2016 ESTUDIO DE LAS SUSTANCIAS QUIMICAS (CROMO) Profesor: ING. JUAN ANGEL TURRIATE MANRIQUE Integrantes: USER ROJAS ALVARADO PAMELA DILMA CARITA HUAROC JUAN LUIS FALCON ALMONACID RADY NELSON LUQUE GOMEZ JORGE LUIS SANTISTEBAN OBREGON LUIS STEVEN Contents OBJETIVO ............................................................................................................................................. 2 ALCANCE.............................................................................................................................................. 2 DESARROLLO ....................................................................................................................................... 2 ¿Cómo se producen?....................................................................................................................... 2 Características del contaminante (físico-químicas) ........................................................................ 4 ¿Cómo se mide el contaminante en el ambiente laboral? ............................................................. 5 Si está en el aire g/m3 o mg/m3 ................................................................................................. 5 Si está en el suelo g/kg-tierra o mg/kg-tierra ............................................................................. 5 Si está en el agua g/L o mg/L ....................................................................................................... 5 ¿Cómo se mide la concentración del contaminante químico en la persona? ................................ 5 Tomar una muestra ..................................................................................................................... 5 Analizar la muestra...................................................................................................................... 6 Descripción de los valores libres ambientales que existen en el Perú y en el mundo.................... 6 CONCLUSIONES ................................................................................................................................... 9 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................... 9 1 OBJETIVO El cromo es uno de los metales industriales más ampliamente utilizados. Varios millones de trabajadores en todo el mundo se estiman estar expuestos a compuestos de cromo en una variedad de industrias como la producción de pigmentos, cromado, soldadura de acero inoxidable, y el curtido de cuero. Además, es uno de los principales contaminantes en diversos sitios de desechos peligrosos en todo el mundo, por eso esta recopilación de diferentes estudios hechos por investigadores y especialistas en el tema tiene como finalidad la comprensión y exposición de los riesgos que ocurren al manejar este tipo de mineral. ALCANCE Las investigaciones hechas hasta ahora nos dice que la población en general está expuesta al cromo por la inhalación de aire ambiente, la ingestión de alimentos y agua potable. Los alcances de los datos obtenidos se rigen a la población norteamericana ya sea para las casos de exposiciones y los tratamientos que se detallan más adelante lo cual también se puede interpretar como una limitación ya que las personas externas a ese país y que busquen información se adecuan a dichos parámetros y posibles tratamientos que se le pueden dar a una persona contaminada con el mineral en cuestión, ahora bien estos valores son tomados en cuenta debido a la importancia, fiabilida y renombre de la agencia que hace el estudio ATSDR por sus siglas en inglés (Agency forToxicsSubstances&DiseaseRegistry). DESARROLLO ¿Cómo se producen? El cromo es el 24to elemento más abundante en la corteza terrestre, con una concentración media de 100 ppm. Los compuestos de cromo se encuentran en el medio ambiente, debido a la erosión de las rocas que contienen cromo y pueden ser distribuidos por las erupciones volcánicas. El rango de concentraciones en el suelo es entre 1 y 3000 mg/kg, en agua del mar De 5 a 800 g/litro, y en ríos y lagos 26 g/litro a 5,2 mg/litro. El cromo se extrae el mineral de cromita. Alrededor de dos quintas partes de los minerales de cromo y sus concentrados en el mundo se producen en África del Sur, mientras que Kazajstán, India, Rusia y Turquía también son productores importantes. Depósitos de cromita sin explotar son abundantes, pero geográficamente concentrados en Kazajistán y el sur de África. Aunque es poco frecuente, existen depósitos de cromo natal. El Pipe Udachnaya en Rusia produce muestras del metal nativo. Esta mina es una chimenea de kimberlita, rica en diamantes, y el medio ambiente reduciendo ayudó a producir tanto cromo elemental y el diamante. Depende en gran medida del pH y las propiedades oxidantes de la ubicación, pero en la mayoría de los casos, el Cr es la especie dominante, aunque en algunas zonas el agua subterránea puede contener hasta 39 g/litro de cromo total de los cuales 30 g/litro está presente como Cr. Isótopos Cromo de origen natural se compone de tres isótopos estables; 52Cr, 53Cr y 54Cr con 52Cr siendo las más abundantes. 19 radioisótopos se han caracterizado con los 50Cr siendo más estables con una vida media de 1,81017 años, y 51Cr con una vida media de 27,7 días. Todos los isótopos 2 radiactivos tienen vidas medias que son menos de 24 horas y la mayoría de éstos tiene una vida media de menos de 1 minuto. Este elemento también tiene 2 estados de la meta. 53Cr es el producto de la desintegración radiogénica de 53mn. Cromo contenidos isotópicos se combinan normalmente con manganeso contenidos isotópicos y han encontrado aplicación en geología isotópica. Mn-Cr proporciones de isótopos refuerzan la evidencia de 26Al y 107Pd de la historia temprana del Sistema Solar. Las variaciones en 53Cr/52Cr y Mn/Cr proporciones de varios meteoritos indican una relación de 53Mn/55Mn inicial que sugiere Mn-Cr composición isotópica debe resultar de la descomposición in situ de 53mn en cuerpos planetarios diferenciados. Por lo tanto 53Cr proporciona evidencia adicional para los procesos de nucleosíntesis inmediatamente antes de la coalescencia del sistema solar. Los isótopos del cromo de la masa atómica de 43 u 67 u. El modo de decaimiento primario antes del isótopo estable más abundante, 52Cr, es la captura electrónica y el modo primario después es la desintegración beta. 53Cr se ha postulado como sustituto de la concentración de oxígeno atmosférico. Compuestos El cromo es un miembro de los metales de transición, en el grupo 6. El cromo tiene una configuración electrónica de 4s13d5, debido a la menor energía de la configuración de centrifugado alta. El cromo exhibe una amplia gama de posibles estados de oxidación, donde el estado 3 es más estable energéticamente; los 3 y 6 estados son más comúnmente observados en compuestos de cromo, mientras que los 1, 4 y 5 estados son raros. Producción Se produjeron aproximadamente 4,4 millones de toneladas métricas de mineral de cromo comercial en el año 2000, y se convierte en ~ 3,3 millones de toneladas de ferro-cromo con un valor de mercado aproximado de 2,5 mil millones de dólares de los Estados Unidos. Los dos principales productos de mineral de cromo de refinación son de cromo de ferrocromo y metálico. Para esos productos, el proceso de fundición mineral difiere considerablemente. Para la producción de ferrocromo, el mineral de cromo se reduce en gran escala en el horno de arco eléctrico o en fundiciones más pequeño con ya sea de aluminio o de silicio en una reacción aluminotérmica. Para la producción de cromo puro, el hierro tiene que ser separado del cromo en un proceso de tostado y la lixiviación en dos etapas. El mineral de cromita se calienta con una mezcla de carbonato de calcio y carbonato de sodio en la presencia de aire. El cromo se oxida a la forma hexavalente, mientras que el hierro forma el Fe2O3 estable. La lixiviación subsiguiente a temperaturas elevadas superiores disuelve los cromatos y sale del óxido de hierro insoluble. El cromato se convierte por el ácido sulfúrico en el dicromato. 3 Características del contaminante (físico-químicas) Características Químicas Número Atómico Masa Atómica Electronegatividad Radio de Van der Walls Radio iónico Isotopos Configuración electrónica Primera Energía de Ionización Segunda Energía de Ionización Potencial estándar 24 51.996 g.mol-1 1.6 0.127 nm 0.061 nm (+3) ; 0.044 nm (+6) 6 [ Ar ] 3d5 4s1 651.1 kJ.mol-1 1590.1 kJ.mol-1 - 0.71 V (Cr3+ / Cr ) Características Físicas Densidad del sólido Volumen molar Módulo de Young Módulo de Rigidez Radio de Poison Dureza del mineral Dureza de Brinell Dureza de Vickers Resistividad eléctrica Conductividad Térmica Coeficiente lineal de expansión térmica Punto de fusión 7140 kg m‑3 7.23 cm3 279 GPa 115 GPa 0.21 (sin unidades) 8.5 (sin unidades) 1120 MN m-2 1060 MN m-2 12.7 × 10‑8Ω m 94 W m‑1 K‑1 4.9 × 10‑6 K‑1 2130 K Punto de ebullición Magnetismo Entalpía de vaporización Entalpía de fusión 2945 K Antiferromagnético 344,3 kJ/mol 16,9 kJ/mol Presión de vapor 990 Pa a 2130 K Velocidad del sonido 5940 m/s a 293,15 K El cromo es utilizado principalmente en metalurgia para aminorar los efectos de la corrosión y además para dar un acabado brillante. Tiene diversas aplicaciones las cuales pueden ayudar a elaborar objetos tales como los coches. puede ser altamente nocivo. 4 En las aplicaciones industriales se utilizan fundamentalmente, los compuestos de Cr (VI), debido a sus propiedades ácidas, oxidantes y a su capacidad para formar sales muy coloreadas e insolubles. Los sulfatos crómicos básicos se utilizan ampliamente en los procesos de curtido. ¿Cómo se mide el contaminante en el ambiente laboral? Si está en el aire g/m3 o mg/m3 Si está en el suelo g/kg-tierra o mg/kg-tierra Si está en el agua g/L o mg/L ¿Cómo se mide la concentración del contaminante químico en la persona? Tomar una muestra Forma en que se realiza el examen Es necesaria una muestra de sangre. La mayoría de las veces, la sangre se extrae de una vena localizada en la parte interior del codo o el dorso de la mano. Preparación para el examen Usted debe dejar de tomar suplementos minerales y multivitamínicos por cuando menos algunos días antes del examen. Pregunte a su proveedor de atención médica si hay otras medicinas que deba suspender antes de realizarse el examen. Asimismo, infórmele a su proveedor de atención si recientemente le han aplicado medios de contraste que contengan gadolinio o yodo como parte de un estudio imagenológico. Estas sustancias pueden interferir con el examen. Lo que se siente durante el examen Usted puede sentir un ligero dolor o una picadura cuando se introduce la aguja. También puede experimentar algo de sensación pulsátil en el sitio después de que se extrae la sangre. 5 Analizar la muestra Resultados normales El nivel de cromo en el suero normalmente es menor o igual a 1.4 microgramos/mililitro (mcg/mL).Los rangos de los valores normales pueden variar ligeramente entre diferentes laboratorios. Hable con su proveedor de atención acerca del significado del resultado específico de su examen. Significado de los resultados anormales Un nivel elevado de cromo puede presentarse si usted se expone demasiado a esta sustancia. Esto puede suceder si usted trabaja en las siguientes industrias: Curtido de cuero Galvanoplastia Manufactura del acero Un nivel bajo de cromo sólo ocurre en personas que reciben toda su alimentación a través de una vena (nutrición parenteral total, NPT) y que no obtienen suficiente cromo. Consideraciones Los resultados del examen se pueden alterar si la muestra se recoge en un tubo de metal. Nombres alternativos Cromo sérico. Descripción de los valores libres ambientales que existen en el Perú y en el mundo .En el mundo: Agencia Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales Enfoque Nivel 10 µg/m³ como CrO3/m³ Lugar de trabajo: Aire 50 µg/m³ como Cr 500 µg/m³ como Cr Comentarios Para evitar riesgos cancerígenos de compuestos insolubles de Cr(VI) Para compuestos de Cr(VI) solubles en agua Para metal de cromo y compuestos de Cr (III) 6 Instituto nacional de seguridad y salud ocupacional Para el ácido crómico y todos los compuestos de Cr (VI) Para el metal de cromo y compuestos de Cr (III) Para el ácido crómico y cromatos Para el metal de cromo y compuestos de Cr (III) Para el cromo metálico y compuestos insolubles 1 µg/m³ como Cr Lugar de trabajo: Aire 500 µg/m³ como Cr 5 µg/m³ como CrO3/m³ Administración de seguridad y salud ocupacional Lugar de trabajo: Aire 500 µg/m³ como Cr 1,000 µg/m³ como Cr Agencia de protección ambiental Lugar de trabajo: Aire No está disponible Lugar de trabajo: Agua 100 µg/L En el Perú: a) Norma de calidad ambiental y de descarga de efluentes: recurso agua a.1) Criterios de calidad de aguas para la preservación de flora y fauna en aguas dulces frías o cálidas, y en aguas marinas y de estuarios. Se entiende por uso del agua para preservación de flora y fauna, su empleo en actividades destinadas a mantener la vida natural de los ecosistemas asociados, sin causar alteraciones en ellos, o para actividades que permitan la reproducción, supervivencia, crecimiento, extracción y aprovechamiento de especies bioacuáticas en cualquiera de sus formas, tal como en los casos de pesca y acuacultura. Límite máximo permisible Parámetro Expresado como Unidad Agua fría dulce Agua dulce Cromo total Cr mg/L 0.05 0.05 cálida Agua marina y de estuario 0.05 a.3) Criterios referenciales de calidad para aguas subterráneas, considerando un suelo con contenido de arcilla entre (0-25,0) % y de materia orgánica entre (0 - 10,0) %. Todos los proyectos que impliquen la implementación de procesos de alto riesgo ambiental, como: petroquímicos, carboquímicos , cloroquímicos, usinas nucleares, y 7 cualquier otra fuente de gran impacto, peligrosidad y riesgo para las aguas subterráneas cuando principalmente involucren almacenamiento superficial o subterráneo, deberá contener un informe detallado de las características hidrogeológicas de la zona donde se implantará el proyecto, que permita evaluar la vulnerabilidad de los acuíferos, así como una descripción detallada de las medidas de protección a ser adoptadas. Parámetro Expresado como Unidad Cromo total Cr µg/L Límite máximo permisible 16 a.4) Criterios de calidad admisibles para aguas de uso agrícola o de riego. Se entiende por agua de uso agrícola aquella empleada para la irrigación de cultivos y otras actividades conexas o complementarias que establezcan los organismos competentes. Se prohíbe el uso de aguas servidas para riego, exceptuándose las aguas servidas tratadas y que cumplan con los niveles de calidad establecidos en esta norma. Parámetro Expresado como Unidad Cromo hexavalente Cr+6 mg/L Límite máximo permisible 0.1 a.5) Límites de descarga al sistema de alcantarillado público. Se prohíbe descargar en un sistema público de alcantarillado, cualquier sustancia que pudiera bloquear los colectores o sus accesorios, formar vapores o gases tóxicos, explosivos o de mal olor, o que pudiera deteriorar los materiales de construcción en forma significativa. Parámetro Expresado como Unidad Cromo hexavalente Cr+6 mg/L Límite máximo permisible 0.5 b) Norma de calidad ambiental en el suelo: Parámetro Suelo Agrícola Como VI (mg/Kg MS) 0.4 Usos del suelo Suelo Residencial/ Parques 1.4 Suelo Comercial/ Industrial/ Extractivos 1.4 8 CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA Kao LW, Rusyniak DE. Chronic poisoning: trace metals and others. In: Goldman L, Schafer AI, eds.Goldman's Cecil Medicine. 25th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2016:chap 22. Mason JB. Vitamins, trace minerals, and other micronutrients. In: Goldman L, Schafer AI, eds.Goldman's Cecil Medicine. 25th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2016:chap 218. National Institutes of Health. Chromium. Dietary Supplement Fact Sheet. ods.od.nih.gov/factsheets/chromium. Accessed June 23, 2015. http://www.atsdr.cdc.gov/csem/csem.asp?csem=1 https://www.webelements.com/chromium/physics.html http://www.lenntech.com/periodic/elements/cr.htm http://www.minam.gob.pe/calidadambiental/wpcontent/uploads/sites/22/2013/10/D-S-N-002-2013-MINAM.pdf 9
