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Gas HCN y su sensor

Introducción al gas cianhídrico

El cianuro de hidrógeno es un compuesto químico industrial viable cuya fórmula es HCN y cuya estructura es H-C=N. Se caracteriza por ser un gas o líquido incoloro con olor a almendra que irrita los ojos y las vías respiratorias y tiene efectos sistémicos tóxicos. El HCN está presente de forma natural en muchos alimentos y plantas. Las pequeñas dosis no suponen un problema para las personas, ya que el cianuro se convierte en tiocianato y se elimina del organismo.

Se fabrica a partir de amoníaco y gas natural y se utiliza con fines industriales como precursor de muchos compuestos químicos, desde polímeros hasta productos farmacéuticos. El riesgo para los trabajadores industriales es el peligro de explosión en presencia de calor, asfixia química en zonas mal ventiladas y generación involuntaria. El HCN también se encuentra en diversos productos del tabaco y se libera por la combustión de materiales orgánicos que contienen nitrógeno. Como indicador de su alto nivel de toxicidad, en el pasado este compuesto se ha utilizado como agente de armas químicas.

Características del gas

  • Gas o líquido incoloro (o azul pálido)
  • Olor fuerte y penetrante, con aroma a almendra amarga 
  • Muy tóxico
  • Inflamable
  • La fórmula molecular es HCN o CHN
  • El tautómero del HCN es el HNC, isocianuro de hidrógeno.
  • También conocido como anamoniuro fórmico, cianuro de hidrógeno, ácido cianhídrico, formonitrilo, ácido prúsico, metanenitrilo, cianwasserstoff
  • CAS 74-90-8
icono ghs whmis toxic que representa los peligros del dióxido de azufre liberado en procesos industriales con riesgos químicos
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Peligros y fuentes industriales de HCN

  • Incendios y materiales peligrosos - Cualquier sustancia que contenga carbono y nitrógeno (por ejemplo, las espumas de poliuretano utilizadas en muebles y colchones) puede liberar cianuro de hidrógeno cuando se quema en determinadas condiciones. Como tal, es uno de los gases más peligrosos a los que pueden estar expuestos los equipos de primera intervención durante un incendio. Lea nuestra guía: ¿Existen lagunas en su programa de detección de incendios y gases peligrosos?
  • Fabricación de productos químicos: creación de polímeros y productos farmacéuticos en . Las aplicaciones a gran escala producen cianuro potásico para la minería, adiponitrilo para plásticos
  • Fabricación: el HCN se utiliza en la producción de papel, nylon, plásticos, textiles y fumigantes.
  • Minería y metales - El HCN se utiliza para producir cianuro de sodio (NaCN) y cianuro de potasio (KCN) que se emplean en galvanoplastia de oro y plata. 
  • Subproductos: de altos hornos, hornos de coque, fotograbado,humo de la combustión de compuestos que contienen nitrógeno, gases de escape de vehículos y cigarrillos. 
  • Fumigantes: contra muchos insectos que infestan las instalaciones de producción de alimentos y desinfectan espacios cerrados. Trabajadores que fumigan barcos y edificios.
  • Extracción y refinado de metales: trabajadores del acero y el hierro que trabajan en plantas que endurecen el hierro y el acero.
  • Trabajadores agrícolas que fumigan plagas exteriores en zonas como huertos frutales. El HCN se encuentra en los huesos de las frutas, por lo que masticarlos puede ser peligroso. 
  • Producción y refinado de petróleo
  • Los trabajadores de fábricas que fabrican fibras acrílicas, caucho sintético y plásticos pueden correr el riesgo de exposición.
  • Tratamiento fotográfico
  • Industria farmacéutica
  • Fabricación de joyas
  • Producción de acero
  • Galvanoplastia
  • Metalurgia


Los seres humanos retenían un 58% de cianuro de hidrógeno en los pulmones tras inhalar el gas mediante una respiración normal.

U.S. Dept Health & Human Services/Agency for Toxic Substances & Disease Registry; Toxicological Profile for Cyanide p.75 (Julio 2006)

Escenarios de alto riesgo

  • Peligros de explosión: la polimerización confinada, la exposición al calor o a las llamas y el vertido de las alcantarillas crean graves peligros de explosión para el HCN. 
  • Asfixiante químico - pueden desarrollarse rápidamente concentraciones peligrosas en áreas cerradas o mal ventiladas.
  • Intoxicación por cianuro: puede producirse como consecuencia de un incendio cuando arden determinados materiales. "El monóxido de carbono y el cianuro de hidrógeno se denominan los 'gemelos tóxicos' de la inhalación de humos" (Ciencia y Tecnología, 2021). Estos humos son tan tóxicos que incluso cantidades bajas pueden suponer un riesgo mayor que el propio incendio. La exposición al cianuro es difícil de medir y diferenciar de la exposición al monóxido de carbono y requiere tratamientos diferentes.
  • La exposición al cianuro se ha convertido en un problema mayor desde las décadas de 1960 y 1970 debido al aumento del uso de materiales sintéticos como las espumas de poliuretano utilizadas en muebles y colchones y materiales similares.
  • El cianuro de hidrógeno interfiere en la utilización del oxígeno por el organismo y puede causar daños en el cerebro, el corazón, los vasos sanguíneos y los pulmones. Las personas expuestas pueden desarrollar hipoxia. 
  • Dos formas de generación involuntaria de cianuro de hidrógeno son la mezcla accidental de soluciones ácidas y cianuradas en baños galvánicos y el vertido involuntario de soluciones de residuos cianurados en contenedores de residuos ácidos con un pH inferior a 10,5-11.
  • Los trabajadores industriales pueden crear accidentalmente grandes cantidades de HCN mezclando sales de cianuro hidrosolubles con agua, por ejemplo, duchándose con ropa contaminada con cianuros.
  • La toxicidad del cianuro de hidrógeno se debe a que inhibe las enzimas que contienen metales, como las que contienen hierro. El HCN bloquea las enzimas responsables de proporcionar energía a las células que utilizan oxígeno. Esto inhibe la respiración celular, por lo que las funciones cesan, resultando mortal. 

Información del sensor de HCN

Tipo: Electroquímico
Rango: 0-30 ppm (resolución 0,1ppm)

Niveles de alarma

Alarma baja: 4,7 ppm
Alarma alta: 10ppm
STEL - 15 minutos - Límite de exposición a corto plazo: 10 ppm
TWA - Media ponderada en el tiempo de 8 horas: 4,7 ppm

Blackline dispositivos que pueden detectar HCN

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Aplicaciones y consideraciones especiales

  • Corrosión: Las soluciones acuosas de HCN pueden provocar fisuras por tensión transcristalina en los aceros al carbono. Además, las soluciones acuosas de HCN que contienen ácido sulfúrico pueden corroer gravemente el acero por encima de 40°C y el acero inoxidable por encima de 80°C. El cianuro de hidrógeno líquido puede deteriorar algunos plásticos, caucho y revestimientos.
  • Uso infame como Zyklon B (también conocido como ácido prúsico) utilizado en los campos de exterminio de la Alemania nazi durante la 11ª Guerra Mundial, un componente de su programa de genocidio Solución Final.
  • Los síntomas comunes de exposición a corto plazo son dolores de cabeza, irritación ocular, fatiga, molestias en el pecho, palpitaciones, pérdida de apetito y hemorragias nasales.
  • Los galvanizadores y encurtidores que tienen una exposición regular a soluciones de cianuro pueden desarrollar una erupción por cianuro, con picor y erupciones maculares, papulares y vesiculares.
  • La acetona cianohidrina, el cianuro potásico y el cianuro sódico pueden liberar grandes cantidades de HCN cuando se mezclan con agua.
  • El cianuro es un potente veneno oral que produce síntomas en minutos y la muerte en minutos u horas. Una cucharadita de cianuro de hidrógeno líquido al 29% ha resultado mortal. (PubChem, 2022).
  • El cianuro se absorbe y distribuye rápidamente por todo el cuerpo tras la exposición por inhalación.
  • Debido a la genética, entre el 20 y el 40% de la población no puede percibir el olor a almendra amarga.
  • Norteamérica va camino de convertirse en líder mundial en producción y consumo de cianuro de hidrógeno. La mayor demanda de la industria automovilística es un factor que impulsa este aumento. La agricultura es otra oportunidad de crecimiento, ya que los fertilizantes de HCN mejoran el rendimiento de los cultivos (Businesswire, 2022).
  • EPI - llevar ropa de protección especial, protección ocular y aparato respiratorio autónomo de presión positiva. Una barrera de teflón es beneficiosa.

Riesgos para la salud y manipulación del HCN

concentración
síntomas/efectos
1 - 2 ppm
Irritación de los ojos y de las vías respiratorias, malestar, pérdida de apetito, náuseas, mareos, aturdimiento.
2,5 - 6 ppm
Efectos irreversibles u otros efectos adversos graves y duraderos para la salud o disminución de la capacidad de escape. Respiración acelerada, náuseas, vómitos y sensación de opresión en el cuello.
7 - 27 ppm
Puede causar efectos nocivos para la salud o la muerte con exposiciones prolongadas. Coma, apnea, convulsiones, disminución del ritmo cardíaco y edema pulmonar.
100- 200 ppm
Después de 10 - 60 minutos puede ser potencialmente mortal o fatal.
600 - 700 ppm
La inhalación durante 5 minutos puede ser mortal.
2000 ppm +
Peligro de muerte inmediato
icono-primeros auxilios
PRIMEROS AUXILIOS
  • En caso de INHALACIÓN, trasladar a la persona afectada al aire libre. Administrar oxígeno al 100% y ayudar a la ventilación según sea necesario.
  • Si la respiración es difícil, ofrezca asistencia respiratoria si está disponible. Evitar la respiración boca a boca.
  • Si este compuesto ha sido INGERIDO obtenga atención médica de inmediato. Administrar oxígeno al 100%. Con la dirección de un médico preparar un kit de antídoto de cianuro.
  • En caso de CONTACTO CON LA PI EL lavar inmediatamente con agua. Es muy importante quitarse la ropa contaminada y buscar atención médica.
  • En caso de contacto con los OJOS , lávelos inmediatamente con abundante agua durante al menos 15 minutos. Acudir inmediatamente al médico.
  • El nitrito de amilo, el nitrito de sodio y el tiosulfato de sodio son antídotos para la toxicidad por cianuro. Sin embargo, el nitrito de amilo y el nitrito de sodio no deben administrarse a pacientes que sufran inhalación de humo.
icono-peligro
SI SE LIBERA ACCIDENTALMENTE
  • En primer lugar, eliminar todas las fuentes de ignición. A continuación, ventile la zona del derrame o la fuga. A continuación, detenga el flujo de gas o retire la botella al aire libre.
  • Evacue la zona inmediatamente. Consulte a un experto. Si está permitido, absorba cualquier líquido en la arena. No verter nunca en una alcantarilla. Evite que el gas entre en un espacio confinado.
  • Consideraciones medioambientales: en caso de vertido en tierra, cave una fosa o laguna para retener la contaminación. Construir una barrera utilizando tierra, sacos de arena, espuma de poliuretano u hormigón espumado.
  • Generadores de residuos (100kg/mo) o más de este contaminante. Los residuos peligrosos #P063 y D003 de la EPA deben cumplir la normativa de la USEPA en materia de almacenamiento, transporte, tratamiento y eliminación.

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