de la camada y del peso corporal fetal y efectos en el desarrollo en los fetos de ratones expuestos a 15 ppm de isoflurano durante 60 horas al día en los días 600 a XNUMX del embarazo; no se encontraron efectos a XNUMX o XNUMX ppm.

Tablas de fluorocarbonos

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Los éteres son compuestos orgánicos en los que el oxígeno sirve de enlace entre dos radicales orgánicos. La mayoría de los éteres de importancia industrial son líquidos, aunque el éter metílico es un gas y varios éteres, por ejemplo, los éteres de celulosa, son sólidos.

Peligros

de bajo peso molecular Éteres (metilo, dietilo, isopropilo, vinilo y vinilo isopropilo) son altamente inflamables, con puntos de inflamación por debajo de la temperatura ambiente normal. En consecuencia, se deben tomar medidas para evitar la liberación de vapores en áreas donde puedan existir medios de ignición. Todas las fuentes de ignición deben eliminarse en áreas donde pueden estar presentes concentraciones apreciables de vapor de éter en operaciones normales, como en hornos de secado, o donde puede haber una liberación accidental de éter, ya sea como vapor o como líquido. Deben observarse otras medidas de control.

En almacenamiento prolongado en presencia de aire o luz solar, los éteres están sujetos a la formación de peróxidos que implican un posible riesgo de explosión. En los laboratorios, las botellas de vidrio ámbar brindan protección, excepto de la radiación ultravioleta o la luz solar directa. Los inhibidores como la malla de cobre o una pequeña cantidad de agente reductor pueden no ser totalmente efectivos. Si no se requiere un éter seco, se puede agregar 10% del volumen de éter de agua. La agitación con sulfato ferroso acuoso al 5% elimina los peróxidos. Las características toxicológicas primarias de los éteres no sustituidos es su acción narcótica, lo que les hace producir pérdida de conciencia ante una exposición apreciable; y, como buenos disolventes de grasas, provocan dermatitis por contacto repetido o prolongado con la piel. Debe emplearse un recinto y ventilación para evitar una exposición excesiva. Las cremas protectoras y los guantes impermeables ayudan a prevenir la irritación de la piel. En caso de pérdida del conocimiento, se debe retirar a la persona de la atmósfera contaminada y administrarle respiración artificial y oxígeno.

El principal efecto fisiológico de los éteres no halogenados que se muestran en las tablas adjuntas es la anestesia. En exposiciones altas, como exposiciones repetidas en exceso de 400 ppm a éter etílico, pueden producirse irritación nasal, pérdida de apetito, dolor de cabeza, mareos y excitación, seguidos de somnolencia. El contacto repetido con la piel puede hacer que se seque y agriete. Después de exposiciones a largo plazo, se ha informado que pueden ocurrir trastornos mentales.

Éteres halogenados

A diferencia de los éteres no halogenados, los éteres halogenados representan riesgos industriales graves. Comparten la propiedad química de ser agentes alquilantes, es decir, pueden unir químicamente grupos alquilo, como los grupos etilo y metilo, a los sitios donantes de electrones disponibles (p. ej., -NH₂ en material genético y hemoglobina). Se cree que dicha alquilación está íntimamente relacionada con la inducción del cáncer y se analiza con más detalle en otra parte de este artículo. Enciclopedia.

Éter bis(clorometílico) (BCME) es un carcinógeno humano conocido (clasificación del Grupo 1 de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC)). También es una sustancia extremadamente irritante. Los efectos cancerígenos de BCME se han observado en trabajadores expuestos a la sustancia durante un período de tiempo relativamente corto. Este período de latencia reducido probablemente esté relacionado con la potencia del agente.

Clorometil metil éter (CMME) también es un carcinógeno humano conocido que también es intensamente irritante. La exposición a los vapores de CMME, incluso a niveles de 100 ppm, puede poner en peligro la vida. Los trabajadores expuestos a tales niveles han experimentado efectos respiratorios graves, incluido edema pulmonar.

A menos que haya evidencia de lo contrario, es prudente tratar todos los éteres halogenados con prudencia y considerar todos los agentes alquilantes carcinógenos potenciales a menos que haya evidencia de lo contrario. Los éteres glicidílicos se consideran en la familia denominada “Compuestos epoxi”.

Tablas de éteres

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Tablas de éteres halogenados

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Usos

Los ésteres de acrilato se utilizan en la fabricación de resinas para el acabado del cuero y revestimientos textiles, plásticos y de papel. acrilato de metilo, produciendo la resina más dura de la serie de ésteres de acrilato, se utiliza en la fabricación de fibras acrílicas como comonómero del acrilonitrilo porque su presencia facilita el hilado de las fibras. Se utiliza en odontología, medicina y productos farmacéuticos, y para la polimerización de residuos radiactivos. El acrilato de metilo también se utiliza en la purificación de efluentes industriales y en la liberación y desintegración programada de pesticidas. Acrilato de etilo es un componente de polímeros en emulsión y solución para revestimiento de superficies textiles, papel y cuero. También se utiliza en aromatizantes y fragancias sintéticas; como aditivo de pulpa en pulidores y selladores de pisos; en betunes para zapatos; y en la producción de fibras acrílicas, adhesivos y aglutinantes.

Más de 50% de la metacrilato de metilo producido se utiliza para la producción de polímeros acrílicos. En forma de polimetilmetacrilato y otras resinas, se utiliza principalmente como láminas de plástico, polvos de moldeo y extrusión, resinas de revestimiento de superficies, polímeros de emulsión, fibras, tintas y películas. El metacrilato de metilo también es útil en la producción de los productos conocidos como Plexiglas o Lucite. Se utilizan en prótesis de plástico, lentes de contacto duros y cemento. metacrilato de n-butilo es un monómero para resinas, recubrimientos solventes, adhesivos y aditivos de aceite, y se utiliza en emulsiones para acabados de textiles, cuero y papel, y en la fabricación de lentes de contacto.

Peligros

Al igual que con muchos monómeros, es decir, productos químicos que se polimerizan para formar plásticos y resinas, la reactividad de los acrilatos puede representar riesgos para la salud y la seguridad en el trabajo si existen niveles suficientes de exposición. El acrilato de metilo es altamente irritante y puede causar sensibilización. Existe alguna evidencia de que la exposición crónica puede dañar el tejido hepático y renal. La evidencia de carcinogenicidad no es concluyente (Grupo 3—Inclasificable, según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC)). Por el contrario, el acrilato de etilo está clasificado como carcinógeno del Grupo 2B (posible carcinógeno humano). Sus vapores son altamente irritantes para la nariz, los ojos y las vías respiratorias. Puede causar lesiones en la córnea y la inspiración de altas concentraciones de los vapores puede provocar edema pulmonar. Se ha informado cierta sensibilización de la piel después del contacto con acrilato de etilo líquido.

El acrilato de butilo comparte propiedades biológicas similares con el acrilato de metilo y etilo, pero la toxicidad parece disminuir con el aumento del peso molecular. También es una sustancia irritante capaz de causar sensibilización después del contacto de la piel con el líquido.

Los metacrilatos se parecen a los acrilatos, pero son menos activos biológicamente. Existe alguna evidencia de que la sustancia no causa cáncer en los animales. El metacrilato de metilo puede actuar como un depresor del sistema nervioso central y hay informes de sensibilización entre los trabajadores expuestos al monómero. El metacrilato de etilo comparte propiedades con el metacrilato de metilo pero es mucho menos irritante. Al igual que con los acrilatos, la potencia biológica de los metacrilatos disminuye a medida que aumenta el peso molecular, y el metacrilato de butilo, aunque irritante, es menos irritante que el metacrilato de etilo.

Mesas de acrilatos

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Usos

Los ésteres de acrilato se utilizan en la fabricación de resinas para el acabado del cuero y revestimientos textiles, plásticos y de papel. acrilato de metilo, produciendo la resina más dura de la serie de ésteres de acrilato, se utiliza en la fabricación de fibras acrílicas como comonómero del acrilonitrilo porque su presencia facilita el hilado de las fibras. Se utiliza en odontología, medicina y productos farmacéuticos, y para la polimerización de residuos radiactivos. El acrilato de metilo también se utiliza en la purificación de efluentes industriales y en la liberación y desintegración programada de pesticidas. Acrilato de etilo es un componente de polímeros en emulsión y solución para revestimiento de superficies textiles, papel y cuero. También se utiliza en aromatizantes y fragancias sintéticas; como aditivo de pulpa en pulidores y selladores de pisos; en betunes para zapatos; y en la producción de fibras acrílicas, adhesivos y aglutinantes.

Más de 50% de la metacrilato de metilo producido se utiliza para la producción de polímeros acrílicos. En forma de polimetilmetacrilato y otras resinas, se utiliza principalmente como láminas de plástico, polvos de moldeo y extrusión, resinas de revestimiento de superficies, polímeros de emulsión, fibras, tintas y películas. El metacrilato de metilo también es útil en la producción de los productos conocidos como Plexiglas o Lucite. Se utilizan en prótesis de plástico, lentes de contacto duros y cemento. metacrilato de n-butilo es un monómero para resinas, recubrimientos solventes, adhesivos y aditivos de aceite, y se utiliza en emulsiones para acabados de textiles, cuero y papel, y en la fabricación de lentes de contacto.

Peligros

Al igual que con muchos monómeros, es decir, productos químicos que se polimerizan para formar plásticos y resinas, la reactividad de los acrilatos puede representar riesgos para la salud y la seguridad en el trabajo si existen niveles suficientes de exposición. El acrilato de metilo es altamente irritante y puede causar sensibilización. Existe alguna evidencia de que la exposición crónica puede dañar el tejido hepático y renal. La evidencia de carcinogenicidad no es concluyente (Grupo 3—Inclasificable, según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC)). Por el contrario, el acrilato de etilo está clasificado como carcinógeno del Grupo 2B (posible carcinógeno humano). Sus vapores son altamente irritantes para la nariz, los ojos y las vías respiratorias. Puede causar lesiones en la córnea y la inspiración de altas concentraciones de los vapores puede provocar edema pulmonar. Se ha informado cierta sensibilización de la piel después del contacto con acrilato de etilo líquido.

El acrilato de butilo comparte propiedades biológicas similares con el acrilato de metilo y etilo, pero la toxicidad parece disminuir con el aumento del peso molecular. También es una sustancia irritante capaz de causar sensibilización después del contacto de la piel con el líquido.

Los metacrilatos se parecen a los acrilatos, pero son menos activos biológicamente. Existe alguna evidencia de que la sustancia no causa cáncer en los animales. El metacrilato de metilo puede actuar como un depresor del sistema nervioso central y hay informes de sensibilización entre los trabajadores expuestos al monómero. El metacrilato de etilo comparte propiedades con el metacrilato de metilo pero es mucho menos irritante. Al igual que con los acrilatos, la potencia biológica de los metacrilatos disminuye a medida que aumenta el peso molecular, y el metacrilato de butilo, aunque irritante, es menos irritante que el metacrilato de etilo.

Mesas de acrilatos

Tabla 1- Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Los acetatos se derivan de una reacción (llamada esterificación) entre el ácido acético o un compuesto anhidro que contiene un grupo acetato y el alcohol correspondiente, con eliminación del agua. Así, el acetato de metilo se obtiene por esterificación del alcohol metílico con ácido acético en presencia de ácido sulfúrico como catalizador. La reacción es reversible y por tanto debe realizarse con calor, eliminando el agua formada por la reacción. El acetato de etilo se obtiene por esterificación directa del alcohol etílico con ácido acético, proceso que consiste en mezclar ácido acético con un exceso de alcohol etílico y añadir una pequeña cantidad de ácido sulfúrico. El éster se separa y purifica por destilación. El acetato de etilo se hidroliza fácilmente en agua, dando una reacción ligeramente ácida. En otro proceso, las moléculas de acetaldehído anhidro interactúan en presencia de etóxido de aluminio para producir el éster, que se purifica por destilación. Los ésteres de acetato de propilo y acetato de isopropilo se producen mediante la reacción del ácido acético con el alcohol propílico correspondiente en presencia de un catalizador.

Tanto el acetato de butilo como el acetato de amilo consisten en mezclas de isómeros. Así, el acetato de butilo comprende n-acetato de butilo, AMF-acetato de butilo y acetato de isobutilo. Se obtiene por esterificación de n-butanol con ácido acético en presencia de ácido sulfúrico. n-El butanol se obtiene por fermentación del almidón con Clostridium acetobutylicum. El acetato de amilo es principalmente una mezcla de n-acetato de amilo y acetato de isoamilo. Su composición y características dependen de su grado. Los puntos de inflamación de los diversos grados varían de 17 a 35 °C.

Usos

Los acetatos son disolventes de nitrocelulosa, lacas, acabados de cuero, pinturas y plásticos. También se utilizan como agentes aromatizantes y conservantes en la industria alimentaria, y como fragancias y disolventes en la industria de la perfumería y la cosmética. Acetato de metilo, generalmente mezclado con acetona y alcohol metílico, se utiliza en las industrias del plástico y del cuero artificial, y en la producción de perfumes, colorantes y lacas. Acetato de etilo es un buen solvente para nitrocelulosa, grasas, barnices, lacas, tintas y lubricantes para aviones; se utiliza en la producción de pólvora sin humo, cuero artificial, perfumes, películas y placas fotográficas y seda artificial. También es un agente de limpieza en la industria textil y un agente aromatizante para productos farmacéuticos y alimentarios.

n-Acetato de propilo y acetato de isopropilo son disolventes de plásticos, tintas y nitrocelulosa en la producción de lacas. Se utilizan en la fabricación de perfumes e insecticidas, y en síntesis orgánica. Acetato de butilo es un solvente de uso común en la producción de lacas de nitrocelulosa. También se utiliza en la fabricación de resinas vinílicas, cuero artificial, películas fotográficas, perfumes y en la conservación de alimentos.

En su forma comercial acetato de amilo, una mezcla de isómeros, se utiliza como disolvente de la nitrocelulosa en la fabricación de lacas y, debido a su olor a plátano, se utiliza como fragancia. El acetato de amilo es útil en la fabricación de cuero artificial, película fotográfica, vidrio artificial, celuloide, seda artificial y cera para muebles. Acetato de isoamilo se utiliza para teñir y terminar textiles, perfumar betún para zapatos y fabricar seda artificial, cuero, perlas, películas fotográficas, cementos de celuloide, barniz impermeable y pinturas metálicas. También se utiliza en la fabricación de vidrio artificial y en la industria de los sombreros de paja como componente de lacas y soluciones endurecedoras. Acetato de sodio se utiliza en curtido, fotografía, galvanoplastia y conservación de carnes, así como en la fabricación de jabones y productos farmacéuticos.

Acetato de vinilo funciona principalmente como un intermediario para la producción de alcohol polivinílico y acetales de polivinilo. También se utiliza en lacas para el cabello y en la producción de sustancias de pintura en emulsión, materiales de acabado e impregnación y pegamento. 2-Acetato de pentilo tiene muchas de las mismas funciones que los otros acetatos y sirve como solvente para caucho clorado, pinturas metálicas, cementos, linóleo, papel tapiz lavable, perlas y recubrimientos de perlas artificiales.

Peligros

Acetato de metilo es inflamable y sus vapores forman mezclas explosivas con el aire a temperaturas normales. Las altas concentraciones de vapor pueden causar irritación en los ojos y las membranas mucosas. La exposición a los vapores también puede causar dolor de cabeza, somnolencia, mareos, ardor y lagrimeo en los ojos, palpitaciones del corazón, así como una sensación de opresión en el pecho y dificultad para respirar. También se ha informado ceguera por contacto visual.

Acetato de etilo es un líquido inflamable y produce un vapor que forma mezclas explosivas con el aire a temperaturas normales. El acetato de etilo es un irritante de la membrana conjuntiva y mucosa de las vías respiratorias. Los experimentos con animales han demostrado que, en concentraciones muy altas, el éster tiene efectos narcóticos y letales; a concentraciones de 20,000 a 43,000 ppm, puede haber edema pulmonar con hemorragias, síntomas de depresión del sistema nervioso central, anemia secundaria y daño hepático. Concentraciones más bajas en humanos han causado irritación de la nariz y la faringe; también se han conocido casos de irritación de la conjuntiva con opacidad temporal de la córnea. En casos raros, la exposición puede causar sensibilización de la membrana mucosa y erupciones en la piel.

El efecto irritante del acetato de etilo es menos fuerte que el del acetato de propilo o el acetato de butilo. Estos dos isómeros de acetato de propilo son inflamables y sus vapores forman mezclas explosivas con el aire a temperaturas normales. Concentraciones de 200 ppm pueden causar irritación de los ojos, y concentraciones mayores dan lugar a irritación de la nariz y la laringe. Entre los trabajadores ocupacionalmente expuestos a estos ésteres, ha habido casos de irritación conjuntival y reportes de sensación de constricción en el pecho y tos; sin embargo, no se han encontrado casos de efectos permanentes o sistémicos en trabajadores expuestos. El contacto repetido del líquido con la piel puede provocar desengrasado y agrietamiento.

Acetato de amilo. Todos los isómeros y grados de acetato de amilo son inflamables y generan mezclas inflamables de vapor en el aire. Las altas concentraciones (10,000 ppm durante 5 h) pueden ser letales para los cobayos. Los principales síntomas en casos de exposición ocupacional son dolores de cabeza e irritación de las membranas mucosas de la nariz y de la conjuntiva. Otros síntomas mencionados incluyen vértigo, palpitaciones, trastornos gastrointestinales, anemia, lesiones cutáneas, dermatitis y efectos adversos en el hígado. El acetato de amilo también es un agente desengrasante y la exposición prolongada puede producir dermatitis. Acetato de butilo es significativamente más irritante que el acetato de etilo. Además, puede ejercer síntomas conductuales similares al acetato de amilo.

Acetato de hexilo y acetato de bencilo se utilizan industrialmente y son inflamables, pero su presión de vapor es baja y, a menos que se calienten, es poco probable que produzcan concentraciones de vapor inflamables. Los experimentos con animales indican que las propiedades tóxicas de estos acetatos son mayores que las del acetato de amilo; sin embargo, en la práctica, debido a su baja volatilidad, su efecto sobre los trabajadores se limita a la irritación local. Hay pocos datos sobre los cuales evaluar los peligros.

Acetato de ciclohexilo puede ejercer efectos narcóticos extremos en animales y parece ser un irritante más fuerte experimentalmente que el acetato de amilo; sin embargo, no hay datos suficientes sobre la exposición humana para evaluar. La sustancia química no tiende a acumularse en el cuerpo y muchos efectos parecen ser reversibles.

Acetato de vinilo se transforma metabólicamente en acetaldehído, lo que plantea una cuestión de carcinogenicidad. Con base en esto y en los resultados positivos de los ensayos con animales, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) ha clasificado al acetato de vinilo como carcinógeno del Grupo 2B, posiblemente carcinógeno para los humanos. Además, la sustancia química puede irritar las vías respiratorias superiores y los ojos. Es desengrasante para la piel.

Tablas de acetatos

Tabla 1- Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Los compuestos epoxi son aquellos que consisten en anillos de oxirano (ya sea uno o más). Un anillo de oxirano es esencialmente un átomo de oxígeno unido a dos átomos de carbono. Estos reaccionarán con grupos amino, hidroxilo y carboxilo, así como con ácidos inorgánicos para producir compuestos relativamente estables.

Usos

Los compuestos epoxi han encontrado un amplio uso industrial como productos químicos intermedios en la fabricación de disolventes, plastificantes, cementos, adhesivos y resinas sintéticas. Se utilizan comúnmente en diversas industrias como revestimientos protectores para metales y madera. Los compuestos alfa-epoxi, con el grupo epoxi (COC) en la posición 1,2, son los más reactivos de los compuestos epoxi y se utilizan principalmente en aplicaciones industriales. Las resinas epoxi, cuando se convierten mediante agentes de curado, producen materiales termoendurecibles altamente versátiles que se utilizan en una variedad de aplicaciones que incluyen revestimientos de superficies, electrónica (compuestos de encapsulado), laminación y unión de una amplia variedad de materiales.

Óxidos de butileno (1,2-epoxibutano y 2,3-epoxibutano) se utilizan para la producción de butilenglicoles y sus derivados, así como para la fabricación de agentes tensoactivos. Epiclorhidrina es un producto químico intermedio, insecticida, fumigante y disolvente de pinturas, barnices, esmaltes y lacas para uñas. También se utiliza como material de recubrimiento de polímero en el sistema de suministro de agua y como materia prima para resinas de alta resistencia en húmedo para la industria del papel. glicidol (o 2,3-epoxipropanol) es un estabilizador para aceites naturales y polímeros de vinilo, un agente de nivelación de tintes y un emulsionante.

1,2,3,4-Diepoxibutano. Los estudios de inhalación a corto plazo (4 horas) con ratas han causado lagrimeo de los ojos, opacidad de la córnea, dificultad para respirar y congestión pulmonar. Experimentos en otras especies animales han demostrado que diepoxibutano, como muchos de los otros compuestos epoxi, puede causar irritación en los ojos, quemaduras y ampollas en la piel e irritación del sistema pulmonar. En humanos, la exposición "menor" accidental causó hinchazón de los párpados, irritación de las vías respiratorias superiores e irritación ocular dolorosa 6 horas después de la exposición.

Aplicación cutánea de D,L- y la meso- formas de 1,2,3,4-diepoxibutano han producido tumores cutáneos, incluidos carcinomas cutáneos de células escamosas, en ratones. Los isómeros D y L han producido sarcomas locales en ratones y ratas por inyección subcutánea e intraperitoneal respectivamente.

Varios compuestos epoxídicos se emplean en las industrias alimentaria y del cuidado de la salud. Óxido de etileno se utiliza para esterilizar instrumentos quirúrgicos y equipos hospitalarios, telas, productos de papel, sábanas e instrumentos de aseo. También es fumigante para alimentos y textiles, propulsor de cohetes y acelerador del crecimiento de las hojas de tabaco. El óxido de etileno se utiliza como intermediario en la producción de etilenglicol, película y fibra de poliéster de tereftalato de polietileno y otros compuestos orgánicos. Guaiacol es un agente anestésico local, antioxidante, expectorante estimulante y un intermediario químico para otros expectorantes. Se utiliza como agente aromatizante para bebidas no alcohólicas y alimentos. Óxido de propilenoo 1,2-epoxipropano, se ha utilizado como fumigante para la esterilización de productos alimenticios envasados ​​y otros materiales. Es un intermediario altamente reactivo en la producción de polioles de poliéter que, a su vez, se utilizan para fabricar espumas de poliuretano. El producto químico también se utiliza en la producción de propilenglicol y sus derivados.

Vinilciclohexeno dióxido se utiliza como diluyente reactivo para otros diepóxidos y para resinas derivadas de epiclorhidrina y bisfenol A. Se ha investigado su uso como monómero para la preparación de poliglicoles que contienen grupos epóxido libres o para la polimerización a una resina tridimensional.

Furfural se utiliza en pruebas de detección de orina, refinación de aceites de petróleo con disolventes y fabricación de barnices. Es un agente saborizante sintético, un solvente para el algodón nitrado, un componente de los cementos de caucho y un agente humectante en la fabricación de ruedas abrasivas y pastillas de freno. Alcohol furfuril es también un agente saborizante, así como un propelente líquido y solvente para tintes y resinas. Se utiliza en selladores y cementos resistentes a la corrosión y núcleos de fundición. Tetrahidrofurano se utiliza en histología, síntesis química y en la fabricación de artículos para el envasado, transporte y almacenamiento de alimentos. Es un solvente para aceites grasos y caucho no vulcanizado. diepoxibutano se ha utilizado para evitar el deterioro de los productos alimenticios, como agente de curado de polímeros y para entrecruzar fibras textiles.

Peligros

Hay numerosos compuestos epoxi en uso hoy en día. Los específicos de uso común se analizan individualmente a continuación. Hay, sin embargo, ciertos peligros característicos compartidos por el grupo. En general, la toxicidad de un sistema de resina es una interacción complicada entre las toxicidades individuales de los diversos ingredientes que lo componen. Los compuestos son conocidos sensibilizadores de la piel, y aquellos con mayor potencial de sensibilización son los de menor peso molecular relativo. El bajo peso molecular también se asocia generalmente con una mayor volatilidad. Se han notificado dermatitis epoxi alérgica inmediata y retardada y dermatitis epoxi irritante. La dermatitis generalmente se desarrolla primero en las manos entre los dedos y puede variar en severidad desde el eritema hasta la erupción ampollosa marcada. Otros órganos diana afectados adversamente por la exposición al compuesto epoxi incluyen el sistema nervioso central (SNC), los pulmones, los riñones, los órganos reproductivos, la sangre y los ojos. También hay evidencia de que ciertos compuestos epoxi tienen potencial mutagénico. En un estudio, 39 de los 51 compuestos epoxi probados indujeron una respuesta positiva en el Ames/Salmonella, ensayo. Se ha demostrado que otros epóxidos inducen intercambios de cromátidas hermanas en linfocitos humanos. Se están realizando estudios en animales que analizan las exposiciones a epóxidos y los cánceres asociados.

Cabe señalar que algunos de los agentes de curado, endurecedores y otros agentes de procesamiento utilizados en la producción de los compuestos finales también tienen toxicidades asociadas. Uno en particular, la 4,4-metilendianilina (MDA), está asociado con hepatotoxicidad y daño a la retina del ojo, y se sabe que es un carcinógeno animal. Otro es el anhídrido trimelítico (TMA). Ambos se analizan en otra parte de este capítulo.

Un compuesto epoxi, epiclorhidrina, se ha informado que causa un aumento significativo de cáncer pulmonar en trabajadores expuestos. Este químico está clasificado como un químico del Grupo 2A, probablemente cancerígeno para los humanos, por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). Se informó que un estudio epidemiológico a largo plazo de trabajadores expuestos a epiclorhidrina en dos instalaciones de Shell Chemical Company en EE. UU. demostró un aumento estadísticamente significativo (p < 05) en las muertes por cáncer respiratorio. Al igual que los otros compuestos epoxi, la epiclorhidrina irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias de las personas expuestas. La evidencia humana y animal ha demostrado que la epiclorhidrina puede inducir daños severos en la piel y envenenamiento sistémico luego de un contacto dérmico prolongado. Se ha informado que las exposiciones a epiclorhidrina a 40 ppm durante 1 hora causan irritación de los ojos y la garganta durante 48 horas, y a 20 ppm causan ardor temporal en los ojos y las fosas nasales. Se ha informado esterilidad inducida por epiclorhidrina en animales, al igual que daño hepático y renal.

La inyección subcutánea de epiclorhidrina ha producido tumores en ratones en el lugar de la inyección, pero no ha producido tumores en ratones mediante el ensayo de pintura de la piel. Los estudios de inhalación con ratas han mostrado un aumento estadísticamente significativo en el cáncer nasal. La epiclorhidrina ha inducido mutaciones (sustitución de pares de bases) en especies microbianas. Se han informado aumentos en las aberraciones cromosómicas encontradas en los glóbulos blancos de trabajadores expuestos a epiclorhidrina. A partir de 1996 la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) estableció un TLV de 0.5 ppm, y se considera un carcinógeno A3 (carcinógeno animal).

1,2-Epoxibutano e isómeros (óxidos de butileno). Estos compuestos son menos volátiles y menos tóxicos que el óxido de propileno. Los principales efectos adversos documentados en humanos han sido la irritación de los ojos, las fosas nasales y la piel. En animales, sin embargo, se observaron problemas respiratorios, hemorragia pulmonar, nefrosis y lesiones en la cavidad nasal en exposiciones agudas a concentraciones muy altas de 1,2-epoxibutano. No se han demostrado efectos teratogénicos consistentes en animales. IARC ha determinado que existe evidencia limitada de la carcinogenicidad del 1,2-epoxibutano en animales de experimentación.

Cuándo 1,2-epoxipropano (óxido de propileno) se compara con el óxido de etileno, otro compuesto epoxi comúnmente utilizado en la esterilización de suministros quirúrgicos/hospitalarios, se considera que el óxido de propileno es mucho menos tóxico para los humanos. La exposición a esta sustancia química se ha asociado con efectos irritantes en los ojos y la piel, irritación de las vías respiratorias y depresión del SNC, ataxia, estupor y coma (estos últimos efectos hasta ahora se han demostrado significativamente solo en animales). Además, se ha demostrado que el 1,2-epoxipropano actúa como un agente alquilante directo en varios tejidos y, por lo tanto, aumenta la posibilidad de potencial carcinogénico. Varios estudios en animales también han implicado fuertemente la carcinogenicidad del compuesto. Los principales efectos adversos que hasta ahora se han demostrado definitivamente en seres humanos implican quemaduras o ampollas en la piel cuando se produce un contacto prolongado con productos químicos no volatilizados. Se ha demostrado que esto ocurre incluso con bajas concentraciones de óxido de propileno. También se han informado quemaduras en la córnea atribuidas a la sustancia química.

Dióxido de vinilciclohexeno. La irritación que produce el compuesto puro tras su aplicación sobre la piel de conejo se asemeja al edema y enrojecimiento de las quemaduras de primer grado. La aplicación cutánea de dióxido de vinilciclohexeno en ratones produce un efecto cancerígeno (carcinomas de células escamosas o sarcomas); la administración intraperitoneal en ratas provocó efectos análogos (sarcomas de la cavidad peritoneal). La sustancia ha demostrado ser mutagénica en Salmonella typhimurium TA 100; también produjo un aumento significativo de mutaciones en células de hámster chino. Debe tratarse como una sustancia con potencial cancerígeno y deben implementarse los controles de ingeniería e higiene apropiados.

En la experiencia industrial, se ha demostrado que el dióxido de vinilciclohexeno tiene propiedades irritantes para la piel y que causa dermatitis: se observó una severa formación de vesículas en ambos pies en un trabajador que se había puesto zapatos contaminados por el compuesto. Las lesiones oculares también son un peligro definitivo. No se dispone de estudios sobre los efectos crónicos.

2,3-epoxipropanol. Según estudios experimentales con ratones y ratas, se descubrió que el glicidol causa irritación en los ojos y los pulmones. Se encontró que la CL50 para una exposición de ratones de 4 h era de 450 ppm, y para una exposición de ratas de 8 h era de 580 ppm. Sin embargo, a concentraciones de 400 ppm de glicidol, las ratas expuestas durante 7 horas al día durante 50 días no mostraron evidencia de toxicidad sistémica. Después de las primeras exposiciones, se notó una ligera irritación en los ojos y dificultad respiratoria.

Óxido de etileno (ETO) es un químico altamente peligroso y tóxico. Reacciona exotérmicamente y es potencialmente explosivo cuando se calienta o se pone en contacto con hidróxidos de metales alcalinos o superficies catalíticas altamente activas. Por lo tanto, cuando se usa en áreas industriales, es mejor si está estrictamente controlado y confinado a procesos cerrados o automatizados. La forma líquida de óxido de etileno es relativamente estable. La forma de vapor, en concentraciones tan bajas como el 3%, es muy inflamable y potencialmente explosiva en presencia de calor o llamas.

Existe una gran cantidad de información sobre los posibles efectos de este compuesto en la salud humana. El óxido de etileno es un irritante respiratorio, cutáneo y ocular. En altas concentraciones también se asocia con depresión del sistema nervioso central. Algunas personas expuestas a altas concentraciones de la sustancia química han descrito un sabor extraño en la boca después de la exposición. Los efectos retardados de exposiciones agudas altas incluyen dolor de cabeza, náuseas, vómitos, dificultad para respirar, cianosis y edema pulmonar. Los síntomas adicionales que se han informado después de exposiciones agudas incluyen somnolencia, fatiga, debilidad y falta de coordinación. La solución de óxido de etileno puede causar una quemadura característica en la piel expuesta entre 1 y 5 horas después de la exposición. Esta quemadura a menudo progresa de vesículas a ampollas coalescentes y descamación. Las heridas de la piel a menudo se resuelven espontáneamente, con un aumento de la pigmentación en el sitio de la quemadura.

Las exposiciones crónicas o prolongadas de bajas a moderadas al óxido de etileno están asociadas con actividad mutagénica. Se sabe que actúa como agente alquilante en sistemas biológicos, uniéndose al material genético y otros sitios donantes de electrones, como la hemoglobina, y causando mutaciones y otros daños funcionales. ETO se asocia con daño cromosómico. La capacidad del ADN dañado para repararse a sí mismo se vio afectada negativamente por una exposición baja pero prolongada a ETO en un estudio de sujetos humanos expuestos. Algunos estudios han relacionado la exposición a ETO con un aumento en el recuento absoluto de linfocitos en los trabajadores expuestos; sin embargo, estudios recientes no apoyan esta asociación.

El potencial cancerígeno del óxido de etileno se ha demostrado en varios modelos animales. La IARC ha clasificado el óxido de etileno como carcinógeno humano conocido del Grupo 1. La leucemia, el mesotelioma peritoneal y ciertos tumores cerebrales se han asociado con la inhalación prolongada de ETO en ratas y monos. Los estudios de exposición en ratones han relacionado las exposiciones por inhalación con cánceres de pulmón y linfomas. Tanto el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (NIOSH) como la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (OSHA) han concluido que el óxido de etileno es un carcinógeno humano. El primero realizó un estudio a gran escala de más de 18,000 trabajadores expuestos a ETO durante un período de 16 años y determinó que las personas expuestas tenían tasas de cáncer de sangre y de linfa superiores a las esperadas. Estudios posteriores han encontrado que no se ha asociado un aumento en las tasas de estos cánceres con los trabajadores expuestos. Uno de los principales problemas de estos estudios, y una posible razón de su naturaleza contradictoria, ha sido la incapacidad de cuantificar con precisión los niveles de exposición. Por ejemplo, gran parte de la investigación disponible sobre los efectos cancerígenos humanos de ETO se ha realizado utilizando esterilizadores hospitalarios expuestos. Las personas que trabajaron en estos trabajos antes de la década de 1970 probablemente experimentaron una mayor exposición al gas ETO debido a la tecnología y la falta de medidas de control locales vigentes en ese momento. (Las salvaguardas en el uso de ETO en entornos de atención médica se analizan en el Instalaciones y servicios de salud capítulo de este volumen).

El óxido de etileno también se ha asociado con efectos reproductivos adversos tanto en animales como en humanos. Las mutaciones letales dominantes en las células reproductivas han resultado en tasas más altas de muerte embrionaria en la descendencia de ratones y ratas machos y hembras expuestos a ETO. Algunos estudios han relacionado la exposición al óxido de etileno con mayores tasas de aborto espontáneo en humanos.

Se han informado efectos neurológicos y neuropsiquiátricos adversos resultantes de la exposición al óxido de etileno en animales y humanos. Ratas, conejos y monos expuestos a 357 ppm de ETO durante un período de 48 a 85 días desarrollaron deterioro de la función motora y sensorial, y atrofia muscular y debilidad de las extremidades traseras. Un estudio encontró que los trabajadores humanos expuestos a ETO demostraron deterioro del sentido vibratorio y reflejos tendinosos profundos hipoactivos. La evidencia de deterioro del funcionamiento neuropsiquiátrico en humanos expuestos a niveles bajos pero prolongados de óxido de etileno es incierta. Algunos estudios y un creciente cuerpo de evidencia anecdótica sugieren que la ETO está relacionada con la disfunción del SNC y el deterioro cognitivo, por ejemplo, pensamiento nublado, problemas de memoria y tiempos de reacción más lentos en ciertos tipos de pruebas.

Un estudio de personas expuestas al óxido de etileno en un entorno hospitalario sugirió una asociación entre esa exposición y el desarrollo de cataratas oculares.

Un peligro adicional asociado con la exposición al óxido de etileno es la posibilidad de formación de clorhidrina de etileno (2-cloroetanol), que puede formarse en presencia de humedad e iones de cloruro. La clorhidrina de etileno es un veneno sistémico grave y la exposición al vapor ha causado muertes humanas.

Tetrahidrofurano (THF) forma peróxidos explosivos cuando se expone al aire. También pueden ocurrir explosiones cuando el compuesto entra en contacto con aleaciones de litio y aluminio. Su vapor y peróxidos pueden causar irritación de las membranas mucosas y la piel, y es un fuerte narcótico.

Si bien hay datos limitados disponibles sobre las experiencias industriales con THF, es interesante notar que los investigadores que participaron en experimentos con animales con este compuesto se quejaron de fuertes dolores de cabeza occipitales y embotamiento después de cada experimento. Los animales sometidos a dosis letales de tetrahidrofurano cayeron rápidamente en narcosis, que se acompañó de hipotonía muscular y desaparición de los reflejos corneales, seguida de coma y muerte. Las dosis únicas tóxicas causaron vértigo, irritación de las membranas mucosas con abundante flujo de saliva y mucosidad, vómitos, marcada caída de la presión arterial y relajación muscular, seguido de un sueño prolongado. Generalmente, los animales se recuperaron de estas dosis y no mostraron evidencia de cambios biológicos. Después de exposiciones repetidas, los efectos incluyeron irritación de las membranas mucosas, que puede ser seguida por alteración renal y hepática. Las bebidas alcohólicas potencian el efecto tóxico.

Medidas de Seguridad y Salud

Los propósitos principales de las medidas de control para los compuestos epoxi deben ser reducir el potencial de inhalación y contacto con la piel. Siempre que sea factible, el control en la fuente de contaminación debe implementarse con el encierro de la operación y/o la aplicación de ventilación por extracción local. Donde tales controles de ingeniería no sean suficientes para reducir las concentraciones en el aire a niveles aceptables, pueden ser necesarios respiradores para prevenir la irritación pulmonar y la sensibilización en los trabajadores expuestos. Los respiradores preferidos incluyen máscaras antigás con botes de vapor orgánico y filtros de partículas de alta eficiencia o respiradores con suministro de aire. Todas las superficies del cuerpo deben protegerse contra el contacto con compuestos epoxi mediante el uso de guantes, delantales, protectores faciales, gafas protectoras y otros equipos y prendas de protección, según sea necesario. La ropa contaminada debe quitarse lo antes posible y las áreas afectadas de la piel deben lavarse con agua y jabón.

Las duchas de seguridad, las fuentes lavaojos y los extintores de incendios deben ubicarse en áreas donde se utilicen cantidades apreciables de compuestos epoxi. Las instalaciones para el lavado de manos, agua y jabón deben estar disponibles para los empleados involucrados.

Los peligros potenciales de incendio asociados con los compuestos epoxi sugieren que no se permitan llamas u otras fuentes de ignición, como fumar, en las áreas donde se almacenan o manipulan los compuestos.

Los trabajadores afectados deberían, según sea necesario, ser retirados de las situaciones de emergencia y, si los ojos o la piel se han contaminado, deberían lavarse con agua. La ropa contaminada debe quitarse rápidamente. Si la exposición es grave, se recomienda hospitalización y observación durante 72 h por aparición tardía de edema pulmonar grave.

Cuando los compuestos epoxi, como el óxido de etileno, son extremadamente volátiles, se deben tomar medidas de seguridad estrictas para evitar incendios y explosiones. Estas salvaguardas deben incluir el control de las fuentes de ignición, incluida la electricidad estática; la disponibilidad de extintores de espuma, dióxido de carbono o químicos secos (si se usa agua en incendios grandes, la manguera debe estar equipada con una boquilla nebulizadora); el uso de vapor o agua caliente para calentar el óxido de etileno o sus mezclas; y almacenamiento lejos del calor y oxidantes fuertes, ácidos fuertes, álcalis, cloruros anhidros o hierro, aluminio o estaño, óxido de hierro y óxido de aluminio.

Se debe disponer de procedimientos de emergencia y equipos de protección adecuados para hacer frente a derrames o fugas de óxido de etileno. En caso de derrame, el primer paso es evacuar a todo el personal, excepto a los involucrados en las operaciones de limpieza. Todas las fuentes de ignición en el área deben eliminarse o apagarse y el área debe estar bien ventilada. Pequeñas cantidades de líquido derramado pueden absorberse en tela o papel y permitir que se evaporen en un lugar seguro, como una campana extractora de humos químicos. No se debe permitir que el óxido de etileno entre en un espacio confinado como una alcantarilla. Los trabajadores no deben ingresar a espacios confinados donde se haya almacenado óxido de etileno sin seguir los procedimientos operativos adecuados diseñados para garantizar que no haya concentraciones tóxicas o explosivas. Siempre que sea posible, el óxido de etileno debe almacenarse y usarse en sistemas cerrados o con ventilación de extracción local adecuada.

Todas las sustancias con propiedades cancerígenas, como el óxido de etileno y el dióxido de vinilciclohexeno, deben manipularse con extremo cuidado para evitar el contacto con la piel de los trabajadores o ser inhaladas durante la producción y el uso. También se promueve la prevención del contacto mediante el diseño de los locales de trabajo y la planta de proceso para evitar cualquier fuga del producto (aplicación de una ligera presión negativa, proceso sellado herméticamente, etc.). Las precauciones se analizan con más detalle en otra parte de este Enciclopedia.

Tablas de compuestos epoxi

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3- Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Esta clase de compuestos se caracteriza por la presencia de un grupo C=N (ciano) e incluye los cianuros y nitrilos (R–C=N), así como sustancias químicas relacionadas, como cianógenos, isocianatos y cianamidas. Principalmente deben su toxicidad al ion cianuro, que es capaz de inhibir muchas enzimas, especialmente la citocromo oxidasa, cuando se libera en el cuerpo. La muerte, que puede ser más o menos rápida según la velocidad a la que se libera el ion cianuro, se produce por asfixia química a nivel celular.

cianuros inorgánicos

Los cianuros inorgánicos se hidrolizan fácilmente con agua y se descomponen con dióxido de carbono y ácidos minerales para formar cianuro de hidrógeno, que también pueden producir ciertas bacterias naturales. El cianuro de hidrógeno se desarrolla en la fabricación de coque y acero, y puede generarse en incendios donde se incinera espuma de poliuretano (p. ej., muebles, tabiques, etc.). Puede generarse accidentalmente por la acción de los ácidos sobre los desechos que contienen cianuro (por ejemplo, el lactonitrilo produce ácido cianhídrico cuando entra en contacto con un álcali) e intencionalmente en las cámaras de gas para la pena capital, donde se arrojan gránulos de cianuro en recipientes con ácido. para crear una atmósfera letal.

Nitriles

Los nitrilos (también llamados cianuros orgánicos) son compuestos orgánicos que contienen un grupo ciano
(–C=N) como grupo funcional característico y tienen la fórmula genérica RCN. Pueden considerarse derivados de hidrocarburos en los que tres átomos de hidrógeno unidos a un carbono primario se reemplazan por un grupo nitrilo, o como derivados de ácidos carboxílicos (R—COOH) en los que los radicales oxo e hidroxilo se reemplazan por un grupo nitrilo (R— C=N). Tras la hidrólisis, dan un ácido que contiene el mismo número de átomos de carbono y que, por lo tanto, se suele denominar por analogía con el ácido y no como un derivado del cianuro de hidrógeno. Son muy peligrosos cuando se calientan hasta la descomposición debido a la liberación de cianuro de hidrógeno.

Nitrilos alifáticos saturados hasta C₁₄ son líquidos que tienen un olor bastante agradable como los éteres. Nitrilos de C₁₄ y superiores son sólidos inodoros y generalmente incoloros. La mayoría de los nitrilos hervirán sin descomposición a temperaturas inferiores a las de los ácidos correspondientes. Son compuestos extremadamente reactivos y se utilizan ampliamente como productos intermedios en la síntesis orgánica. Son materiales de partida ampliamente utilizados en la síntesis de diversos ácidos grasos, productos farmacéuticos, vitaminas, resinas sintéticas, plásticos y colorantes.

Usos

Los compuestos inorgánicos de ciano tienen variados usos en las industrias del metal, química, plásticos y caucho. Se utilizan como productos químicos intermedios, pesticidas, limpiadores de metales y como agentes para extraer oro y plata de los minerales.

acrionitrilo (cianuro de vinilo, cianoetileno, nitrilo de propeno), un líquido incoloro inflamable y explosivo, se encuentra en revestimientos de superficies y adhesivos y se utiliza como producto químico intermedio en la síntesis de antioxidantes, productos farmacéuticos, pesticidas, tintes y agentes de superficie activa.

Cianamida de calcio (nitrolim, carbimida de calcio, cianamida) es un polvo brillante de color gris negruzco que se utiliza en la agricultura como fertilizante, herbicida, pesticida y defoliante para las plantas de algodón. También se utiliza en el endurecimiento del acero y como desulfurante en la industria siderúrgica. En la industria, la cianamida cálcica se utiliza para la fabricación de cianuro cálcico y diciandiamida, materia prima de la melamina.

Cianogeno, bromuro de cianógeno y cloruro de cianógeno se utilizan en síntesis orgánicas. El cianógeno también es un fumigante y un gas combustible para soldar y cortar metales resistentes al calor. Es un propulsor de cohetes o misiles en mezclas con ozono o flúor; y también puede estar presente en las emisiones de los altos hornos. El bromuro de cianógeno se utiliza en el tratamiento de textiles, como fumigante y pesticida, y en los procesos de extracción de oro. El cloruro de cianógeno sirve como agente de advertencia en los gases fumigantes.

Cianuro de hidrógeno encuentra uso en la fabricación de fibras sintéticas y plásticos, en pulidores de metales, soluciones de galvanoplastia, procesos metalúrgicos y fotográficos, y en la producción de sales de cianuro. Cianuro de sodio y cianuro de potasio se utilizan en la galvanoplastia, el endurecimiento del acero, la extracción de oro y plata de los minerales y en la fabricación de tintes y pigmentos. Además, el cianuro de sodio funciona como un depresor en la separación de minerales por flotación de espuma.

Ferricianuro de potasio (prusiato rojo de potasa) se utiliza en fotografía y en planos, templado de metales, galvanoplastia y pigmentos. Ferrocianuro de potasio (prusiato amarillo de potasa) se utiliza en el templado del acero y en el proceso de grabado. Se emplea en la fabricación de pigmentos y como reactivo químico.

Cianuro de calcio, malononitrilo, acetona cianohidrina (2-hidroxi-2-metilproprionitrilo), cianamida y acrilonitrilo son otros compuestos útiles en las industrias del metal, plásticos, caucho y química. El cianuro de calcio y el malononitrilo son agentes de lixiviación del oro. Además, el cianuro de calcio se utiliza como fumigante, pesticida, estabilizador del cemento y en la fabricación de acero inoxidable. La cianhidrina de acetona es un agente complejante para el refinado y la separación de metales, y la cianamida se utiliza en la limpieza de metales, el refinado de minerales y la producción de caucho sintético. Tiocianato de amonio se utiliza en las industrias de fósforos y fotografía y para el teñido doble de telas y para mejorar la resistencia de las sedas cargadas con sales de estaño. Es un estabilizador para pegamentos, un trazador en campos petroleros y un ingrediente en pesticidas y propulsores líquidos de cohetes. Cianato de potasio sirve como intermediario químico y como herbicida.

Algunos de los nitrilos orgánicos más importantes en uso industrial incluyen acrionitrilo (vinil cianamida, cianetileno, propeno nitrilo), acetonitrilo (metil cianamida, etanonitrilo, cianometano), etilen cianohidrina, propionitrilo (cianuro de etilo), lactonitrilo, gliconitrilo (formaldehído cianohidrina, hidroxiacetonitrilo , hidroximetilcianuro, metileno cianohidrina), 2-metil-lactonitrilo y adiponitrilo.

Peligros

Los compuestos de cianuro son tóxicos en la medida en que liberan el ion cianuro. La exposición aguda puede causar la muerte por asfixia, como resultado de la exposición a concentraciones letales de cianuro de hidrógeno (HCN), ya sea por inhalación, ingestión o absorción percutánea; en el último caso, sin embargo, la dosis requerida es mayor. La exposición crónica a cianuros a niveles demasiado bajos para producir síntomas tan graves puede causar una variedad de problemas. La dermatitis, a menudo acompañada de picor, erupción eritematosa y pápulas, ha sido un problema para los trabajadores de la industria de la galvanoplastia. La irritación severa de la nariz puede provocar obstrucción, sangrado, esfacelos y, en algunos casos, perforación del tabique. Entre los fumigadores, se ha reconocido que la intoxicación leve por cianuro es la causa de los síntomas de falta de oxígeno, dolor de cabeza, frecuencia cardíaca acelerada y náuseas, todos los cuales se revirtieron por completo cuando cesó la exposición.

Puede ocurrir envenenamiento por cianuro sistémico crónico, pero rara vez se reconoce debido a la aparición gradual de la discapacidad y los síntomas que son consistentes con otros diagnósticos. Se ha sugerido que el exceso de tiocianato en los fluidos extracelulares podría explicar la enfermedad crónica debida al cianuro, ya que los síntomas informados son similares a los que se encuentran cuando el tiocianato se usa como medicamento. Se han informado síntomas de enfermedad crónica en electrochapadores y pulidores de plata después de varios años de exposición. Los más destacados fueron debilidad motora de brazos y piernas, dolores de cabeza y enfermedades tiroideas; estos hallazgos también se han informado como complicaciones de la terapia con tiocianato.

Toxicidad

Cianuros

El ion cianuro de los compuestos solubles de cianuro se absorbe rápidamente por todas las vías de entrada: inhalación, ingestión y percutánea. Sus propiedades tóxicas resultan de su capacidad para formar complejos con iones de metales pesados ​​que inhiben las enzimas necesarias para la respiración celular, principalmente la citocromo oxidasa. Esto impide la captación de oxígeno por los tejidos, provocando la muerte por asfixia. La sangre retiene su oxígeno, produciendo el color rojo cereza característico de las víctimas del envenenamiento agudo con cianuro. Los iones de cianuro se combinan con aproximadamente el 2% de la metahemoglobina normalmente presente, un hecho que ha ayudado a desarrollar el tratamiento del envenenamiento por cianuro.

Si la dosis inicial no es fatal, parte de la dosis de cianuro se exhala sin cambios, mientras que la rodanasa, una enzima ampliamente distribuida en el cuerpo, convierte el resto en tiocianato, mucho menos dañino, que permanece en los fluidos corporales extracelulares hasta que se excreta en el cuerpo. orina. Los niveles urinarios de tiocianato se han utilizado para medir el alcance de la intoxicación, pero no son específicos y están elevados en fumadores. Puede haber un efecto sobre la función tiroidea debido a la afinidad del ion tiocianato por el yodo.

Existen variaciones en los efectos biológicos de los compuestos de este grupo. A bajas concentraciones, el cianuro de hidrógeno (ácido cianhídrico, ácido prúsico) y los compuestos de cianuro halogenado (es decir, cloruro y bromuro de cianógeno) en forma de vapor producen irritación de los ojos y las vías respiratorias (los efectos respiratorios, incluido el edema pulmonar, pueden retrasarse). ). Los efectos sistémicos incluyen debilidad, dolores de cabeza, confusión, náuseas y vómitos. en leve casos, la presión arterial permanece normal a pesar del aumento en la frecuencia del pulso. La frecuencia respiratoria varía con la intensidad de la exposición: rápida con una exposición leve o lenta y jadeante con una exposición severa.

Nitriles

La toxicidad de los nitrilos varía mucho con su estructura molecular, desde compuestos comparativamente no tóxicos (p. ej., los nitrilos de ácidos grasos saturados) hasta materiales altamente tóxicos, como los α-aminonitrilos y las α-cianohidrinas, que se consideran tan tóxicos como propio ácido cianhídrico. Los nitrilos halogenados son altamente tóxicos e irritantes, y provocan un considerable lagrimeo. Los nitrilos como el acrilonitrilo, propionitrilo y fumaronitrilo son tóxicos y pueden causar dermatitis severa y dolorosa en la piel expuesta.

La exposición a nitrilos tóxicos puede causar rápidamente la muerte por asfixia similar a la que resulta de la exposición al cianuro de hidrógeno. Se dijo que las personas que sobrevivieron a la exposición a altas concentraciones de nitrilos no tenían evidencia de efectos fisiológicos residuales después de la recuperación del episodio agudo; esto ha llevado a la opinión de que la persona sucumbe a la exposición al nitrilo o se recupera por completo.

La vigilancia médica debe incluir exámenes previos al empleo y periódicos centrados en los trastornos de la piel y los sistemas cardiovascular, pulmonar y nervioso central. Un historial de desmayos o trastornos convulsivos podría presentar un riesgo adicional para los trabajadores del nitrilo.

Todos los nitrilos deben manipularse en condiciones cuidadosamente controladas y solo por personal que tenga una comprensión y un conocimiento profundos de las técnicas de manipulación segura. No se debe utilizar cuero para prendas, guantes y calzado de protección, ya que puede ser penetrado por el acrionitrilo y otros compuestos similares; el equipo de protección de goma debe lavarse e inspeccionarse con frecuencia para detectar hinchazón y ablandamiento. Se deben proteger los ojos, se deben usar respiradores adecuados y todas las salpicaduras se deben lavar de inmediato y por completo.

Acrilonitrilo. El acrilonitrilo es un asfixiante químico como el cianuro de hidrógeno. También es irritante, afectando la piel y las mucosas; puede causar daño severo a la córnea en el ojo si no se lava rápidamente con abundante irrigación. La IARC ha clasificado el acrilonitrilo como un carcinógeno del Grupo 2A: el agente es probablemente carcinógeno para los humanos. La clasificación se basa en evidencia limitada de carcinogenicidad en humanos y evidencia suficiente de carcinogenicidad en animales.

El acrilonitrilo se puede absorber por inhalación oa través de la piel. En exposiciones graduales, las víctimas pueden tener niveles significativos de cianuro en la sangre antes de que aparezcan los síntomas. Se derivan de la anoxia tisular e incluyen, aproximadamente en orden de aparición, debilidad en las extremidades, disnea, sensación de ardor en la garganta, mareos y alteración del juicio, cianosis y náuseas. En las últimas etapas, el colapso, la respiración irregular o las convulsiones y el paro cardíaco pueden ocurrir sin previo aviso. Algunos pacientes parecen histéricos o incluso pueden ser violentos; cualquier desviación del comportamiento normal debe sugerir intoxicación por acrionitrilo.

El contacto repetido o prolongado de la piel con acrilonitrilo puede producir irritación después de horas sin efecto aparente. Dado que el acrilonitrilo se absorbe fácilmente en el cuero o la ropa, pueden aparecer ampollas a menos que los artículos contaminados se eliminen rápidamente y se lave la piel subyacente. La ropa de goma debe inspeccionarse y lavarse con frecuencia porque se ablandará y se hinchará.

Un peligro importante es el fuego y la explosión. El bajo punto de inflamación indica que se genera suficiente vapor a temperaturas normales para formar una mezcla inflamable con el aire. El acrilonitrilo tiene la capacidad de polimerizarse espontáneamente bajo la acción de la luz o el calor, lo que puede provocar una explosión incluso cuando se mantiene en recipientes cerrados. Por lo tanto, nunca debe almacenarse sin inhibiciones. El peligro de incendio y explosión se ve intensificado por la naturaleza letal de los humos y vapores que se desprenden, como el amoníaco y el cianuro de hidrógeno.

Cianamida de calcio. La cianamida de calcio se encuentra principalmente en forma de polvo. Cuando se inhala, causará rinitis, faringitis, laringitis y bronquitis. Se ha informado perforación del tabique nasal después de una exposición prolongada. En los ojos puede causar conjuntivitis, queratitis y ulceración corneal. Puede causar una dermatitis pruriginosa que, al cabo de un tiempo, puede presentar ulceraciones de curación lenta en las palmas de las manos y entre los dedos. Puede ocurrir sensibilización de la piel.

Su efecto sistémico más notable es una reacción vasomotora característica caracterizada por un eritema difuso en el cuerpo, cara y brazos que puede acompañarse de fatiga, náuseas, vómitos, diarrea, mareos y sensación de frío. En casos severos, puede producirse un colapso circulatorio. Esta reacción vasomotora puede ser desencadenada o exagerada por el consumo de alcohol.

Además de la ventilación de escape adecuada y el equipo de protección personal, una crema de barrera a prueba de agua puede brindar protección adicional para la cara y la piel expuesta. Es importante una buena higiene personal, incluidas duchas y cambios de ropa después de cada turno.

cianatos. Algunos de los cianatos más importantes en uso industrial incluyen cianato de sodio, cianato de potasio, cianato de amonio, cianato de plomo y cianato de plata. Los cianatos de elementos tales como bario, boro, cadmio, cobalto, cobre, silicio, azufre y talio pueden prepararse por reacciones entre soluciones de un cianato y la correspondiente sal del metal. Son peligrosos porque liberan cianuro de hidrógeno cuando se calientan hasta la descomposición o cuando entran en contacto con ácido o vapores ácidos. El personal que manipule estos materiales debe contar con protección respiratoria y cutánea.

El cianato de sodio se utiliza en la síntesis orgánica, el tratamiento térmico del acero y como producto intermedio en la fabricación de productos farmacéuticos. Se considera moderadamente tóxico y los trabajadores deben estar protegidos contra la inhalación de polvo y la contaminación de la piel.

Los compuestos de cianato varían en toxicidad; por lo tanto, deben manipularse en condiciones controladas, tomando las precauciones estándar para proteger al personal contra la exposición. Cuando se calientan hasta la descomposición o cuando se ponen en contacto con ácido o vapores ácidos, los cianatos emiten vapores altamente tóxicos. Se debe proporcionar una ventilación adecuada y se debe monitorear de cerca la calidad del aire en el lugar de trabajo. El personal no debe inhalar aire contaminado ni permitir el contacto de la piel con estos materiales. Una buena higiene personal es esencial para quienes trabajan en áreas donde se manipulan dichos compuestos.

Medidas de Seguridad y Salud

Es necesario prestar una atención escrupulosa a la ventilación adecuada. Se recomienda el encierro completo del proceso, con ventilación de escape suplementaria disponible. Se deben colocar señales de advertencia cerca de las entradas a las áreas en las que se puede liberar cianuro de hidrógeno al aire. Todos los contenedores de envío y almacenamiento de cianuro de hidrógeno o sales de cianuro deben llevar una etiqueta de advertencia que incluya instrucciones de primeros auxilios; deben estar en un área bien ventilada y manejarse con mucho cuidado.

Aquellos que trabajan con sales de cianuro deben comprender completamente el peligro. Deben estar capacitados para reconocer el olor característico del cianuro de hidrógeno y evacuar el área de trabajo inmediatamente si se detecta. Los trabajadores que ingresen a un área contaminada deben estar provistos de respiradores con suministro de aire o autónomos con botes específicos para cianuro, gafas protectoras si no usan máscaras que cubra toda la cara y ropa protectora impermeable.

Para quienes trabajan con acrilonitrilo, son necesarias las precauciones habituales para carcinógenos y para líquidos altamente inflamables. Se deben tomar medidas para eliminar el riesgo de ignición de fuentes tales como equipos eléctricos, electricidad estática y fricción. Debido a la naturaleza tóxica e inflamable del vapor, debe evitarse su escape al aire del lugar de trabajo encerrando el proceso y ventilando por extracción. Es necesario monitorear continuamente el aire del lugar de trabajo para garantizar que estos controles de ingeniería sigan siendo efectivos. La protección respiratoria personal, preferiblemente del tipo de presión positiva, y la ropa protectora impermeable son necesarios cuando existe la posibilidad de exposición, como en una operación normal pero no rutinaria, como el reemplazo de una bomba. El cuero no debe usarse como ropa de protección, ya que el acrilonitrilo lo penetra fácilmente; La ropa de goma y de otro tipo debe inspeccionarse y lavarse con frecuencia.

Los trabajadores de acrilonitrilo deben ser educados sobre los peligros de la sustancia química y capacitados en procedimientos de rescate, descontaminación y soporte vital y el uso de nitrato de amilo. Se requiere atención médica especializada en emergencias; Los requisitos principales son un sistema de alarma y personal de planta capacitado para apoyar las actividades de los profesionales de la salud. Los suministros de antídotos específicos deben estar disponibles en el sitio y en los centros hospitalarios adyacentes.

La vigilancia médica de los trabajadores potencialmente expuestos a los cianuros debe centrarse en los sistemas respiratorio, cardiovascular y nervioso central; función hepática, renal y tiroidea; condición de la piel; y antecedentes de desmayos o mareos. Los trabajadores con enfermedades crónicas de los riñones, las vías respiratorias, la piel o la tiroides corren un mayor riesgo de desarrollar efectos tóxicos del cianuro que los trabajadores sanos.

El control médico requiere entrenamiento en reanimación artificial y el uso de medicamentos recetados para el tratamiento de emergencia del envenenamiento agudo (p. ej., inhalaciones de nitrito de amilo). Tan pronto como sea posible, se debe quitar la ropa, los guantes y el calzado contaminados y lavar la piel para evitar que continúe la absorción. Los botiquines de primeros auxilios con medicamentos y jeringuillas deben estar convenientemente a mano y revisarse con frecuencia.

Desafortunadamente, algunos manuales ampliamente distribuidos sugieren que el azul de metileno es útil en el envenenamiento por cianuro porque, en ciertas concentraciones, forma metahemoglobina que, debido a su afinidad por el ion cianuro, podría reducir el efecto tóxico. No se recomienda el uso de azul de metileno ya que a otras concentraciones tiene el efecto inverso de convertir la metahemoglobina en hemoglobina, y los análisis para verificar que su concentración es la adecuada no son factibles en las condiciones creadas por la emergencia del cianuro.

Tratamiento

Las personas expuestas a niveles tóxicos de nitrilos deben ser trasladadas inmediatamente a un área segura y recibir nitrito de amilo por inhalación. Cualquier indicio de problemas respiratorios indicaría inhalación de oxígeno y, si es necesario, reanimación cardiopulmonar. Se debe quitar la ropa contaminada y lavar abundantemente las áreas de la piel. Se recomienda un enjuague prolongado de los ojos con soluciones neutras o agua si hay lagrimeo o cualquier evidencia de irritación conjuntival. Se debe llamar a la escena a médicos, enfermeras y técnicos de emergencias médicas debidamente capacitados para administrar el tratamiento definitivo y mantener a la víctima bajo estrecha observación hasta que se recupere por completo.

Tablas de compuestos de ciano

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

Boca arriba

Usos

El boro y los boranos tienen variadas funciones en las industrias electrónica, metalmecánica, química, de pulpa y papel, cerámica, textil y de la construcción. En la industria electrónica, boro, tribromuro de boro y tricloruro de boro se utilizan como semiconductores. El boro es un encendedor en tubos de radio y un agente desgasificador en metalurgia. También se utiliza en bengalas pirotécnicas. El diborano, el pentaborano y el decaborano se utilizan en combustibles de alta energía. El tricloruro de boro, el diborano y el decaborano son propulsores de cohetes y trietilboro y el boro sirven como encendedores para motores a reacción y cohetes. ¹⁰El boro se emplea en la industria nuclear como componente del material de protección contra neutrones en los reactores.

En la industria metalúrgica, muchos de los boranos se utilizan en soldadura y soldadura fuerte. Otros compuestos se emplean como retardadores de llama y como agentes de blanqueo en las industrias textil, papelera y de pulpa, y de pinturas y barnices. Óxido de boro es un aditivo resistente al fuego en pinturas y barnices, mientras que tetraborato de sodio, bórax y borato de trimetilo son agentes ignífugos para productos textiles. Tanto el bórax como el tetraborato de sodio se utilizan para la protección contra incendios y el envejecimiento artificial de la madera. En las industrias de la construcción, son componentes del aislamiento de fibra de vidrio. El tetraborato de sodio también sirve como algicida en aguas industriales y como agente en la industria del curtido para curar y conservar pieles. El bórax es un germicida en productos de limpieza, un inhibidor de la corrosión en anticongelantes y un insecticida en polvo para el tratamiento de grietas y hendiduras en áreas de manipulación de alimentos. Decaborano es un delustrante de rayón y un agente antipolillas en la industria textil, y borohidruro de sodio es un agente blanqueador para la pulpa de madera.

En la industria cerámica, el óxido de boro y el bórax se encuentran en los esmaltes, y el tetraborato de sodio es un componente de los esmaltes y vidriados de porcelana. Perborato de sodio se emplea para el blanqueo de productos textiles y para la galvanoplastia. Se utiliza en jabones, desodorantes, detergentes, enjuagues bucales y tintes de cuba. Trifluoruro de boro se utiliza en el envasado de alimentos, la electrónica y en los reactores reproductores de la industria nuclear.

Peligros para la salud

El boro es una sustancia natural que se encuentra comúnmente en los alimentos y el agua potable. En pequeñas cantidades es esencial para el crecimiento de plantas y ciertos tipos de algas. Aunque también se encuentra en tejidos humanos, se desconoce su función. El boro generalmente se considera seguro (GRAS) para su uso como aditivo alimentario indirecto (p. ej., en el empaque), pero los compuestos que contienen boro pueden ser altamente tóxicos. El boro está presente en una serie de compuestos útiles industrialmente, incluidos los boratos, los boranos y los haluros de boro.

La toxicidad por boro en humanos se observa con mayor frecuencia después del uso crónico de medicamentos que contienen ácido bórico y en casos de ingestión accidental, especialmente entre niños pequeños. La toxicidad ocupacional generalmente resulta de la exposición del sistema respiratorio o heridas abiertas de la piel a polvos, gases o vapores de compuestos de boro.

La irritación aguda de los ojos, la piel y las vías respiratorias puede seguir al contacto con casi cualquiera de estos materiales en las concentraciones habituales. La absorción puede afectar la sangre, el tracto respiratorio, el tracto digestivo, los riñones, el hígado y el sistema nervioso central; en casos severos, puede resultar en la muerte.

Ácido bórico es el más común de los boratos, que son compuestos de boro, oxígeno y otros elementos. La exposición aguda al ácido bórico en forma líquida o sólida puede causar irritación, cuya gravedad está determinada por la concentración y la duración de la exposición. La inhalación de polvos o neblinas de borato puede irritar directamente la piel, los ojos y el sistema respiratorio.

Los síntomas de esta irritación incluyen molestias en los ojos, boca seca, dolor de garganta y tos productiva. Los trabajadores generalmente reportan estos síntomas después de exposiciones agudas al ácido bórico durante
10 mg/mXNUMX³; sin embargo, las exposiciones crónicas de menos de la mitad también pueden causar síntomas irritantes.

trabajadores expuestos a bórax (borato de sodio) han informado tos productiva crónica y, en aquellos que han experimentado exposiciones prolongadas, se han detectado anomalías obstructivas, aunque no está claro si están relacionadas con la exposición.

Los boratos se absorben fácilmente a través de heridas abiertas en la piel y de los tractos respiratorio y digestivo. Después de la absorción, los boratos ejercen acciones predominantes sobre la piel, el sistema nervioso central y el tracto digestivo. Los síntomas generalmente se desarrollan rápidamente, pero pueden tardar horas en evolucionar después de la exposición de la piel. Después de la absorción, la piel o las membranas mucosas pueden desarrollar un enrojecimiento anormal (eritema) o el tejido superficial puede desprenderse. La exposición crónica puede causar eczema, pérdida de cabello en parches e hinchazón alrededor de los ojos. Estos efectos dermatológicos pueden tardar días en desarrollarse después de la exposición. El individuo puede experimentar dolor abdominal, náuseas, vómitos y diarrea. El vómito y la diarrea pueden ser de color azul verdoso y pueden contener sangre. Pueden desarrollarse dolor de cabeza, excitación o depresión, convulsiones, letargo y coma.

En casos de intoxicación aguda, se desarrolla anemia, acidosis y deshidratación, acompañadas de pulso rápido y débil y presión arterial baja. Estos efectos pueden ir seguidos de ritmo cardíaco irregular, shock, insuficiencia renal y, en casos raros, daño hepático. Las víctimas parecen pálidas, sudorosas y gravemente enfermas. La mayoría de estos hallazgos graves han estado presentes justo antes de la muerte por toxicidad aguda por borato. Sin embargo, cuando las víctimas son diagnosticadas y tratadas a tiempo, los efectos suelen ser reversibles.

Los efectos reproductivos de los boratos aún no están claros. La exposición al ácido bórico inhibió la motilidad de los espermatozoides en ratas y, en niveles más altos, condujo a la atrofia testicular. Los estudios de genotoxicidad en animales y tejidos han sido negativos, pero se ha demostrado infertilidad tanto en machos como en hembras después de la alimentación crónica con ácido bórico. Las crías han mostrado un desarrollo retrasado y anormal, incluido un desarrollo anormal de las costillas. En humanos, solo hay evidencia sugestiva de disminución de la fertilidad entre los pocos trabajadores que han sido evaluados en estudios no controlados.

Trihaluros de boro: trifluoruro de boro, cloruro de boro y bromuro de boro—puede reaccionar violentamente con el agua, liberando haluros de hidrógeno como los ácidos clorhídrico y fluorhídrico. El trifluoruro de boro es un irritante severo de los pulmones, los ojos y la piel. Los animales estudiados después de exposiciones letales mostraron insuficiencia renal y daño en los túbulos renales, irritación pulmonar y neumonía. Los exámenes de un pequeño número de trabajadores expuestos mostraron algunas disminuciones en la función pulmonar, pero no estaba claro si estaban relacionadas con la exposición.

Boranos (hidruros de boro) —diborano, pentaborano y decaborano—son compuestos extremadamente reactivos que pueden explotar en contacto con oxígeno o agentes oxidantes. Como grupo, son irritantes graves que pueden causar rápidamente neumonía química, edema pulmonar y otras lesiones respiratorias. Además, se ha informado que los boranos causan convulsiones y daño neurológico con déficits neurológicos duraderos y síntomas psicológicos. Estos compuestos deben manejarse con extrema precaución.

No hay evidencia de que el boro o los boratos causen cáncer en experimentos crónicos con animales o en estudios de humanos expuestos.

Boranos TABURETES

Tabla 1 - Información química.

Tabla 2 - Riesgos para la salud.

Tabla 3 - Riesgos físicos y químicos.

Tabla 4 - Propiedades físicas y químicas.

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