Terça-feira, 02 agosto 2011 23: 41

Ácidos Inorgânicos

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Um ácido inorgânico é um composto de hidrogênio e um ou mais outros elementos (com exceção do carbono) que se dissociam ou se decompõem para produzir íons de hidrogênio quando dissolvidos em água ou outros solventes. A solução resultante tem certas características, como a capacidade de neutralizar bases, tornar o papel de tornassol vermelho e produzir mudanças de cor específicas com alguns outros indicadores. Ácidos inorgânicos são freqüentemente chamados de ácidos minerais. A forma anidra pode ser gasosa ou sólida.

Um anidrido inorgânico é um óxido de metalóide que pode se combinar com água para formar um ácido inorgânico. Pode ser produzido por síntese como: S + O2 → SO2, que pode ser transformado em ácido pela adição de uma molécula de água (hidratação); ou eliminando a água de um ácido, como:

2HMnO4 → Mn2O7 + H2O

Os anidridos inorgânicos compartilham em geral as propriedades biológicas de seus ácidos, uma vez que a hidratação pode ocorrer prontamente em meios biológicos aquosos.

Uso

Os ácidos inorgânicos são usados ​​como intermediários químicos e catalisadores em reações químicas. Eles são encontrados em uma variedade de indústrias, incluindo metalurgia e madeira, têxtil, corantes, petróleo e fotografia. Na metalurgia, eles são freqüentemente usados ​​como agentes de limpeza antes da soldagem, chapeamento ou pintura. Ácido sulfâmico, ácido sulfúrico e ácido clorídrico são usados ​​em galvanoplastia, e ácido perclórico é usado em metalização.

Ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido perclórico e ácido sulfâmico são amplamente utilizados na indústria. O ácido clorídrico, ou cloreto de hidrogênio em solução aquosa, é usado para acidificação industrial, para refinar minérios de estanho e tântalo, para converter amido de milho em xarope e remover incrustações de caldeiras e equipamentos de troca de calor. É também um agente de curtimento na indústria do couro. Ácido sulfúrico é usado em papel pergaminho e em vários processos, incluindo purificação de petróleo, refino de óleo vegetal, carbonização de tecidos de lã, extração de urânio de pechblenda e decapagem de ferro e aço. Ácido sulfúrico e ácido perclórico são usados ​​na indústria de explosivos. O ácido sulfâmico é um retardador de chama nas indústrias de madeira e têxtil e um agente de branqueamento e bactericida na indústria de celulose e papel. Também é usado para estabilização de cloro em piscinas.

Ácido nítrico é usado na fabricação de nitrato de amônio para fertilizantes e explosivos. Além disso, é usado em síntese orgânica, metalurgia, flotação de minério e para reprocessamento de combustível nuclear usado.

Riscos

Os perigos específicos dos ácidos inorgânicos industrialmente importantes serão encontrados abaixo; no entanto, deve-se notar que todos esses ácidos têm certas propriedades perigosas em comum. As soluções de ácidos inorgânicos não são inflamáveis ​​por si mesmas; no entanto, quando eles entram em contato com outras substâncias químicas ou materiais combustíveis, pode ocorrer um incêndio ou explosão. Esses ácidos reagem com certos metais com liberação de hidrogênio, que é uma substância altamente inflamável e explosiva quando misturada com ar ou oxigênio. Eles também podem atuar como agentes oxidantes e, quando em contato com materiais orgânicos ou outros oxidáveis, podem reagir de forma destrutiva e violenta.

Efeitos na saúde. Os ácidos inorgânicos são corrosivos, especialmente em altas concentrações; eles irão destruir o tecido do corpo e causar queimaduras químicas quando em contato com a pele e membranas mucosas. Em particular, o perigo de acidentes oculares é pronunciado. Vapores ou névoas de ácidos inorgânicos são irritantes do trato respiratório e das membranas mucosas, embora o grau de irritação dependa em grande parte da concentração; descoloração ou erosão dos dentes também pode ocorrer em trabalhadores expostos. O contato repetido com a pele pode causar dermatite. A ingestão acidental de ácidos inorgânicos concentrados resultará em irritação grave da garganta e do estômago e destruição do tecido dos órgãos internos, talvez com desfecho fatal, quando não forem tomadas medidas corretivas imediatas. Certos ácidos inorgânicos também podem atuar como venenos sistêmicos.

Medidas de Segurança e Saúde

Sempre que possível, os ácidos altamente corrosivos devem ser substituídos por ácidos que apresentem menos riscos; é essencial usar apenas a concentração mínima necessária para o processo. Onde quer que ácidos inorgânicos sejam usados, medidas apropriadas devem ser instituídas em relação ao armazenamento, manuseio, descarte de resíduos, ventilação, proteção pessoal e primeiros socorros.

Armazenamento. Evite o contato com outros ácidos e materiais combustíveis ou oxidáveis. As instalações elétricas também devem ser do tipo resistente a ácidos.

As áreas de armazenamento devem ser separadas de outras instalações, bem ventiladas, protegidas da luz solar e de fontes de calor; devem ter piso de cimento e não conter substâncias com as quais um ácido possa reagir. Grandes estoques devem ser cercados por meios-fios ou soleiras para reter o ácido em caso de vazamento, e devem ser tomadas providências para neutralização. Um hidrante e um suprimento de equipamento autônomo de proteção respiratória para fins de emergência ou resgate devem ser fornecidos fora das instalações de armazenamento. Os derramamentos devem ser tratados imediatamente com mangueira; em caso de grande vazamento, o pessoal deve desocupar o local e, a seguir, munidos de equipamentos de emergência, retornar para neutralizar o ácido com água ou areia calcinada. Os equipamentos elétricos devem ser do tipo à prova d’água e resistentes ao ataque de ácidos. Iluminação de segurança é desejável.

Os recipientes devem ser mantidos bem fechados e devem ser claramente rotulados para indicar o conteúdo. Medidas de descompressão devem ser tomadas quando necessário. Tubulações, acoplamentos, gaxetas e válvulas devem ser todos feitos de material resistente ao ácido nítrico. Recipientes de vidro ou plástico devem ser adequadamente protegidos contra impactos; eles devem ser mantidos fora do chão para facilitar a descarga em caso de vazamento. Os tambores devem ser armazenados em berços ou prateleiras e calçados na posição. Os cilindros de gás de ácido anidro gasoso devem ser armazenados na vertical com a tampa no lugar. Recipientes vazios e cheios devem ser preferencialmente armazenados separadamente. Manutenção e boa limpeza são essenciais.

Manipulação. Sempre que possível, os ácidos devem ser bombeados através de sistemas selados para evitar qualquer perigo de contato. Sempre que recipientes individuais tiverem que ser transportados ou decantados, o equipamento apropriado deve ser empregado e apenas pessoas experientes devem realizar o trabalho. A decantação deve ser feita por meio de sifões especiais, bombas de transferência, ou berços basculantes de tambor ou garrafão e assim por diante. Os cilindros de gás ácido anidro requerem válvulas de descarga e conexões especiais.

Onde os ácidos são misturados com outros produtos químicos ou água, os trabalhadores devem estar totalmente cientes de qualquer reação violenta ou perigosa que possa ocorrer. Por exemplo, um ácido concentrado deve ser adicionado lentamente à água, e não vice-versa, a fim de evitar a geração de calor excessivo e reações violentas que podem causar respingos e contato com a pele ou com os olhos.

Ventilação. Onde os processos produzem névoas ou vapores ácidos, como na galvanoplastia, deve ser instalada ventilação de exaustão.

Proteção pessoal. As pessoas expostas a respingos perigosos de ácidos inorgânicos devem usar equipamentos de proteção individual resistentes a ácidos, incluindo proteção para mãos e braços, proteção ocular e facial e aventais, macacões ou casacos. Desde que sejam adotados procedimentos de trabalho seguros, o uso de equipamento de proteção respiratória não deve ser necessário; no entanto, deve estar disponível para uso de emergência em caso de vazamento ou derramamento.

Quando os trabalhadores forem obrigados a entrar em um tanque que contenha ácidos inorgânicos para realizar manutenção ou reparos, os tanques devem primeiro ser purgados e todas as precauções para entrada em espaços fechados, conforme descrito em outra parte do enciclopédia, deve ser tomada.

Treinamento. Todos os trabalhadores obrigados a lidar com ácidos devem ser instruídos sobre suas propriedades perigosas. Determinadas atividades de trabalho, como as que envolvem espaços fechados ou manuseio de grandes quantidades de ácidos, devem ser sempre realizadas por duas pessoas, estando uma pronta a socorrer a outra em caso de necessidade.

Saneamento. A higiene pessoal é de extrema importância onde há contato com ácidos inorgânicos. Lavagem adequada e instalações sanitárias devem ser fornecidas e os trabalhadores incentivados a se lavarem bem antes das refeições e no final dos turnos.

Primeiro socorro. O tratamento essencial para a contaminação da pele ou dos olhos por ácidos inorgânicos é a lavagem imediata e abundante com água corrente. Chuveiros de emergência e lava-olhos, banheiras ou frascos devem estar estrategicamente localizados. Respingos nos olhos devem ser tratados com irrigação abundante com água. Roupas contaminadas devem ser removidas e outros procedimentos apropriados de tratamento de emergência da pele devem ser implementados e pessoal treinado em sua administração. A neutralização do ácido na área afetada com uma solução alcalina, como 2 a 3% de bicarbonato de sódio, ou 5% de carbonato de sódio e 5% de hipossulfito de sódio, ou 10% de trietanolamina é um procedimento padrão.

Pessoas que tenham inalado névoas ácidas devem ser imediatamente removidas da zona contaminada e impedidas de fazer qualquer esforço. Eles devem ser colocados sob os cuidados de um médico imediatamente. Em caso de ingestão acidental, deve-se administrar à vítima uma substância neutralizante e realizar lavagem gástrica. Em geral, o vômito não deve ser induzido, pois isso pode tornar a lesão mais disseminada.

Supervisão médica. Os trabalhadores devem receber exames médicos pré-emprego e periódicos. O exame pré-emprego deve ser particularmente dirigido para a detecção de doenças respiratórias, gastrointestinais ou nervosas crónicas e quaisquer doenças oculares e cutâneas. Exames periódicos devem ocorrer em intervalos frequentes e devem incluir uma verificação da condição dos dentes.

Poluição da água. Isso deve ser evitado garantindo que as águas residuais contendo ácido usado não sejam despejadas em cursos de água ou sistemas de esgoto até que o pH (acidez) tenha atingido um nível entre 5.5 e 8.5.

Ácido clorídrico

Cloreto de hidrogênio anidro não é corrosivo; no entanto, as soluções aquosas atacam quase todos os metais (mercúrio, prata, ouro, platina, tântalo e certas ligas são exceções) com liberação de hidrogênio. O ácido clorídrico reage com sulfetos para formar cloretos e sulfeto de hidrogênio. É um composto muito estável, mas em altas temperaturas se decompõe em hidrogênio e cloro.

Riscos. Os perigos especiais do ácido clorídrico são sua ação corrosiva na pele e membranas mucosas, a formação de hidrogênio quando em contato com certos metais e hidretos metálicos e sua toxicidade. O ácido clorídrico produzirá queimaduras na pele e nas membranas mucosas, sendo a gravidade determinada pela concentração da solução; isso pode levar a ulcerações seguidas de cicatrizes queloides e retráteis. O contato com os olhos pode produzir visão reduzida ou cegueira. Queimaduras na face podem produzir cicatrizes graves e desfigurantes. O contato frequente com soluções aquosas pode levar a dermatites.

Os vapores têm um efeito irritante no trato respiratório, causando laringite, edema de glote, bronquite, edema pulmonar e morte. As doenças digestivas são frequentes e caracterizam-se por necrose molecular dentária em que os dentes perdem o brilho, amarelam, tornam-se macios e pontiagudos e depois quebram.

Medidas de segurança e saúde. Além das medidas gerais descritas acima, o ácido não deve ser armazenado próximo a substâncias inflamáveis ​​ou oxidantes, como ácido nítrico ou cloratos, ou perto de metais e hidretos metálicos que possam ser atacados pelo ácido com formação de hidrogênio. (Os limites de explosão do hidrogênio são de 4 a 75% em volume no ar.) O equipamento elétrico deve ser à prova de chamas e protegido contra a ação corrosiva dos vapores.

Ácido nítrico

O ácido nítrico é altamente corrosivo e ataca um grande número de metais. As reações entre o ácido nítrico e vários materiais orgânicos costumam ser altamente exotérmicas e explosivas, e as reações com metais podem produzir gases tóxicos. O ácido nítrico causa queimaduras na pele e os vapores são altamente irritantes para a pele e membranas mucosas; a inalação de quantidades significativas produzirá envenenamento agudo.

Incêndio e Explosão. O ácido nítrico ataca a maioria das substâncias e todos os metais, exceto os metais nobres (ouro, platina, irídio, tório, tântalo) e certas ligas. A velocidade da reação varia dependendo do metal e da concentração do ácido; os gases produzidos durante a reação incluem os óxidos de nitrogênio, nitrogênio e amônia, que podem ter um efeito tóxico ou asfixiante. Ao entrar em contato com sódio ou potássio, a reação é violenta e perigosa, com liberação de nitrogênio. No entanto, no caso de certos metais, forma-se uma película protetora de óxido que impede ataques posteriores. O ácido nítrico pode reagir explosivamente com sulfeto de hidrogênio. Os nitratos obtidos pela ação do ácido sobre várias bases são poderosos agentes oxidantes.

Mesmo em concentrações diluídas, o ácido nítrico é um poderoso material oxidante. Soluções com concentração superior a 45% podem causar a ignição espontânea de materiais orgânicos como terebintina, madeira, palha e assim por diante.

Riscos para a saúde. As soluções de ácido nítrico são altamente corrosivas e produzirão lesões na pele, olhos e mucosas, cuja gravidade dependerá da duração do contato e da concentração do ácido; as lesões variam de irritação a queimaduras e necrose localizada após contato prolongado. As névoas de ácido nítrico também são corrosivas para a pele, membranas mucosas e esmalte dentário.

Os vapores de ácido nítrico sempre conterão uma certa proporção de outros compostos gasosos de nitrogênio (por exemplo, óxidos de nitrogênio), dependendo da concentração do ácido e do tipo de operação. A inalação pode produzir envenenamento agudo e envenenamento superagudo. O envenenamento superagudo é raro e pode ser fatal. A intoxicação aguda geralmente compreende três fases: a primeira consiste em irritação das vias respiratórias superiores (queimação na garganta, tosse, sensação de sufocamento) e dos olhos com lacrimejamento (lacrimejamento); a segunda fase é enganosa, pois os sinais patológicos estão ausentes por um período de até várias horas; na terceira fase, os distúrbios respiratórios reaparecem e podem evoluir rapidamente para edema pulmonar agudo, muitas vezes com evolução grave.

A ingestão acidental produzirá danos graves na boca, faringe, esôfago e estômago, podendo causar sequelas graves.

Medidas de segurança e saúde. Dependendo das quantidades e concentrações envolvidas, o ácido nítrico deve ser armazenado em recipientes de aço inoxidável, alumínio ou vidro. Os garrafões de vidro ou guinchos devem ser protegidos por um invólucro de metal para oferecer resistência a impactos. No entanto, o ácido nítrico contendo quaisquer compostos fluorados não deve ser armazenado em vidro. Materiais orgânicos como madeira, palha, serragem e outros devem ser mantidos longe de operações que envolvam ácido nítrico. Quando o ácido nítrico for diluído com água, o ácido deve ser derramado na água e o aquecimento localizado deve ser evitado.

Ácido sulfúrico

O ácido sulfúrico é um ácido forte que, quando aquecido acima de 30 °C, libera vapor e, acima de 200 °C, emite trióxido de enxofre. Quando frio, reage com todos os metais, incluindo a platina; quando quente, a reatividade é intensificada. Ácido sulfúrico diluído dissolve alumínio, cromo, cobalto, cobre, ferro, manganês, níquel e zinco, mas não chumbo ou mercúrio. Tem grande afinidade com a água, absorve a umidade atmosférica e abstrai água de materiais orgânicos, causando carbonização. Ele decompõe os sais de todos os outros ácidos, exceto o ácido silícico.

O ácido sulfúrico é encontrado no estado nativo nas proximidades dos vulcões, em particular nos gases vulcânicos.

Perigos. A ação do ácido sulfúrico no corpo é a de um poderoso agente cáustico e tóxico geral. Introduzido no corpo na forma de líquido ou vapor, causa intensa irritação e queimaduras químicas das mucosas do trato respiratório e digestivo, dentes, olhos e pele. Em contato com a pele, o ácido sulfúrico causa desidratação violenta. Libera calor em quantidade suficiente para produzir queimaduras semelhantes às térmicas, podendo ser classificadas de acordo com primeiro, segundo ou terceiro grau. A profundidade das lesões depende da concentração do ácido e da duração do contato. A inalação de vapores produz os seguintes sintomas: secreção nasal, espirros, sensação de queimação na garganta e região retroesternal; estes são seguidos por tosse, desconforto respiratório, às vezes acompanhado de espasmo das cordas vocais e sensação de queimação nos olhos com lacrimejamento e congestão conjuntival. Altas concentrações podem causar secreção nasal sanguinolenta e escarro, hematêmese, gastrite e assim por diante. Lesões dentárias são comuns; afetam principalmente os incisivos e se apresentam como manchas marrons, estrias do esmalte, cáries e destruição rápida e indolor da coroa dentária.

Exposições ocupacionais a fortes névoas de ácidos inorgânicos, como névoas de ácido sulfúrico, foram classificadas pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC) como cancerígenas para humanos.

As queimaduras químicas são as lesões mais comumente encontradas em trabalhadores da produção de ácido sulfúrico. As soluções concentradas causam queimaduras profundas nas membranas mucosas e na pele; inicialmente a zona de contato com o ácido é branqueada e torna-se marrom antes da formação de uma úlcera bem definida sobre um fundo vermelho claro. Essas feridas demoram a cicatrizar e podem frequentemente causar cicatrizes extensas que resultam em inibição funcional. Se a queima for suficientemente extensa, o resultado pode ser fatal. O contato repetido da pele com baixas concentrações de ácido causa ressecamento da pele e ulceração das mãos e panaris ou inflamação purulenta crônica ao redor das unhas. Salpicos de ácido nos olhos podem ter consequências particularmente graves: ulceração profunda da córnea, querato-conjuntivite e lesões palpebrais com sequelas graves.

A ação tóxica geral do ácido sulfúrico causa depleção alcalina do corpo (isto é, uma acidose que afeta o sistema nervoso e produz agitação, marcha hesitante e fraqueza generalizada).

Medidas de segurança e saúde. As medidas mais eficazes são o fechamento total dos processos e a mecanização dos procedimentos de manuseio para evitar qualquer contato pessoal com o ácido sulfúrico. Atenção especial deve ser dada ao armazenamento do ácido, procedimentos de manuseio e aplicação, ventilação e iluminação dos locais de trabalho, manutenção e boa limpeza e equipamentos de proteção individual. Além das precauções gerais dadas acima, o ácido sulfúrico não deve ser armazenado próximo a cromatos, cloratos ou substâncias similares devido ao risco de incêndio e explosão envolvido.

Incêndio e Explosão. Ácido sulfúrico e oleum não são inflamáveis ​​per se. No entanto, eles reagem vigorosamente com inúmeras substâncias, especialmente materiais orgânicos, com liberação de calor suficiente para produzir um incêndio ou explosão; além disso, o hidrogênio liberado durante a reação com metais pode formar uma mistura explosiva no ar.

Catalisadores. Quando um catalisador de vanádio for usado no processo de contato, os trabalhadores devem ser protegidos contra a exposição a emissões de vanadato de amônio ou pentóxido de vanádio, que são empregados em um suporte de diatomita ou gel de sílica.

Ácidos inorgânicos, tabelas

Mesa 1 - Informações químicas.

Mesa 2 - Riscos para a saúde.

Mesa 3 - Perigos físicos e químicos.

Mesa 4 - Propriedades físicas e químicas.

 

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