SOLVENTII ORGANICI - riscuri pentru sanatate

SOLVENTII ORGANICI

Notiuni fundamentale

Generalitati

Solventii, un concept generic

Solventii organici, numiti in continuare solventi, sunt formati din clase distincte de compusi organici, de la substante chimice bine definite, cum ar fi acetona, la amestecuri cu compozitie procentuala variabila, de ex. benzinele industriale sau solventul nafta. Solventii se regasesc in multe clase de substante chimice, cum ar fi hidrocarburile alifatice si aromatice, hidrocarburile halogenate, alcoolii, esterii, eterii si cetonele.

Domenii de utilizare

Utilizarea pe scara larga a solventilor depinde in primul rand de capacitatea acestora de a dizolva substante organice, cum ar fi grasimile, rasinile, lacurile, vopselele sau cauciucul, dar si de volatilitatea lor. Solventii sunt de asemenea buni diluanti, ceea ce face posibila raspandirea unui produs pe suprafete intinse in strat subtire. Solventii dispar dupa aceea prin evaporare.

In anumite cazuri o anumita substanta chimica a fost aleasa pentru proprietatile ei de reactie, combinate cu rolul de solvent. Substanta se regaseste astfel in produsul final, cum ar fi de ex. stirenul la producerea rasinilor poliesterice modificate cu stiren.

Cantitati mari de solventi sunt utilizate printre altele in industria de prelucrare a lemnului, industria constructoare de masini, constructii, industria poligrafica si industria chimica. Procesele de extractie, degresarea, indepartarea lacurilor sau a vopselelor si alte activitati de curatare reprezinta exemple de arii de utilizare. Solventii sunt de asemenea folositi ca diluanti la fabricarea vopselelor, lacurilor si a adezivilor.

Riscuri pentru sanatate

Patrunderea substantei in organism prin inhalare si prin contactul cu pielea

In mediul de munca inhalarea reprezinta cea mai obisnuita cale de patrundere a solventilor, dar si prin piele poate patrunde o cantitate considerabila, mai ales daca aceasta prezinta solutie de continuitate. Efectele pot fi atat de natura temporara cat si permanenta. Anumite simptome apar imediat dupa expunere, in timp ce altele se declanseaza dupa o perioada mai indelungata.

Gradul de periculozitate al unui solvent depinde nu numai de toxicitatea acestuia, ci chiar si de cantitatea patrunsa in organism si de distributia substantei in diferitele organe. La inhalare absorbtia este influentata de concentratia de vapori de solventi din aerul inhalat, de timpul de expunere, de ventilatia pulmonara si de solubilitatea solventului in sange si tesuturi. Concentratia de solventi din aer depinde printre altele de temperatura, de suprafata de evaporare, precum si de volatilitatea substantei si de cantitatea in care se gaseste aceasta. Ventilatia pulmonara depinde printre altele de efortul fizic pe care il necesita prestarea muncii respective. O munca care implica mobilitate si ridicarea de sarcini cu greutate mare conduce la cresterea ventilatiei pulmonare si de deci la patrunderea in organism a unei cantitati mai mari de solventi, in comparatie cu o munca care nu necesita efort.

Cantitatea de solventi care patrunde in organism prin piele depinde printre altele de capacitatea solventului de a difuza prin piele sau de a produce leziuni tegumentare. Glicoleterii, toluenul, xilenul, metanolul si clorura de metilen reprezinta exemple de solventi care patrund cu usurinta prin piele.

In continuare sunt mentionate riscurile pentru sanatate si simptomele ce pot aparea in cazul expunerii la solventi.

Afectarea sistemului nervos

Cei mai multi solventi afecteaza sistemul nervos. Efectul unui solvent asupra sistemului nervos este cu atat mai mare cu cat acesta este mai liposolubil. Expunerea de scurta durata poate provoca ameteli, cefalee, oboseala, greturi, scaderea capacitatii de intelegere, a discernamantului si a memoriei, precum si cresterea timpului de reactie. De obicei simptomele dispar atunci cand expunerea inceteaza dar in timpul acesteia si imediat dupa riscul de accidentare este crescut. Inhalarea unor cantitati mari de solventi intr-o perioada scurta poate avea efect narcotic, conducand la o stare de betie, confuzie, stare de inconstienta sau deces. Concentratiile minime care afecteaza sanatatea difera de la un solvent la altul. Apar de asemenea diferente mari de sensibilitate la cei expusi.

Expunerile repetate, de scurta durata, la concentratii foarte ridicate si expunerea indelungata la concentratii de solventi relativ ridicate provoaca aparitia unor leziuni cronice. Leziunile cronice ale sistemului nervos central, encefalopatia toxica cronica (denumita in trecut sindrom psiho-organic cronic) implica afectarea functiei creierului, ceea ce conduce la scaderea capacitatii de intelegere si concentrare a individului, a capacitatii mentale si a capacitatii de solutionare a problemelor, precum si la schimbari de personalitate, care se pot manifesta spre exemplu prin instabilitate emotionala greu controlabila. Simptomele cele mai frecvente pe care le percepe pacientul sunt oboseala, tulburarile de memorie, irascibilitate, astenia, precum si scaderea capacitatii de a stabili contacte sociale. Atunci cand expunerea inceteaza boala stagneaza, neajungandu-se in stadiul de instalare a dementei propriu-zise, care presupune dezorientare si incapacitatea de a rezolva problemele cotidiene.

Referat: Vitaminele - surse alimentare de vitamine Referat: 41 de sfaturi pentru viata lunga recomandate de doctor

Daca expunerea continua o perioada mai indelungata pot aparea si leziuni ale sistemului nervos periferic. Acestea se manifesta prin senzatii de intepaturi in picioare, parestezii, crampe musculare si in cazuri mai rare chiar paralizii. Cel putin pentru anumiti solventi organici simptomele scad in intensitate dupa luni sau chiar ani de la incetarea totala a expunerii.

Afectarea altor organe interne

Anumiti solventi, mai ales hidrocarburile halogenate, si dintre acestea in special hidrocarburile clorurate, pot cauza leziuni hepatice in cazul inhalarii. Se suspecteaza ca expunerea la solventi poate provoca in anumite cazuri chiar leziuni renale. Inhalarea unor concentratii ridicate de disulfura de carbon poate conduce la modificarea EKG-ului sau la deces cauzat de infarct miocardic. Inhalarea unor concentratii extrem de ridicate de hidrocarburi halogenate poate provoca tulburari de ritm cardiac.

Afectarea cailor respiratorii si a ochilor

Un efect destul de des intalnit al vaporilor anumitor solventi, mai ales cei hidrosolubili, este iritarea mucoaselor oculare si ale cailor respiratorii. Persoanelor care sufera de astm si diferite alergii li se poate inrautati starea. Solventii pot afecta chiar si organele olfactive, ducand la alterarea perceptiei mirosurilor. De aceea simtul olfactiv nu mai este un indicator al prezentei vaporilor de solventi in aer sau al concentratiei acestora.

Contactul accidental cu ochii determina dureri si provoaca leziuni ale corneei, care de cele mai multe ori nu au insa un caracter permanent.

Afectarea pielii

In cazul contactului prelungit cu pielea majoritatea solventilor provoaca uscare, descuamare si fisuri in zona de contact. Un efect des intalnit este inrosirea si iritarea pielii. In cazul amestecurilor de hidrocarburi efectele sunt cu atat mai intense cu cat concentratia de hidrocarburi aromatice este mai mare. Datorita efectului lor degresant, solventii afecteaza functia de bariera a pielii, permitand astfel substantelor periculoase, bacteriilor etc. sa patrunda mai usor in organism. Functia de bariera a pielii poate fi afectata si de agentii tensioactivi (detergenti), care pot intra de exemplu in componenta emulsiilor formate din solventi si apa. Dimetilamida, dimetilacetamida si dimetilsulfatul reprezinta exemple de solventi care in afara faptului ca patrund usor prin piele, inlesnesc si patrunderea in organism a altor substante. In anumite cazuri solventii pot provoca eczeme. In cazuri izolate pot aparea si leziuni mai pronuntate, cum ar fi inflamatiile. Acest lucru se intampla mai ales atunci cand solventii au patruns in imbracaminte, manusi etc.

Afectarea functiei de reproducere

In urma studiilor efectuate pe animale de laborator s-a constatat ca un numar de solventi provoaca tulburari de reproducere, ca de exemplu leziuni ale fatului. Exemple de astfel de solventi sunt anumiti glicoleteri, cum ar fi metil- si etilglicolii, care s-au dovedit a provoca leziuni ale fatului chiar si in concentratii scazute.

Foarte probabil majoritatea solventilor organici pot traversa cu usurinta placenta, ajungand in circulatia fetala. In campul muncii expunerea la solventi organici se asociaza de cele mai multe ori cu expunerea la alte substante chimice, ca in cazul muncii in laborator. Mai multe studii arata ca desfasurarea acestei activitati presupune riscuri crescute de pierderi de sarcina si malformatii congenitale. S-a suspectat deseori ca acestea ar fi cauzate de solventii organici, fapt care insa nu a putut fi stabilit fara echivoc.

In baza cunostintelor cumulate existente astazi in ceea ce priveste caracteristicile solventilor si efectele lor asupra organismelor umane si cele animale, se poate presupune faptul ca fatul este mai sensibil decat mama la actiunea solventilor organici. De aceea este important ca expunerea gravidelor la solventi organici sa fie cat mai scazuta. Exista presupuneri potrivit carora chiar si expunerea profesionala a barbatului la solventi precum etil- si metilglicolii poate afecta fertilitatea si produsul de conceptie.

Cancerul

A fost stabilit riscul provocarii cancerului pentru un numar de solventi. Expunerea la benzen poate conduce la leucemie (cancer al sangelui). In urma studiilor efectuate pe animale de laborator s-a constatat ca dioxanul, cloroformul, diclorura de etilen, clorura de metilen, tricloretilena si tetracloretilena au proprietati cancerigene.

Expunerea concomitenta la diferiti solventi

In cazul expunerii concomitente la diferiti solventi apar efecte convergente. O actiune cumulata (egala cu suma efectelor substantelor componente) apare in cazul in care modalitatea de actiune a componentelor este asemanatoare. Uneori efectul expunerii concomitente la diferite substante poate fi considerabil mai mare decat suma efectelor fiecarei substante in parte. Astfel fiecare substanta componenta poate potenta efectul celorlalte (efect sinergic).

Un exemplu de efect cumulat este reprezentat de actiunea generala a solventilor organici asupra sistemului nervos central (efect narcotic, toxic si anestezic). Un alt exemplu de efect cumulat este iritarea mucoaselor in urma expunerii la solventi organici.

Sunt cunoscute si studiate efectele de potentare ale unui numar mic de amestecuri de solventi. Un exemplu in acest sens ar fi actiunea combinata a n-hexanului si metiletilcetonei, care poate conduce la leziuni neurologice mult mai grave decat suma efectelor fiecarei substante in parte. Efectele de potentare reprezinta o explicatie pertinenta a studiilor efectuate pe salariati expusi la amestecuri de solventi, studii care au evidentiat aparitia unor leziuni ale sistemului nervos in ciuda faptului ca gradul de expunere fusese relativ scazut. Spre exemplu expunerea concomitenta a animalelor de laborator la stiren si tricloretilena au evidentiat un efect de potentare asupra echilibrului, considerabil mai mare fata de suma efectelor fiecarei substante in parte. Hipersensibilitatea la alcool a persoanelor expuse la tricloretilena reprezinta un alt exemplu de efect de potentare reciproca a doi solventi. Alcoolul si anumite medicamente pot avea efecte de potentare in urma interactiunii cu diferiti solventi. Efecte de potentare s-au evidentiat de asemenea in urma testelor pe animale de laborator expuse concomitent la solventi si factori fizici precum lumina, zgomotele sau caldura.

In lipsa unor cunostinte detaliate privind efectele convergente ale diferitilor solventi organici, simpla calculare a efectului cumulat al substantelor respective reprezinta o baza de evaluare a conditiilor de expunere preferabila unei aprecieri care nu se bazeaza pe nici un calcul. Dar avand in vedere faptul ca efectele de potentare rezultate in urma expunerii concomitente la diferiti solventi pot avea un impact nebanuit, este deosebit de important sa ne asiguram ca efectul cumulat este cat mai scazut posibil.

Solventii inflamabili

Multi solventi organici sunt inflamabili si emana vapori care pot forma amestecuri explozive cu aerul. Factorii care pot influenta gradul de risc sunt punctul de inflamabilitate si punctul termic de aprindere (temperatura de auto-aprindere) a solventului respectiv, precum si limitele de explozie. Riscurile sunt deosebit de ridicate atunci cand se lucreaza cu solventi inflamabili in spatii prost ventilate.

Surse de aprindere

Focul deschis, scanteile, scrumul de tigara sau suprafetele incinse reprezinta exemple de surse de aprindere ce trebuie neaparat evitate in manipularea solventilor organici inflamabili. Formarea de scantei poate rezulta atat in urma folosirii echipamentelor electrice cat si in urma interactiunilor mecanice. Mai multe explozii grave s-au declansat la aprinderea unor vapori de solventi datorita unei scantei provenite de la termostatul intern al unei camere frigorifice. Este important ca spatiile de racire si cele frigorifice folosite pentru pastrarea produselor care contin solventi si care pot emana vapori inflamabili sau explozivi sa fie astfel proiectate incat substantele sa nu se auto-aprinda in urma formarii de scantei.

Alte exemple de surse de aprindere sunt echipamentele tehnice de sudare, taiere si lipire, lampa de lipit, echipamentele electrice neprotejate contra exploziilor si utilajele cu motor cu aprindere interna. Trebuie notat faptul ca perforarea, lustruirea, sablarea sau taierea transversala cu fierastraie circulare conduc la temperaturi atat de inalte incat vaporii inflamabili sau in amestec cu aerul se pot auto-aprinde.

Electricitatea statica

Incarcarea electrostatica a solventilor poate avea loc daca acestia sunt lasati sa curga in jet liber. Deoarece cantitatea de energie electrostatica depinde de lungimea jetului este important ca inaltimea caderii libere sa fie redusa la minimum. Acest lucru poate fi realizat prin pozitionarea stutului de umplere cat mai aproape de fundul vasului sau de "lipirea" acestuia de peretele vasului. O modalitate de a diminua si mai mult riscul de incarcare electrostatica este de a ne asigura ca exista un racord intre teava de umplere si recipient. Alte cazuri in care lichidul se incarca electrostatic sunt la vopsirea prin pulverizare, stropire, spalatie sau agitarea puternica a lichidului.

Daca se apeleaza la sondare pentru a masura nivelul de umplere al unei cisterne cu solventi inflamabili este important sa se cunoasca daca cisterna a fost umpluta de curand sau daca continutul acesteia a fost agitat cu scurt timp in urma, intrucat lichidul se incarca electrostatic cu usurinta la umplere sau agitare. De aceea sondarea se va face dupa ce lichidul va fi avut timp sa se descarce electrostatic.

Daca exista riscul incarcarii electrostatice datorita utilizarii solventilor in spatii deschise se recomanda ca incaltamintea si podeaua sa fie confectionate din material semiconductor mentinute in stare de curatenie, pentru a avea efectul scontat. Se recomanda folosirea utilizarea de imbracaminte de bumbac, manusi de piele si incaltaminte speciala din piele. Trebuie evitata pe cat posibil imbracamintea confectionata din materiale sintetice precum nylonul, acrilul, terilenul.

Planificare si alegerea produselor

Pentru a inlatura pe cat posibil riscurile in utilizarea solventilor, este important sa se tina cont de aspectele legate de mediul de munca inca din momentul alegerii produselor, in faza de planificare si constructie. O cantarire a gradului de periculozitate pentru sanatate, mediul inconjurator si a gradului de inflamabilitate va constitui baza alegerii dintre solventii posibili din punct de vedere tehnic. Trebuie luata intotdeauna in considerare posibilitatea de a utiliza produse pe baza de apa. In aprecierea gradului de periculozitate pentru sanatate este important sa se tina seama atat de substantele componente cat si de eventualele impuritati. Este de asemenea important sa se tina cont de faptul ca, la incalzire sau in cazul producerii unui incendiu, solventii halogenati si cei cu continut de azot pot forma produsi de descompunere deosebit de periculosi pentru sanatate. Chiar si metoda de lucru si procesul tehnologic influenteaza gradul de risc, motiv pentru care trebuie luate in considerare la alegerea produsului. Un solvent mai putin eficient poate aduce dupa sine prelungirea timpului de expunere.

Caracteristici fizico-chimice importante in alegerea produselor

Printre caracteristicile fizico-chimice importante in alegerea produselor se numara printre altele punctul de fierbere, presiunea de vapori, limitele de explozie, punctul de inflamabilitate si punctul termic de aprindere. In cazul in care cantitatea de vapori pe care o emana un solvent creste odata cu cresterea temperaturii, e important sa se cunoasca conditiile de temperatura pentru etapele tehnologice in care este utilizat acesta. In alegerea dintre diferiti solventi se poate porni de la volatilitatea relativa a acestora, ceea ce ne ofera o imagine comparativa a vitezei de crestere a concentratiei de vapori din aer in timpul utilizarii. Concentratia de vapori de solventi din aer este influentata si de factori precum conditiile de ventilatie, curentii de aer din incaperi, metoda de lucru folosita etc.

Capacitatea solventului de a patrunde prin piele poate constitui un criteriu important in alegerea produselor. Informatii privind caracteristicile fizico-chimice ale produselor ce contin solventi se gasesc in fisa tehnica de securitate pe care furnizorul este obligat in mod normal sa o puna la dispozitie.

Nu este posibila formularea unei reguli generale privind solventii care sunt de preferat, avand in vedere faptul ca riscurile pot fi influentate de atat de multi factori. Se poate spune totusi ca sunt de preferat solventii cu o volatilitate si o toxicitate cat mai scazute si cu un punct de inflamabilitate cat mai ridicat.