ANALISIS DE PCBs

ESTANDARIZACION DEL ANALISIS DE PCBs

POR CROMATOGRAFIA GASEOSA

1. INTRODUCCION

El PCB es considerado un "contaminante orgánico persistente", es decir que permanece en el medio ambiente por largos períodos. Está incluido en la "docena sucia", un listado de los doce contaminantes más peligrosos del planeta.

En condiciones naturales no es biodegradable y por estas mismas condiciones hacen al PCB un elemento peligroso para el ambiente y por su tendencia a permanecer y acumularse en organismos vivos, con su amplia gama de consecuentes efectos debido a que en la cadena alimentaria, el ser humano es el que asimila dicho compuesto por inhalación y a través de productos alimenticios que consume.

Los Bifenilos Policlorados (PCBs) son compuestos químicos organoclorados de origen sintético de muy alta estabilidad y muy baja inflamabilidad, los cuales comenzaron a comercializarse en 1929. Debido a sus propiedades fueron ampliamente utilizados durante décadas en distintas aplicaciones industriales: selladores, tintas, papel carbónico, aditivos para pinturas y particularmente como refrigerantes y aislantes en equipos eléctricos cerrados (transformadores y capacitares).

Según las normas internacionales exigen que los materiales y desechos peligrosos como los PCBs sean manejados y dispuestos de una manera adecuada, de tal manera que antes del 2015 se tengan los equipos libres de PCBs para proteger tanto al ser humano como al medio ambiente evitando las consecuencias de su inadecuada manipulación.

En el caso del análisis de PCBs por cromatografía gaseosa, el método de análisis más utilizado por los laboratorios esta descripto por la Norma ASTM D 4059. Dicho documento ofrece alternativas de ejecución que requieren de la experiencia del analista para decidir acerca de la adecuada implementación.

2. FUNDAMENTO TEORICO

2.1. DEFINICION

El bifenilo policlorado (PCB) también conocido como askarel (primer nombre comercial) es un compuesto químico formado por cloro, carbón e hidrogeno. Fue sintetizado por primera vez en 1881, por Schmintt-Schulz en Alemania.

Los bifenilos policlorados (PCBs) son una familia de 209 congéneres que poseen una estructura química orgánica similar y que se presentan en una variedad de formas que va desde líquidos grasos hasta sólidos cerosos. Existen 12 PCB llamados "de tipo dioxina" que también pueden ser tóxicos y no-tóxicos.

Son sustancias con fórmula general C12H10-nCln. El número y posición de los átomos de cloro determina las propiedades biológicas y su comportamiento ambiental de cada uno de los bifenilos policlorados (PCBs)

Los PCBs son considerados productos peligrosos debido a su persistencia en el medio ambiente, por su capacidad de bioacumularse en las cadenas alimenticias, no degradar en el ambiente y causar efectos adversos o tóxicos en organismos expuestos a estas sustancias.

2.2. CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS

Físicamente, los PCBs presentan desde aspecto aceitoso hasta resinas duras y transparentes o cristales blancos, dependiendo del grado de cloración de la molécula.

 Datos fisicoquímicos

 Masa molecular relativa: 189-499 g/mol

 Densidad: 1.2-1.6 g/cm³

 Punto de ebullición: 320-420ºC

 Presión de vapor: 0.2-1.33•10-3 Pa

 Solubilidad: Ligeramente solubles en agua, muy liposolubles, se disuelven en la mayoría de disolventes orgánicos.

 Propiedades físicas

 Baja polaridad

 Baja volatilidad

 Alta constante dieléctrica

 Alta viscosidad

 Alta estabilidad química y térmica

 Ininflamabilidad

 Aplicaciones industriales

 Se usan como fluidos dieléctricos e hidráulicos, como modificadores de aceite (adelgazadores), como fluido de intercambio de calor y en bombas de vacío. También como impregnadores de resistencias de carbón y como selladores en agentes impregnantes en sistemas eléctricos.

2.3. EFECTOS BIOLOGICOS

 Las principales vías de ingestión de PCBs en los humanos son la inhalación y la comida, sobre todo en alimentos propensos a estar contaminados como pescados y mariscos, sobre todo en los productos hidrobiológicos ya que estos desechos poseen gran adhesión en el agua y los animales orgánicos.

 Inhalación: Debido a la baja presión de vapor de estos compuestos, sólo un 25% aproximadamente del total ingerido es por esta vía.

 Cadena alimenticia: Debido al origen marino, la principal fuente de ingestión de PCBs en la dieta humana es el pescado en general y especialmente el expuesto a mayores concentraciones, el cual puede llegar a ser el 4-5% del total y usualmente el hombre, al ser el último de la cadena, es el que recibe mayores cantidades de PCBs

 Los PCBs, una vez ingeridos, se acumulan principalmente en tejidos ricos en lípidos, como puede ser el tejido adiposo, el cerebro, hígado, etc. Se produce una transferencia de la madre al feto durante la gestación, y esta contaminación del feto puede dar lugar a una disminución de la velocidad del neurodesarrollo y afectar a la función tiroidea al situarse en receptores específicos para estas hormonas. Se especula con la posibilidad de efectos adversos incluso en niveles no tóxicos para el resto de la población adulta.

 El grado de toxicidad de los PCBs es directamente proporcional al grado de cloración de la molécula, y dentro de esta escala los PCBs coplanares son más tóxicos que sus congéneres no coplanares.

Dentro de los síntomas derivados de una intoxicación por PCBs son:

 Náuseas

 Vómitos

 Pérdida de peso

 Dolores en el bajo vientre

 Incremento de secreciones oculares

 Ictericia

 Edemas

 Cansancio

 Vértigo

 Pigmentación de las uñas, etc.

 Además de efectos hepatotóxicos a medio y largo plazo.

 También se está investigando su relación con trastornos del desarrollo en niños expuestos a los PCBs de forma prenatal, con la observación de coeficientes de inteligencia menores frente a niños sometidos a menores niveles de PCBs

Dentro de los estudios realizados en animales y personas indican que los PCBs son:

 oncogénicos (causan tumores) y también en las personas se ha determinado la probabilidad de que el PCB y mezclas que contienen PCB sean carcinogénicas.

 La piel absorbe el PCB produciendo sequedad y enrojecimiento, en algunos casos se puede producir cloro acné (lesiones dérmicas severas) en el personal expuesto a PCB en el lugar de trabajo; los casos severos de cloro acné son dolorosos y desfigurantes, pudiendo ser persistentes.

 El contacto con la vista produce enrojecimiento y dolor. La ingesta, produce dolor de cabeza y fiebre.

 Se han detectado cambios en pacientes relacionados con desórdenes funcionales en el sistema nervioso, especialmente en la corteza cerebral, causando dolores.

En la fauna los PCBs pueden producir:

 Carcinogénesis y efectos mutagénicos y teratogénicos (malformaciones del feto).

En las plantas, los efectos se refieren principalmente a:

 Una disminución de la velocidad de la división celular y la fijación de CO2 en algas, además de una inhibición del crecimiento.

2.4. COMPORTAMIENTO MEDIO AMBIENTAL

El carácter más volátil de los PCBs permite su paso desde el suelo a la atmósfera, donde pueden volver otra vez al suelo o a la hidrosfera, o pasar a formar parte de la cadena alimenticia por inhalación. Su estabilidad permite que se difundan grandes distancias antes de ser asimilados o degradados.

 Hidrosfera: Los PCBs pueden llegar a la hidrosfera por solubilización de restos en sedimentos, excreción de organismos marinos y por deposición húmeda o seca desde la atmósfera.

 Atmósfera: Estos compuestos llegan a la atmósfera por evaporación desde el suelo en zonas contaminadas, donde pueden adherirse a la superficie de aerosoles y dispersarse o volver al suelo o a la hidrosfera. El grado de evaporación depende del tipo de suelo y de su humedad, normalmente a suelo más seco se evaporan más rápidamente.

 Suelo: Se acumulan en el humus debido a su carácter lipófilo, desde donde pueden movilizarse con dificultad hacia la atmósfera o el agua. Su persistencia aumenta con el grado de cloración.

Estos compuestos son muy estables, por lo que no son modificados químicamente por la acción de ácidos ni bases fuertes. En la atmósfera, pueden ser atacados por radicales hidroxilo dando lugar a compuestos de degradación, y si son irradiados con UV de la longitud de onda adecuada pueden perder sus cloros, aumentando su velocidad de degradación.

Dentro de los productos de descomposición tenemos compuestos oxigenados (alcoholes), productos de desdoblamiento y cloro benzoatos. El final de la degradación es el HCl, el agua y el CO2.

2.5. ASKAREL

Uno de los fluidos dieléctricos más utilizados en transformadores de alto voltaje es el ASKAREL, el cual contiene de 40 a 70 % de PCB. El Askarel es el término que identifica la combinación de Aroclor (nombre comercial que se le dio a los PCB) y triclorobenceno o la combinación de PCB con compuestos benceno clorados.

Su fórmula molecular es: C12H(10-X)CL(X), donde X > 2

Los askareles son productos peligrosos clasificados como PCBs, son sustancias química y térmicamente

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