Essa classe de compostos é caracterizada pela presença de um grupo C=N (ciano) e inclui os cianetos e nitrilas (R–C=N), bem como produtos químicos relacionados, como cianogênios, isocianatos e cianamidas. Eles devem principalmente sua toxicidade ao íon cianeto, que é capaz de inibir muitas enzimas, especialmente a citocromo oxidase, quando liberado no corpo. A morte, que pode ser mais ou menos rápida dependendo da velocidade com que o íon cianeto é liberado, resulta de asfixia química no nível celular.
Cianetos Inorgânicos
Os cianetos inorgânicos são prontamente hidrolisados pela água e decompostos pelo dióxido de carbono e ácidos minerais para formar cianeto de hidrogênio, que também pode ser produzido por certas bactérias que ocorrem naturalmente. O cianeto de hidrogênio é produzido no coque e na fabricação de aço e pode ser gerado em incêndios onde a espuma de poliuretano é incinerada (por exemplo, móveis, divisórias e assim por diante). Pode ser gerado acidentalmente pela ação de ácidos em resíduos contendo cianeto (o lactonitrilo libera ácido cianídrico quando em contato com um álcali, por exemplo.) para criar uma atmosfera letal.
Nitrilos
Nitrilas (também chamadas de cianetos orgânicos) são compostos orgânicos que contêm um grupo ciano
(–C=N) como o grupo funcional característico e tem a fórmula genérica RCN. Eles podem ser considerados como derivados de hidrocarbonetos nos quais três átomos de hidrogênio ligados a um carbono primário são substituídos por um grupo nitrilo, ou como derivados de ácidos carboxílicos (R—COOH) nos quais os radicais oxo e hidroxila são substituídos por um grupo nitrilo (R— C=N). Após a hidrólise, eles produzem um ácido que contém o mesmo número de átomos de carbono e que, portanto, é geralmente denominado por analogia com o ácido, e não como um derivado do cianeto de hidrogênio. Eles são muito perigosos quando aquecidos até a decomposição devido à liberação de cianeto de hidrogênio.
Nitrilas alifáticas saturadas até C14 são líquidos com um odor bastante agradável como os éteres. Nitrilas de C14 e superiores são sólidos inodoros e geralmente incolores. A maioria dos nitrilos irá ferver sem decomposição a temperaturas inferiores às dos ácidos correspondentes. Eles são compostos extremamente reativos e são usados extensivamente como intermediários na síntese orgânica. São matérias-primas amplamente utilizadas na síntese de vários ácidos graxos, produtos farmacêuticos, vitaminas, resinas sintéticas, plásticos e corantes.
Uso
Os compostos inorgânicos de ciano têm usos variados nas indústrias de metal, química, plásticos e borracha. Eles são utilizados como intermediários químicos, pesticidas, limpadores de metais e como agentes para extração de ouro e prata de minérios.
Acrionitrila (cianeto de vinila, cianoetileno, nitrilo de propeno), um líquido incolor inflamável e explosivo, é encontrado em revestimentos de superfícies e adesivos e é usado como intermediário químico na síntese de antioxidantes, produtos farmacêuticos, pesticidas, corantes e agentes tensoativos.
Cianamida de cálcio (nitrolim, carbimida de cálcio, cianamida) é um pó brilhante cinza-escuro usado na agricultura como fertilizante, herbicida, pesticida e desfolhante para plantas de algodão. Também é usado no endurecimento do aço e como dessulfurizador na indústria siderúrgica. Na indústria, a cianamida cálcica é utilizada para a fabricação de cianeto de cálcio e dicianodiamida, matéria-prima da melamina.
Cianogênio, brometo de cianogênio e cloreto de cianogênio são usados em sínteses orgânicas. O cianogênio também é um fumigante e um gás combustível para soldagem e corte de metais resistentes ao calor. É um propelente de foguete ou míssil em mistura com ozônio ou flúor; e também pode estar presente nas emissões de alto-forno. O brometo de cianogênio é utilizado no tratamento têxtil, como fumigante e pesticida, e em processos de extração de ouro. Cloreto de cianogênio serve como um agente de alerta em gases fumigantes.
Cianeto de hidrogenio encontra uso na fabricação de fibras sintéticas e plásticos, polimento de metais, soluções de galvanoplastia, processos metalúrgicos e fotográficos e na produção de sais de cianeto. Cianeto de sódio e Cianeto de potássio são usados em galvanoplastia, endurecimento de aço, extração de ouro e prata de minérios e na fabricação de corantes e pigmentos. Além disso, o cianeto de sódio funciona como um depressor na separação de minérios por flotação por espuma.
Ferricianeto de potássio (prussiato vermelho de potassa) é usado em fotografia e em projetos, têmpera de metal, galvanoplastia e pigmentos. Ferrocianeto de potássio (prussiato amarelo de potassa) é usado na têmpera do aço e no processo de gravação. É empregado na fabricação de pigmentos e como reagente químico.
Cianeto de cálcio, malononitrila, acetona cianohidrina (2-hidroxi-2-metilproprionitrila), cianamida e acrilonitrila são outros compostos úteis nas indústrias de metal, plástico, borracha e química. O cianeto de cálcio e a malononitrila são agentes de lixiviação do ouro. Além disso, o cianeto de cálcio é usado como fumigante, pesticida, estabilizador de cimento e na fabricação de aço inoxidável. A acetona cianohidrina é um agente complexante para refino e separação de metais, e a cianamida é usada em limpadores de metais, refino de minérios e produção de borracha sintética. Tiocianato de amônio é usado nas indústrias de fósforo e fotografia e para tecidos de tingimento duplo e para melhorar a resistência de sedas pesadas com sais de estanho. É um estabilizador para colas, um marcador em campos de petróleo e um ingrediente em pesticidas e propulsores líquidos de foguetes. Cianato de potássio serve como um intermediário químico e como um herbicida.
Alguns dos nitrilos orgânicos mais importantes em uso industrial incluem acrionitrilo (vinil cianamida, cianetileno, propeno nitrilo), acetonitrilo, (metil cianamida, etanonitrilo, cianometano), etileno cianoidrina, proprionitrilo (cianeto de etilo), lactonitrilo, glicolonitrilo (formaldeído cianoidrina, hidroxiacetonitrilo , hidroximetilcianeto, metileno cianohidrina), 2-metil-lactonitrilo e adiponitrilo.
Riscos
Os compostos de cianeto são tóxicos na medida em que liberam o íon cianeto. A exposição aguda pode causar a morte por asfixia, como resultado da exposição a concentrações letais de cianeto de hidrogênio (HCN), seja por inalação, ingestão ou absorção percutânea; neste último caso, porém, a dose necessária é maior. A exposição crônica a cianetos em níveis muito baixos para produzir tais sintomas graves pode causar uma variedade de problemas. A dermatite, muitas vezes acompanhada de coceira, erupção cutânea eritematosa e pápulas, tem sido um problema para os trabalhadores da indústria de galvanoplastia. Irritação severa do nariz pode levar a obstrução, sangramento, descamação e, em alguns casos, perfuração do septo. Entre os fumigadores, o envenenamento leve por cianeto foi reconhecido como a causa dos sintomas de falta de oxigênio, dor de cabeça, taquicardia e náusea, todos os quais foram completamente revertidos quando a exposição cessou.
Pode ocorrer envenenamento sistêmico crônico por cianeto, mas raramente é reconhecido devido ao início gradual da incapacidade e aos sintomas que são consistentes com outros diagnósticos. Tem sido sugerido que o excesso de tiocianato em fluidos extracelulares pode explicar a doença crônica por cianeto, uma vez que os sintomas relatados são semelhantes aos encontrados quando o tiocianato é usado como droga. Sintomas de doença crônica foram relatados em eletrodepositadores e polidores de prata após vários anos de exposição. As mais proeminentes foram fraqueza motora de braços e pernas, dores de cabeça e doenças da tireoide; esses achados também foram relatados como complicações da terapia com tiocianato.
Toxicidade
Cianetos
O íon cianeto dos compostos solúveis de cianeto é rapidamente absorvido por todas as vias de entrada - inalação, ingestão e percutânea. Suas propriedades tóxicas resultam de sua capacidade de formar complexos com íons de metais pesados que inibem as enzimas necessárias para a respiração celular, principalmente a citocromo oxidase. Isso impede a absorção de oxigênio pelos tecidos, causando a morte por asfixia. O sangue retém seu oxigênio, produzindo a característica cor vermelho-cereja das vítimas de intoxicação aguda por cianeto. Os íons cianeto se combinam com aproximadamente 2% da metahemoglobina normalmente presente - um fato que ajudou a desenvolver o tratamento do envenenamento por cianeto.
Se a dose inicial não for fatal, parte da dose de cianeto é exalada inalterada, enquanto a rodanase, enzima amplamente distribuída no corpo, converte o restante no tiocianato, muito menos prejudicial, que permanece nos fluidos corporais extracelulares até ser excretado no urina. Os níveis urinários de tiocianato têm sido usados para medir a extensão da intoxicação, mas são inespecíficos e elevados em fumantes. Pode haver um efeito na função da tireoide devido à afinidade do íon tiocianato pelo iodo.
Existem variações nos efeitos biológicos dos compostos deste grupo. Em baixas concentrações, o cianeto de hidrogênio (ácido cianídrico, ácido prússico) e os compostos halogenados de cianeto (ou seja, cloreto e brometo de cianogênio) na forma de vapor produzem irritação dos olhos e do trato respiratório (os efeitos respiratórios, incluindo edema pulmonar, podem ser retardados ). Os efeitos sistêmicos incluem fraqueza, dores de cabeça, confusão, náuseas e vômitos. em leve Em alguns casos, a pressão arterial permanece normal apesar do aumento da frequência cardíaca. A frequência respiratória varia com a intensidade da exposição - rápida com exposição leve ou lenta e ofegante com exposição grave.
Nitrilos
A toxicidade das nitrilas varia muito com sua estrutura molecular, variando de compostos comparativamente não tóxicos (por exemplo, as nitrilas de ácidos graxos saturados) a materiais altamente tóxicos, como α-aminonitrilas e α-cianohidrinas, que são consideradas tão tóxicas quanto próprio ácido cianídrico. As nitrilas halogenadas são altamente tóxicas e irritantes, e causam lacrimejamento considerável. Nitrilas como acrilonitrila, propionitrila e fumaronitrila são tóxicos e podem causar dermatite grave e dolorosa na pele exposta.
A exposição a nitrilas tóxicas pode causar rapidamente a morte por asfixia semelhante à resultante da exposição ao cianeto de hidrogênio. Indivíduos que sobreviveram à exposição a altas concentrações de nitrilas não apresentaram evidências de efeitos fisiológicos residuais após a recuperação do episódio agudo; isso levou à opinião de que a pessoa sucumbe à exposição ao nitrilo ou se recupera completamente.
A vigilância médica deve incluir exames pré-contratuais e periódicos focados em distúrbios da pele e dos sistemas cardiovascular, pulmonar e nervoso central. Uma história de desmaios ou distúrbios convulsivos pode representar um risco adicional para os trabalhadores da nitrila.
Todos os nitrilos devem ser manuseados sob condições cuidadosamente controladas e apenas por pessoal que tenha uma compreensão completa e conhecimento das técnicas de manuseamento seguro. O couro não deve ser usado para roupas de proteção, luvas e calçados, pois pode ser penetrado por acrionitrila e outros compostos semelhantes; o equipamento de proteção de borracha deve ser lavado e inspecionado com frequência para detectar inchaço e amolecimento. Os olhos devem ser protegidos, respiradores adequados devem ser usados e todos os respingos devem ser lavados imediata e completamente.
Acrilonitrilo. O acrilonitrilo é um asfixiante químico semelhante ao cianeto de hidrogénio. Também é irritante, afetando a pele e as membranas mucosas; pode causar danos graves à córnea do olho se não for rapidamente lavado por irrigação abundante. A IARC classificou o acrilonitrilo como um carcinógeno do Grupo 2A: o agente é provavelmente carcinogênico para humanos. A classificação é baseada em evidências limitadas de carcinogenicidade em humanos e evidências suficientes de carcinogenicidade em animais.
O acrilonitrilo pode ser absorvido por inalação ou através da pele. Em exposições graduais, as vítimas podem ter níveis significativos de cianeto no sangue antes que os sintomas apareçam. Eles derivam da anóxia tecidual e incluem, aproximadamente na ordem de início, fraqueza dos membros, dispneia, sensação de queimação na garganta, tontura e julgamento prejudicado, cianose e náusea. Nos estágios posteriores, colapso, respiração irregular ou convulsões e parada cardíaca podem ocorrer sem aviso prévio. Alguns pacientes parecem histéricos ou podem até ser violentos; qualquer desvio do comportamento normal deve sugerir envenenamento por acrionitrila.
O contato repetido ou prolongado da pele com acrilonitrila pode produzir irritação após horas sem efeito aparente. Uma vez que o acrilonitrilo é facilmente absorvido pelo couro ou vestuário, podem surgir bolhas, a menos que os artigos contaminados sejam removidos imediatamente e a pele subjacente lavada. Roupas de borracha devem ser inspecionadas e lavadas com frequência porque amolecem e incham.
Um perigo importante é o incêndio e a explosão. O baixo ponto de fulgor indica que vapor suficiente é desenvolvido em temperaturas normais para formar uma mistura inflamável com o ar. A acrilonitrila tem a capacidade de polimerizar espontaneamente sob a ação da luz ou do calor, podendo levar à explosão mesmo quando mantida em recipientes fechados. Portanto, nunca deve ser armazenado desinibido. O perigo de incêndio e explosão é intensificado pela natureza letal dos gases e vapores liberados, como amônia e cianeto de hidrogênio.
Cianamida de cálcio. A cianamida cálcica é encontrada principalmente na forma de pó. Quando inalado, causa rinite, faringite, laringite e bronquite. A perfuração do septo nasal foi relatada após longa exposição. Nos olhos, pode causar conjuntivite, ceratite e ulceração da córnea. Pode causar dermatite pruriginosa que, após algum tempo, pode apresentar ulcerações de cicatrização lenta nas palmas das mãos e entre os dedos. Pode ocorrer sensibilização da pele.
Seu efeito sistêmico mais notável é uma reação vasomotora característica com eritema difuso do corpo, face e braços, que pode ser acompanhada de fadiga, náusea, vômito, diarreia, tontura e sensação de frio. Em casos graves, pode ocorrer colapso circulatório. Essa reação vasomotora pode ser desencadeada ou exacerbada pelo consumo de álcool.
Além da ventilação de exaustão adequada e do equipamento de proteção individual, um creme de barreira à prova d'água pode fornecer proteção adicional para o rosto e a pele exposta. Boa higiene pessoal, incluindo banho e troca de roupas após cada turno, é importante.
Cianatos. Alguns dos cianatos mais importantes em uso industrial incluem cianato de sódio, cianato de potássio, cianato de amônio, cianato de chumbo e cianato de prata. Cianatos de elementos como bário, boro, cádmio, cobalto, cobre, silício, enxofre e tálio podem ser preparados por reações entre soluções de um cianato e o sal correspondente do metal. Eles são perigosos porque liberam cianeto de hidrogênio quando aquecidos até a decomposição ou quando em contato com ácidos ou vapores ácidos. O pessoal que manuseia esses materiais deve receber proteção respiratória e para a pele.
O cianato de sódio é usado na síntese orgânica, no tratamento térmico do aço e como intermediário na fabricação de produtos farmacêuticos. É considerado moderadamente tóxico e os trabalhadores devem ser protegidos contra a inalação de poeira e contaminação da pele.
Os compostos de cianato variam em toxidade; portanto, devem ser manuseados sob condições controladas, tomando as precauções padrão para proteger o pessoal contra a exposição. Quando aquecidos até a decomposição ou quando colocados em contato com ácidos ou vapores ácidos, os cianatos emitem vapores altamente tóxicos. Ventilação adequada deve ser fornecida e a qualidade do ar no local de trabalho deve ser monitorada de perto. O pessoal não deve inalar ar contaminado nem permitir o contato da pele com esses materiais. Uma boa higiene pessoal é essencial para quem trabalha em áreas onde esses compostos são manuseados.
Medidas de Segurança e Saúde
É necessária atenção escrupulosa à ventilação adequada. Recomenda-se o fechamento completo do processo, com ventilação de exaustão suplementar disponível. Sinais de alerta devem ser colocados perto de entradas para áreas nas quais o cianeto de hidrogênio pode ser liberado no ar. Todos os contêineres de transporte e armazenamento de cianeto de hidrogênio ou sais de cianeto devem ter uma etiqueta de advertência que inclua instruções de primeiros socorros; eles devem estar em uma área bem ventilada e manuseados com muito cuidado.
Aqueles que trabalham com sais de cianeto devem entender completamente o perigo. Eles devem ser treinados para reconhecer o odor característico de cianeto de hidrogênio e para evacuar a área de trabalho imediatamente se for detectado. Os trabalhadores que entrarem em uma área contaminada devem receber respiradores com suprimento de ar ou autônomos com recipientes específicos para cianetos, óculos de proteção se não forem usadas máscaras faciais inteiras e roupas de proteção impermeáveis.
Para quem trabalha com acrilonitrila, são necessárias as precauções usuais para substâncias cancerígenas e para líquidos altamente inflamáveis. Devem ser tomadas medidas para eliminar o risco de ignição de fontes como equipamentos elétricos, eletricidade estática e fricção. Devido à natureza tóxica e inflamável do vapor, sua fuga para o ar do local de trabalho deve ser evitada pelo fechamento do processo e ventilação de exaustão. O monitoramento contínuo do ar do local de trabalho é necessário para garantir que esses controles de engenharia permaneçam eficazes. Proteção respiratória individual, de preferência do tipo pressão positiva, e roupas de proteção impermeáveis são necessárias quando houver possibilidade de exposição, como em uma operação normal, mas não rotineira, como a troca de uma bomba. O couro não deve ser usado para roupas de proteção, pois é facilmente penetrado pela acrilonitrila; borracha e outros tipos de roupas devem ser inspecionados e lavados com frequência.
Os trabalhadores da acrilonitrila devem ser instruídos sobre os perigos do produto químico e treinados em resgate, descontaminação, procedimentos de suporte à vida e uso de nitrato de amila. Atenção médica especializada é necessária em emergências; os principais requisitos são um sistema de alarme e pessoal da planta treinado para apoiar as atividades dos profissionais de saúde. Suprimentos de antídotos específicos devem estar disponíveis no local e em centros hospitalares adjacentes.
A vigilância médica dos trabalhadores potencialmente expostos a cianetos deve centrar-se nos sistemas respiratório, cardiovascular e nervoso central; função hepática, renal e tireoidiana; condição da pele; e uma história de desmaios ou tonturas. Trabalhadores com doenças crônicas dos rins, trato respiratório, pele ou tireóide correm maior risco de desenvolver efeitos tóxicos do cianeto do que trabalhadores saudáveis.
O controle médico requer treinamento em ressuscitação artificial e uso de medicamentos prescritos para tratamento de emergência de envenenamento agudo (por exemplo, inalações de nitrito de amila). Assim que possível, roupas, luvas e calçados contaminados devem ser removidos e a pele lavada para evitar a absorção contínua. Kits de primeiros socorros com medicamentos e seringas devem ser colocados à mão e verificados com frequência.
Infelizmente, alguns manuais amplamente distribuídos sugerem que o azul de metileno é útil no envenenamento por cianeto porque, em certas concentrações, forma metahemoglobina, que, devido à sua afinidade pelo íon cianeto, pode reduzir o efeito tóxico. O uso de azul de metileno não é recomendado, pois em outras concentrações tem o efeito inverso de converter metahemoglobina em hemoglobina, e análises para verificar se sua concentração é adequada não são viáveis nas condições criadas pela emergência de cianeto.
foliar
Indivíduos expostos a níveis tóxicos de nitrila devem ser imediatamente removidos para uma área segura e receber nitrito de amila por inalação. Qualquer indicação de problemas respiratórios indicaria inalação de oxigênio e, se necessário, ressuscitação cardiopulmonar. Roupas contaminadas devem ser removidas e as áreas da pele abundantemente lavadas. A lavagem prolongada dos olhos com soluções neutras ou água é recomendada se houver lacrimejamento ou qualquer evidência de irritação conjuntival. Médicos, enfermeiros e técnicos de emergência devidamente treinados devem ser chamados ao local imediatamente para administrar o tratamento definitivo e manter a vítima sob observação até a recuperação completa.
Tabelas de compostos ciano
Mesa 1 - Informações químicas.
Mesa 2 - Riscos para a saúde.
Mesa 3 - Perigos físicos e químicos.
Mesa 4 - Propriedades físicas e químicas.