- Monóxido de
carbono - Oxidos de
azufre - Oxidos de
nitrógeno - Efectos de los contaminantes
tóxicos - Extintores
El aire es uno de
los factores determinantes de la vida en la Tierra.
Diariamente todos los organismos dependemos de este coctel de
gases,
nuestros pulmones filtran alrededor de 15 kg de aire
atmosférico al día.
En todo momento de la historia del hombre,
éste ha arrojado materiales que
pueden considerarse como contaminantes atmosféricos (humo,
vapores y partículas), sin embargo, es a partir del
desarrollo
industrial que esta acción adquiere proporciones
considerables, no sólo por la cantidad decontaminantes
que llegan al aire, sino por la naturaleza y
calidad de
éstos.
Las principales fuentes de
emisión de contaminantes en nuestro medio provienen
de:
Emisiones
industriales ya sea por la quema de combustibles
fósiles (petróleo,
carbón, diesel, gasolinas) para realizar los diferentes
procesos; por
la emisión de productos o
desechos químicos volátiles (ácidos,
solventes, catalizadores) y; la modificación de las
condiciones ambientales (calor y
liberación de partículas inertes que modifican la
visibilidad y la penetración de la luz). Se
considera que se producen más de 70 000 compuestos
químicos diferentes que se utilizan tanto en la industria como
en otras actividades humanas y que, de manera ineludible, van a
parar tarde o temprano a nuestro medio, a nuestra atmósfera, muchos de
estos contaminantes producen importantes daños al ambiente y a
la salud..
Emisiones por
vehículos de motor,
que se liberan por la quema de combustibles como el diesel
y la gasolina. Este tipo de contaminación es particularmente importante
donde hay grandes concentraciones urbanas, sin embargo, sus
efectos se empiezan a sentir en cualquier lugar del planeta. Los
gases no reconocen fronteras. Entre los principales productos
contaminantes se encuentran: el monóxido de carbono, los
óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre,
el plomo, las partículas sólidas y el
ozono.
Contaminación en los
hogares, aunque sus proporciones pudieran
parecer menores comparadas con las dos fuentes anteriores, los
hogares contribuyen: directamente a la contaminación
atmosférica a través del uso de sustancias
aerosoles (en aspersores de aromatizantes o cosméticos, o
en el anticongelante del refrigerador o del sistema de
aire
acondicionado) que contienen clorofluorocarbonos que
dañan la capa de ozono;
mediante la quema incompleta de gas; la
incineración de basura; o
el uso de insecticidas; por supuesto, que el uso irracional del
automóvil es una fuente directa de contaminación
que afecta sensiblemente el ambiente. De manera indirecta
en los hogares se produce contaminación
atmosférica al derrochar energía (luz,
calentadores, enfriadores, etc) y aumentar con ello la combustión de productos fósiles en
termoeléctricas o hidroeléctricas.
Emisiones producidas por la incineración de
basura. Hace unas cuantas décadas el progreso estaba
asociado al deterioro ambiental. A nadie escandalizaba que el
signo del éxito
de las ciudades se representara por la presencia de
múltiples fábricas. En ciertos momentos parece que
es un signo del hombre dejar deterioro y basura para mostrar que
es poderoso y que tiene éxito. Nosotros sabemos que eso
debe cambiar. No podemos continuar produciendo diariamente miles
de toneladas de basura en las diferentes ciudades del mundo, que
deben ser manejadas y procesadas con el consiguiente gasto de
energía y producción de contaminantes. Muchos
contaminantes
peligrosos para el ambiente y para la salud son
arrojados al ambiente cuando se decide incinerar la basura en los
tiraderos.
El microclima de una determinada región,
influye de manera decisiva en la presencia de contaminantes
atmosféricos y los efectos que éstos pueden tener.
Los vientos, la temperatura y
la radiación
solar modifican de manera drástica la dispersión de
contaminantes y la presencia de reacciones
químicas que acentúan o atenúan la
contaminación. El viento contribuye a dispersar los
contaminantes disminuyendo así su concentración,
esparciéndolos en áreas mayores. El aumento de la
temperatura acelera ciertas reacciones, que aunadas al efecto
luminoso de la radiación solar (reacciones
fotoquímicas) hacen más enérgica la
reacción de los contaminantes.
En el caso particular de la Ciudad de México, la
contaminación de la ciudad de México, tiene
comportamientos diferentes según la hora del
día, la estación del año y, a veces,
el lugar específico donde se observe. Según
los datos reportados
por L. M. Guerra
el smog o la neblina contaminante puede presentarse en dos tipos:
el fotoquímico, y el clásico o común. Ambos
se establecen bajo ciertas circunstancias, que podemos apreciar
en el siguiente cuadro.
TIPO | SMOG COMÚN | SMOG FOTOQUÍMICO |
CONDICIONES | BAJA INSOLACIÓN BAJA VELOCIDAD DEL VIENTO | ALTA |
PRINCIPALES CAUSAS | COMBUSTIBLES INDUSTRIALES Y | TRANSPORTACIÓN |
PRINCIPALES | SO2 | NOx, O3, CO, |
AMBIENTE | REDUCTOR | OXIDANTE |
ESTACIÓN CARACTERÍSTICA | INVIERNO | VERANO |
HORARIO | CERCA DEL | MEDIODÍA |
Por otra parte, en las regiones altamente
contaminadas se manifiestan algunos fenómenos
atmosféricos muy característicos como:
la
lluvia ácida, el efecto
invernadero y la inversión
térmica.
Como sabemos, los contaminantes atmosféricos
amenazan constantemente nuestra salud y, por la complejidad de
las combinaciones que forman y de la forma en que actúan,
los riegos son difíciles de estimar con exactitud.
En la sección La
contaminación atmosférica y la
salud, encontrarás más
información.
Es momento de ver con algo de detalle, algunas de
las características de los principales contaminantes
atmosféricos y conocer el efecto más evidente de
ciertos compuestos sobre los seres vivos.
Contaminantes atmosféricos
CO
CO2
SOx
NOx
Ozono
Plomo
Cambio climático
Lluvia ácida
Efecto Invernadero
Inversión térmica
Parts. en suspensión
El monóxido de carbono (CO) es un gas no
irritante, incoloro, inodoro, insípido y tóxico que
se produce por la combustión de materia
orgánica como la madera, el
carbón o el
petróleo, en una atmósfera con insuficiencia de
oxígeno, donde ocurre la siguiente
reacción:
2 C + O2 —–>
2 CO
Si la combustión del carbono se hace en una
atmósfera con oxígeno se produce el dióxido
de carbono:
C + O2 —–>
CO2
y por oxidación del monóxido de
carbono:
2 CO + O2 —–> 2
CO2
El CO tiene como fuente natural (en una baja
proporción): gases volcánicos, gases emanados de
los pantanos y de las minas de carbón, las tormentas
eléctricas, la fotodisociación del CO2 en la
atmósfera superior, los incendios,
así como el metabolismo de
plantas y
animales
acuáticos y terrestres.
El CO químicamente es un agente reductor y su
concentración promedio en la atmósfera es de 0.1
ppm. La mayor fuente de producción de CO es el motor de
combustión interna (su concentración puede alcanzar
hasta 115 ppm en embotellamientos de automóvil). Para
abatir estas emisiones se ha optado por instalar los
convertidores catalíticos en los automóviles, con
lo que se reduce hasta un 90 % las emisiones de CO.
Una forma natural de consumo de CO
es su reacción química con los
radicales hidroxilo ambientales:
CO + 2 OH- —–>
CO2 + H2O.
El CO debe su toxicidad en los seres humanos a su
capacidad para combinarse con la hemoglobina produciendo la
carboxihemoglobina (COHb), la cual no puede transportar el
oxígeno porque la COHb y el O2 compiten por el
mismo grupo
funcional de la hemoglobina. Sin embargo, el CO se combina unas
10 veces menos que el oxígeno con la hemoglobina y se
disocia unas 2200 veces menos que el oxígeno de la
hemoglobina, lo que significa que la afinidad química de
la hemoglobina por el CO es 220 veces mayor que por el
oxígeno.
La reducción de la capacidad de transporte de
oxígeno de la sangre es
proporcional a la cantidad presente de COHb, pero la cantidad de
oxígeno disponible para los tejidos se reduce
más todavía por la influencia inhibidora de la COHb
sobre la disociación de cualquier oxihemoglobina
(O2Hb) todavía disponible. La COHb es
disociable totalmente y una vez terminada la exposición
aguda al CO se excreta por los pulmones. Sólo una
pequeña cantidad se oxida a CO2 .
Un sujeto envenenado por CO que en reposo respire aire,
el contenido de CO en la sangre tiene un tiempo de vida
media de 320 minutos. Si se aplica oxígeno puro el tiempo
de vida media se reduce a 80 min ya que el equilibrio se
desplaza hacia la formación de oxihemoglobina según
la ecuación química:
CO + O2Hb <=====>
O2 + COHb.
El grado de toxicidad del CO depende de la
concentración y del tiempo de exposición del
individuo, y los daños pueden ser desde ligeros malestares
hasta la muerte.
NIVEL (ppm) | EFECTO FISIOLÓGICO |
200 por 3 horas ó 600 | Dolor de cabeza |
500 por 1 hora ó 1 | Mareos, zumbido de oídos, |
1 500 por una hora | Sumamente peligroso para la |
4 000 | Colapso, inconsciencia, muerte |
El envenenamiento por CO puede
agravarse por la acción de factores como:
¨
El
humo de cigarro
¨ La realización de ejercicio físico
¨ La exposición en sitios localizados a
más de 1 500 m sobre el nivel del mar
¨ La presencia de enfermedades
cardiorespiratorias
Otras fuentes de emisión son las industrias que
utilizan combustibles fósiles en sus fraguas, calderas e
incineradores, en la detonación de explosivos y los
escapes en instalaciones deterioradas de calefacción y
estufas.
– Los sitios donde se concentran gran cantidad de
vehículos de combustión interna corresponden a los
de mayor índice de contaminación producida por
monóxido de carbono.
CONTAMINACIÓN POR
CO2
El bióxido de carbono CO2constituye el
enlace indispensable que une al Sol con la Tierra por el
intercambio bioquímico que permite que la energía
luminosa se "incorpore" a los sistemas
vivientes. A partir de la energía
solar y con la intervención de moléculas como
la clorofila y el agua,
participa en la construcción de alimentos a
través de la fotosíntesis
en las plantas verdes (autótrofos).
La energía contenida en los alimentos puede ser
aprovechada dentro de la célula
de la misma planta o de cualquier otro organismo (organismo
heterótrofo) mediante procesos de oxidación que
permiten "quemar" esos compuestos a través del proceso
de respiración
y así, el CO2 regresa a la
atmósfera.
La fotosíntesis y la respiración son los procesos
metabólicos que ha utilizado la Tierra por miles de
años para hacer que circule el CO2 (
ciclo del
CO2) Se estima que -en
condiciones naturales- el CO2 tarda alrededor de
300 años para completar este ciclo.
Buena parte del ciclo del carbono tiene lugar en el
agua, donde
enormes cantidades de organismos acuáticos
fotosintéticos lo fijan en moléculas
orgánicas, mientras que otros lo liberan mediante la
respiración. El bióxido de carbono liberado pasa a
formar compuestos como los carbonatos. Algunos científicos
calculan que la mitad del CO2 que circula se encuentra absorbido
por el océano. Mucho de estos carbonatos se encuentra
sobre el fondo marino "arrastrados" por los organismos que mueren
y caen a las profundidades.
Una serie de reacciones carbonato <=> bicarbonato
ocurren constantemente en el agua. Los sedimentos
calcáreos contienen mucho de esos compuestos y así,
el carbono permanece depositado en el fondo marino, pues estos
compuestos se disuelven muy lentamente.
El ciclo natural del carbono, como sabemos, se ha
alterado considerablemente como producto de la
contaminación
ambiental y la velocidad e intensidad con la que las plantas
pueden utilizarlo en la fotosíntesis no es suficiente como para
evitar que este gas se acumule en la atmósfera.
La quema de combustibles fósiles que mantuvieron
por miles de años al carbono sedimentado en las
profundidades y que ahora son utilizados como gas,
petróleo y gasolina, ha puesto en circulación (en
la atmósfera) enormes cantidades de carbono.
Como se ve, la emisión de dióxido de
carbono se ha incrementado sensiblemente en todo el mundo y sus
efectos probablemente tienen que ver con el aumento global de
temperatura (calentamiento global) que muchos investigadores
afirman que está ocurriendo.
Los efectos de concentración de CO2 en la
atmósfera tienen además, un ritmo estacional. En
altas latitudes (al norte) se incrementa significativamente en el
invierno cuando baja la actividad fotosintética en los
bosques de hoja caduca. Este efecto se acentúa por el
incremento en el uso de combustibles para manetener los sistemas
de aire acondicionado en países de esas
latitudes.
El efecto
invernadero está asociado
directamente con la acumulación de bióxido de
carbono en la atmósfera (alrededor del 50%) y su impacto
aumenta en la medida que consumimos combustibles fósiles,
permitimos la tala de bosques en toda la superficie terrestre y
continuamos contaminando el mar con desechos y derrames de
productos químicos. Otros contaminantes que contribuyen al
efecto
invernadero son el metano y los clorofluorocarbonos (CFC's,
utilizados como propelentes de aerosoles y en sistemas de
refrigeración).
El desarrollo industrial, principalmente la metalurgia y
el incremento continuo en la fabricación de
automóviles de combustión interna generan
contaminantes peligrosos para la vida como: óxidos de
azufre que mediante otras reacciones químicas se
trasforman en ácido sulfúrico, óxidos de
nitrógeno que se transforma en ácido
nítrico, además de aldehídos, ácido
sulfhídrico, ácido fluorhídrico,
arsénico y algunos derivados de metales como el
plomo, el zinc, el mercurio, el cadmio y el cobre.
La palabra smog se deriva del inglés
smog (humo) y fog (niebla) y se refiere a un tipo de
contaminación visible, que es una mezcla de humos (y otros
productos de la combustión del carbón o del
petróleo que contienen azufre) con el vapor de agua del
aire. En 1952, en Londres, Inglaterra, el
smog con óxidos de azufre y partículas de
hollín estuvo muy concentrado y debido a las condiciones
estáticas de la atmósfera (inversión térmica) que en 5
días provocó la muerte de
alrededor de 4000 personas.
El SO2 es un gas que pertenece a la familia de
los gases de óxidos de azufre (SOx), que se producen
principalmente de la combustión de compuestos que
contienen azufre -carbón y aceite- y durante ciertos
procesos industriales y en la producción de acero. Este
gas incoloro y con sabor ácido picante, es percibido por
el olfato en concentraciones hasta de 3 ppm (0.003%) a 5 ppm
(0.005%). Cuando se encuentra en niveles de 1 a 10 ppm induce al
aumento de la frecuencia respiratoria y el pulso.
Cuando alcanza las 20 ppm produce una fuerte
irritación en ojos, nariz, garganta, incrementa la
crisis
asmática y recrucede las alergias respiratorias. Si la
concentración y el tiempo de exposición aumentan,
se producen afecciones respiratorias severas. Una
exposición a 400 – 500 ppm, aunque sea corta, puede
resultar fatal para el organismo al producir y agravar ciertos
padecimientos cardiovasculares.
A diferencia del CO y de los óxidos de
nitrógeno, que pueden permanecer alrededor de 3
años en la atmósfera, los óxidos de azufre
sólo tienen un período de residencia de 3 ó
4 días en la atmósfera, sin embargo, sus efectos
contaminantes son muy importantes.
El dióxido de azufre, de la misma manera
que los óxidos de nitrógeno, son causa
directa de la lluvia
ácida cuyos efectos son muy importantes tanto en las
grandes ciudades acelerando la corrosión de edificios y monumentos,
reduciendo significativamente la visibilidad como en el campo,
produciendo la acidez de lagos, ríos y suelos.
El trióxido de azufre, SO3 , es un
agente deshidratante poderosísimo, se obtiene por
oxidación del anhídrido sulfuroso, SO2 .
Por calentamiento de ácido sulfúrico se desprende
SO3 . El anhídrido sulfúrico cristaliza
en agujas prismáticas, tiene un punto normal de fusión de
16.8ºC y un punto normal de ebullición de
44.88ºC
En condiciones adecuadas el azufre reacciona con el
oxígeno del aire produciendo dióxido de azufre
(SO2 , gas denso, incoloro con olor a azufre quemado,
es muy tóxico. Es un agente muy reductor y soluble en
agua. ), el cual por otra oxidación produce el
anhídrido sulfúrico o trióxido de azufre
(SO3) y éste puede reaccionar con el vapor de
agua del aire produciendo ácido sulfúrico. Estos
procesos se representan mediante las siguientes ecuaciones
químicas:
S + O2 2 SO2 + SO3 + |
El ácido sulfúrico es muy
tóxico para todos los seres vivos. También
daña a los edificios y monumentos, por ejemplo, al
reaccionar con el carbonato de calcio (mármol) lo destruye
produciendo bióxido de carbono, agua y sulfato de calcio,
proceso que se representa mediante la ecuación
química:
H2SO4 +
CaCO3 ——–> CaSO4
+ CO2 + H2O
Al reaccionar el bióxido de carbono con el agua
produce otro ácido que es débil, el ácido
carbónico cuya reacción se representa mediante la
ecuación química:
CO2 +
H2O <===>
H2CO3
En Estados Unidos y
algunos países de Europa han
encontrado que la tasa de mortalidad por bronquitis
crónica está asociada con la cantidad y el tiempo
de exposición con contaminantes como el bióxido de
azufre.
Las emisiones de SO2 producen lesiones en el follaje y
fruto de árboles
y plantas, en selvas, bosques y áreas de cultivo porque
altera la fotosíntesis. Su efecto se conoce como
lluvia
ácida.
Las erupciones volcánicas son una fuente
importante de contaminación, ya que sus emisiones arrojan
a la atmósfera toneladas de cenizas y vapores que afectan
amplias zonas a la redonda.
Son muy conocidas en la historia del hombre, las
consecuencias que una gran erupción volcánica puede
tener. Todo mundo sabe como la historia de las ciudades de
Pompeya y Herculano en Italia, se vieron
afectadas por la erupción del Vesubio en el primer siglo
de nuestra era, o la gran erupción del Krakatoa en
Java, o la
erupción del Pinatubo o el Chimborazo en
Centroamérica.
Una erupción volcánica es una fuente
importante de contaminación, puede ir desde la
emisión de grandes cantidades de partículas y gases
hasta la generación de importantes movimientos
telúricos y la emisión de grandes cantidades de
roca líquida o lava. Las consecuencias de una
erupción son impredecibles y sus efectos se mantienen
presentes por mucho tiempo.
Las nubes de partículas pueden permanecer en la
atmósfera y ser transportadas por los vientos, a lugares
lejanos de la erupción. Su densidad puede
impedir la penetración de los rayos solares, influyendo de
esta forma tanto en la luminosidad a nivel del suelo, como en la
disminución drástica de la temperatura de vastas
regiones. Efectos que influyen directamente en el clima y en el
desarrollo de la flora y la fauna.
El NO2 puede irritar los pulmones y predispone ya
que abate la resistencia del
organismo para contraer diferentes infecciones respiratorias,
como la gripa y la influenza.
Los óxidos de nitrógeno (NOx) son
importantes contribuyentes potenciales de fenómenos
nocivos como la lluvia ácida y la eutroficación en
las zonas costeras. La eutroficación ocurre cuando un
cuerpo de agua sufre un notable incremento de nutrientes como los
nitratos reduciendo la cantidad de oxígeno disuelto,
transformando el ambiente en un medio no viable para los seres
vivientes.
CARACTERÍSTICAS DEL PUEDE PERMANECER RESIDENTE EN |
El nitrógeno no reacciona
fácilmente con el oxígeno (por eso el aire se
mantiene como una mezcla de nitrógeno y oxígeno,
principalmente) pero en condiciones favorables reaccionan
produciendo los óxidos de nitrógeno que se
representan como NOx y son el óxido nítrico
(NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2 ,
gas café rojizo) que se mantiene como mezcla en equilibrio
con su dímero, el tetróxido de nitrógeno
(N2O4 , gas incoloro, se licua a
21.3ºC. ) a una temperatura de 25ºC y una presión de
una atmósfera. Se representa con la ecuación
química:
NO2 (G)
<===> N2O4 (G)
.
Por regla general todos los óxidos de
nitrógeno se transforman en bióxido de
nitrógeno en el aire, por eso la observación se centra en él
.
El óxido nítrico, NO gas incoloro,
reacciona con el oxígeno produciendo dióxido de
nitrógeno y se representa mediante la ecuación
química:
2 NO(G) +
O2 (G) ——–> 2
NO2(G) .
El dióxido de nitrógeno se descompone por
la acción de la luz solar en óxido nítrico y
oxígeno atómico (es muy reactivo) y reacciona con
una molécula de oxígeno produciendo ozono, procesos
que se representan como:
NO2 (G)
+ hv (radiación solar) ——->
NO(G) + O(G) .
O (G) +
O2 (G) ——–> O3
(G)
El ozono al igual que los demás peróxidos
es muy reactivo y reacciona con el óxido nítrico
produciendo dióxido de nitrógeno y
oxígeno.
O3 (G) +
NO(G) ——–> NO2
(G) + O2(G) .
Las reacciones químicas directas del
nitrógeno generalmente requieren altas temperaturas,
debido a su poca reactividad química. Su reacción
con el oxígeno puede efectuarse usando una descarga
eléctrica de alto voltaje:
OZONO
03
El ozono se crea de las reacciones de la luz solar con
los óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre
que contaminan la atmósfera. Se podría decir que
hay cientos de fuentes distintas que producen estos dos tipos de
contaminantes, algunas son los vapores de gasolinas, los
solventes químicos y la combustión de diversos
compuestos.
Se forman casi en cualquier sitio,
desde las grandes industrias, las estaciones de gasolina, las
pequeñas fábricas o las tintorerías. Estos
lugares se encuentran generalmente en zonas donde la temperatura
ambiente, la radiación solar y el tránsito
vehicular facilitan las reacciones para la formación de
ozono.
El ozono es una molécula formada por
3 átomos de oxígeno y es una forma
alotrópica del oxígeno, es un gas de color azul
pálido y al licuarse forma un líquido azul oscuro.
Químicamente es muy activo, es un oxidante muy fuerte por
lo que se usa como germicida (mata organismos infecciosos)
diluido se usa para esterilizar el agua, purificar el aire y
llevar a cabo reacciones de oxidación en química
orgánica. Se descompone rápidamente en
oxígeno a temperaturas mayores a 100º C y a
temperatura ambiente en presencia de catalizadores como el
dióxido de manganeso, MnO2 .
Tanto el oxígeno atómico (O)
como el ozono (O3) son muy reactivos y al reaccionar
con los hidrocarburos
olefínicos producen aldehídos, cetonas y alcoholes. El
ozono absorbe las radiaciones ultravioleta de 300
nanómetros de longitud de onda la cual es mortífera
para los seres vivos. Los rayos ultravioleta tipo B de 280 a 320
nanómetros producen mutaciones genéticas en el
ADN
(ácido desoxirribonucleico) lo que propicia el cáncer
de piel, melanoma
y cataratas. Además debilita al sistema
inmunológico de los organismos lo que los hace propensos a
las enfermedades como la gripa, la influenza y el asma, y
disminuye el proceso de fotosíntesis de las plantas y por
lo tanto la producción de alimentos. Se calcula que hay 12
ppm de ozono en la atmósfera lo que indica que debemos
evitar destruirlo con los productos químicos que lo
destruyen.
El ozono ayuda a conservar la vida de 2
maneras:
1) al absorber las radiaciones ultravioleta
2) al contribuir a mantener el equilibrio térmico de la
atmósfera.
Debido a su gran reactividad química
el ozono se usa en ocasiones para combatir el mal olor de gases
de desecho como los producidos en el tratamiento de aguas negras,
porque los oxida formando productos menos mal olientes. Las
concentraciones de ozono para estos tratamientos varía
entre 10 y 20 ppm, concentraciones que serían fatales para
el hombre.
Para los trabajadores industriales sanos la concentración
máxima permisible de ozono es de 0.1 ppm en una jornada de
8h.
La inhalación del ozono presente en
el smog fotoquímico ocasiona tos, dificultad para
respirar, irritación en la nariz y la garganta, aumenta
las molestias y agrava las enfermedades crónicas como el
asma, bronquitis, enfisema (es incurable y reduce la capacidad de
los pulmones para transferir oxígeno a la sangre) y
trastornos cardiacos.
EL AGUJERO DE OZONO
El ozono atmosférico lo producen
principalmente los motores
eléctricos, los relámpagos y la
radiación ultravioleta solar con el oxígeno del
aire. La capa de ozono es adelgazada o destruida por sustancias
oxidantes como algunos hidrocarburos clorados, compuestos de
nitrógeno y otros. Por eso algunos países han
prohibido el uso de aerosoles y sistemas de refrigeración
industrial y doméstica que utilizan compuestos
químicos que descomponen al ozono. En América
Latina, su producción y usose incrementó
significativamente en 1984, pero ahora muestra un
declive.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
El conjunto de productos químicos
denominados clorofluorocarbonos (CFC´s) contienen
cloro, flúor y carbono, se usan en refrigeración,
aire acondicionado, aerosoles y materiales aislantes y se
creía que eran inertes químicamente. Son inertes en
la troposfera (hasta 10 km) y se vuelven activos por
encima de los 20 km (estratosfera) que es donde la
concentración de ozono es mayor.
Al descomponerse los CFC´s liberan
cloro atómico el cual es muy reactivo y destruye a las
moléculas de ozono, se considera que un sólo
átomo
de cloro
destruye hasta 100 mil moléculas de ozono. Las ecuaciones
químicas que representan el proceso son:
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar"
Se observa la acción catalítica
del átomo de cloro de acuerdo a las dos ecuaciones
químicas, ya que el átomo de cloro vuelve a quedar
libre para seguir reaccionando con otra molécula de ozono
y así sucesivamente. El monóxido de cloro (ClO) que
es un subproducto de los clorofluorocarbonos también
destruye a la molécula de ozono. La reacción
química neta se representa mediante la ecuación
química:
O + O3
——> 2 O2
Reacciones químicas de
formación y descomposición del ozono:
NO2 + O + O3 + 2 O3 |
Efectos
de los contaminantes tóxicos
Daños genéticos
Alteraciones en el funcionamiento de las
hormonas
Cáncer
Alergias
Alteraciones en el comportamiento
Resistencia
Efectos sinérgicos
Daños genéticos
Algunas sustancias tóxicas actúan como
agentes mutágenos, es decir que producen mutaciones en el
ADN, en plantas, animales o seres humanos. La alteración
de los genes humanos puede causar enfermedades como deformaciones
en los pies, labio leporino, debilitamiento del sistema de
defensa del organismo, y deformaciones en el desarrollo
embrionario que van desde pequeñas lesiones cardiacas
hasta malformaciones letales.
Alteraciones en
el funcionamiento de las hormonas
Algunas de estas sustancias tienen estructura
química similar a hormonas
humanas como los estrógenos que regulan la
producción de espermatozoides y pueden interferir en el
funcionamiento del sistema genital, provocando disminución
de la fertilidad.
Varios productos sintéticos y compuestos que se
extraen del petróleo, como el PAH, los hidrocarburos y el
hollín son cancerígenos potenciales.
Algunos contaminantes tóxicos como las dioxinas y
el níquel provocan reacciones alérgicas. Las
personas que desarrollan hipersensibilidad a esas u otras
sustancias sufren asma, erupciones cutáneas, estornudos,
etc.
Alteraciones en el
comportamiento
Se ha comprobado que algunos animales, por ejemplo los
peces que
viven en grandes cardúmenes como forma de protegerse de
sus depredadores, cuando están intoxicados por
contaminantes olvidan las pautas de actuación que les
permiten defenderse y se hacen más
vulnerables.
Muchas plagas y malas hierbas desarrollan resistencia y
aguantan cada vez dosis mayores de pesticidas o herbicidas sin
sufrir daños. Algo similar sucede con las bacterias de
las enfermedades que se hacen resistentes a los
antibióticos. Cuantas más sustancias
químicas sintéticas ponemos en la naturaleza o
cuanto mayor es el número de antibióticos que
usamos, más fácil es que se desarrollen este tipo
de resistencias.
Esto obliga, a su vez, a estar buscando continuamente nuevos
pesticidas y antibióticos.
Se habla de sinergia
cuando el efecto provocado por dos sustancias juntas es mayor que
la suma de los efectos que produciría cada una por
separado. ("1+1=3"). Este efecto se ha comprobado en varios
contaminantes que cuando están juntos son mucho más
dañinos que la suma de sus efectos separados.
Efectos de los contaminantes tóxicos
Daños genéticos
Alteraciones en el funcionamiento de las
hormonas
Cáncer
Alergias
Alteraciones en el comportamiento
Resistencia
Efectos sinérgicos
Daños genéticos
Algunas sustancias tóxicas actúan como
agentes mutágenos, es decir que producen mutaciones en el
ADN, en plantas, animales o seres humanos. La alteración
de los genes humanos puede causar enfermedades como deformaciones
en los pies, labio leporino, debilitamiento del sistema de
defensa del organismo, y deformaciones en el desarrollo
embrionario que van desde pequeñas lesiones cardiacas
hasta malformaciones letales.
Alteraciones en el funcionamiento de las
hormonas
Algunas de estas sustancias tienen estructura
química similar a hormonas humanas como los
estrógenos que regulan la producción de
espermatozoides y pueden interferir en el funcionamiento del
sistema genital, provocando disminución de la
fertilidad.
Cáncer
Varios productos sintéticos y compuestos que se
extraen del petróleo, como el PAH, los hidrocarburos y el
hollín son cancerígenos potenciales.
Alergias
Algunos contaminantes tóxicos como las dioxinas y
el níquel provocan reacciones alérgicas. Las
personas que desarrollan hipersensibilidad a esas u otras
sustancias sufren asma, erupciones cutáneas, estornudos,
etc.
Alteraciones en el comportamiento
Se ha comprobado que algunos animales, por ejemplo los
peces que viven en grandes cardúmenes como forma de
protegerse de sus depredadores, cuando están intoxicados
por contaminantes olvidan las pautas de actuación que les
permiten defenderse y se hacen más
vulnerables.
Muchas plagas y malas hierbas desarrollan resistencia y
aguantan cada vez dosis mayores de pesticidas o herbicidas sin
sufrir daños. Algo similar sucede con las bacterias de las
enfermedades que se hacen resistentes a los antibióticos.
Cuantas más sustancias químicas sintéticas
ponemos en la naturaleza o cuanto mayor es el número de
antibióticos que usamos, más fácil es que se
desarrollen este tipo de resistencias. Esto obliga, a su vez, a
estar buscando continuamente nuevos pesticidas y
antibióticos.
Efectos sinérgicos
Se habla de sinergia cuando el efecto provocado por dos
sustancias juntas es mayor que la suma de los efectos que
produciría cada una por separado. ("1+1=3"). Este efecto
se ha comprobado en varios contaminantes que cuando están
juntos son mucho más dañinos que la suma de sus
efectos separados.
GASES INDUSTRIALES
Acetileno
Presentación general
Nombre:Acetileno
Fórmula Química:C2H2
Sinónimo:-
Portugués:Acetileno
Ingles:Acetylene
Alemán:Acetylen
Francés:Acétylène
Descripción general y propiedades
químicas
El acetileno es un gas incoloro, inflamable y, en estado puro,
inodoro. El acetileno de grado comercial contiene rastros de
impurezas como fosfinas, arsina, sulfuro de hidrógeno y
amoníaco y tiene un olor similar al ajo. El gas es
ligeramente más liviano que el aire y soluble en agua y
algunas substancias orgánicas. El acetileno arde en
combinación con el aire y el oxígeno con una llama
intensamente caliente, luminosa y humeante.
Producción
El acetileno puede producirse por medio de la reacción de
carburo de calcio en agua o por pirólisis (crackeo) de
varios hidrocarburos, siendo la primer alternativa la utilizada
comúnmente.
Aire
Presentación general
Nombre: | Aire |
Fórmula Química: | – |
Sinónimo: | Aire comprimido, aire |
Portugués: | Ar Comprimido |
Ingles: | Air |
Alemán: | Luft |
Francés: | Air |
Descripción general y propiedades
químicas
El aire es un gas incoloro, inodoro, no tóxico y no
inflamable. El aire es necesario para la vida y la mayoría
de sus propiedades físicas y químicas son
consideradas como promedios ponderados de sus componentes. Cerca
de los -193° C el aire se condensa en un líquido azul
pálido. El aire contribuye a todos los tipos comunes de
combustión.
Producción
En la industria, el aire se usa a diferentes niveles de
presión y temperatura, requiriendo equipamientos para su
purificación, compresión y control de
temperatura.
Argón
Presentación general
Nombre:Argón
Fórmula Química:Ar
Sinónimo:-
Portugués:Argônio
Ingles:Argon
Alemán:Argon
Francés:Argon
Descripción general y propiedades
químicas
El argón (del griego: inactivo) es un gas
monoatómico no tóxico, incoloro, inodoro e
insípido. Junto con el helio, el neón, el
kriptón, el xenón y el radón, forma parte de
un grupo especial de gases conocido como gases 'raros', 'inertes'
o 'nobles'. Estos términos significan que los gases tienen
una tendencia extremadamente baja a reaccionar con otros
compuestos o elementos. El argón es aproximadamente 1.4
veces más pesados que el aire y es levemente soluble en
agua.
Producción
Dentro del grupo de gases raros, el argón es el más
comúnmente encontrado. El argón está
presente en la atmósfera, en una concentración de
0,934% (volumen) al nivel
de la superficie terrestre. El aire es la única fuente
conocida para la extracción de argón puro, por lo
que su producción se realiza por destilación en una planta de
separación de aire.
Dióxido de carbono
Presentación general
Nombre: | Dióxido de carbono |
Fórmula Química: | CO2 |
Sinónimo: | Anhídrido carbónico, hielo |
Portugués: | Dióxido de carbono |
Ingles: | Carbon dioxide |
Alemán: | Kohlendioxyd |
Francés: | Dioxyde de carbone |
Descripción general y propiedades
químicas
El dióxido de carbono es un gas ligeramente tóxico,
inodoro e incoloro y con un sabor ácido. El CO2 no es
combustible ni aporta a la combustión. Pesa 1.4 veces lo
que el aire. El dióxido de carbono se evapora a
presión atmosférica a -78° C.
El dióxido de carbono puede reaccionar en forma violenta
con bases fuertes, especialmente a altas temperaturas.
Producción
El dióxido de carbono se obtiene como subproducto de
algunas combustiones. Sin embargo, debe pasar por un proceso de
purificación en el que se extraen los restos de agua,
oxígeno, nitrógeno, argón, metano y etileno,
entre otros.
Helio
Presentación general
Nombre: | Helio |
Fórmula Química: | He |
Sinónimo: | |
Portugués: | Hélio |
Ingles: | Helium |
Alemán: | Helium |
Francés: | Hélium |
Descripción general y propiedades
químicas
El helio es un gas monoatómico, incoloro, inodoro,
insípido y no tóxico. El helio forma parte de la
familia de
gases conocidos como 'raros', 'inertes' o 'nobles'. Se
caracteriza por su muy baja reactividad, y no forma ningún
compuesto conocido. Después del hidrógeno, el helio
es el elemento más liviano, cerca de una séptima
parte del peso del aire. El helio tiene un muy bajo nivel de
solubilidad en agua y el gas no puede no puede arder ni
explotar.
Producción
Luego del hidrógeno, el helio es el elemento más
común en el universo. Sin
embargo, al formarse la tierra, solo pequeñas cantidades
de gases raros fueron incorporados. El contenido de helio de la
atmósfera terrestre es 5.24 ppm. (0.000524% volumen).
La principal fuente de helio es la extracción de algunos
pozos de gases naturales que lo contienen. Estas fuentes se
encuentran principalmente en Estados Unidos, Canadá,
Polonia y la ex Unión Soviética y la
concentración de helio en estos gases es generalmente del
1%.
Hidrógeno
Presentación general
Nombre: | Hidrógeno |
Fórmula Química: | H2 |
Sinónimo: | – |
Portugués: | Hidrogênio |
Ingles: | Hydrogen |
Alemán: | Wasserstoff |
Francés: | Hydrogène |
Descripción general y propiedades
químicas
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro, inflamable y no
tóxico a temperatura y presión atmosférica.
El gas arde en aire con una llama de un azul pálido casi
invisible. El hidrógeno es el gas más liviano,
aproximadamente una quinceava parte del peso del aire.
Producción
El hidrógeno es producido industrialmente sea por electrólisis de agua, reformación de
vapor de hidrocarburos u oxidación parcial de
carbón o hidrocarburos. De todas, la más
común es la reformación de vapor de
hidrocarburos.
Nitrógeno
Presentación general
Nombre: | Nitrógeno |
Fórmula Química: | N2 |
Sinónimo: | – |
Portugués: | Nitrogênio |
Ingles: | Nitrogen |
Alemán: | Stickstoff |
Francés: | Azote |
Descripción general y propiedades
químicas
El nitrógeno es un gas incoloro, inodoro e
insípido. No es inflamable ni aporta a la
combustión. Al aire atmosférico contiene un 78.09%
de nitrógeno (volumen). Este gas es ligeramente más
liviano que el aire y ligeramente soluble en agua. Es inerte
excepto a grandes temperaturas.
Producción
Al igual que el oxígeno, el nitrógeno se obtiene
por medio de la destilación de aire. El proceso toma aire
de la atmósfera, el cual es filtrado, comprimido y
enfriado. Por medio de estos pasos se extraen los contenidos de
agua, gases no deseados e impurezas. El aire purificado es luego
pasado por una columna de la que por separación se extraen
nitrógeno, oxígeno y argón en estado
líquido.
Oxígeno
Presentación general
Nombre: | Oxígeno |
Fórmula Química: | O2 |
Sinónimo: | – |
Portugués: | Oxigênio |
Ingles: | Oxygen |
Alemán: | Sauerstoff |
Francés: | Oxygène |
Descripción general y propiedades
químicas
El oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido.
Es, aproximadamente 1.1 veces más pesado que el aire y es
levemente soluble en agua y alcohol. A
presión atmosférica u temperaturas por debajo de
los -183° C, el oxígeno es un líquido azul
pálido levemente más pesado que el agua. El
oxígeno, en si mismo no es inflamable, pero ayuda a la
combustión. Es altamente oxidante, reacciona fuertemente
frente a materiales combustibles y puede causar fuego o
explosión. El oxígeno forma compuestos con todos
los gases a excepción de los gases nobles.
El oxígeno es el elemento más comúnmente
encontrado en la tierra. Se lo encuentra en su estado libre
exclusivamente en la atmósfera (un 20.94% por volumen) o
disuelto en ríos, lagos y océanos.
Producción
La producción industrial de oxígeno sigue un
proceso de destilación que toma aire de la
atmósfera, el cual es filtrado, comprimido y enfriado. Por
medio de estos procesos se extraen los contenidos de agua, gases
no deseados e impurezas. El aire purificado es luego pasado por
una columna de la que por separación se extraen,
además de oxígeno, nitrógeno y argón
en estado líquido.
Gases Especiales
Los conocimientos de AGA en el campo de los gases especiales le
han otorgado el reconocimiento internacional.
Procesos como el control de
calidad y la investigación y desarrollo exigen el uso de
gases carrier, gases combustibles y auxiliares con un alto grado
de pureza y certificación confiable.
Nuestra División de Gases Especiales brinda una
línea completa de gases puros y mezclas de gases
especiales para aplicaciones medioambientales, control de
calidad y proceso, investigación y desarrollo y seguridad
laboral.
La utilización de gases de alta pureza hace necesario
disponer de instalaciones y equipos adecuados a fin de
asegurar que la calidad del gas en punto de uso sea igual a la
del cilindro e idéntica en todos los puestos de trabajo. A
tal fin, los sistemas centralizados para el suministro de gases
especiales, provistos por AGA, son la mejor alternativa. Estos
incluyen componentes cuidadosamente seleccionados y evaluados,
que comprenden desde reguladores, válvulas y
filtros hasta tuberías de acero inoxidable con conexiones
soldadas, específicamente concebidas para el suministro de
gases de alta y ultra alta pureza
QUÍMICA DEL FUEGO
1. QUÍMICA DEL FUEGO. CONCEPTOS
BASICOS
El fuego es una reacción de
combustión que se caracteriza por la emisión de
calor acompañada de humo, de llamas o de ambos.
Al ser la combustión una oxidación,
habrán de intervenir, para que ésta se produzca, un
material que se oxide, al que llamaremos COMBUSTIBLE, y un
elemento oxidante, que llamaremos COMBURENTE. Para que la
reacción de oxidación comience, habrá que
disponer, además, de una cierta cantidad de
energía, que llamaremos ENERGIA DE
ACTIVACION (habitualmente CALOR).
Sin la presencia simultánea de estos tres
elementos no es posible obtener fuego.
1.1. COMBUSTIBLE. COMBURENTE. ENERGIA DE
ACTIVACION
1.1.1. COMBUSTIBLE
Sustancia que en presencia de oxígeno y
aportándole una cierta energía de
activación, es capaz de arder. Los combustibles pueden
clasificarse, según su naturaleza:
Combustibles sólidos:¨ Carbón mineral (Antracita,
carbón de coque, etc.), madera, plástico,
textiles, etc.
Combustibles líquidos:¨ Productos de destilación del
petróleo (gasolina, gas-oil, fuel-oil, aceites, etc.),
alcoholes, disolventes, etc.
Combustibles gaseosos:¨ Gas natural, gas
ciudad, metano, propano, butano, etileno, hidrógeno,
etc.
1.1.2. COMBURENTE
Sustancia en cuya presencia el combustible puede
arder. De forma general, se considera al oxígeno como el
comburente típico. Se encuentra en el aire en una
concentración del 21% en volumen.
Existen otros, tales como el ácido
perclórico, el ozono, el peróxido de
hidrógeno, etc.
Los combustibles que presentan un alto número de
átomos de oxígeno en su molécula no
necesitan comburente para arder (peróxidos
orgánicos).
1.1.3. ENERGIA DE ACTIVACION
Es la energía necesaria para que la
reacción se inicie.
Las fuentes de ignición que proporcionan esta
energía pueden ser: sobrecargas o cortocircuitos
eléctricos, rozamientos entre partes metálicas,
equipos de soldadura,
estufas, reacciones químicas, chispas, etc.
1.2. COMBUSTION. TIPOS DE COMBUSTION.
RESULTADOS DE LA COMBUSTION
1.2.1. COMBUSTION
La combustión es una reacción de
oxidación entre un combustible y un comburente, iniciada
por una cierta energía de activación y con
desprendimiento de calor (reacción
exotérmica).
El proceso de combustión transcurre esencialmente
en fase de vapor. Los sólidos se someten primero a un
proceso de descomposición de su estructura molecular, a
elevada temperatura, hasta llegar a la formación de gases
que pueden ser oxidados.
Los líquidos primero se vaporizan, luego se
mezclan con el comburente y se someten a la acción de la
llama para iniciar la reacción.
1.2.2. TIPOS DE COMBUSTION
En función de
la velocidad en la que se desarrollan, se clasifican
en:
- Combustiones lentas: Se producen sin emisión
de luz y con poca emisión de calor. Se dan en lugares
con escasez de aire, combustibles muy compactos o cuando la
generación de humos enrarece la atmósfera, como
ocurre en sótanos y habitaciones cerradas. Son muy
peligrosas, ya que en el caso de que entre aire fresco puede
generarse una súbita aceleración del incendio, e
incluso una explosión. - Combustiones rápidas: Son las que se producen
con fuerte emisión de luz y calor, con
llamas.
Cuando las combustiones son muy rápidas, o
instantáneas, se producen las EXPLOSIONES. Las
atmósferas de polvo combustible en suspensión son
potencialmente explosivas.
Cuando la velocidad de propagación del frente en
llamas es menor que la velocidad del sonido (340 m/s),
a la explosión se le llama DEFLAGRACION.
Cuando la velocidad de propagación del frente de
llamas es mayor que la velocidad del sonido, a la
explosión se le llama DETONACION.
1.2.3. RESULTADOS DE LA COMBUSTION
Los resultados de la combustión son humo,
llama, calor y gases:
- Humo: Aparece por una combustión incompleta,
en la que pequeñas partículas se hacen visibles,
pudiendo impedir el paso de la luz. El humo puede ser
también inflamable, cuando la proporción de
oxígeno y calor es la adecuada. Es irritante, provoca
lagrimeo, tos, estornudos, etc., y además daña el
aparato
respiratorio. Su color depende de los materiales que
estén quemándose:
* Color blanco o gris pálido: indica que arde
libremente.
* Negro o gris oscuro: indica normalmente fuego caliente
y falta de oxígeno.
* Amarillo, rojo o violeta: generalmente indica la
presencia de gases tóxicos.
- Llama: La llama es un gas incandescente.
Arderán siempre con llama los combustibles
líquidos y gaseosos. Los combustibles líquidos se
volatilizan, debido al calor y la elevada temperatura de la
combustión, inflamándose y ardiendo como los
gases. Los combustibles sólidos arderán con llama
cuando se produzcan, por descomposición, suficientes
compuestos volátiles, como sucede con las hullas grasas,
las maderas, etc. El coque arde prácticamente sin llama,
debido a la total ausencia de compuestos
volátiles.
Como norma general diremos que, el fuego, en una
atmósfera rica en oxígeno, es acompañado de
una luminosidad llamada LLAMA, que se manifiesta como el factor
destructivo de la combustión, raramente separado de
ella.
- Calor: El calor es sumamente importante ya que es el
culpable de numerosos incendios. La definición
más aproximada de calor es la siguiente: "es el efecto
del movimiento
rápido de las partículas, conocidas como
moléculas, que forman la materia".
Se saben con certeza los efectos del calor y la
importancia a la hora de hablar de incendios, por ello vamos a
fijar los siguientes conceptos:
Diferencia entre calor y temperatura:
Calor es el flujo de energía entre dos cuerpos con
diferente temperatura. La temperatura nos indica el nivel de
energía interna de cada cuerpo.
Transmisión del calor: En el
estudio del fuego, es muy importante saber como actúa el
calor y como se transmite, ya que es la causa más
común de los incendios y de la expansión de los
mismos. Las principales formas de propagación
son:
– Conducción:
Intercambio de calor que se produce de un punto a otro por
contacto directo a través de un medio conductor. Ejemplo:
Si se calienta el extremo de una barra metálica, al cabo
de un rato el otro extremo también se habrá
calentado.
– Convección: Es el
proceso de transmisión del calor a través de
movimientos del aire. Estas corrientes de aire se producen debido
a que el aire caliente pesa menos, y por lo tanto se
encontrará en los niveles más altos, y el aire
frío pesa más, encontrándose en los niveles
más bajos.
La expansión de un fuego por convección
tiene más influencia que los otros métodos a
la hora de definir la posición de ataque a un fuego. El
calor producido por un edificio o una planta ardiendo se
expanderá y elevará pasando de unos niveles a
otros.
– Radiación: Es el
proceso de transmisión de calor de un cuerpo a otro a
través de un espacio.
El calor radiado no es absorbido por el aire, por lo que
viajará en el espacio hasta encontrar un cuerpo opaco que
sí lo absorba. El calor radiado es una de las fuentes por
las cuales el fuego puede extenderse. Hay que prestar mucha
atención, a la hora del ataque, a aquellos
elementos que puedan transmitir el calor por este método. El
calor del sol es el ejemplo más significativo de
radiación térmica.
– Contacto directo de la
llama: Cuando una sustancia es calentada hasta el punto en
que emite vapores inflamables. Estos vapores, al entrar en
combustión, hacen que ardan las sustancias de su alrededor
y así sucesivamente.
- Gases: Los gases son el producto resultante de
la combustión. Pueden ser tóxicos, constituyendo
uno de los factores más peligrosos de un incendio. El
monóxido de carbono (CO) es un gas tóxico,
incoloro, inodoro e insípido, que se produce en
combustiones incompletas. Reacciona con la hemoglobina
impidiendo el transporte de oxígeno a través de
la sangre. Su inhalación puede ser mortal. El
dióxido de carbono (CO2) es el gas típico de la
combustión. No es venenoso, aunque desplaza el
oxígeno del aire pudiendo producir la muerte por
asfixia. Se utiliza en muchos sistemas de protección
para extinguir incendios en espacios cerrados o semicerrados,
debido a su capacidad de desplazar el oxígeno. El
cianuro de hidrógeno (HCN) se produce como resultado de
la combustión de materiales que contienen
nitrógeno como la lana y las fibras sintéticas.
El ácido clorhídrico (HCl) se desprende cuando se
calientan algunos materiales plásticos como el PVC.
1.3. TRIANGULO Y TETRAEDRO DEL
FUEGO
El fuego no puede existir sin la conjunción
simultánea del Combustible (material que arde), comburente
(oxígeno del aire) y de la energía de
activación (chispas mecánicas, soldaduras, fallos
eléctricos, etc.).
Si falta alguno de estos elementos, la combustión
no es posible. A cada uno de estos elementos se los representa
como lados de un triángulo, llamado TRIANGULO DEL
FUEGO, que es la representación de una
combustión sin llama o incandescente.
Existe otro factor, "reacción en cadena", que
interviene de manera decisiva en el incendio. Si se interrumpe la
transmisión de calor de unas partículas a otras del
combustible, no será posible la continuación del
incendio, por lo que ampliando el concepto de
Triángulo del Fuego a otro similar con cuatro factores
obtendremos el TETRAEDRO DEL FUEGO, que representa una
combustión con llama.
EXTINCION DE INCENDIOS
3.1. MECANISMOS DE EXTINCION
La falta o eliminación de uno de los
elementos que intervienen en la combustión (combustible,
comburente, energía de activación y reacción
en cadena), daría lugar a la extinción del fuego.
Según el elemento que se eliminine, aparecerán
distintos mecanismos de extinción:
Dilución o
desalimentación:¨ Retirada o eliminación del elemento
combustible.
Sofocación o
inertización:¨ Se llama así al hecho de eliminar
el oxígeno de la combustión o, más
técnicamente, "impedir" que los vapores que se desprenden
a una determinada temperatura para cada materia, se pongan en
contacto con el oxígeno del aire.
Este efecto se consigue desplazando el
oxígeno por medio de una determinada concentración
de gas inerte, o bien cubriendo la superficie en llamas con
alguna sustancia o elemento incombustible (por ejemplo, la
tapadera que se pone sobre el aceite ardiendo en la
sartén, el apagavelas de las iglesias, la manta con que se
cubre a alguien o a algo ardiendo, etc.).
Enfriamiento:¨ Este mecanismo consiste en reducir la
temperatura del combustible. El fuego se apagará cuando la
superficie del material incendiado se enfríe a un punto en
que no deje escapar suficientes vapores para mantener una mezcla
o rango de combustión en la zona del fuego. Por lo tanto,
para apagar un fuego por enfriamiento, se necesita un agente
extintor que tenga una gran capacidad para absorber el calor. El
agua es el mejor, mas barato y más abundante de todos los
existentes.
La ventilación ayuda a combatir el
incendio, porque elimina el calor y humo de la atmósfera,
especialmente en los niveles bajos, reduciendo al mismo tiempo
las oportunidades de una explosión por acumulación
de vapores.
Inhibición o rotura de la
reacción en cadena: Consiste en impedir la
transmisión de calor de unas partículas a otras del
combustible, interponiendo elementos catalizadores entre ellas.
Sirva como ejemplo la utilización de compuestos
químicos que reaccionan con los distintos componentes de
los vapores combustibles neutralizándolos, como por
ejemplo polvos químicos y halones.
3.2. AGENTES EXTINTORES
Los productos destinados a apagar un fuego se
llaman agentes extintores. Actúan sobre el fuego mediante
los mecanismos descritos anteriormente. Vamos a enumerarlos
describiendo sus características y propiedades más
elementales.
- Líquidos: Agua y espuma.
- Agua: Es el agente extintor más antiguo.
Apaga por enfriamiento, absorbiendo calor del fuego para
evaporarse. La cantidad de calor que absorbe es muy grande. En
general es más eficaz si se emplea pulverizada, ya que se
evapora más rápidamente, con lo que absorbe
más calor. El agua cuando se vaporiza aumenta su volumen
1600 veces.
Es especialmente eficaz para apagar fuegos de clase A
(sólidos), ya que apaga y enfría las
brasas.
No debe emplearse en fuegos de clase B, a no ser que
esté debidamente pulverizada, pues al ser más densa
que la mayoría de los combustibles líquidos,
éstos sobrenadan. Es conductora de electricidad, por
lo que no debe emplearse donde pueda haber corriente
eléctrica, salvo que se emplee debidamente
pulverizada, en tensiones bajas y respetando las debidas
distancias.
- Espuma: Es una emulsión de un producto
espumógeno en agua. Básicamente apaga por
sofocación, al aislar el combustible del ambiente que lo
rodea, ejerciendo también una cierta acción
refrigerante, debido al agua que contiene.
Se utiliza en fuegos de clase A y B (sólidos y
líquidos).
Es conductora de la electricidad, por lo que no debe
emplearse en presencia de corriente eléctrica.
- Sólidos: Polvos químicos
secos.
* Polvos químicos secos: son polvos de
sales químicas de diferente composición, capaces de
combinarse con los productos de descomposición del
combustible, paralizando la reacción en cadena.
Pueden ser de dos clases: Normal o Polivalente. Los
polvos químicos secos normales son sales de sodio o
potasio, perfectamente secas, combinados con otros compuestos
para darles fluidez y estabilidad. Son apropiados para fuegos de
líquidos (clase B) y de gases (clase C).
Los polvos químicos secos polivalentes tienen
como base fosfatos de amonio, con aditivos similares a los de los
anteriores. Además de ser apropiados para fuegos de
líquidos y de gases, lo son para los de sólidos, ya
que funden recubriendo las brasas con una película que las
sella, aislándolas del aire.
No son tóxicos ni conducen la electricidad a
tensiones normales, por lo que pueden emplearse en fuegos en
presencia de tensión eléctrica. Su
composición química hace que contaminen los
alimentos. Pueden dañar por abrasión mecanismos
delicados.
- Gaseosos: Dióxido de Carbono, Derivados
Halogenados.
- Dióxido de Carbono (CO2): Es un gas
inerte que se almacena en estado líquido a presión
elevada. Al descargarse se solidifica parcialmente, en forma de
copos blancos, por lo que a los extintores que lo contienen se
les llama de "Nieve Carbónica". Apaga principalmente por
sofocación, desplazando al oxígeno del aire, aunque
también produce un cierto enfriamiento. No conduce la
electricidad.
Se emplea para apagar fuegos de sólidos (clase A,
superficiales), de líquidos (clase B), y de gases (clase
C). Al no ser conductor de la electricidad, es especialmente
adecuado para apagar fuegos en los que haya presencia de
corriente eléctrica.
Al ser asfixiante, los locales deben ventilarse
después de su uso. Hay que tener especial cuidado con no
utilizarlo, en cantidades que puedan resultar peligrosas, en
presencia de personas.
- Derivados Halogenados: Son productos
químicos resultantes de la halogenación de
hidrocarburos. Antiguamente se empleaban el tetracloruro de
carbono y el bromuro de metilo, hoy prohibidos en todo el mundo
debido a su gran toxicidad.
Todos estos compuestos se comportan frente al fuego de
forma semejante a los polvos químicos secos, apagando por
rotura de la reacción en cadena.
Pueden emplearse en fuegos de sólidos(clase A),
de líquidos (clase B) y gases (clase C). No son
conductores de la corriente eléctrica.
No dejan residuo alguno, pero al ser ligeramente
tóxicos deben ventilarse los locales después de su
uso. Generalmente se identifican con un número, siendo los
más eficaces y utilizados el 1301 (bromotrifluormetano) en
instalaciones fijas y el 1211 (bromoclorodifluormetano) o
CBF.
Puede existir, en determinadas circunstancias, un cierto
riesgo de
producción de compuestos bituminosos que ataquen a
materiales o equipos sumamente delicados.
Debido al deterioro que producen en la capa de ozono, se
impusieron una serie de medidas restrictivas a la
utilización de dichos productos, mediante la firma, en el
año 1987, del Protocolo de
Montreal, donde se decidió la congelación de la
producción de los CFC en 1992. En ese mismo año se
acordó, en una revisión del Protocolo de
Copenhague, suprimir totalmente su producción para el
año 1994. En el año 1997 todavía hay
países que lo siguen produciendo. Actualmente se fabrican
e instalan gases alternativos aunque ninguno posee la eficacia de los
halones.
Partiendo de la idea de que un elemento de
decisión fundamental para seleccionar el extintor adecuado
para combatir determinada clase de Fuego es el agente extintor
que contiene, resumimos los anteriores comentarios en la
siguiente tabla:
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Otros agentes extintores:
Se utilizan otros agentes extintores, pero su
empleo se
restringe a ciertas clases de fuego:
- Arena seca: Proyectada con pala sobre
líquidos que se derraman por el suelo, actúa por
sofocación del fuego. Se utiliza igualmente para fuegos de
magnesio. Es indispensable en los garajes donde se presenten
manchas de gasolina, para impedir su
inflamación.
- Mantas: Son utilizadas para apagar fuegos que,
por ejemplo, hayan prendido en los vestidos de una persona. Es
necesario que estén fabricadas con fibras naturales (lana,
etc.) y no con fibras sintéticas.
- Explosivos: Sólo se utilizan en casos muy
particulares: fuegos de pozos de petróleo, incendios de
gran magnitud en ciudades. El efecto de explosión abate
las llamas, pero es necesario luego actuar con rapidez para
evitar que el fuego vuelva a prender.
- Batefuegos: se utilizan en incendios
forestales.
SISTEMAS PORTATILES DE EXTINCION: EXTINTORES
Todo fuego que comienza tiene una pequeña
extensión que se va agrandando y desarrollando con el
tiempo. Se dice que un fuego puede apagarse con la mano en los
primeros momentos; necesita un extintor al cabo de pocos
segundos; en un periodo de escasos minutos hace falta la
intervención de los bomberos para su extinción y si
retrasamos con exceso la intervención, pueden resultar
inútiles todos los esfuerzos. En la lucha contra el fuego
el tiempo es un factor fundamental y dentro de las primeras
etapas de desarrollo podemos disponer de un arma adecuada y
sencilla para combatirlo como es el extintor.
Un extintor es un aparato compuesto por un
recipiente metálico o CUERPO que contiene el AGENTE
EXTINTOR, que ha de presurizarse, constantemente o en el momento
de su utilización, con un GAS IMPULSOR (presión
incorporada o presión adosada).
El gas impulsor suele ser nitrógeno
ó CO2, aunque a veces se emplea aire comprimido. El
único agente extintor que no requiere gas impulsor es el
CO2. Los polvos secos y los halones requieren un gas impulsor
exento de humedad, como el nitrógeno ó el CO2
seco.
Si el extintor está constantemente bajo
presión, el gas impulsor se encuentra en contacto con el
agente extintor en el interior del cuerpo. A este tipo se le
llama de "presión incorporada", estando generalmente
equipados con un manómetro que indica la presión
interior.
Si el extintor se presuriza en el momento de su
disparo o utilización, el gas impulsor está
contenido en un botellín de gas independiente. A este tipo
de extintores se les llama de "presión adosada" o de
"presión adosada exterior", según que el
botellín de gas se encuentre o no en el interior del
cuerpo del extintor. Estos extintores, al ser presurizados en el
momento de su uso, deberán ir provistos de una
"válvula de seguridad".
Además de sus componentes mecánicos
el extintor, debe disponer de:
- Agente extintor, adecuado al fuego a
combatir. - Gas impulsor, adecuado según el agente
extintor contenido.
4.1. CLASIFICACION SEGUN LA FORMA DE
IMPULSION
Los diferentes gases impulsores son:
CO2: es el más utilizado. Se emplea en
seco para presurizar extintores de polvo seco, agua y
espumas.
Nitrógeno: se emplea a veces en
sustitución del CO2 como impulsor de extintores de polvo,
agua, espuma y halones.
Aire: solo se utiliza para presurizar extintores
de agua.
No deben emplearse gases impulsores húmedos
con polvos químicos secos y con halones, ya que perjudican
sus características extintoras.
4.2. CLASIFICACION SEGUN LA SUSTANCIA
EXTINTORA.
4.2.1. AGUA
El extintor de agua es aquél cuyo agente
extintor está constituido por agua o por una
solución acuosa y un gas auxiliar.
Se distinguen los siguientes tipos:
Extintores de agua a chorro:¨ Son los que proyectan el
agua o una solución acuosa en forma de chorro compacto,
gracias a la presión proporcionada por la
liberación de un gas auxiliar o por una
presurización previa.
- Forma de extinción: Por
enfriamiento.
- Peligros de empleo: No utilizar en corriente
eléctrica.
- Clases de fuego: Eficaces en fuegos de clase
A.
Extintores de agua pulverizada:¨ Proyectan agua o una
solución acuosa en la forma de chorro pulverizado, gracias
a la presión proporcionada por la liberación de un
gas auxiliar o por una presurización previa. Las
características son similares a las de los extintores de
chorro, excepto en las siguientes:
- Peligros de empleo: Puede utilizarse en
presencia de la corriente eléctrica, pero
únicamente en baja tensión.
- Clases de fuego: Muy eficaces en fuegos de clase
A (el doble que los extintores de chorro). Eficacia aceptable en
fuegos de clase B (para productos más densos que el fuel
ligero).
4.2.2. ESPUMA
El extintor de espuma es aquél que proyecta
mediante presión de un gas auxiliar, una emulsión,
o una solución que contenga un producto emulsor,
formándose la espuma al batirse la mezcla agua-emulsor con
el aire.
- Forma de extinción: Por sofocación
y enfriamiento.
- Peligros de empleo: No utilizar en corriente
eléctrica.
- Clases de fuego: Eficaces en fuegos de clase A y
B (excepto en solventes polares: alcoholes y
acetonas).
4.2.3. DIOXIDO DE CARBONO (CO2)
El extintor de CO2 es aquél cuyo agente
extintor está constituido por este gas, en estado
líquido, proyectado en forma sólida llamada "nieve
carbónica". La proyección se obtiene por la
presión permanente que crea en el aparato el agente
extintor.
- Forma de extinción: Por enfriamiento y
sofocación.
- Peligros de empleo: No exponer el aparato al
calor.
- Clases de fuego: Eficaz en fuegos de clase A y
B. Utilizable en presencia de corriente
eléctrica.
4.2.4. POLVO
El extintor de polvo es aquél cuyo agente
extintor se halla en estado pulverulento y es proyectado mediante
la presión proporcionada por la liberación de un
gas auxiliar o por una presurización previa.
Existen tres tipos de polvo para cargar los
extintores:
Polvo Normal: Polvo seco, a base de bicarbonato
sódico o potásico, eficaces para fuegos de clase B
y C. No son buenos para los fuegos de clase A porque no apagan
las brasas.
Polvo polivalente: a base de fosfato
monoamónico, es eficaz para fuegos de clase A, B y
C.
Polvo especial: para fuegos
metálicos.
- Forma de extinción: Acción sobre
las reacciones en cadena de la combustión.
- Peligros de empleo: En mecanismos sensibles al
polvo y en instalaciones electrónicas.
- Clases de fuego: Polvo normal seco, poco eficaz
en fuegos de clase A y muy eficaz en fuegos de clase B. Polvo
polivalente, eficaz en fuegos de clase A, muy eficaz en fuegos de
clase B. Utilizable en presencia de corriente eléctrica
(el polvo polivalente únicamente en baja
tensión).
4.2.5. HIDROCARBUROS HALOGENADOS
(HALONES)
Un extintor de halón es aquél cuyo
agente extintor está formado por uno o varios de
éstos gases dotados de propiedades extintoras y que son
proyectados mediante una presión suministrada, bien por
una presurización previa, o bien por el propio agente
extintor.
- Forma de extinción: Acción
química sobre las reacciones en cadena de la
combustión.
- Peligros de empleo: No exponerse a los humos y
gases expelidos. Ventilar a fondo después de su
uso.
- Clases de fuego: Eficaces en fuegos de clase A,
B y C. Utilizables en presencia de corriente
eléctrica.
Como comentamos anteriormente, a partir del
1º de Enero de 1994 queda prohibida su fabricación y
comercialización, aunque podrán
seguirse utilizando, para hacer frente a riesgos
específicos, los que están instalados.
ALTERNATIVAS AL HALON:
Los fabricantes de gases halogenados, han iniciado
una investigación en busca de nuevos productos
alternativos y sustitutos que hasta la fecha son los
siguientes:
- Agentes alternativos:
- Sistema INERGEN (gases inertes).
- Agentes sustitutos:
– Sistemas NAF (Hidroclorofluorocarbonos
HCFCc).
-Sistema FE (Hidrofluorocarbonos HFCs).
– Sistema FM (Hidrofluorocarbonos HFCs).
– Sistema PFC (Perfluorocarbonados FCs).
4.3. INSTALACION DEL EXTINTOR
Una vez elegido el tipo, clase y tamaño del
extintor, éste debe ser instalado adecuadamente, es decir,
próximo a aquellos lugares que debe proteger, ya que en
ellos se estima que hay una mayor probabilidad de
incendio.
Deben ser fáciles de alcanzar y localizar.
Para ello es conveniente situarlos distribuidos de una forma
regular, estando alguno cerca de las puertas y accesos, sin
obstrucciones que impidan alcanzarlos y a una altura
asequible.
Es también conveniente señalizar su
posición, sobre todo en aquellos locales cuyo
tamaño o tipo de ocupación pueda dificultar la
rápida localización del extintor.
4.4. REVISION Y MANTENIMIENTO
DE LOS EXTINTORES
Un extintor ha de estar constantemente en las
debidas condiciones para funcionar. Esto sólo se consigue
mediante una comprobación periódica de su estado.
Esta comprobación incidirá especialmente
en:
El estado
externo del extintor y su etiqueta.
El estado de la manguera y la
boquilla.
La no manipulación de los
precintos.
La presión del manómetro o el peso
del botellín del gas.
El estado de la carga.
Un extintor tiene una vida máxima de 20
años, a partir de la primera fecha de prueba por
Industria. Cada 5 años debe ser probado a presión
por dicho Organismo. En caso contrario, el extintor no cumple la
normativa legal vigente.
4.5. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN
EXTINTOR
En primer lugar, todo extintor lleva un seguro, en forma
de pasador o tope, que impide su accionamiento involuntario. Una
vez retirado este seguro, normalmente tirando de una anilla o
solapa, el extintor está listo para su uso.
Para que un extintor funcione, el cuerpo debe
estar lleno con el agente extintor y bajo la presión del
gas impulsor. En los extintores de presión adosada es
necesario, por tanto, proceder a la apertura del botellín
del gas, accionando la válvula o punzando el diafragma que
lo cierra mediante una palanca o percutor, con lo que el gas pasa
al cuerpo y lo presuriza a la presión de descarga. Esta
operación no requiere más de 4 ó 5 segundos.
En este momento los dos tipos de extintores (de presión
adosada e incorporada), están en condiciones de
uso.
Al abrir la válvula o la pistola del
extintor, la presión del gas expulsa al agente extintor,
que es proyectado por la boquilla difusora, con lo que el
extintor está en funcionamiento.
4.6. TECNICAS DE EXTINCION
En primer lugar, hay que señalar, que un
extintor es tanto más eficaz cuanto antes se ataque el
fuego. Dado que cada extintor tiene sus instrucciones
particulares de uso, en función de su modelo y
fabricante, es fundamental conocerlas con anterioridad a una
emergencia.
Los extintores de presión incorporada se
operan soportando, con una mano, el extintor por la
válvula, accionando ésta mediante una
presión de la misma mano y manejando la manguera y la
boquilla con la otra mano.
En los extintores de presión adosada, se
libera el gas impulsor mediante pulsación de la palanca o
percutor, o abriendo la válvula que cierra el
botellín. A continuación se levanta el extintor con
una mano por el soporte o asa que lleva el cuerpo, dirigiendo la
manguera y operando la pistola con la otra mano.
La extinción de las llamas se realiza de
una forma análoga en todos los casos: Se dirige el agente
extintor hacia la base de las llamas más próximas,
moviendo el chorro en zig-zag y avanzando a medida que las llamas
se van apagando, de modo que la superficie en llamas disminuya de
tamaño, evitando dejar focos que podrían reavivar
el fuego. Si es posible, se ha de procurar actuar con el viento a
favor, de este modo no solo nos afectará menos el calor
sino que las llamas no reincendiarán zonas ya
apagadas.
Si el fuego es de sólidos, una vez apagadas
las llamas, es conveniente romper y espaciar las brasas con
algún instrumento o con los pies, volviéndolas a
rociar con el agente extintor, de modo que queden bien
cubiertas.
Si el fuego es de líquidos, no es
conveniente lanzar el chorro directamente sobre el líquido
incendiado, sino de una manera superficial, para que no se
produzca un choque que derrame el líquido ardiendo y
esparza el fuego. Se debe actuar de un modo similar cuando sean
sólidos granulados o partículas de poco
peso.
Puede suceder que se deba cambiar la
posición de ataque, para lo cual se debe interrumpir el
chorro del agente, dejando de presionar la válvula o la
boquilla.
Después de su uso, hay que recargar el
extintor, aún cuando no haya sido necesario vaciarlo del
todo, ya que no sólo puede perder la presión, sino
que en otra emergencia la carga residual puede no ser
suficiente.
EXTINTOR DE POLVO DE | ADOSADA Y BOTELLIN |
1- Envase del producto extintor. 2- Pivotes o patas. 3- Asa/puño disparador. 4- Clavija de seguro con 5- Husillo de disparo. 6- Botella de gas CO2 de alta 7- Tubo de gas. 8- Tubo ascendente. 9- Membrana rompible. 10- Manguera. 11- Pistola. 12- Tobera. 13- Válvula de seguridad. 14- Tuerca tapón de rosca. |
PALATE GAYBOR LUIS