Reciclaje de Solventes

Reciclaje de Solventes

En la actualidad existen métodos de reciclado de disolventes que son capaces de recuperar aproximadamente el 90% del volumen original de los líquidos. De esta forma se reutilizan los disolventes y se produce una menor contaminación. El funcionamiento de la máquina de reciclado es relativamente sencillo: se coloca el disolvente sucio en un tanque de teflón cubierto con tapa de acero inoxidable. Mediante un termostato se hace subir la temperatura del disolvente por encima del punto de ebullición. El líquido se volatiliza y pasa a un condensador, que se enfría con aire, donde se concentra el disolvente y se vuelve a reutilizar.


Los recicladores deben contar con la habilitación ambiental correspondiente para operar, el cual
también debe comprender la autorización de destino final de las colas del destilado (valorización
energética o incineración), así como el tratamiento del agua generada.

La planta recicladora debe establecer las especificaciones de calidad de los solventes a recuperar,
debido a que las impurezas de los mismos pueden afectar el proceso, así como las especificaciones
del solvente recuperado, para que el cliente conozca claramente si el producto cumple con los requisitos para el uso. Las especificaciones de calidad de los solventes recuperados dependen del tipo de solventes. En general para solventes no halogenados se especifica únicamente la pureza del solvente (% de agua y pureza), mientras que para los halogenados se debe indicar además la presencia de inhibidores para neutralizar ácidos que se forman y estabilizadores metálicos que se agregan para prevenir la corrosión de metales cuando entran en contacto con el solvente.

El costo de reciclado depende, entre otros factores, de la calidad del solvente usado a reciclar (mezcla, impurezas, contenido de agua), de la calidad necesaria del solvente reciclado, de la cantidad y del tipo, siendo más costoso el reciclado de los solventes halogenados. La separación en el punto de generación de los distintos tipos de solventes favorece la destilación.

Prevención de la intoxicación por solventes industriales

Prevención de la intoxicación por solventes industriales


La prevención son todas las actividades encaminadas a la conservación de la salud de las personas y de la integridad de los bienes, en orden a evitar que se produzcan siniestros.
Las acciones de prevención las podemos aplicar sobre la figura 1:

Foco contaminante
Medio de propagación.
Sobre el individuo.



Foco contaminante.

Sería conveniente usar un disolvente acuoso, pero no todos los procesos lo permiten. Las modificaciones que sobre el disolvente pueden hacerse van encaminadas a la sustitución de un producto por otro de menor toxicidad.

Por ejemplo, sustituir el tricloroetileno por el 1,1,1tricloroetano, disolvente menos tóxico, es un cambio eficaz.

Medio de propagación.

Se realizan varias acciones:

• Ventilación general, proporcionada por extractores, con entradas de aire, colocados de una forma uniforme; su caudal de extracción debe ser el adecuado en función de la cantidad de contaminante generado. Puede tenerse una ventilación localizada en aquellos puntos con mayor concentración o toxicidad media, como el tricloroetileno o tolueno.
• Limpieza: los disolventes vertidos en el suelo o lasmáquinas, los trapos impregnados o los equipos que pierden disolventes originan zonas donde, en contacto con la atmósfera, se evaporan y se mezclan con el aire. La limpieza se realizará por procedimientos húmedos o de aspiración.
• Sistemas de alarma, muy útiles en las zonas próximas al foco emisor o donde, por diferencias de temperatura, pueden acumularse más vapores.Cuando se detecta una concentración elevada de contaminante se activa la alarma y, paralelamente, se ponen en funcionamiento ventiladores secundarios.
• Sobre el individuo puede actuarse:

Con formación e información. Son las herramientas más eficaces para conseguir una mejora de las condiciones de trabajo. Es imprescindible que los trabajadores sean conscientes de los riesgos que entraña su labor diaria. Todos los productos deben estar correctamente etiquetados con los riesgos que generan y las medidas preventivas que se deben adoptar.

Rotación del personal. Este método disminuye el tiempo de exposición al contaminante. Se suele utilizar cuando no es posible reducir la concentración del disolvente en el aire, para que la dosis recibida no propicie la aparición de efectos no deseados.

Encerramiento. Se aplica cuando no se puede reducir la dosis y se ubica al trabajador en recintos auxiliares debidamente protegidos.

Higiene personal. El trabajador debe disponer de servicios adecuados, con una correcta situación para tener fácil acceso a ellos. Esto evitará que el operario se limpie un resto de grasa con un disolvente, por no ir hasta el lavabo. También debe estar prohibido comer y beber en el área donde se manipulan los alimentos. No permitir fumar debido a la gran volatilidad de los disolventes.

Equipos de protección individual. Se usará cuando los riesgos no se puedan evitar o limitar lo suficiente con otras medidas preventivas. Pueden ser:

• Protección cutánea: trajes, guantes, gorros y botas. Merecen especial atención los guantes, que deben ser impermeables y resistentes a los disolventes. Se dividen en 8 tipos diferentes, dependiendo del tipo de disolvente.

Resistentes a hidrocarburos alifáticos.
Resistentes a hidrocarburos aromáticos.
Resistentes a alcoholes.
Resistentes a étores.
Resistentes a cetonas. Resistentes a ácidos orgánicos.
Resistentes a hidrocarburo clorados
Resistentes a ésteres.

• Protección respiratoria, que puede ser dependiente del medio ambiente o independiente del medio.
  
  Los primeros utilizan el aire del ambiente de trabajo, reteniéndolo o transformándolo para que sea respirable. Constan de un adaptador
  facial y un filtro. Dentro de los adaptadores faciales, en el campo de los disolvente, el más adecuado es la máscara porque protegerá la zona ocular frente a posibles salpicaduras.
  
  Los segundos son aquéllos que no utilizan el aire del medio laboral y son los equipos semiautónomos o autónomos.
  

Exposición e Intoxicación por solventes industriales

Exposición e Intoxicación por solventes industriales

Un trabajador expuesto al contacto con disolvente, como consecuencia de esa exposición, puede desarrollar un daño en su organismo. Ese daño será proporcional a una serie de factores como son:

Los propios de la naturaleza humana.
Los característicos de los disolventes (su toxicidad).
La velocidad de absorción por el organismo.La concentración en el ambiente.

Tiempo de exposición.

Como los 3 primeros factores son constantes, el efecto producido por el disolvente en el trabajador va a depender de la concentración y el tiempo de exposición. Para que un trabajador se vea afectado por un tóxico, en este caso un disolvente, no dependerá sólo de la dosis recibida, sino también de la forma y el tiempo que tarde en administrarse esa dosis. Hay 3 tipos de intoxicaciones según su velocidad de penetración en el organismo: aguda, subaguda y crónica.

Intoxicación aguda: da lugar a un alteración grave con un corto período de exposición. Se caracteriza por un tiempo de exposición muy corto a una concentración generalmente elevada y por una rápida absorción por el organismo.

Intoxicación subaguda. Se diferencia de la anterior básicamente por el efecto producido, que es menor.

Intoxicación crónica. Se produce por exposición repetida a pequeñas dosis del tóxico. El principal mecanismo que origina el desarrollo del efecto es la acumulación del disolvente en ciertas partes del organismo. Esto sucede cuando la cantidad absorbida por el organismo es mayor que la que el mismo organismo es capaz de eliminar.

Vías de entrada

Las principales vías de entrada para la acción tóxica sistémica de los disolventes son la respiratoria" y la dérmico−mucosa. La vía digestiva es la menos importante en la Patología del Trabajo de los disolventes. Habitualmente, las intoxicaciones por esta vía son accidentales (confusiones por contaminación de bebidas potables o intenciones criminales, homicidas y suicidas).
Vía respiratoria: es la más importante debido a la gran volatilidad que presentan los disolventes. En forma de gases y vapores penetran en nuestro organismo acompañando al flujo de aire inspirado, mezclándose con el aire que contienen los pulmones.

Vía renal: es la vía de eliminación por excelencia para todos los metabolitos hidrosolubles, pero también pueden eliminare los propios disolventes. Este proceso es más lento, porque al ser compuestos liposolubles deben unirse a otros compuestos que actúan como transportadores y contribuyen a su eliminación.

Principales Propiedades Fisicoquímicas de los SOVENTES ORGANICOS

Principales Propiedades Fisicoquímicas de los SOVENTES ORGANICOS

Conocer las propiedades físicas de los diferentes disolventes orgánicos tiene enorme importancia para el diseño de procedimientos seguros para su uso y manejo. Esto se debe a que dichas propiedades físicas determinan el grado y manera en el que las sustancias estarán presentes en el aire del ambiente de trabajo, el riesgo de incendio y de explosión.

Comenzando por el punto de ebullición, indica la facilidad de los compuestos para pasar a vapor desde el estado líquido, evaporándose más fácilmente las sustancias con menores puntos de ebullición. Por ejemplo, dentro de los alcoholes existe una importante variabilidad en el punto de ebullición, como se muestra en la tabla 3, siendo el propano el más voluble. Hay que tener en cuenta que el punto de ebullición de mezclas de hidrocarburos no tiene porqué coincidir con el de sus componentes.

Otras propiedades físicas interesantes en prevención de riesgos laborales, son el punto de ignición y la inflamabilidad de los disolventes orgánicos, ya que existen muchos que fácilmente cogerán llama, siendo una importante fuente de riesgo a vigilar también en este sentido y no sólo toxicológicamente. A menor punto de ignición mas fácilmente prenderá una sustancia. Así podemos clasificar las sustancias según su punto de ignición en:

• Altamente inflamables: en 23ºC y menos.
• Inflamables: entre 23 y 61ºC
• De baja inflamabilidad: en más de 61ºC

En conexión con lo anterior, las propiedades explosivas deberán ser también muy observadas puesto que varios de los disolventes orgánicos las presentan en alto grado. Las propiedades explosivas suelen expresarse mediante la LEL1 y la UEL2.

Aunque hay que tener en cuenta el punto de inflamabilidad, la presión de vapor y otras propiedades, cuanto mayor sea la diferencia entre LEL y UEL, mayor será el riesgo de explosión o inflamabilidad, puesto que existirá un mayor rango de concentraciones a la cual el gas es peligroso. Así, únicamente según los datos expuestos en la Tabla 5, el Eter presenta mayor riesgo de fuego que el Tricloroetano.

En cuanto a la densidad de vapor, los gases más pesados que el aire (densidad de vapor > 1) tenderán a permanecer en bolsas de aire, a extenderse cerca del nivel del suelo y a quedarse en espacios confinados. Por otro lado, los vapores más ligeros que el aire (densidad de vapor < 1) tenderán a elevarse.

De cualquier modo, las turbulencias y los movimientos del aire incrementarán la dispersión del gas en cualquiera de los casos, disminuyendo el riesgo.

Solubilidad: solutos iónicos. Disolventes próticos y apróticos.

Solubilidad: solutos iónicos. Disolventes próticos y apróticos.

Los disolventes como el agua y el metanol se denominan disolventes próticos: contienen hidrógeno unido a oxígeno o nitrógeno, de modo que son lo suficientemente ácidos como para formar puentes de hidrógeno. Otros disolventes próticos solvatan los iones del mismo modo que el agua: los cationes, mediante pares no compartidos, los aniones por medio de puentes de hidrógeno.
En los últimos años se ha observado el desarrollo y uso creciente de disolventes apróticos: disolventes polares, de constante dieléctrica moderadamente elevada y que no contienen hidrógenos ácidos. Por ejemplo:

Estos disuelven compuestos iónicos, pero al hacerlo su acción difiere de un modo muy importante de la de los disolventes próticos: son incapaces de formar puentes de hidrógeno con los aniones.

Estos disolventes apróticos son altamente polares, con momentos dipolares varias veces mayores que el del agua. Como se indica en las fórmulas, en cada uno de nuestros ejemplos el polo negativo se halla sobre un átomo de oxígeno que sobresale de la molécula . Los pares de electrones no compartidos de estos átomos muy expuestos, cargados negativamente, pueden solvatar los cationes muy fuertemente.
Por otra parte, el polo positivo se halla sumergido dentro de la molécula. Debido a esta carga difusa y protegida, la molécula sólo solvata los aniones muy débilmente. Por tanto, los disolventes apróticos disuelven compuestos iónicos principalmente mediante la solvatación de cationes.

Solubilidad: solutos no iónicos

Solubilidad: solutos no iónicos

Las características de la solubilidad de los solutos no iónicos dependen principalmente de su polaridad y en particular de su capacidad para formar puentes de hidrógeno. Nuestra regla empírica dice que <>.
Consideremos los tipos de compuestos con los que nos hemos encontrado, comenzando por los hidrocarburos y los halogenuros de alquilo, que son no polares o débilmente polares y se disuelven en disolventes de polaridad semejante: en hidrocarburos como ligroína o benceno; en halogenuros de alquilo como cloroformo o tetracloruro de carbono; en dietil éter. Las fuerzas que unen entre sí a las moléculas del soluto y a las del disolvente se reemplazan rápidamente por otras similares que mantienen unidas las moléculas del soluto con las del disolvente. Los hidrocarburos y los halogenuros de alquilo no se disuelven en agua, cuyas moléculas son muy polares y se unen unas a otras fuertemente por puentes de hidrógeno.
Volvamos ahora a los alcoholes. Estructuralmente, un alcohol es una mezcla de un alcano y agua: tiene un grupo alquilo, semejante a un alcano, y un grupo hidroxilo, semejante al agua.

El grupo hidroxilo es muy polar y, lo que es más importante, contiene un hidrógeno enlazado a un elemento altamente electronegativo: el oxígeno. Mediante el grupo hidroxilo las moléculas de un alcohol son capaces de formar puentes de hidrógeno: puentes entre sí mismas que dan a los alcoholes sus puntos de ebullición anormalmente elevados ; puentes de hidrógeno con otras moléculas, que tienden a hacer los alcoholes más solubles en otros compuestos hidroxilos, como el agua. Los alcoholes pequeños, como el metanol (CH3OH) son completamente solubles en agua. Los puentes de hidrógeno que existen entre moléculas de agua y metanol pueden reemplazar fácilmente a los muy similares puentes de hidrógeno formados entre diferentes moléculas de metanol y diferentes moléculas de agua.

Debido a la condición muy especial del agua como disolvente especialmente en sistemas biológicos se utilizan las palabras hidrófilo (que ama al agua) e hidrófobo (que odia al agua) para designar la solubilidad e insolubilidad en agua. A menudo se emplean el término lipófilo (que ama las grasas), en lugar de hidrófobo; esto destaca no tanto la insolubilidad en agua, sino más bien la solubilidad en disolventes no polares. Así, el metanol es hidrófilo y los alcanos y halogenuros de alquilo son lipófilos (o hidrófobos).

Observamos todo lo descrito en la tabla

Enlaces secundarios

Enlaces secundarios

Los tipos de fuerzas que actúan entre moléculas, entre iones y entre moléculas y iones, que, como ya dijimos, son fuerzas electrostáticas la atracción entre lo positivo y lo negativo. Dichas fuerzas de atracción enlaces son las siguientes:

(a) Enlaces ión-ión: la atracción entre las cargas opuestas de un catión y un anión.

(b) Enlaces dipolo-dipolo: la atracción entre el extremo positivo de una molécula polar y el negativo de otra, también polar.

De los enlaces dipolo-dipolo el más fuerte es el puente de hidrógeno en el cual un átomo de hidrógeno actúa como puente entre dos átomos electronegativos (F, O, N), sujetando a uno donador del hidrógeno-puente con un enlace covalente, y al otro aceptor del hidrógeno-puente, por atracción puramente electrostática. Por ejemplo:

La fuerza de un puente de hidrógeno determinado depnde de la naturaleza del donador y del aceptor del hidrógeno-puente. Cuanto más ácido es el donador, más fuerte es el puente de hidrógeno. La fuerza de dicho puente depende de lo positivo que sea el hidrógeno, y la acidez depende de la capacidad que tenga la base conjugada para acomodar el par de eelctrones que deja atrás el protón saliente. Ambas propiedades aumentan en el mismo factor: la extracción de electrones en el grupo que está unido al hidrógeno. Cuanto más básico es el aceptor , más fuerte es el puente de hidrógeno. La fuerza de un punete de hidrógeno depende de lo negativo que sea el átomo aceptor; es decir, de lo disponibles que están sus electrones, esa disponibilidad es lo que hace básica a una molécula.

(c) Fuerzas de Van der Waals: es la atracción entre los extremos con cargas opuestas de dipolos momentáneos e inducidos en moléculas vecinas. Estas fuerzas actúan entre todas las moléculas, incluidas las no polares.

(d) Enlaces ión-dipolo: es la atracción de un ión positivo por el extremo negativo de las moléculas de un disolvente polar, y de un ión negativo por el extremo positivo.

Los enlaces secundarios existen tanto entre moléculas diferentes, como entre distintitas partes de la misma molécula, y es así como tienen una función clave en la determinación de las formas de moléculas grandes, como proteínas y ácidos nucleicos, formas que, a su vez, determinan sus propiedades biologicas; por ejemplo, el tamaño de las <> en la molécula de hemoglobina es suficientemente grande como para contener los grupos hemo con sus átomos de hierro acarreadores de oxígeno (Sec. 40.15); la forma espiral de las moléculas de a-queratina y colágeno confiere resistencia a la lana y al pelo, y fortalezca a los tendones y a la piel . Los enlaces secundarios son los responsables de que la espiral del ADN sea doble, lo que permite la autoduplicación de moléculas, que es la base de la herencia .

Por tanto, nuestro estudio en este blog tendrá dos propósitos: entender mejor cuál es el papel del disolvente y, al mismo tiempo, comprender mejor la naturaleza de los enlaces secundarios.