SUSTANCIA QUÍMICA Cualquier elemento, compuesto químico o

SUSTANCIA QUÍMICA
Cualquier elemento, compuesto
químico o mezcla de elementos o
compuestos
SUSTANCIA PELIGROSA
 Es aquella que representa un alto
riesgo para la salud, por tener
características o propiedades de ser:
Corrosiva, irritante, radioactiva, tóxica,
inflamable, explosiva, oxidante que
puede causar un daño a la salud.
MATERIAL PELIGROSO

Es aquel que por su
concentración,
volumen y
características
representa un riesgo
para la salud, el
ambiente y a la
propiedad.
MANEJO DE LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS
Almacenamiento
Utilización
SUSTANCIA QUÍMICA: PELIGRO
Transporte
Eliminación
PELIGRO = RIESGO
PELIGRO = RIESGO


Peligro se usa normalmente para
describir una situación
potencialmente dañina
Riesgo: Es la probabilidad de que
aparezca un efecto nocivo debido a
la exposición a una sustancia
química.
Toxicidad

Capacidad inherente de una sustancia
química de producir efectos adversos o
nocivos a organismos vivos.
Toxicología

Es la ciencia que
estudia los efectos
nocivos producidos
por las sustancias
químicas sobre los
organismos vivos.
Toxina

Es la denominación dada a moléculas
proteicas origen natural que pueden
provocar efectos tóxicos graves.
Paracelso. 1493 - 1541
“Toda sustancia es tóxica, no hay
ninguna que no sea tóxica; es la dosis
lo que hace la diferencia entre una
sustancia tóxica y un medicamento”.
DL50 (dosis letal 50)


Es el primer experimento para una
sustancia química nueva.
Es la dosis de una sustancia
requerida para matar al 50% de
los animales de experimentación.
Exposición

Es una medida del contacto entre una
sustancia química y el organismo; es
función de la concentración y el
tiempo.
REGLAS DE ORO EN EL MANEJO DE
LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS
Asumir que todos los productos químicos son
potencialmente tóxicos
Considerar a las sustancias inflamables,
corrosivas y explosivas
LABORATORIO QUIMICO
ACCIDENTES EN EL LABORATORIO
Carencia de equipo
Descuido
Prácticas deficientes
Desconocimiento
Fallas del equipo
CONOCIMIENTO
Sustancias
químicas
Aplicación de
reglas de seguridad
Equipo de
laboratorio
Trabajo con orden
y precaución
Trabajo de laboratorio seguro
Evita accidentes
HOJA DE DATOS DE SEGURIDAD DE LOS MATERIALES (MSDS)
Documento que permite identificar la
sustancia y al responsable de su
comercialización, así como el teléfono
donde
efectuar
consultas
de
emergencia.
Reúne y proporciona en forma ordenada y
resumida información básica de las
características fisicoquímicas, de seguridad,
ecológicas, toxicológicas y de acciones de
emergencia de los materiales considerados
peligrosos.
Herramienta
básica
para
prevenir
accidentes dentro y fuera de los centros de
trabajo donde se manejan sustancias
químicas.
Es el mejor recurso del
personal para responder a
emergencias químicas.
Son requeridas por
STPS, SEMARNAP, etc.
la
INFORMACIÓN QUE SE INCLUYE EN LA HOJA DE DATOS DE
SEGURIDAD DE LOS MATERIALES (MSDS)
CAS
Nombre químico. Usualmente el nombre IUPAC o
nombre CAS, pero también puede inlcuirse el
nombre común (ejem: etilen glicol y 1,2etanodiol).
Composición. Se deben citar todos los componentes
peligrosos a concentraciones mayores de 1% y todos los
carcinógenos que se encuentran en concentraciones mayores
de 0.1 %.
Datos de Riesgo de Incendio y Explosión (punto de
inflamación, límites de inflamación, autoinflamación, tipo de
extinguidor, riesgos inusuales).
Efectos a la salud (DL50, CL50, rutas de
entrada, límites máximos de exposición
permisibles).
Características físicas y químicas. Punto
de ebullición, solubilidad, presión de
vapor,
punto
de
congelación,
reactividad
(condiciones
de
inestabilidad e incompatibilidad).
Precauciones a seguir, equipo de
protección personal.
Acciones de emergencia (derrames,
intoxicaciones)
Fecha de elaboración o de revisión.
Tarea:
HOJA DE DATOS DE
SEGURIDAD
http://siri.uvm.edu/msds/mf/baker
/list.html
http://www.jtbaker.com/asp/catal
og.asp
CLASIFICACIÓN DE LAS
SUSTANCIAS QUÍMICAS DE
ACUERDO A SU PELIGROSIDAD
Propiedades que hacen peligrosa
a una sustancia química
Propiedades CRETI
• Corrosividad
• Reactividad
• Explosividad
• Toxicidad
• Inflamabilidad
CLASIFICACION DE LAS SUSTANCIAS
QUIMICAS DE ACUERDO A SU
PELIGROSIDAD
Corrosivas
Inflamables
Tóxicas (carcinógenos, mutágenos, teratógenos,
venenos, irritantes, alergenos, corrosivos,
asfixiantes, lacrimógenos)
Explosivas
Reactivas
Oxidantes
SUSTANCIAS INFLAMABLES
Son sustancias que fácilmente arden y que
tienen una gran velocidad de propagación
de la flama.
•Líquidos y sólidos inflamables


Para una respuesta segura en casos de
accidentes con líquidos inflamables, es
necesario tener conocimiento de algunas
de sus propiedades fisicoquímicas antes
de adoptar cualquier me
Estas propiedades, así como sus
aplicaciones, son:
PROPIEDADES IMPORTANTES DE
LAS SUSTANCIAS INFLAMABLES




Punto de inflamación
Temperatura de ignición (punto)
Temperatura de autoignición
Densidad de vapor
PUNTO DE INFLAMACIÓN


Es la temperatura mínima a la cual, bajo
condiciones definidas, la concentración
de vapores por un sólido o por un líquido
combustible, es suficiente para producir
fuego en presencia de una fuente de
ignición.
Se observa un flama momentánea.
LIMITES DE INFLAMACION
Límite inferior: es la mínima conc.
del vapor en el aire bajo la cual una
flama no se propaga cuando está
presente una fuente de ignición.


Límite superior: es la máxima conc.
del vapor en el aire bajo la cual una
flama no se propaga cuando está
presente una fuente de ignición.
Se establecen para T y P estándar.
Varían con la T y la conc. de oxígeno
SOLVENTES INFLAMABLES
Son líquidos que poseen un punto de
inflamación más bajo o cercano a la
temperatura ambiente.
Presentan un amplio rango de
inflamación.


Para quemar un gas o vapor
inflamable se requiere, además de la
fuente de ignición, una mezcla "ideal"
entre el aire atmosférico (O2) y el gas
combustible.
La cantidad de O2 en el aire es casi
constante, un volumen de 21%.

La cantidad de gas combustible
necesaria para la quema varía para
cada producto y sus dimensiones
dependen de dos constantes: el
límite inferior de explosión (LIE) y
el límite superior de explosión
(LSE).



El LIE es la mínima conc. de gas que,
mezclada con el aire, puede provocar la
combustión del producto a partir del
contacto con una fuente de ignición.
Las concentraciones de gas inferiores al
LIE no son combustibles porque en esa
condición hay un exceso de O2 y poca
cantidad del producto para la quema.
Esa condición se llama "mezcla pobre".



El LSE es la máxima conc. de gas que,
mezclada con el aire, puede provocar
la combustión del producto a partir
del contacto con una fuente de
ignición.
Las conc. de gas superiores al LSE no
son combustibles porque en esa
condición hay un exceso del producto
y poca cantidad de oxígeno para que
se produzca la combustión.
Esa condición se llama "mezcla rica".


Los valores del LIE y LSE generalmente se
indican en porcentajes de volumen a 20º C
y 1 atm. Para cualquier tipo de gas, 1% en
volumen representa 10,000 ppm.
Se puede concluir que los gases o vapores
combustibles solo queman cuando su
porcentaje de volumen está entre los
límites (inferior y superior) de explosión,
que es la mezcla "ideal" para la combustión.
Ejemplos de LIE e LSE para algunos productos (%)
PRODUCTO
Acetileno
Benceno
Etanol
LIE
2,5%
1,3%
3,3%
LSE
80%
79%
19%


En la mayoría de las situaciones de
emergencia hay diversas fuentes que
pueden provocar la ignición de
sustancias inflamables.
Entre las que se debe destacar:






llamas vivas;
superficies calientes;
automóviles;
cigarros;
chispas por fricción;
electricidad estática.


Se debe dar atención a la electricidad
estática, ya que es una fuente de
ignición de difícil percepción.
En realidad, se trata de la
acumulación de cargas
electrostáticas que, por ejemplo,
adquiere un camión-tanque durante
el transporte.

Por seguridad, no es recomendable
la contención de un producto
inflamable cerca del lugar de la fuga
a fin de evitar altas concentraciones
de vapores en lugares con mucho
tránsito de personas o equipos.
Sólidos inflamables

Estos sólidos incluyen todas las
sustancias que se pueden inflamar
en presencia de una fuente de
ignición, en contacto con el aire o
con el agua y que no están
clasificadas como explosivos.

Por el estado físico de estos productos,
el área afectada por un accidente
generalmente es bastante restringida,
ya que la movilidad en el medio es muy
pequeña comparada con la de los
gases o líquidos, lo que facilita las
operaciones de control de la
emergencia.


Son sólidos inflamables cuando están
expuestos al calor, choque, fricción o
llamas vivas.
La facilidad de combustión es mayor
mientras más "finamente" esté
dividido el material.


Los conceptos del punto de ignición y
límites de inflamabilidad, también
son aplicables a los productos de esta
clase.
Ejemplos: nitrato de urea y el azufre.


Existen también los productos sólidos que
se pueden inflamar en contacto con el aire,
incluso sin la presencia de una fuente de
ignición.
Debido a esta característica, la mayoría de
estos productos son transportados en
recipientes con atmósferas inertes o
sumergidos en algún material inerte o
agua.


Otra medida que se puede adoptar en caso
de accidente es arrojar agua sobre el
producto para mantenerlo constantemente
húmedo, siempre y cuando éste sea
compatible con el agua para evitar su
ignición espontánea.
El fósforo blanco o amarillo y el sulfuro de
sodio son ejemplos de productos que
combustionan espontáneamente en
contacto con el aire.




Otras sustancias sólidas pueden, al
interactuar con el agua, inflamarse
espontáneamente o producir gases
inflamables en cantidades peligrosas.
El sodio metálico reacciona de manera
enérgica en contacto con el agua y libera el
gas hidrógeno que es altamente inflamable.
El carburo de calcio que al interactuar con el
agua libera acetileno.
Por lo general, los productos de esta clase
liberan gases tóxicos o irritantes cuando
entran en combustión.
TEMPERATURA DE IGNICION
Es la menor temperatura en la que una
sustancia libera vapores en cantidades
suficientes para que la mezcla de vapor y aire
sobre su superficie propague una llama a
partir del contacto con una fuente de ignición.

Si la temperatura ambiente de una
región es de 25º C y se produce la
fuga de un producto con un punto
de ignición de 15º C, significa que el
producto en esas condiciones está
liberando vapores inflamables y sólo
bastaría una fuente de ignición para
que se produzca un incendio o una
explosión.

Por otro lado, si el punto de ignición
del producto fuera de 30º C, quiere
decir que éste no está liberando
vapores inflamables.
Por consiguiente, el concepto de punto
de ignición está directamente
relacionado con la temperatura
ambiente.
TEMPERATURA DE AUTOIGNICION
Es la temperatura mínima requerida para que los
vapores de una sustancia inicien una combustión
por si misma, sin necesidad de que esté presente una
fuente de ignición.
Ejem: CS2 (90 oC), éter etílico, etc.
Densidad de Vapor



La mayoría de los vapores son más
pesados que el aire y fluirán hacia las
partes bajas.
Pueden acumularse en las tarjas y
convertirse
en
un
peligro
no
identificado.
El gas natural y el hidrógeno son más
livianos que el aire.
Líquido inflamable: es el líquido que tiene una
temp. de inflamación < de 37.8 oC.
Líquido combustible: es el líquido que tiene una
temp. de inflamación > de 37.8 oC.
Sólido combustible: es aquel material que arde
en estado sólido al combinarse con un comburente
y entrar en contacto con una fuente de calor.
Fuente: STPS
Sólido inflamable: es aquel material que desprende
vapores antes de los 37.8 oC, alcanza fácilmente su
temp. de ignición y tiene una gran velocidad de
propagación de llama.
Material pirofórico: es aquella sustancia que en
contacto con el aire reacciona violentamente con
desprendimiento de gran cantidad de luz y calor.
Fuente: STPS
EJEMPLOS DE CONSTANTES
FÍSICAS DE SOLVENTES
Reactiva

Sustancia
que
reacciona
vigorosamente con agua, aire u
otra sustancia con la cual tiene
contacto.
Es un concepto relacionado tanto con
sus
características
intrínsecas
de
peligrosidad como con las condiciones
de manejo.
La reactividad se contempla desde las
siguientes perspectivas:








Comp. que reaccionan violentamente con:
agua
aire
con otras sustancias
Reacciones peligrosas con ácidos
Formación de peróxidos
Reacciones de polimerización
Reacciones de descomposición
Ejemplos de Sustancias Reactivas




Reaccionan violentamente con el agua:
ácidos fuertes, alquilmetales y metaloides,
anhídridos, carburos, hidruros, peróxidos
inorgánicos, hidróxidos alcalinos, etc.
Reaccionan violentamente con el aire
(inflamación espontánea):
alquilmetales
y
metaloides,
boranos,
fosfinas, fosfuros, metales carbonilados,
metales
finamente
divididos,
nitruros
alcalinos, hidruros, etc.

Reaccionan
violentamente
con
otras
sustancias:
 oxidantes con
materiales inflamables,
carburos, nitruros, hidruros, sulfuros,
alquilmetales, aluminio, magnesio y
circonio en polvo.
 Reductores con: nitratos, halogenatos,
ácidos, peróxidos, flúor.
 Ácidos fuertes con bases fuertes
 Ácido sulfúrico con azúcar, celulosa, ácido
perclórico, permanganato de potasio,
cloratos, sulfucianuros.
Ejemplos de Sustancias Reactivas


Reacciones peligrosas con ácidos: sulfuros,
hipocloritos, cianuros.
Sustancias
fácilmente
peroxidables:
compuestos alílicos, diénicos, isopropílicos,
vinilacetilénicos, vinílicos, cumeno, estireno,
tetrahidronaftalenos, éteres, haloalquenos,
N-alquilamidas, ureas, lactamas.

Reacciones de descomposición: sucede en
el almacenamiento prolongado y bajo
ciertas
condiciones
pueden
generar
explosiones.
Sucede
con:
amiduros
alcalinos, sales de diazonio, etc.
El cloruro de aluminio se descompone por
la humedad absorbida a lo largo del tiempo
produciendo un ácido, cuando se abre el
recipiente, el contenido puede proyectarse.
Oxidante

Sustancia capaz de oxidar a un agente
reductor. Esta reacción usualmente es
vigorosa y exotérmica.

Un oxidante es un material que libera
oxígeno rápidamente para soportar la
combustión de los materiales orgánicos.
Otra definición: oxidante es un material
que genera oxígeno a temperatura
ambiente o con un ligero calentamiento.


Ambas coinciden en que el oxígeno siempre
es liberado por un agente oxidante.


Debido a la facilidad de liberación del
oxígeno, estas sustancias son relativamente
inestables y reaccionan químicamente con
una gran variedad de productos.
A pesar de que la gran mayoría de las
sustancias oxidantes no son inflamables, el
simple contacto de estas con productos
puede generar un incendio, incluso sin la
presencia de fuentes de ignición.



Otro aspecto que se debe considerar es la
gran reactividad de los oxidantes con
comp. orgánicos.
Por lo general, estas reacciones son
enérgicas y liberan gran cantidad de calor
que pueden conllevar al fuego o explosión.
Los oxidantes, inclusive en fracciones
pequeñas, pueden causar la ignición de
algunos materiales como el azufre, el
carbón vegetal, etc.

Cuando la conc. de oxígeno aumenta,
no sólo aumenta la tasa de
combustión de un producto, sino que
la cantidad necesaria para la quema o
LIE (límite inferior de explosión)
disminuye, lo que puede dar lugar a la
ignición espontánea del producto.

Cuando se calientan algunos productos
de esa subclase, como por ejemplo los
nitratos y percloratos, entre otros,
liberan gases tóxicos que se disuelven
en la mucosa del tracto respiratorio y
producen líquidos corrosivos.


Como ejemplo de producto oxidante,
esta el peróxido de hidrógeno (agua
oxigenada).
Este un poderoso agente oxidante y,
en altas concentraciones, reacciona
con la mayoría de los metales, como
Cu, Co, Mg, Fe, Pb entre otros, lo que
causa su descomposición con riesgo
de incendio/explosión.


Aún sin la presencia de fuente de ignición,
las soluciones de peróxido de hidrógeno,
en conc. mayores de 50% de peso, en
contacto con material combustible pueden
causar la ignición de estos productos.
Los peróxidos orgánicos son agentes de
alto poder oxidante, dado que la mayoría
son irritantes para los ojos, piel, mucosas
y garganta.


Los productos de esa subclase presentan
una estructura – O – O – y se pueden
considerar derivados del peróxido de
hidrógeno (H 2 O 2 ), donde uno o ambos
átomos de hidrógeno fueron sustituidos por
radicales orgánicos.
De esta manera, los peróxidos orgánicos, al
igual que los oxidantes, son térmicamente
inestables y pueden sufrir una
descomposición exotérmica y autoacelerable y crear un riesgo de explosión.
Estos productos también son sensibles al
choque y fricción.

Por consiguiente, cuando algunos
productos están almacenados en
estado líquido, su potencial para la
formación de peróxidos aumenta,
principalmente el butadieno,
clorobutadieno y tetrafluoretileno, por
lo que para estos casos se puede
considerar un periodo máximo de
almacenamiento de tres meses.
Fuente: Blasters Manual
DISTANCIA PARA DAÑOS (M)
VOLUMEN
(Litro)
Algunas
ventanas rotas
La mayoría de
las ventanas
rotas
Estructuras
seriamente
dañadas
Daños letales
para el hombre
0,5
75
11
5
3
1
96
14
6
4
3,6
150
21
9
6
18
250
37
15
10
200
-
82
33
21
1800
-
175
71
45
9900
-
300
120
76


Por lo general, la existencia de un prod. en
un ambiente se asocia con la presencia de
un olor. Sin embargo, no siempre sucede
esto. Algunas sust. son inodoras, mientras
que otras tienen la capacidad de inhibir el
sentido olfativo y llevar al individuo a
situaciones de riesgo.
El gas sulfhídrico, por ejemplo, presenta un
olor característico en baja conc. pero en alta
conc. puede inhibir la capacidad olfativa.
Corrosivas



Son sustancias que presentan una sévera tasa
de corrosión al acero.
Evidentemente, estos también son capaces de
provocar daños a los tejidos humanos.
Básicamente, existen dos grupos con esas
propiedades: ácidos y bases.



Los ácidos son sustancias que en contacto con el
agua, liberan iones H+ y provocan alteraciones de
pH en el intervalo de 0 a 7.
Las bases son sustancias que, en contacto con el
agua, liberan iones OH- y provocan alteraciones
de pH en el intervalo de 7 a 14.
Ejemplos de este tipo de productos son el ácido
sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, hidróxido
de sodio e hidróxido de potasio, entre otros.


Muchos de los productos pertenecientes a
esta clase reaccionan con la mayoría de los
metales y, como generan hidrógeno, que es
un gas inflamable, dan lugar a un riesgo
adicional.
Algunos productos presentan como riesgo
secundario un alto poder oxidante, mientras
que otros pueden reaccionar enérgicamente
con el agua o con otros materiales, como
por ejemplo los compuestos orgánicos.

El contacto de estos prod. con la piel y
ojos puede causar severas quemaduras
(usar equipo de protección individual
compatibles con tal producto).
EXPLOSIVAS
Sustancias que cuando se exponen a algún
tipo de iniciación, sufren un cambio violento
repentino con liberación de una gran cantidad
de energía.
Los iniciadores son: calor, shock, fricción, luz
y contaminación con materiales incompatibles.
Ejemplos:
Formadores de peróxidos (éter etílico,
tetrahidrofurano, alcohol terbutílico,
acetaldehído, Na, K), comp. multi-nitroaromáticos (hexanitrodifenilamina, ac.
Pícrico, etc.), percloratos metálicos y
azida de sodio con metales.
Enlaces orgánicos ordenados de mayor a menor en cuanto a su
capacidad de formar peróxidos explosivos
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
Éteres y acetales con un hidrógeno alfa
Alquenos con un hidrógeno alílico
Cloroalquenos, fluoralquenos
Haluros vinílicos, ésteres, éteres
Dienos
Vinilalquinos con un hidrógeno alfa
Alquilalquinos con un hidrógeno alfa
Alquilarenos con un hidrógeno alfa terciario
Alcanos y cicloalquenos con un hidrógeno terciario
Acrilatos y metacrilatos
Alcoholes secundarios
Cetonas con un hidrógeno alfa
Aldehídos
Ureas, amidas y lactamas con un átomo de hidrógeno alfa en un
carbono enlazado a nitrógeno