Hidrocloruro (HCl)

 

Propiedades

Efectos a la exposición

Lineamientos existentes

Ejemplos volcánicos e incidentes

Referencias

 


Propiedades

El hidrocloruro (HCl) es un gas incoloro con un irritante olor acre detectable a ~0.8 ppm. Es muy soluble en agua (673 g L?¹ a 30°C) (Gangolli, 1999) y reacciona a la humedad ambiental formando una niebla. No es inflamable en el aire y tiene una densidad de 1.49 g L?¹ a 25°C y 1 atm (Lide, 2003), 1.2 veces mas que el aire ambiental. Las concentraciones típicas de HCl en penachos volcánicos diluidos, varían entre 0.1-3 ppm, comparado con el básico troposférico  de 0.000001-0.001 ppm, y el gas tiene un tiempo de permanencia en la atmósfera baja de aproximadamente 4 días (Brimblecombe, 1996; Oppenheimer et al., 1998).


Efectos a la exposición

La alta solubilidad de NCl significa que la exposición frecuentemente será de una mezcla de gas y aerosol. HCl es altamente irritante a los ojos y membranas mucosas. En contacto con la piel puede causar inflamaciones o quemaduras (NIOSH, 1981). Exposicones prolongadas, elevadas, a niebla con NCl puede dar paso a la erosión de los dientes y puede causar ulceraciones en el interior de la nariz. Su inhalación puede causar ahogo, tos e hinchazón en el sistema respiratorio, dependiendo de la severidad de la exposición. Los umbrales de concentración para efectos a la salud se muestran en la siguiente tabla.

Efectos a la salud por exposición respiratoria a hidrocloruro
(Baxter, 2000; Faivre-Pierret y Le Guern, 1983 y sus referencias; NIOSH, 1981; Sax y Lewis, 1989).

Límites de exposición (ppm) Efectos a la salud
5< Tos
35 Irritación de garganta solo después de corto tiempo
35< Severas dificultades respiratorias y inflamación de la piel o quemaduras
10-50 Máximo nivel que puede ser ininterrumpido durante horas>
100< Hinchazón de los pulmones y a menudo espasmo en la garganta
50-1000 Exposición máxima posible de una hora
1000-3000 Muy peligroso aún  en una corta exposición


Lineamientos existentes

Solamente existen guías ocupacionales para HCl gaseoso, las cuales se dan a continuación en la tabla.

Lineamientos ocupacionales para HCl

Pais/
Institución
Nivel
(ppm)
Nivel
(µg m-3)
Tiempo promedio Tipo de linea-
miento
Fecha de implemen-
tación
Ley de soporte Notas Ref.
UE 5 8000 8 horas TWA OEL   Comisión Directiva 96/94   a
10 15000 STEL OEL   Comisión Directiva 96/94   a
Reino Unido 5 8000 15 min MEL   ILV   b
1 2000 8 horas TWA MEL   ILV   b
EEUU 5 7000 8 horas TWA PEL   Regulación OSHA (Standards - 29 CFR) 1 c
5 7000 techo REL 2003 NIOSH   d
3   1 hora ERPG-1 1998 Guía para Plan de respuesta a Emergencias   e
20   1 hora ERPG-2 1998 Guía para Plan de respuesta a Emergencias   e
150   1 hora ERPG-3 1998 Guía para Plan de respuesta a Emergencias   e
  1. 1. ppm por volumen a 25°C y 760 torr.
  1. http://europa.eu.int/comm/employment_social/health_safety/docs/oels_en.pdf
  2. HSE, 2002. Occupational Exposure Limits 2002. HSE Books, Sudbury
  3. OSHA Standards Website
  4. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (NPG) http://www.cdc.gov/niosh/npg/npg.html
  5. AIHA Emergency Response Planning Guidelines Committee, 2002. Emergency Response Planning Guidelines 2002 Complete Set, American Industrial Hygiene Association, Fairfax.


Ejemplos volcánicos e incidentes

Es mucho más común que se hagan mediciones de flujos de HCl en lugar de las de concentraciones, y no hay  incidentes involucrando altas concentraciones de HCl. De todos modos, las concentraciones de HCl cerca de respiraderos pueden exceder los standares ocupacionales:

  • Yasur, Vanuatu. Las muestras de gas colectadas en el borde del cráter  en septiembre de 1988 contenían concentraciones de HCl entre 3 y 9 ppm (SEAN, 13:12).
  • Kilauea, Hawai: Las concentraciones de gas en los respiraderos del  Pu’u O’o fueron desde 0.10 ppm a 19.15 ppm en Julio de 2003 (C. Witham, datos no publicados). Los niveles de HCl en fumarolas de LAZE densas formadas donde la lava del Kilauea llegó al mar en marzo de 1990 promediaron 7.1 ppm (Kullman et al., 1994), excediendo  los niveles ocupacionales. Estas concentraciones bajaron rápidamente a mayor distancia de la fuente. (Nota: la principal fuente de cloro para LAZE es el agua de mar, no los gases volcánicos). Las mediciones de 2004  dieron concentraciones de HCl en el rango de 3-20 ppm, justo sobre eñ Pu’O’o en el borde oriental de la zona, y 1.5-4.5 ppm cerca de la fuente de entrada de la fumarola al mar. Esto parecería representar valores mínimos. (HVO, datos no publicados).
  • Popocatepetl, México: Concentraciones de HCl cercanas al respiradero en febrero de 1997 fueron de ~1 ppm (2,000 µg m?³) (Goff et al., 1998), lo que es igual al límite ocupacional promedio a 8 horas, para el reino Unido.
  • Villarrica, Chile: Las concentraciones de HCl en el lago de lava de Villarrricaocasionalmente excede los lineamientos ocupacionales de 5 ppm de los EEUU(Witter y Delmelle, 2004).
  • Masaya, Nicaragua: En marzzo de 1999, las concentraciones máximas en la fumarola sobre del Masaya, fueron de un promedio de >23 ppm (Horrocks et al., 1999) excediendo en mucho casi todos los lineamientos. Mediciones hechas a 14 km con viento a favor desde el respiradero, en marzo de 1998, dieron 0.3 ppm (Horrocks, 2001). Las máximas concentraciones de HCl al borde del cráter en mayo de 2001 con 0.902 ppm (1,300 µg m?³) (Allen et al., 2002) lo cual esta justo bajo los lineamientos ocupacionales para 8 horas, en el Reino Unido.


Referencias

Allen, A.G., Oppenheimer, C., Ferm, M., Baxter, P.J., Horrocks, L.A., Galle, B., McGonigle, A.J.S. and Duffell, H.J., 2002. Primary sulfate aerosol and associated emissions from Masaya Volcano, Nicaragua. Journal of Geophysical Research, 107(D23).

Baxter, P.J., 2000. Gases. In: P.J. Baxter, P.H. Adams, T.-C. Aw, A. Cockcroft and J.M. Harrington (Editors), Hunter's Diseases of Occupations. Arnold, London, pp. 123-178.

Brimblecombe, P., 1996. Air Composition and Chemistry. Cambridge University Press, Cambridge.

Faive-Pierret, R. and Le Guern, F., 1983. Health risks linked with inhalation of volcanic gases and aerosols. In: H. Tazieff and J.C. Sabroux (Editors), Forecasting Volcanic Events. Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, pp. 69-81.

Gangolli, S. (Ed.), 1999. The Dictionary of Substances and their Effects, 2nd edn. The Royal Society of Chemistry. Cambridge.

Goff, F., Janik, C.J., Delgado, H., Werner, C., Counce, D., Stimac, J.A., Siebe, C., Love, S.P., Williams, S.N., Fischer, T. and Johnson, L., 1998. Geochemical surveillance of magmatic volatiles at Popocatpetl Volcano, Mexico. Geological Society of America Bulletin, 110(6): 695-710.

Kullman, G.J., Jones, W.G., Cornwell, R.J. and Parker, J.E., 1994. Characterization of air contaminants formed by the interaction of lava and sea water. Environmental Health Perspectives, 102(5): http://ehpnet1.niehs.nih.gov/docs/1994/102-5/kullman.html.

Lide, D.R. (Ed.), 2003. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th edn. CRC Press. Boca Raton, Florida.

National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), 1981. Occupational Health Guidelines for Chemical Hazards, DHHS (NIOSH) Publication No. 81-123. http://www.cdc.gov/niosh/81-123.html.

Oppenheimer, C., Francis, P., Burton, M., Maciejewski, A.J.H. and Boardman, L., 1998. Remote measurement of volcanic gases by Fourier transform infrared spectroscopy. Applied Physics B, 67: 505-515.

Sax, N.I. and Lewis, R.J., Sr., 1989. Dangerous Properties of Industrial Materials, 7th edn. Van Nostrand Reinhold. New York.

Smithsonian Institution, 1988. Yasur. Scientific Event Alert Network (SEAN) Bulletin, v. 13, no. 12.

Witter, J.B. and Delmelle, P., 2004. Acid gas hazards in the crater of Villarrica volcano (Chile). Revista Geologica de Chile, 31(2): 273-277.

 

 
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