29/11/17

Comisario Mayor Gabriel Rivera
Jefe de la Dirección de Prevención Ecológica y Sustancias Peligrosas, Superintendencia de Seguridad Siniestral

La fabricación, envasado, distribución y utilización en la Argentina de gases industriales y medicinales es muy común. Podemos mencionar algunos de ellos y sus aplicaciones tales como: dióxido de carbono y nitrógeno para los agentes extintores (matafuegos), para tratamientos e intervenciones quirúrgicas en hospitales. El oxígeno que tiene tanto aplicación medicinal como industrial en el corte de metales, el argón para soldadura, mezclas de argón con dióxido de carbono para inertización de alimentos envasados, etc. Los más comúnmente difundidos son los gases licuados de petróleo, constituidos por mezclas de butano y propano, que se utilizan para la calefacción y la cocción en aquellos domicilios sin red de gas natural. El gas natural que se envasa en los automotores para lograr la combustión y el impulso de estos. Todos ellos tienen sus ventajas de utilización, así como también sus riesgos y por lo tanto debemos aprender a reducirlos y convivir con ellos.

Existen, asimismo, gases que si bien implican un gran beneficio tanto para la industria como para la población en general deben ser manipulados con mucho cuidado, debido a su alta reactividad química o características de toxicidad. Tal es el caso del Cl (cloro) importantísimo para la desinfección del agua que tomamos de la red, el amoníaco (NH3) que se utiliza como gas refrigerante en casi todos los grandes frigoríficos para la conservación de los alimentos en frío, o el cloruro de hidrógeno (HCl) que se utiliza en laboratorios para reacciones químicas.

Pero, a pesar de su importantísima utilidad en el desarrollo de toda sociedad industrializada, la pregunta es: ¿Qué pasa cuando existe un escape descontrolado de estas sustancias? ¿Quién interviene? ¿Cómo detenemos el escape y preservamos la vida de los ciudadanos expuestos y el medioambiente?
La primera respuesta operativa posible es que existe un método inicial que implica el acercamiento al cilindro de donde escapa el gas, esto debe ser llevado a cabo por personal debidamente protegido y entrenado, pero funciona solo si se puede cerrar la válvula que presenta el escape. En el caso de que este dispositivo se encuentre roto, no se podrá llevar a cabo y el gas seguirá escapando.
La segunda respuesta operativa posible es que el segundo método paliativo es el de arrojar agua sobre la misma nube para aplacar los gases (técnica conocida como knockdown). Ésta es una excelente medida de mitigación, impidiendo que la nube de gas tóxico se traslade hacia centros poblados donde pudiera generar intoxicaciones masivas. Pero, presenta el problema del uso limitado dependiendo de las condiciones atmosféricas, tal como la velocidad del viento, la altura de la nube, además de generar residuos peligrosos en estado líquido que se esparcen por el suelo pudiendo contaminar la tierra o el agua; o bien, en el caso de que se registren altas temperaturas el escape del gas nuevamente separándose el agua y volviendo a la atmósfera.
La tercera respuesta operativa se coloca un kit de obturación o capuchón con cadenas para evitar que el gas siga escapando. Éste sería el método más seguro, aunque se debe contar con elementos específicos mencionados y ello no soluciona el escape del gas al momento de retirar el capuchón, salvo que se dirija el gas hacia un tanque de solubilización exterior, para luego proceder a su neutralización.
La cuarta respuesta operativa es el tanque de solubilización y control.

En la Dirección de Prevención Ecológica y Sustancias Peligrosas se ha desarrollado un implemento de emergencia, de bajo costo de fabricación y sencilla operación.
El mismo consiste en un contenedor de 400 lts de capacidad dentro del cual se introduce el cilindro que pierde el gas tóxico y corrosivo, se puede proceder a conectar mediante acoples rápidos la válvula del mismo y direccionar el gas hacia la parte posterior inferior del cilindro contenedor, llenando el mismo con agua por una válvula superior de carga, así se provocará que el gas se disuelva en el agua y se evitará que el mismo escape a la atmósfera en este contenedor cerrado. Para obtener un mejor resultado se introduce previamente hielo para reducir la temperatura del agua y aumentar la solubilidad del gas en el agua. Asimismo, se puede arrojar por otro de los orificios con válvula de cierre un cuarto de acero inoxidable una sustancia de neutralización para aumentar o disminuir el pH de la mezcla y lograr finalmente la neutralización del ácido o la base que se forme en caso de tratarse de una solución de bajo o alto pH. Ello dará tiempo para el retiro del cilindro en emergencia de las zonas pobladas pudiendo conducirlo a un sector seguro donde se pueda manipular sin riesgo para las personas. Este principio es utilizado ya en la práctica con éxito desde hace unos 8 años por la DPE y SP desde que se comenzaron a secuestrar y confinar generadores de cloruro de hidrógeno de laboratorios clandestinos de drogas ilícitas, así como también en la solubilización del gas amoníaco de los frigoríficos que fueron abandonados por sus dueños. Es para destacar que el dispositivo no representa una solución final al escape de gases peligrosos, sino un sistema paliativo de emergencia en salvaguarda de la población a la cual debemos proteger.

Los residuos peligrosos generados
Otro dato importante para estos casos es tener en cuenta que mezclar agua con gases tóxicos genera lo que legalmente se denomina en nuestro país como RESIDUOS PELIGROSOS (en provincia de Buenos Aires de acuerdo a la ley 11720, residuos especiales). O sea que, si bien se puede solucionar inicialmente el problema de la generación de gases tóxicos, al mezclarlos con agua se genera una sustancia que, si bien ha reducido su potencial dañino para la salud de las personas se convierte en una solución ácida o básica, con características de CORROSIVIDAD (riesgo 8) con riesgo para el medioambiente. Con el solubilizador, se pueden contener y recircular estos gases dentro del continente para que, o bien sean liberados gradualmente en una zona rural o bien sean recirculados por un filtro de carbón activado y filtro que retenga sus componentes perjudiciales, además de tener la posibilidad de agregar una sustancia neutralizadora de carácter ácido o básico según la solución.

DATOS TÉCNICOS DE LAS OPERACIONES CON DISTINTAS SUSTANCIAS:
Principios físico-químico del solubilizador: Se conoce como solubilidad a la capacidad que posee determinada sustancia para disolverse en otra y formar un sistema homogéneo. Como tal, el término solubilidad se utiliza para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como cuantitativo de la concentración de las soluciones. La sustancia que se disuelve se llama soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto, se conoce como solvente. La concentración, por otro lado, es la proporción existente entre la cantidad de soluto y disolvente de una disolución, como es el caso de la solución saturada, no se puede disolver más soluto en la solución. En la solución sobresaturada la solubilidad supera el máximo permitido de la disolución. Y en la solución insaturada la solución admite más soluto.
La solubilidad puede ser expresada en porcentaje de soluto o en unidades como moles por litro (m/l) o gramas por litro (g/l). Es importante destacar, que no todas las sustancias se disuelven en los mismos disolventes, como por ejemplo: el agua es solvente de la sal pero no del aceite. Por otro lado, el carácter polar o apolar de una sustancia es de suma importancia, ya que determina la capacidad de solubilidad de la misma. Una sustancia polar se suele disolver en un solvente polar, y una sustancia apolar en un solvente apolar. De esta manera, es fácil comprender porque la gran mayoría de las sustancias inorgánicas, como ácidos o sales, que son polares se disuelven en el agua que es un solvente polar o, por el contrario, sustancias orgánicas apolares se disuelven en solventes orgánicos como por ejemplo: parafina con la gasolina.
El carácter polar representa la separación de las cargas eléctricas en la misma molécula y, por su parte, las moléculas apolares se producen por la unión entre átomos que poseen igual electronegatividad. El grado de disolución de un soluto y un solvente depende de varios factores. Los más importantes son: La naturaleza de las partículas del solvente y el soluto, así como de las interacciones entre ellas. La temperatura, el aumento de esta se obtiene un mayor movimiento de las moléculas en solución, lo que origina una rápida difusión. La presión de un soluto gaseoso, la solubilidad de gases es directamente proporcional a la presión. La presencia de otras especies disueltas en el solvente, como por ejemplo: compuestos metálicos. El coeficiente de solubilidad es la cantidad necesaria de una sustancia para saturar una cantidad de solvente, en determinada temperatura y presión. En este caso, cuando el coeficiente de solubilidad de una sustancia es cero, se está en presencia de una sustancia insoluble de ese solvente, por ejemplo: AgCl, coeficiente de solubilidad en agua es 0,014g/L.

¿Cómo controlamos el AMONIACO (NH3) de los frigoríficos?:
El amoníaco es una molécula altamente polar, ya que de acuerdo a su geometría y distribución electrónica existen densidades importantes de cargas positivas y negativas.
Es justamente esta característica de alta polaridad (diferencias de cargas positivas y negativas dentro de la molécula) la que aprovechan los bomberos en un escape de amoníaco para abatir las amenazantes nubes en las emergencias en frigoríficos o escapes en equipos de aplicación agroquímica. Esta simple operación de arrojar agua a la nube de amoníaco se expresa químicamente como: NH3 + H2O <> NH4+ + OH-; o sea, formamos agua amoniacal, evitando que el amoníaco gaseoso escape a la atmósfera. Pasamos del estado gaseoso el estado líquido, mucho más controlable.

¿Cómo controlamos el CLORO (Cl) ?:
La solubilidad del Cl en el agua dependerá de dos factores fundamentales: el pH y su temperatura, es decir, a menor temperatura del agua mayor solubilidad del Cl, a mayor pH también. Esto nos permitirá retener más tiempo el gas en el agua e impedir que este escape a la atmósfera generando una nube peligrosa.
Por otro lado, el Cl también se solubiliza en Na(OH) hidróxido de sodio para lograr un mayor tiempo de retención del Cl en agua. A esto se le llama comúnmente CLORO, aunque simplemente se trata de lavandina (NaClO) hipoclorito de sodio. NaOcl + H2Oß---àHOCl + Na+ + OH.

Factores a tener en cuenta en la solubilización de gases en agua:
1-pH.
2- temperatura del solvente.
3- Presión del sistema.
4- Polaridad del solvente, polaridad del soluto.
5- ley de Henry.

Factores a tener en cuenta en la caracterización del residuo peligroso o especial generado por la solubilización del gas en agua:
1- pH. (Potencial hidrógeno).
2- Anexo I y II de la ley 11720, (en provincia de Buenos Aires): Y34 e Y35, soluciones ácidas o ácidos en forma ácida, soluciones básicas o bases en forma sólida, característica de riesgo H6.1, H8, H10, y H12.
3- Anexo I y II de la ley 24051 (Nación)
4- Ley 2214 (CABA).