Capa de ozono y sustancias químicas peligrosas

Introducción

El ozono presente en la atmósfera tiene muy importantes repercusiones para la vida, a pesar de que se encuentra en cantidades muy bajas.

El ozono de la estratosfera juega un importante papel para la vida en el planeta al impedir que las radiaciones ultravioletas lleguen a la superficie. Uno de los principales problemas ambientales detectados en los últimos años ha sido la destrucción de este ozono estratosférico por átomos de Cloro libres liberados por los CFCs emitidos a la atmósfera por la actividad humana.[1]

Debido a que la velocidad de la catalización de del cloro con el ozono aumenta en forma lineal con el cloro, la rapidez con la que el ozono se destruye aumenta con la cantidad de átomos de Cl. Por siguiente, cuanto mayor es la cantidad de CFC que se difunden en la estratosfera, más rápida es la destrucción de la capa de ozono.[2]

El presente trabajo se sustenta en la utilización de productos químicos utilizados por el personal de limpieza en los establecimientos de salud, estos productos químicos de limpieza en su mayoría están compuestos por Cloro, ácido clorhídrico, amonio, etc. La mayor preocupación radica en el mal manejo de estos químicos al momento de utilizarlos, combinarlos y la mezcla que se hace para su eliminación final, ya sea al sistema de alcantarillado o al suelo.

Cuando el personal asistencial acude a su centro de trabajo se encuentra muchas veces con el típico olor a Cloro, esto debido a que el personal de limpieza realiza sus actividades a las 6:00 de la mañana y como insumo de limpieza más utilizado es el cloro que dicho sea de paso la preparación o mezcla que se hace con el agua lo realizan dentro de los ambientes donde labora el personal de salud, siendo esta mezcla la fuente principal para que el cloro se evapore y para cuando el personal de salud llega se encuentra con ese típico olor a cloro, quien negaría este aspecto que día a día ocurre en nuestros consultorios…, a parte de que el cloro altera nuestra salud la preocupación va mas allá de este aspecto, el cloro al mezclarse con otras sustancias se evapora, llegando a la atmosfera muy rápidamente este reaccione con los rayos ultravioleta creando los famosos compuestos conocidos como CFCs, los cuales son responsables de la destrucción de la capa de ozono y en parte del calentamiento global, produciendo el efecto invernadero y aumentando la radiación ultravioleta que es cancerígena para el ser humano que esta expuesto a estos rayos.

Este trabajo describe la función que tiene la capa de Ozono, los CFCs y la capa de ozono, el Cloro, como los CFCs afectan a la capa de ozono destruyéndola.

OBJETIVOS

Describir como el cloro contribuye a la destrucción de la capa de ozono

DESARROLLO DEL TEMA

Ozono

El Ozono (O3) es una molécula relativamente inestable compuesta de tres átomos de oxígeno (O). A pesar de que sólo representa una fracción muy pequeña de la atmósfera, el ozono es indispensable para la vida en la Tierra. El ozono puede proteger o resultar nocivo para la vida en la Tierra, dependiendo de donde se encuentre.

La mayor parte del ozono se encuentra en la estratosfera (una capa atmosférica entre 10 y 40 km sobre la superficie), donde actúa como una barrera para protege la superficie de la Tierra de la perjudicial radiación ultravioleta proveniente del sol. Si esta barrera protectora se llegara a debilitar, seriamos más susceptibles al cáncer de la piel, cataratas y daños al sistema inmunológico. El ozone que se encuentra más cerca a la superficie, en la troposfera (la capa atmosférica que se extiende desde la superficie hasta aproximadamente 10 km de altura), el ozono es un contaminante nocivo que daña los pulmones y las plantas.

Las cantidades de ozono estratosférico "benigno" y ozono troposférico "perjudicial" en la atmósfera, dependen del balance entre los procesos que producen ozono y los que lo eliminan. Una alteración del balance de ozono puede tener consecuencias muy serias para la vida en la Tierra. Los científicos están encontrando evidencia de que se están produciendo cambios en los niveles de ozono—el ozono troposférico perjudicial-está aumentando en el aire que respiramos, y el ozono estratosférico benigno está disminuyendo en nuestra capa protectora.

El Balance de Ozono en la Estratosfera

El ozono estratosférico es creado principalmente por la radiación ultravioleta. Cuando rayos ultravioleta de alta energía chocan con moléculas de oxígeno comunes (O2), las dividen en dos átomos de oxígeno simple, conocido como oxígeno atómico. Uno de los átomos de oxígeno liberado se combina con otra molécula de oxígeno y forma una molécula de ozono. Como existe tanto oxígeno en nuestra atmósfera, la radiación ultravioleta de alta energía es completamente absorbida en la estratosfera.

El ozono es sumamente valioso ya que absorbe un rango de energía ultravioleta que es nocivo para la vida en la tierra. Cuando una molécula de ozono absorbe radiación ultravioleta (aunque sea de baja energía), se divide en una molécula ordinaria de oxígeno y un átomo de oxígeno libre. Generalmente el átomo de oxígeno libre rápidamente se junta nuevamente con una molécula de oxígeno para formar otra molécula de ozono. Por medio de este "ciclo de ozono-oxígeno" la peligrosa radiación ultravioleta se transforma continuamente en calor.

CFCs (clorofluorocarbonos)

Los CFCs se sintetizaron por primera vez en Bélgica en 1892. En 1928, los químicos de la General Motors descubrieron las excelentes propiedades como refrigerantes del CClF3 (CFC-11) y CCl2F2 (CFC-12). Rápidamente sustituyeron al SO2 y al CH3Cl (altamente tóxicos) en los usos de refrigeración. Sus peculiares propiedades físicoquímicas (gran estabilidad química, nula toxicidad para los seres vivos, baja inflamabilidad, no corrosivos) hicieron que en aquel momento se sintetizaran nuevos compuestos y se desarrollaran otras aplicaciones: agentes de limpieza, espumantes, propelentes, agentes de extinción, disolventes y aplicaciones médicas (Tabla 1). Hasta principios de los años 70 la producción de estos compuestos prácticamente se duplicó cada 5 años.[3]

Tabla 1: Aplicaciones de los CFCs y HCFCs

Sin embargo, a partir de los años setenta, los científicos han encontrado evidencia de que las actividades humanas están perturbando el equilibrio del ozono. La producción humana de compuestos químicos que contienen cloro tales como los cloro-flúro-carbonos (CFCs) ha creado un mecanismo factor adicional de destrucción del ozono. Los CFCs son sustancias compuestas de cloro, flúor y carbono. Debido a que estas moléculas son altamente estables, los CFCs no reaccionan fácilmente con otros compuestos químicos situados en la parte baja de la atmósfera. Una de las pocas fuerzas que puede destruir las moléculas de CFCs es la radiación ultravioleta. En la atmósfera más baja, los CFCs están protegidos de la radiación ultravioleta por la misma capa estratosférica de ozono. Por esta razón, las moléculas de CFC son capaces de trasladarse intactas a la estratosfera. A pesar de que las moléculas de CFCs son más pesadas que el aire, las corrientes atmosféricas y los procesos de mezcla que ocurren en la atmósfera las transportan a la estratosfera.

Una vez en la estratosfera, las moléculas de CFC pierden la protección de la radiación ultravioleta que es proporcionada por la capa de ozono. Las moléculas de CFC son bombardeadas por la energía ultravioleta del sol y se descomponen liberando átomos de cloro.

Entonces estos átomos de cloro libres reaccionan con las moléculas de ozono, utilizando un átomo de oxígeno para formar monóxido de cloro y dejando una molécula de oxígeno común. Si cada átomo de cloro liberado por una molécula de CFC solo destruyera una molécula de ozono, los CFCs representarían poca amenaza para la capa de ozono. Sin embargo, cuando una molécula de monóxido de cloro se encuentra con un átomo de oxígeno libre, el átomo de oxígeno descompone al monóxido de cloro, tomando el átomo de oxígeno y liberando nuevamente al átomo de cloro en la estratosfera para consumir más ozono. Como esta reacción química sucede repetidamente, un solo átomo de cloro actúa como catalizador y destruye muchas moléculas de ozono

Afortunadamente, los átomos de cloro no permanecen en la estratosfera indefinidamente. Cuando un átomo de cloro reacciona con gases tales como el metano (CH4), el cloro es atrapado en una molécula de ácido clorhídrico (HCl), la cual puede ser transportada hacia la baja atmósfera, o sea la troposfera, de donde puede ser removida por la lluvia. Por esta razón, si el hombre elimina las emisiones de CFCs y otros compuestos químicos que destruyen el ozono estratosférico, eventualmente la capa de ozono se recuperará.[4]

Cloro

Propiedades Químicas y Físicas

El cloro es un elemento y un miembro de la familia de los halógenos. El cloro, gas o líquido, no es explosivo o inflamable, pero soporta la combustión. En ambas formas, tanto líquido como gaseoso, reacciona soluble en agua. El gas tiene un olor característico y penetrante, un color amarillo verdoso y es cerca de dos veces y media más pesado que el aire. Así, si el cloro sale de un container o sistema, tenderá a buscar el nivel más bajo en el edificio o del área en la cual ocurrió la fuga. El cloro líquido tiene color ámbar, y es de cerca de una y media veces más pesado que el agua. Bajo presión atmosférica, hierve a cerca de -29o Fahrenheit (-34° Celsius) y se congela a aproximadamente -150° F ( -101° C)[5]

El cloro es un gas de olor sumamente irritante. Se usa en la manufactura de numerosos productos para blanquear.

El agua clorada no contiene cloro. A comienzos del proceso de cloración del agua, se puede agregar cloro gaseoso al agua; Sin embargo, el cloro es transformado a otras sustancias químicas (ácido hipocloroso y anión hipoclorito), que son las que desinfectan el agua. Es importante entender que estos compuestos son diferentes al cloro.[6]

TERMINOLOGÍA

Cloro liquido

El elemento cloro, en estado líquido: (El término "cloro líquido" algunas veces se usa incorrectamente para describir una solución de hipoclorito. Éste es un uso impropio del término y el Instituto no recomienda su uso).

Cloro gaseoso

El elemento, cloro, en estado gaseoso.

Líquido blanqueador

Una solución de hipoclorito, por lo general hipoclorito de sodio. Este término, en vez de "cloro liquido", debería ser usado para describir un producto de hipoclorito líquido.[7]

Cloro atómico

El cloro atómico procedente de compuestos clorados, como los clorofluorocarbonos,

CONDICIONES QUE DEBEN EVITARSE

La descomposición es acelerada por la luz, el calor y la presencia de varios metales como el cobre, el níquel y sus aleaciones.

RIESGOS DE DESCOMPOSICIÓN DEL CLORO

Ácidos en presencia de cloro reacciona en desarrollo, que es un gas tóxico. Esta reacción ocurre cuando se mezcla hipoclorito de sodio con ácido clorhídrico o ácido sulfúrico.[8]

Conclusiones

• El Cloro es una sustancia química que conforma el compuesto CFCs (clorofluorocarbonos), este compuesto destruye la capa de ozono no solo a un átomo sino a varios átomos de ozono.

• Las sustancias químicas utilizadas para la limpieza de los establecimientos de salud contienen iones de Cloro y por su mala utilización mezcla etc. Tienden a reaccione liberando átomos de Cloro al medio ambiente los cuales reaccionan con los rayos ultra violeta en la estratosfera.

• Los establecimientos de salud deber utilizar sustancias químicas alternativos para evitar la destrucción de la capa de ozono, el calentamiento global y prevenir afecciones de las vías respiratorias

Referencia bibliográfica

• Luis Echarri. Asignatura: Población, ecología y ambiente. 2007:18 Universidad de Navarra

• http://html.rincondelvago.com/cloro-flurocarbonados.html

• Alvaro Morato Campos.Hidrodecloración de CFCs y HCFCs:1

• National Aeronautics and Space Administration. The Earth Science Enterprise Series. Greenbelt , Maryland 20771. Junio 2001:1-2

• Manual del Cloro. Adaptatación de "The Chlorine Manual Sixth-Edition, Januari 1997",hecha por CLOROSUR. Enero 2004:2

• Agency for Toxic Substances and Disease Registry. CLORO (CHLORINE) CAS # 7782-50-5, Noviembre 2010, …, Divición de Toxicología y Medicina Ambiental ToxFAQs tm. P.1

• Manual del Cloro. Adaptatación de "The Chlorine Manual Sixth-Edition, Januari 1997",hecha por CLOROSUR. Enero 2004:2

• Sas di Nicolino Falvo Falvo y C. Ficha de seguridad de Hipoclorito. Según 91-155-CEE.MSDS Nº 651,revisado el 01/01/2006:4

Autor:

Ely Karina Sacachipana

[1] Luis Echarri. Asignatura: Población, ecología y ambiente. Universidad de Navarra 2007: 18

[2] http://html.rincondelvago.com/cloro-flurocarbonados.html

[3] Alvaro Morato Campos.Hidrodecloración de CFCs y HCFCs:1

[4] National Aeronautics and Space Administration. The Earth Science Enterprise Series. Greenbelt , Maryland 20771. Junio 2001:1-2

[5] Manual del Cloro. Adaptatación de “The Chlorine Manual Sixth-Edition, Januari 1997”,hecha por CLOROSUR. Enero 2004:2

[6] Agency for Toxic Substances and Disease Registry. CLORO (CHLORINE) CAS # 7782-50-5, Noviembre 2010, …, Divición de Toxicología y Medicina Ambiental ToxFAQs tm. P.1

[7] Manual del Cloro. Adaptatación de “The Chlorine Manual Sixth-Edition, Januari 1997”,hecha por CLOROSUR. Enero 2004:2

[8] Sas di Nicolino Falvo Falvo y C. Ficha de seguridad de Hipoclorito. Según 91-155-CEE.MSDS Nº 651,revisado el 01/01/2006:4