ANEXO I. DEFINICIONES DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

Análisis de la Problemática de las
Emisiones de Compuestos Orgánicos
Volátiles en un Centro de Refino
José Enrique Jiménez Bonilla
Ingeniería Química
ANEXO I.
DEFINICIONES DE COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES
I.1
CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS
Desde el punto de vista de su naturaleza química, puede establecerse el primer criterio
de clasificación entre compuestos inorgánicos (como: metales, aniones, radionúclidos,...) y las
sustancias orgánicas (como: hidrocarburos, carbonilos, ácidos,..), existiendo también grupos de
compuestos con un carácter mixto (alquilderivados de plomo o mercurio, compuestos
organoestánnicos,...).
Otra estrategia, aplicada para el caso de los contaminantes de tipo orgánico, se fija en la
volatilidad y, así, se emplea la presión de vapor como elemento de clasificación. Por ejemplo, el
criterio planteado por la U.S. EPA para el presente parámetro, consiste en la subdivisión que se
expresa en la Tabla I.1:
TABLA I.1
CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS
ORGÁNICOS EN FUNCIÓN DE SU VOLATILIDAD
Clase
Volátiles (COV´s) (1)
Semivolátiles (COSV´s)
No volátiles (CONV´s)
(1)
Presión de vapor
>0,13 mmHg
0,1-10-7 mmHg
<10-7 mmHg
Punto de ebullición
<100º C
100-325º C
>325º C
En la clase de COV´s (o VOC´s en inglés) se establece una subclase de contaminantes orgánicos
muy volátiles COMV´s (VVOC´s, Very Volatile Organic Compounds) que engloba las sustancias con
una presión de vapor (en condiciones estándar) mayores de 15 kPa.
Esta clasificación está basada en criterios empíricos y/o prácticos relacionados con la
susceptibilidad de estudio de los contaminantes atmosféricos, ya que las determinaciones
analíticas de estos compuestos tienen unos requerimientos específicos que hay que cumplir (por
ejemplo: capacidad de ser desorbidos térmicamente de un cartucho de atrapamiento,
criocondensabilidad,...).
Las clases de contaminantes atmosféricos antes citadas se distribuyen, entre las
diferentes fases del medio atmosférico, tal como se expresa a continuación:
• Compuestos Orgánicos Volátiles (COV´s) que se hayan predominantemente en la
fase gaseosa.
• Compuestos Orgánicos Semivolátiles (COSV´s) que se distribuyen entre las fases
atmosféricas gaseosa y particulada.
Proyecto Fin de Carrera
I-1
José Enrique Jiménez Bonilla
Ingeniería Química
Análisis de la Problemática de las
Emisiones de Compuestos Orgánicos
Volátiles en un Centro de Refino
• Compuestos Orgánicos No Volátiles (CONV´s) que se presentan adsorbidos en las
partículas atmosféricas.
Los contaminantes atmosféricos orgánicos, considerados por la U.S. EPA como
peligrosos (HAP, Hazardous Atmospheric Pollutants) en la Clean Air Act, pertenecen a las
diferentes categorías antes citadas. Así:
• 99 se clasifican como volátiles, COV´s (de los cuales 31 pueden considerarse como
muy volátiles, COMV´s)
• 51 se clasifican como semivolátiles, COSV´s
• 5 se clasifican como no volátiles
A continuación se citan las principales las principales familias de COV´s:
-
Hidrocarburos alifáticos (C1-C14)
Hidrocarburos olefínicos (C2-C14)
Hidrocarburos monoaromáticos
Disolventes alogenados
Freones y halones
Alcoholes
Ésteres
Éteres
Aldehídos
Cetonas
Ácidos libres
Aminas
Terpenos
Tioles
Tioéteres
Nitrilos
Nitratos de peroxoacilo (PAN´s)
Nitroalcanos
Nitroaromáticos
Heterociclos de O, N ó S
Derivados organometálicos
Otros compuestos
Proyecto Fin de Carrera
I-2
José Enrique Jiménez Bonilla
Ingeniería Química
I.2
Análisis de la Problemática de las
Emisiones de Compuestos Orgánicos
Volátiles en un Centro de Refino
DEFINICIONES SOBRE LOS COV´s
Las definiciones de los COV´s que se presentan a continuación se basan en
características diferenciales físico-químicas, pero también se aplica un criterio de aplicabilidad
práctica. A continuación se exponen y comparan diferentes definiciones de distintos orígenes
I.2.1
Definiciones según las correspondientes propiedades físico-químicas
• En la orden ministerial francesa de 1º de marzo de 1993 se considera como
compuesto orgánico volátil toda sustancia que, excepto el metano, contenga átomos
de carbono e hidrógeno (que pueden estar también sustituidos por otros átomos
como halógenos, oxígeno, azufre, nitrógeno o fósforo, con excepción de los óxidos de
carbono y los carbonatos). Dichos compuestos se hallaran en estado gaseoso o de
vapor, en condiciones normales de presión y de temperatura.
• La Directiva relativa a la limitación de las emisiones de compuestos orgánicos
volátiles debidas al uso de disolventes orgánicos en determinadas actividades e
instalaciones completa la anterior definición y añade que todo producto orgánico con
una presión de vapor superior a 10 kPa en condiciones de presión y temperatura
total, a 20º C y 101 kPa, sea considerado un compuesto orgánico volátil.
• Como se ha indicado anteriormente, por su parte, la U.S. EPA, define los compuestos
orgánicos volátiles como sustancias con bajos puntos de ebullición y una presión de
vapor mínima de 0,13 kPa, a 25º C y 101 kPa, y que presenten en sus moléculas uno
o más átomos de carbono (excluyéndose el CO, CO2 y otras especies inorgánicas
carbonáceas).
I.2.2
Clasificación de los COV´s en función de su aplicabilidad
En función de su uso práctico se les designa como:
-
Combustibles
Disolventes
Desengrasantes
Conservantes
Agentes de limpieza
Dispersantes
Propelentes
Reactivos
Combustibles
Ignífugos
Monómeros
Reactivos
Otros
Proyecto Fin de Carrera
I-3