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Gas NH3 y su sensor

Introducción al amoníaco

El gas amoníaco es un compuesto químico formado por un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno con la fórmula NH3. En su forma pura, el amoníaco es un gas incoloro, pero es fácilmente identificable por el olor, ya que tiene un olor acre. El amoníaco se encuentra normalmente en forma de gas, que es cáustico y nocivo con exposiciones prolongadas, por lo que requiere un permiso de seguridad peligrosa. 

El gas amoníaco se encuentra habitualmente en la producción de fertilizantes, refrigerantes y soluciones de limpieza; sin embargo, es probable que lo huela mucho antes de que le resulte perjudicial. El grado de peligrosidad del gas amoniaco varía considerablemente en función de la cantidad presente y del tiempo de exposición. 

La producción industrial de amoníaco es una de las más elevadas de productos químicos inorgánicos, con numerosas plantas de amoníaco a gran escala en todo el mundo que producirán 235 millones de toneladas en 2021. Esto se hace en gran parte a través del Proceso Haber, un proceso de fijación artificial de nitrógeno que utiliza hidrógeno como catalizador.  

Características del gas

  • Incoloro
  • Estado del gas
  • Comprimido
  • Tóxico
  • Inflamable
  • Corrosivo
  • Más ligero que el aire
  • Soluble en agua
  • Explosivo (en altas concentraciones y espacios confinados)
  • Olor penetrante y sofocante
  • Puede descomponerse a altas temperaturas formando gas hidrógeno muy inflamable
  • Los fertilizantes a base de amoníaco y la gestión de las tierras agrícolas pueden provocar emisiones de óxido nitroso.
  • Las moléculas de amoníaco tienen forma de pirámide trigonal
  • OTROS NOMBRES: Amoníaco anhidro, amoníaco, azano, nitruro de hidrógeno
  • CAS 7664-41-7
icono ghs inflamable - ejemplos: óxidos de nitrógeno, soluciones concentradas de amoníaco, amoníaco anhidro
icono ghs tóxico - los ejemplos incluyen el ácido nítrico que puede disolver los metales alcalinos y causar daños en las vías respiratorias de los trabajadores junto con el cloruro de amonio
icon-ghs-gas-comprimido-o-líquido-comprimido
GHS corrosivo WHMIS - ejemplos incluyen los ácidos sulfúrico y nítrico incluyendo hidróxido de amonio es un gas corrosivo

Detección industrial de NH3, peligros y fuentes

  • Granjas: El amoniaco producido por las pilas de compost en las granjas de setas puede generar gas amoniaco. Las fosas de estiércol y cualquier espacio interior o confinado donde haya animales de granja también pueden contener gas amoniaco.
  • Tratamiento del agua: El amoníaco se utiliza para producir monocloramina, que se emplea como desinfectante.
  • Sistemas de refrigeración: Las pistas de hielo, cervecerías / fábricas de bebidas y plantas de fabricación de hielo utilizan amoníaco líquido / amoníaco acuoso - NH3(aq). Si tiene fugas, se convierte en gas amoniaco.
  • Fertilizantes y productos de limpieza: El amoníaco líquido suele diluirse y combinarse con otros productos químicos.
  • Algunos procesos de fabricación también utilizan amoníaco, por ejemplo combinándolo con HCl o ácido clorhídrico para producir cloruro de amonio.
  • Puede estar expuesto al amoníaco al utilizar productos de limpieza que contienen amoníaco.
  • Otras fuentes de exposición profesional son el plateado de espejos, la fabricación de pegamento, el curtido de pieles y los alrededores de los hornos de nitruración.
  • El amoníaco se produce como subproducto en la destilación del carbón y por la acción del vapor sobre la cianamida de calcio, y por la descomposición de materiales nitrogenados.
  • El amoníaco se produce de forma natural en la soja, las semillas de onagra, la hierba de los corderos y las hojas de tabaco.

Las fugas de amoníaco están aumentando debido al incremento del uso de refrigerantes naturales frente a sus homólogos de gas fluorado.

(Noticias sobre equipos de proceso y control)

Escenarios de alto riesgo

  • Los edificios más cálidos pueden producir amoníaco en mayores concentraciones que los edificios fríos.
  • En un espacio cerrado, el amoníaco puede explotar si se introduce una fuente de ignición.
  • Fuera de un escape accidental de amoníaco, el potencial de exposición a altas concentraciones de amoníaco es mayor durante la entrada en espacios confinados.
  • Técnicamente hablando, en el momento en que un trabajador rompe el plano de una abertura, ha entrado de hecho en un espacio confinado, y cuando se trata de amoníaco, los trabajadores deben asumir que los espacios confinados presentan un entorno peligroso.
  • En caso de fuga o procedimiento de CSE, sería un error suponer que el olor característico del amoníaco serviría como señal de advertencia adecuada.
  • Los detectores de gas pueden medir las concentraciones de amoníaco y alertar rápidamente a los trabajadores de los cambios en la calidad del aire.

Información sobre el sensor de NH3

Tipo: Electroquímico
Rango: 0-100 ppm (resolución de 0,1 ppm)
Rango alto: 0-500 ppm (resolución de 1 ppm)

Niveles de alarma por defecto

Alarma baja: 25 ppm
Alarma alta: 50 ppm
STEL - 15 minutos - Límite de exposición a corto plazo: 35 ppm
TWA - Media ponderada de 8 horas: 25 ppm 

Blackline dispositivos que pueden detectar el NH3

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Aplicaciones y consideraciones especiales

  • Agua lenta: El agua de movimiento lento o estancada puede tener altas concentraciones de gas amoníaco debido a la falta de turbulencia y volatilización y a la mayor acumulación de residuos metabólicos y productos de descomposición, incluido el amoníaco (OMS 1986).
  • Alta densidad de peces: La reducción del caudal de los arroyos puede concentrar a los peces en charcas u otros refugios, concentrando la excreción de residuos y elevando las concentraciones de amoníaco.
  • Presence in organic wastes: Organic wastes are the remains of any once-living organism or their excrement. Ammonia excretion from the body also occurs through urine so the average concentration in domestic sewage influent is 40 mg/L. Identifying the organic matter in waterbodies or aqueous solutions aids in identifying the source.
      – Ammonia levels in water <1 mg/L can be harmful.
  • El material vegetal suele contener poco nitrógeno, y los descomponedores asociados pueden absorber amoníaco y reducir su concentración acuosa. La identificación del tipo de residuos orgánicos presentes en una masa de agua ayudará a determinar las posibles causas. Un exceso de residuos orgánicos en el agua puede dar lugar a una coloración grisácea con depósitos de lodo visibles en las zonas de deposición.
  • Mal olor: El gas amoniaco tiene un olor característicamente penetrante (piense en los limpiacristales y los limpiadores de suelos). Las concentraciones de amoníaco en los arroyos rara vez son lo bastante elevadas como para presentar este olor, pero el agua que desprende un olor fétido, a fosa séptica o a residuos orgánicos puede tener concentraciones relativamente altas de amoníaco.
  • Sólidos en suspensión: Los sólidos en suspensión procedentes de los efluentes de aguas residuales o de la escorrentía pueden contener un alto contenido de amoníaco o actuar como catalizadores para el crecimiento bacteriano promoviendo la acumulación de amoníaco. Identificar el tipo de material en suspensión presente es importante para determinar las posibles causas.
  • Agua alcalina, anóxica o caliente: Las características del agua que favorecen la formación de amoníaco (por ejemplo, la anoxia) o aumentan la toxicidad (por ejemplo, pH y temperatura elevados) son indicios de que el amoníaco puede ser una de las causas.
  • La solución de amoniaco, también conocida como amoniaco acuoso, es amoniaco diluido en agua. Se utiliza como ingrediente en limpiadores domésticos, desinfectante para el tratamiento del agua, para reducir la acidez de los alimentos e incluso para oscurecer muebles.
  • Se están probando usos médicos, por ejemplo, el gas amoníaco se utiliza como estimulante respiratorio para evitar desmayos.

Riesgos para la salud y manipulación del NH3

concentración
síntomas/efectos
0 - 0,5 ppm
Niveles de fondo típicos de bajas concentraciones.
0,6 - 23 ppm
Sigue considerándose una concentración baja, pero normalmente puede detectarse por el olor.
24 - 29 ppm
Ocasionalmente puede detectarse irritación de nariz y garganta (2-6 horas de exposición)
30 - 49 ppm
Ligeramente irritante para algunas personas después de 10 minutos de exposición
50 - 71 ppm
Moderadamente irritante para la mayoría de las personas después de 10 minutos de exposición
72 - 139 ppm
La exposición continua al NH3 puede causar irritación de la nariz y la garganta después de sólo 5 minutos.
140 - 499 ppm
Será insoportablemente irritante para la mayoría de la gente después de 30 minutos
500 - 1499 ppm
La nariz y la garganta experimentan inmediatamente una fuerte irritación, se produce lagrimeo (llanto)
1500 - 2499 ppm
Una breve exposición puede provocar un edema pulmonar (acumulación de líquido en los pulmones, potencialmente mortal)
2500 - 4500 ppm
Muerte probable tras más de 30 minutos de exposición
5000ppm +
Suele provocar una rápida parada respiratoria, la muerte es muy probable
NH3 primeros auxilios
PRIMEROS AUXILIOS
  • Inhalación: Tome precauciones para garantizar su propia seguridad antes de intentar el rescate (por ejemplo, use el equipo de protección adecuado). Lleve a la víctima al aire libre. Si la respiración es difícil, el personal capacitado debe administrar oxígeno de emergencia. NO permita que la víctima se mueva innecesariamente. Los síntomas del edema pulmonar pueden retrasarse. Llamar inmediatamente a un Centro de Intoxicaciones o a un médico. Se requiere tratamiento urgente. Transportar a un hospital.
  • Contacto con la piel por el gas: Enjuagar con agua tibia que fluya suavemente durante 5 minutos. Si la irritación o el dolor persisten, acudir al médico.
  • Contacto con los ojos por gas: Lavar inmediatamente los ojos contaminados con agua tibia que fluya suavemente durante 5 minutos, manteniendo los párpados abiertos. Si la irritación o el dolor persisten, acudir al médico.
Peligros del NH3
SI SE LIBERA ACCIDENTALMENTE
  • Manipulación: Informar inmediatamente de las fugas, derrames o fallos del equipo de seguridad (por ejemplo, del sistema de ventilación). En caso de derrame o fuga, colóquese inmediatamente una mascarilla de escape y salga del área. NO trabaje solo con este producto. Obtenga atención médica para todas las exposiciones. Los síntomas pueden retrasarse. Evitar el contacto accidental con productos químicos incompatibles.

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