PROCESO DE FABRICACION DEL ÁCIDO CLORHÍDRICO ( HCl)
EXPLOTACIÓN 1.- RECURSOS NATURALES INORGÁNICOS POTENCIALES DE EXPLOTACIÓN EL AGUA del mar contiene sales minerales minerales en una proporción p roporción promedio de 35 gramos disueltos en cada litro de agua, donde se hallan prácticamente presentes, en concentraciones variables, todos los elementos químicos conocidos, y que forman los recursos minerales del mar. Las sales que se encuentran en proporciones constantes son: cloruro de sodio , cloruro de potasio, sulfato de d e magnesio y bicarbonato de calcio. El cloruro de sodio se obtiene utilizando la energía del Sol, esta sal es llamada también "sal solar"; para esto se necesita una serie de lagunas de evaporación por donde va circulando el agua para p ara que se depositen diferentes compuestos en cada una de ellas, hasta llegar a obtener la sal pura que puede servir para consumo humano o para descongelar las carreteras carreteras y para par a obtener la llamada "sosa cáustica" o "sosa de los jaboneros", así como otros componentes importantes en la industria, como el ácido clorhídrico. La caliza es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita. También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc., que modifican (a veces sensiblemente) sensiblemente) el color y el grado de coherencia de la roca. El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono, utilizada como combustible fósil. La mayor parte del carbón se formó durante el período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años). No es un recurso renovable. En un proceso conocido como proceso Leblanc , se convierte sal en sosa, utilizando ácido sulfúrico, piedra caliza y carbón, liberando cloruro de hidrógeno como producto de desecho. Hay que mencionar que actualmente el proceso Leblanc ha sido sustituido actualmente por el proceso Solvay . 2.- DEFINICIÓN OPERACIONAL DEL PROCESO INDUSTRIAL INORGÁNICO INORGÁNICO EN ESTUDIO La obtención industrial de ácido clorhídrico es un proceso pr oceso en el cual se s e obtiene cloruro de hidrogeno, gas que posteriormente se disuelve en agua hasta 38 g/100 mL aunque a baja temperatura se pueden formar cristales de HCl·H2O con un contenido del 68% de HCl. La disolución forma un azeótropo con un contenido del 20,2% de HCl en masa y un punto de ebullición de 108,6 °C. El ácido clorhídrico que se encuentra en el mercado suele tener una concentración del 38% o del 25%. Las disoluciones de una concentración de algo más del 40% son químicamente posibles, pero la tasa de evaporación en ellas es tan alta que se tienen
que tomar medidas de almacenamiento y manipulación extras. En el mercado es posible adquirir soluciones para uso doméstico de una concentración de entre 10% y 12%, utilizadas principalmente para la limpieza.
3.- PROPIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS, TERMODINÁMICAS Y AMBIENTALES DE LOS MATERIALES POTENCIALES DE PROCESAMIENTO INDUSTRIAL INORGÁNICO SELECCIONADO. a. Cloruro de Sodio (NaCl)
Propiedades físicas PM:
58.4 g/mol
P. Fusión:
1074 K
P. Ebullición: 1738 K Densidad:
2165 Kg/m3
Propiedades químicas Solubilidad:
35.9 g por 100 mL de agua
Prod. Solubilidad:
37.78 mol2
Termoquímica Entalpia (gas): -181.42 kJ/mol Entalpia (liquido):
-385.92 kJ/mol
Entalpia (solido):
-411.12 kJ/mol
Entropía (1 bar):
229.79 J.K/mol
Riesgos: Ingestión:
Peligroso en grandes cantidades; su uso a largo plazo en cantidades normales puede traer problemas en los riñones.
Inhalación:
Puede producir irritación en altas cantidades.
Piel:
Puede producir resequedad.
Ojos:
Puede producir irritación y molestia.
b. Caliza Propiedades físicas DENSIDAD: DENSIDAD: 2.03 a 2.66 kg/dm3 kg/ dm3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN: Muy variable, variable, des de 80.9 Kg/cm2 de la piedra Alcora de Castellón hasta los 1349 kg/cm2 de la Piedra de Ungo-Nava de Burgos.
Propiedades térmicas La piedra caliza se considera como material resistente al fuego ya que se calcina a más de 1500ºF; por lo general la caliza de 4 pulgadas de grosor tiene un tiempo de resistencia al fuego de 1 hora y 12 minutos.
c. Carbón Propiedades Físicas Densidad: La densidad del carbón es una magnitud difícil de medir. Se definen varios tipos de densidad e n Kg/m3 del conjunto del carbón en trozos, comprendiendo Densidad a granel o en masa : Es el peso en los espacios vacíos que quedan entre éstos. Esta magnitud del carbón es importante de cara al almacenamiento del carbón y su uso en hornos de coque Densidad de carga o estiba : Se emplea cuando el carbón se almacena en una retorta de coquización.
Depende esta magnitud de la clase de carbón, su tamaño, la humedad. Peso específico aparente: Es el peso específico de un trozo de carbón en su estado natural (poros,
humedad y materia mineral incluida). Peso específico verdadero: El que presenta la sustancia carbonosa sin poros y sin humedad, pero con
la materia mineral que contenga Peso específico unitario : Igual que el peso específico verdadero, pero además prescindiendo de la
materia mineral (es decir, sin cenizas). Contenido en agua: El carbón contiene agua tanto por su proceso de formación en origen como por las transformaciones sufridas. El agua se puede presentar de varias maneras: Agua de Hidratación: Es la que está combinada químicamente. Forma parte de la materia mineral que
acompaña al carbón. Agua Ocluida: La que queda retenida en los poros del carbón. Puede proceder del lugar donde se
formó el carbón o de las reacciones posteriores a esa formación. Agua de Imbibición: Es la que contiene debido a procesos artificiales en la extracción y procesos
posteriores, sobre todo procesos de lavado. Esta agua queda adsorbida en la superficie. Se elimina fácilmente calentando a 100-105ºC.
Propiedades térmicas Conductibilidad Térmica:
Es la capacidad que presenta el carbón para conducir el calor. Tiene importancia sobre todo en los hornos de coquización, ya que el hecho de que el calor aplicado se transmita lo más rápidamente posible permite que el proceso tenga un mayor rendimiento Calor específico: Es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1g de carbón 1ºC. También es importante esta propiedad en el proceso de coquización. Dilatación: Es el aumento de volumen por efecto del incremento de temperatura. Bangham y Franklin han hecho estudios sobre la dilatación de los carbones. Concluyen que la antracita presenta importantes variaciones en el volumen con cambios de temperatura, pero dependiendo también de la orientación (anisotropía). En cambio, en cuanto a las hullas, la dilatación d ilatación va a depender más de la temperatura de experimentación. experimentación.
DIFERENTES METODOS O TECNOLOGIAS RECIENTES 4. DESCRIPCION DE LOS DIFERENTES DE INDUSTRIALIZACION DEL HCL Se reconocen reconocen alrededor de 50 procesos procesos industriales que tienen como subproducto al ácido clorhídrico y alrededor de 110 que lo requieren como materia prima (www.sriconsulting.com). Las principales vías de producción mundial del HCl diluido son son la cloración de hidrocarburos hidrocarburos y la producción de clorofluro carbonados, el proceso leblanc: es un proceso discontinuo en el cual se convierte sal en sosa, utilizando ácido sulfúrico, piedra caliza y carbón, liberando cloruro de hidrógeno como producto de desecho, de acuerdo con la ecuación química
Los métodos de producción de HCl puro (comprimido), grado reactivo, a concentraciones mayores a la azeotrópica (> 23%w/w) y los denominados muriáticos (a la concentración azeotrópica o menor sin contaminantes) son producidos por la quema de los elementos cloro e hidrógeno en los denominados “Burner Processes”
2+ 2→2
l
-En el tratamiento tratamiento de aguas residuales cloradas, el HCl se puede producir producir por calentamiento de las mismas o como es normalmente llamado “incineración de aguas cloradas”
2 +1
+ ( + ⁄2)2 →
2+ 2 +
l
es: - el proceso “Mannheim” mostrado cuya reacción es:
2
+ 2
4→ 2
4+2
se caracteriza por requerir de altas temperaturas (~500°C). En la actualidad es usado, en algunas plantas en China Viendo todos estos procesos, consideramos que el proceso a elegir es el de la obtenc obtención ión de 2 4 y debido debido A difere diferenci nciaa del proces procesoo en dos etapas etapas,, la alimentación directa al reactor del KCl y H2SO4 en una solución solución de agua y antisolvente, permite una forma de contacto en donde la concentración del intermediario sulfato ácido de potasio es imperceptible generando, de manera simultánea, los productos buscados. El volumen de solución utilizado es mucho menor gracias a la acción del antisolvente. Adicionalmente, se hace innecesario el uso de un dispositivo de membrana. El HCl producido que se encuentra en solución (antisolvente – agua) puede separarse separarse mediante destilación. destilación. 5. DESCRIPCION DEL PROCESO PRINCIPAL El diagrama de flujo del proceso que se observa en la figura utiliza múltiples etapas intermedias de cristalización y propone la obtención paulatina de sulfato de potasio a medida que éste se separa del resto de la mezcla por ser menos miscible. Los dos reciclos tienen presencia de KHSO4 y K2SO4, producto directo de la reacciones mostradas: + 2 2
4→
4→ 2
4+2 4+ 2
4
Según la segunda reacción, mostrada en la ecuación, se genera una mol de ácido sulfúrico y una de sulfato de potasio en solución. Parte del sulfato de potasio se cristaliza. Al ácido sulfúrico estequiométrico alimentado al reactor debe restársele el ácido que produce el KHSO4 recirculado (no mencionado en ninguna de las 2 patentes). El agua perdida en el evaporador, para extraer la mezcla en el punto azeotrópico, se se repone en el cristalizador. cristalizador. La diferencia de solubilidades hace que que se separe separe parte del K2SO4 producido.
6. DIAGRAMA DE FLUJO
7. DIAGRAMA DE BLOQUES:
8. REACCIONES QUÍMICAS: En la década de 1940, se implementó en Alemania el proceso “Mannheim”
cuya reacción se muestra en la ecuación.
Este proceso se caracteriza por requerir de altas temperaturas (~500°C). En la actualidad es poco usado, reportándose solo algunas plantas en China. 9. REACCIONES QUÍMICAS DERIVADAS: La producción de K 2SO4 y HCl de forma conjunta es poco usual, teniendo solo como ejemplo el ya mencionado proceso “ Mannheim” . Se han propuesto varios procesos para purificar las fuentes inorgánicas con alto contenido de KCl mediante la reacción con ácido sulfúrico para obtener directamente el sulfato de potasio. En un proceso que involucra, secuencialmente un reactor y un evaporador. Aburri (2003) propuso un proceso basándose en disoluciones de las sales de potasio que se van formando a lo largo de un proceso continuo. La separación de esas sales se da por diferencia en los puntos de solubilidad. Este proceso utiliza múltiples etapas intermedias de cristalización y propone la obtención paulatina de sulfato de potasio a medida que éste se separa del resto de la mezcla por ser menos miscible. Los dos reciclos tienen presencia de KHSO4 y K 2SO4, producto directo de las reacciones mostradas en las ecuaciones:
Según la segunda reacción, se genera un mol de ácido sulfúrico y una de sulfato de potasio en solución. Parte del sulfato de potasio se cristaliza. Al ácido sulfúrico estequiométrico alimentado al reactor debe restársele el ácido que produce el KHSO 4 recirculado. El agua perdida en el evaporador, para extraer la mezcla en el punto azeotrópico, se repone en el cristalizador. La diferencia de solubilidades hace que se separe parte del K 2SO4 producido.
10. PRECISAR LAS CONDICIONES CONDICIONES DE PROCESO, CUANTIFICANDO CUANTIFICANDO LAS VARIABLES DE T, P, S, H, RENDIMIENTOS, CONVERSIÓN, CONVERSIÓN, CALIDAD, ETC. Este proceso se caracteriza por requerir de altas temperaturas (500°C). La diferencia de solubilidades hace que se separe parte p arte del K 2SO4 producido. La concentración del intermediario sulfato ácido de potasio es imperceptible generando, de manera simultánea, los productos buscados.
11. MECANISMO DE REACCIÓN: A. INICIACIÓN 1. B. PROPAGACIÓN 2. 3. 4. 5. C. FINALIZACIÓN 6. 7. 8.
12.- TECNOLOGÍA DE PURIFICACIÓN DEL PRODUCTO PRINCIPAL A OBTENER El Cloruro de Hidrógeno producido a partir de reacciones de cloración puede estar contaminado con Cloro, aire, productos orgánicos clorados, reactantes en exceso y humedad, dependiendo del proceso individual así que la corriente de productos debe ser purificada en operaciones posteriores. Luego de dejar la planta de generación, el Cloruro de Hidrógeno se trata en varios pasos, que pueden incluir la remoción de sólidos suspendidos , enfriamiento , absorción , desorción o licuefacción. El tratamiento exacto depende de la composición y la temperatura del gas y de la composición y naturaleza naturaleza del producto. Puede generarse entonces gas licuado, Cloruro de Hidrógeno Anhidro o soluciones en agua para producir Ácido Clorhídrico
13. Cinética y termidinámica de la obtención del ácido clorhídrico Para ajustar los parámetros de la ley de velocidad de la reacción entre el ácido sulfúrico y el cloruro de potasio, para la producción, en un solo paso, de sulfato de potasio y ácido clorhídrico, en solución antisolvente-agua, se diseñaron varios experimentos basados en el método termométrico: seguimiento de la temperatura en un sistema cerrado adiabático. Se presenta de forma escolástica la implementación numérica del método y los detalles de su montaje experimental.
Métodos de medición medición de las constantes cinéticas El sistema bajo estudio que es la reacción entre el cloruro de potasio y el ácido sulfúrico en una solución de antisolvente y agua, genera productos que se presentan en tres fases: sólida, en solución, y una tercera fase gas que puede existir o no, dependiendo de la cantidad de agua presente, la cual contiene parte del ácido clorhídrico (puro). Para efectos de este estudio, la fase gas se omite realizando todos los experimentos por debajo de la concentración azeotrópica, punto que señala el límite superior en donde se dan vapores de HCl. La reacción es exotérmica y rápida. Esto último hace que los métodos analíticos convencionales sean inviables. El uso de equipos analíticos de alta precisión, como la cromatografía gaseosa o líquida, configurados con un reactor de laboratorio para toma de muestras en línea, se hace demasiado complejo y costoso. Un seguimiento mediante desplazamiento por gas es improbable debido a que el HCl se solubiliza parcialmente en la mezcla reactiva, saliendo solo una parte como gas. Dadas las características del sistema reactivo, el cual no facilita la medición directa de la de las concentraciones, la aplicación de métodos de relación de propiedades y otras complejidades mencionadas, se cuenta con un forma sencilla, económica, y mucho más confiable: el uso del método termométrico, en donde se relaciona el cambio de la temperatura del sistema en función del tiempo, con el avance de la reacción.
Método termométrico Los métodos termométricos son comúnmente usados para medir propiedades termodinámicas como el calor latente o calor de combustión de un compuesto (Shoemaker et al, 1989). La adaptación de este método al cálculo de las constantes de la ley de velocidad de una reacción se basa en el balance de energía en un sistema cerrado (batch) y adiabático. Así, estos métodos se concentran en seguir la variación de la temperatura generado por acción del calor de reacción. En el caso de una reacción exotérmica, el calor liberado aumentará la temperatura del sistema. Las siguientes subsecciones describen escolásticamente el fundamento matemático que permite utilizar este método al caso del proceso de producción en un solo paso de sulfato de potasio y ácido clorhídrico
Cambio de la temperatura por reacción Al incluir una ley de velocidad en la ecuación (a) se obtiene la expresión completa que incluye: las constantes cinéticas que se desean medir y el efecto del cambio de temperatura por efecto
de una transformación química. Para una reacción como la mostrada por la ecuación (b), cuya =−Δ
( )
′
( )
0
(3.10)
ley de velocidad corresponde a la expresión mostrada en la ecuación (c), ( c), se obtiene que: +
→
=(−Δ
−
+
(b)
( ))(−
)/Σ
=
(c)
=(−Δ
( )
′)
( )
Velocidad inicial y velocidad máxima
Figura 3-1: Esquema gráfico del método de velocidad máxima: termograma experimental para una reacción entre KCl y H 2SO4 en una solución de antisolventel-agua (puntos azules: datos experimentales, línea verde: polinomio aproximado, R 2=0.998); líneas negras solidas, zonas pre y pos reacción; línea naranja discontinua, aproximación lineal de la zona de reacción; triángulos tramados, áreas formadas por las zonas previas, post y de reacción; estrella roja, coordenadas T y t correspondientes al mayor incremento en la temperatura respecto al tiempo.
El cambio de la temperatura respecto al tiempo es esquematizado por la línea naranja discontinua en la Figura 3-1. Este es lineal por lo que es correcto decir que los incrementos de la temperatura en el inicio y en su valor máximo son aproximadamente iguales, como lo muestra la ecuación (3.18) y la consecuencia de esta igualdad en la ecuación (d)
(d)
(e)
(f)
TERMODINAMICA TERMODINAMICA DE LA REACCIÓN El principal objetivo es el ajustar los datos experimentales a un modelo de actividad que permita el modelamiento de un esquema de destilación de la mezcla ternaria. La información experimental, la composición de la fase vapor de los tres compuestos, yi, y de la fase líquida, xi, a una determinada temperatura se correlacionaron con la condición general de equilibrio mostrada en la ecuación (Sandler, 2006). ( , , )
=
( , , )
Con el fin de obtener el mejor modelo de ajuste, se evaluaron diferentes alternativas utilizando la plataforma ASPEN®. Se ajustaron los parámetro p arámetross de varios modelos de actividad como: Pitzer-HG, UNIFAC Dortmund, NRTL, UNIQUAC, Wilson, y van Laar. Los parámetros estadísticos para escoger el mejor modelo se calculan de forma general para cualquier variable I mediante las ecuaciones. =|( − )|
Resultados del ajuste hecho usando el software ASPEN® de varios modelos termodinámicos al ELV de la mezcla ternaria
Para la identificación los esquemas de destilación y sus limitantes para este proceso, es fundamental determinar el diagrama de curvas de residuo. En la Figura 2-7 se muestra los resultados de las curvas de residuo obtenidas mediante los parámetros ajustados al modelo de Van Laar. De los resultados mostrados en la Figura 2 -7, se pueden predecir tres regiones de destilación. La primera (R1), desde el azeótropo binario agua-HCl al azeótropo ternario; y desde este al binario antisolvente-agua. La segunda (R2), desde el azeótropo ternario al vértice del agua, y desde este mismo al azeótropo binario HCl agua. La tercera (R3) del azeótropo binario antisolvente – agua al azeótropo ternario y de este al vértice del antisolvente. Para asegurar que en algún punto del esquema de destilación se obtenga una corriente de fondos con composiciones del azeótropo binario agua – HCl, se debe alimentar la mezcla en R1 y por debajo del azeótropo binario antisolvente- agua. Alimentar por encima del azeótropo binario de la mezcla antisolvente y agua en R1, produciría una corriente con composiciones del azeótropo ternario. Los mayores rendimientos operativos en la separación del sulfato de potasio se obtienen a niveles de saturación o superiores, en relación al KCl, por lo tanto la concentración de alimento debe mantener los niveles antes mencionados. La relación entre el antisolvente y el agua no debe ser inferior al 50%w, con el fin de establecer un límite mínimo que garantice la no presencia de sales diferentes al sulfato de potasio (selectividad en el proceso reactivo), se aseguren la adecuada separación del K2SO4 (precipitación del producto buscado) y se dé un espacio para la solubilización del KCl (presencia del reactivo en el seno del fluido). Se estableció utilizando la técnica de XRD que, para las condiciones de reacción seleccionadas, no se da la formación de sales secundarias, diferentes al K2SO4 esperado, con excepción de condiciones de insaturación insaturación Se determinó el equilibrio ternario antisolvente – agua – HCl. Los datos experimentales fueron ajustados al modelo de Van Laar, el cual logró predecir adecuadamente los puntos de referencia: azeótropo binario de máximo punto de ebullición de 23%w de HCl y 77%w de agua, con un error del 0.11% (temperatura experimental de 102.3°C y una temperatura predicha de 102.19°C); azeótropo binario de mínimo punto de ebullición de 94%w de antisolvente y 6%w de agua, con un error del 2.8% (temperatura experimental de 71.4°C y
una temperatura predicha de 69.35°C); y un azeótropo ternario de naturaleza teórica (91.2%w antisolvente, 6%w agua y 1.2% HCl). Este modelo de actividad ajustado, resulta de prima importancia para el diseño de el esquema de destilación que permita obtener ácido clorhídrico al 23%w y además que tenga la capacidad de generar un retorno permanente del antisolvente utilizado.
14. Impacto ambiental de los materiales usados y elaborados FUEGO: MEDIOS DE EXTINCIÓN:
Niebla de agua, CO 2, halon, químico seco,
EQUIPO ESPECIAL EN EL EL COMBATE DE INCENDIOS: INCENDIOS: Usar ropa de hule (traje completo, guantes botas) gogles, careta y casco de seguridad. Como protección para los vapores use una mascarilla con cartucho de vapores ácidos o equipo de respiración autónoma con aire a presión.
PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO Y PRECAUCIONES EN EL COMBATE COMBATE DE INCENDIOS: Aísle de 25 a 30 metros para derrames pequeños y de 800 metros en todas direcciones si un carro tanque tanque o pipa se ve involucrada involucrada en el incendio. Aléjese si las válvulas de seguridad abren o si se presentan ruidos, deformaciones o decoloración en los recipientes. Evalúe los riesgos y haga sus planes de ataque. Use niebla de agua para minimizar la dispersión en el aire de los vapores de ácido si existe un derrame
RESULTADOS DE LA COMBUSTIÓN: Muy reactivo con con los gases de combustión combustión de sustancias químicas químicas involucradas involucradas en un incendio, formándose los respectivos cloruros.
EXPLOSIÓN: El ácido es una sustancia no combustible, no inflamable, no explosiva pero reacciona con la mayoría de los metales generando hidrógeno gas pudiendo éste formar mezclas inflamables y explosivas en el aire. PRODUCTO: estable.
INCOMPATIBILIDAD: Reacciona violentamente con con anhídrido, acético, alcohol+ cianuro de hidrógeno, hidróxido de amonio, carburo de calcio, 2-amino etyanol, acido clorosulfonico, etilendiamina, oleum, ácido perclórico, óxido de polipropileno, perclorato de plata+tetracloruro de carbono, ácido sulfúrico, acetato de vinilo, U3P4, CsC2H, Li6Si , Mg3B2, HgSO4, RbC2H, Rb2C2, metales alcalinos (Na, K, Li,Cs) Hg, Ag, Au, Pt, Ta, alloys de cobre,. Mexcla de folmaldehidro genera el bis clorometil éter que es un potente cancerígeno humano. humano. PRODUCTOS PELIGROSOS DE LA DESCOMPOSICIÓN: Hidrógeno, cloruro de hidrógeno POLIMERIZACIÓN: POLIMERIZACIÓN: No puede ocurrir
CONDICIONES CONDICIONES A EVITAR: Evite la generación de vapores y su emisión al ambiente. Evite el almacenamiento con materiales materiales incompatibles INHALACIÓN: Principal riesgo de exposición, puede ocasionar rinitis (inflamación de la mucosa de la nariz), tos, ronquera, inflamación y ulceración del tracto respiratorio, necrosis del epitelio bronquial, dolor en el pecho, sofocación, perforación naso séptica, erosión dental, laringitis, bronquitis, neumonía y edema pulmonar, dolor de cabeza, palpitación (latido acelerado del corazón), desequilibrio, la muerte por asfixia debido d ebido a edema glótico o laringeal. INGESTIÓN: Puede ocasionar desde irritación hasta corrosión de boca, garganta, esófago y estómago. Puede producir debilidad y pulso rápido, salivación, náuseas, vómito con sangre y perforación del tracto intestinal, diarrea convulsiones y fiebre, ansiedad, nefritis (inflamación (inflamación del riñón) shock y sobrevenir la muerte por colapso circulatorio, peritonitis o hemorragia gástrica. Las quemaduras quemaduras en la boca y labios se tornan de color blanquecino y posteriormente pueden presentar color café obscuro. o bscuro. CONTACTO CON LOS OJOS: A baja concentración de vapores o niebla (10-35 ppm) puede ocasionar irritación inmediata con enrojecimiento de los ojos, vapores más concentrados o salpicaduras pueden causar irritaciones severas de la conjuntivas (conjuntivitis) con sensación de intenso ardor y fuerte lagrimeo, erosión corneal, necrosis de la conjuntiva y epitelio corneal. Puede provocar quemaduras químicas graves y ceguera permanente. p ermanente. CONTACTO CON LA PIEL: Causa depilación, zonas de eritema (inflamación de la piel) ardor, enrojecimiento. Puede provocar ulceraciones y quemaduras químicas pudiendo dejar cicatrices.
Cloruro de hidrógeno produzca cáncer Ni el Departamento de Salud y Servicios Humanos (DHHS) ni la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC, por sus siglas en inglés) ni la EPA han clasificado al cloruro de
hidrógeno en cuanto a su carcinogenicidad. La IARC considera que el ácido clorhídrico no es clasificable en cuanto a su carcinogenicidad en seres humanos.
SUSTANCIA CONSIDERADA COMO: NO CARCINOGENICA, CARCINOGENICA, NO MUTAGENICA, NO TERATOGÉNICA, TERATOGÉNICA, OTRA: Irritante corrosivo.
MITIGACIÓN) EMERGENCIA Y PRIMEROS AUXILIOS (PROPUESTA DE MITIGACIÓN) INHALACIÓN: Retirar a la víctima del área contaminada llevándolo a lugar ventilado. Si hay paro respiratorio aplicar respiración artificial o puede aplicar oxígeno húmedo con borboteador. Obtenga atención médica inmediata. INGESTIÓN: Si la persona está consiente dé a beber agua fría de 228.6 ml (8 onzas) para adulto y 114.2 (4 onzas) para niños, agua de cal o demulcentes como huevo, leche, crema o leche de magnesia. No induzca el vómito. vó mito. Obtenga atención médica de inmediato CONTACTO CON LOS OJOS: Lave lo ojos con agua corriente ocasionalmente girando el globo ocular y abriendo y cerrando los párpados con el objeto de lavar perfectamente toda la superficie del ojo. Haga el lavado al menos 30 minutos. Use soluciones oftálmicas tópicas. Consulte a un médico de inmediato. CONTACTO CON LA PIEL: Bajo el agua retire de inmediato ropa contaminada y lave la piel con abundante agua corriente mínimo 30 minutos y de preferencia bajo la regadera de emergencia. emergencia. Jabones alcalinos pueden ayudar a calmar el ardor. Consulte a un médico de inmediato. OTROS RIESGOS: Sustancias con PH ácido (1.1), corrosiva a todos los tejidos por contacto, inhalación o ingestión provocando ulceraciones ulceraciones y quemaduras severas DATOS PARA EL MÉDICO: MÉDICO: Evaluaciones Evaluaciones médicas deben deben ser hechas al personal a partir de cuándo presenta signos o síntomas de irritación de íel, ojos o tracto respiratorio alto. Cada emergencia médico es única dependiendo del grado de exposición al ácido clorhídrico, pero algunos tratamientos exitosos fueron los siguientes: a) Para ingestión de a beber leche 240 ml (8 onzas) seguida de una canalización canalización para lavado gástrico. Evalúe quemaduras por medio de una endoscopía o laparoscopía para descartar hemorragias o perforación gastrointestinal. Administre de 10 a 20ml/kg de fluidos isotónicos para casos de hipotensión y si ésta persiste administre dopamina de 5 a 20 mcg/kg/min o norepinefrina de 0.1 a0.2 mcg/kg/min. Si hay necrosis gastrointestinal o perforación administrar esteroides seguidos de esofagogramas para verificar formación de estructuras.
b) Para inhalación monitoree el estrés respiratorio. Si persiste la tos evalúe la irritación o quemaduras del tracto respiratorio, desarrollo de bronquitis o neuminía química, suministre oxígeno húmedo de 10 a 15 litros/min y trate los bronco espamos con cortico esteroides en aerosol, broncodilatadores y antibióticos. Si existe edema pulmonar no cardiogénico mantenga la oxigenación y evalúe la frecuencia arterial y oximetría de pulso. Si existe hipotensión siga el tratamiento anterior. El isoproterenol o aminofilina resultó exitosa en conejos que inhalaron ácido clorhídrico. c) Para irritación o quemaduras de piel lave con agua y jabones alcalinos. En caso de desarrollar hipersensibilización hipersensibilización usar corticoiesteroides sistémicos y tópicos o antihistaminas. ANTÍDOTO EN CASO DE EXISTIR: No conocido
PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO Y PRECAUCIONES PRECAUCIONES INMEDIATAS: a) Restrinja el acceso al área afectada. Use equipo de protección p rotección recomendado. recomendado. b) Trate de controlar el derrame proveniente del contenedor,. Cierre válvulas, taponee orificios, reacomode el contenedor, trasvase el recipiente, etc. c) Los derrames deberán ser contenidos por diques de material inerte y absorbente tales como: arena, tierra, vermiculita, poliacrilamida no iónica o hidroxietilcelulosa u otro dispositivo apropiado. Evite que el derrame llegue a fuentes de abastecimiento de agua o alcantarillado,. alcantarillado,. Use niebla de agua sobre vapores para evitar su dispersión. MÉTODOS DE LIMPIEZA: a) Recoja el material derramado en recipientes apropiados. b) Una vez recogido el derrame y sobre el área afectada: 1. neutralice con carbonato de sodio, óxido de calcio, carbonato de calcio, bicarbonato de sodio o hidróxico de calcio (cal) y lave con agua. 2. lave cuidadosamente con abundante agua el ácido remanente
PROTECCIÓN RESPIRATORIA: De 0 a 50 ppm use mascarilla COMFO con filtros para vapores ácidos, cubre nariz y boca. De 51 a 200 ppm use mascarilla tipo barbilla la cual cubre toda la cara y equipo con suministro de aire autónomo (SCBA). Mas de 200 ppm use equipo de respiración autónoma autónoma con aire a presión y traje encapsulado. encapsulado. El equipo de respiración debe estar autorizado por normas oficiales mexicanas o la NIOSH. La ventilación debe ser la necesaria para mantenerla concentración en el aire debajo de 5 ppm o 7mg/m3 PROTECCIÓN DE MANOS: Evite el contacto con la piel y evite respirar los vapores de ácido. No coma, no beba, no fume en el área dónde se maneja el ácido. Lávese las manos antes de comer, comer, beber o usar usar el retrete. Lave con agua la ropa o el equipo equipo de protección contaminado antes de ser usado nuevamente.
PROTECCIÓN DE PIEL: Use traje completo, botas y guantes de hule, neopreno o PVC. Use las botas por dentro del pantalón. PROTECCIÓN DE OJOS: Use gogles y careta contra salpicaduras OTRO EQUIPO ESPECIAL: Regaderas y lavaojos de emergencia deben estar cerca de los lugares donde se maneja el ácido. Efectúe monitoreos de ácido en el medio ambiente laboral con regularidad para proteger.
Recomendaciones ha hecho el gobierno federal para proteger la salud pública. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (OSHA, por sus siglas en inglés) ha establecido un límite de 5 partes de cloruro de hidrógeno por millón de partes de aire (5 ppm) en el trabajo.
PRECAUCIONES PARA EL TRANSPORTE: use solo unidades autorizadas para el transporte de materiales peligrosos que cumplan con las regulaciones de la SCT y demás autoridades federales así como las sugerencias hechas por el fabricante. En caso de emergencia consulte la hoja de transportación y la Guía Norteamericana Norteamericana De Respuesta R espuesta En Caso De Emergencia No 157
EN LA ECOLOGÍA AIRE: No hay suficiente evidencia del impacto ambiental del ácido clorhídrico en el aire (atmósfera) AGUA: El ácido clorhídrico se disocia d isocia casi completamente y reacciona rápidamente con sales presentes sobre las aguas residuales. Esta reacción produce p roduce cloruros. AGUA PARA BEBER. Los cloruros en el agua para beber no deben ser mayores a 250 ppm ya que a concentraciones superiores pudiera generar generar diarreas. SUELO: El ácido clorhídrico reacciona con todos los componentes químicos del suelo formando cloruros que dependiendo de su solubilidad, son fácilmente lavados con agua así mismo disuelve todos los carbonatos. Un derrame de ácido pudiera dañar temporalmente la zona del suelo afectada formando cloruro férrico y manchando el suelo de color amarillento rojizo. FLORA Y FAUNA: El ácido es tóxico para los seres vivos (plantas y animales) sobre todo para el medio acuático (peces y microorganismos). La TLM en gambusia affinis (pez mosquito) es de 282 ppm/96 hrs en agua fresca y una LC50 en carassius auratus (pez dorado) es de 178 mg/litro. La toxicidad aguda en plantas se manifiesta por amarillamiento amarillamiento y defoliación. No existe potencialidad de factores de bio acumulación o bioconcentración. Los residuos de absorbentes con ácidos no neutralizados clasifican como peligrosos de acuerdo al análisis CRETIB ya que son corrosivos.
Su manejo y disposición final debe ser acorde a la Ley de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, Reglamente de la L:G:E:E:P:A en materia de residuos peligrosos, las normas oficiales mexicanas: NOM-052-ECOL/93 y NOM-053-ECOL/93 y demás ordenamientos técnicos-legales federales, estatales o municipales aplicables. EL RIESGO A LA SALUD HUMANA Antes de trabajar con Acido Clorhídrico, el personal se debe entrenar en su manejo y almacenamiento. Además de bienestar entrenados en el uso del equipo de protección personal. Debido a la posibilidad de generación de Hidrógeno inflamable y combustible por el contacto del Acido Clorhídrico con algunos metales, se debe prohibir fumar en zonas de almacenamiento, manejo o procesamiento de esta sustancia. En las mismas zonas, se deben revisar las líneas de conducción eléctrica para garantizar ausencia de cortos que puedan ocasionar chispas y posteriores explosiones e incendios si esta presente Hidrógeno proveniente de la reacción del ácido con algunos metales con los que entre en contacto. Cuando se destapen contenedores con este material no de deben usar herramientas que produzcan chispas debido a la posibilidad de existencia de Hidrógeno gaseoso. Los contenedores de este material pueden ser peligrosos debido a que retienen residuos de producto (vapores, líquido)
PRECAUCIONES ESPECIALES MANEJO: Evite la formación de neblinas durante la maniobra de carga y descarga en sus almacenes, instale sistemas de absorción de vapores ácidos. Use equipo de protección personal recomendado y tenga disponible regadera y lava ojos de emergencia en el área de almacenamiento. ALMACENAMIENTO: Almacene en contenedores cerrados de FRP (fibra de vidrio reforzada con poliéster) o acero al carbón con recubrimiento interior. Coloque señalización señalización de riesgo de acuerdo a la normatividad aplicable tales como: etiquetas, rombos o señalamientos de advertencia. El lugar de almacenamiento debe estar ventilado y separado de las áreas de trabajo de mucho tránsito. Inspeccionar Inspeccionar periódicamente los recipientes para detectar daños y prevenir fugas es recomendable que los tanques de almacenamiento tengan diques o dispositivos de control de derrames. OTRAS PRECAUCIONES: Evite almacenar otros productos químicos incompatibles junto al ácido ya que pudiera reaccionar violentamente: inflamables, oxidantes, orgánicos y demás listados en la sección de reactividad. MARCO REGULATORIO: el ácido clorhídrico está regulado por las siguientes dependencias: SCT, SEMARNAT (PPA), STPS, SSA, DOT, EPA, (SARAIII O EPCRA 302, CAA 112, CERCLA 42, FIFRA TSCA, SDWA, ó NPDWR, CWA, ) FDA,OSHA,NIOSH.
FINES DEL PRODUCTO PRODUCTO Y TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE DESPERDICIOS DESPERDICIOS 15. APLICACIONES Y FINES
El ácido clorhídrico es un decapante-desoxidante de la industria sidero-metalúrgica, también utilizado en la minería, en la industria petrolera, papelera, de la construcción y química en general. Asimismo, se emplea en la fabricación de agroquímicos, productos veterinarios, elaboración de PVC, procesos de estampado en la industria textil, neutralización de lejías en la industria jabonera y producción de d e productos farmacéuticos. El uso más conocido es el de desincrustante para eliminar residuos de caliza (carbonato cálcico: CaCO3). En esta aplicación se transforma el carbonato cálcico en cloruro cálcico más soluble y se liberan dióxido de carbono (CO2) y agua: CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Solvente de diferentes químicos y materias primas. Reactivo para la elaboración de colorantes y tintas. Agente blanqueador de grasas y aceites. Reactivo para la elaboración de fertilizantes. Acidificante y activador de pozos petroleros. Interviene en el proceso de obtención de la cerveza. En el proceso de refinación de aceites. Utilizado en el tratamiento de aguas industriales ind ustriales y de potabilización de agua.
16. IDENTIFICAR CASOS PROBLEMATICOS DE INTERES INDUSTRIAL Ácido clorhídrico clorhídrico
