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GASES E VAPORES

CONCEITUAÇÃO

� GÁS

� Substâncias que, em condições normais de pressão e temperatura (25°C e 760 mmHg), estão no estado gasoso.

� Exemplos: oxigênio, hidrogênio e gás carbônico.

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CONCEITUAÇÃO

� VAPOR

� É a fase gasosa de uma substância, que a 25°C e 760 mmHg, é líquida ou sólida.

� Exemplo: vapores d’água, vapores de gasolina, vapores de tolueno, etc.

CONCEITUAÇÃO

� Em saúde ocupacional não importa se a substância é um gás ou um vapor

� O que importa é o estado GASOSO

� A substância tende a difundir no ar

� Em pouco tempo espalha-se de forma quase uniforme por todo o ambiente

� Trabalhadores passam a inalar o gás ou vapor, com possíveis consequências de caráter toxicológico

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CONCEITUAÇÃO

� GASES OU VAPORES

� Riscos de incêndio ou explosão

� Riscos de caráter toxicológicos

CLASSIFICAÇÃO

� Os gases ou vapores podem ser classificados segundo sua ação sobre o organismo humano. Assim podem ser divididos em três grupos

irritantes

anestésicos

asfixiantes

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IRRITANTES

� Produzem inflamações nos tecidos com que entram em contato direto, tais como a pele, a conjuntiva ocular e as vias respiratórias

� Exemplos:

� Ácido sulfúrico

� Cloro

� Gases nitrosos

ANESTÉSICOS

� Produzem efeitos anestésicos, devido à ação depressiva sobre o sistema nervoso central

� Este efeito aparece em exposições a altas concentrações, por período de curta duração

� Exposições repetidas e prolongadas a baixas concentrações (casos típicos de exposições industriais) acarretam intoxicações que afetam os diversos sistemas do nosso corpo

� Exemplos: a maioria dos solventes orgânicos como o tetracloreto de carbono, tolueno, benzeno, álcool etílico, butano, propano, etc.

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ASFIXIANTES

� Produzem o bloqueio dos processos vitais tissulares, causado pela falta de oxigênio.

� A falta de oxigênio pode acarretar lesões definitivas no cérebro, em poucos minutos

� Exemplos:

� Hidrogênio

� Hélio

� Argônio

� Monóxido de carbono

AVALIAÇÃO DOS GASES E VAPORES

� Os gases e vapores podem ser avaliados através de aparelhos que coletam e analisam a amostra no próprio local de trabalho e denominados APARELHOS DE LEITURA DIRETA, e através de aparelhos que coletam a amostra do ar ou do contaminante, para posterior análise em laboratório e denominados AMOSTRADORES

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APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� Os aparelhos de leitura direta, são aqueles que fornecem, no próprio local que está sendo analisado, a concentração do contaminante

� Podem ser usados para a análise de gases e vapores, e também alguns aerodispersóides

� Podem ser divididos em dois grupos

� Os que utilizam métodos químicos

� Os que utilizam métodos físicos

APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� Indicadores colorimétricos

� Aparelhos de leitura direta que utilizam métodos químicos, que fornecem a concentração existente no ambiente, pela alteração de cor ocorrida devido a uma reação química

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APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� Existem três tipos de indicadores colorimétricos

� Tubos indicadores, contendo substâncias químicas impregnadas em um sólido

� Usados para avaliar concentrações de gases e vapores dispersos no ambiente de trabalho

� Filtros de papel tratados quimicamente

� Utilizados, geralmente, para avaliação de aerodispersóides

� Líquidos reagentes

� Normalmente utilizados para avaliar a concentração de gases ácidos ou alcalinos

APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� A concentração do contaminante é determinada pela passagem de uma certa quantidade de ar pelo reagente, que produzirá uma alteração em sua cor, caso o contaminante esteja presente

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APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� A concentração do contaminante é então determinada:

� Pela comparação da intensidade e extensão da alteração de cor resultante, com escalas padronizadas, que tanto podem estar gravadas no próprio tubo, como impressas na carta informativa que o acompanha

� Por comparação da cor obtida com cores padrões

� Pelo número de bombadas (quantidade de ar) necessárias para se chegar a uma cor padrão

APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� O ar passa através do reagente pela ação de uma bomba aspiradora

� Tipo pistão

� Tipo fole

� É extremamente importante verificar o funcionamento da bomba antes de qualquer amostragem

� Eventual vazamento ou obstrução

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APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

� Para cada substância, ou as vezes para cada grupo funcional, existe um indicador específico

� A grande maioria das substâncias possuem tubos indicadores para a sua avaliação

� Muitos tubos são fabricados com uma pré-camada

� Retirar substâncias que podem interferir na avaliação por terem reação similar à do contaminante avaliado

� Exemplo: tubo de benzeno, com pré-camada para separar tolueno e xileno

APARELHOS DE LEITURA

DIRETA

Prático

Fácil

Erros de até 20%

Utilizado quando o valor esperado está muito acima ou muito abaixo do Limite de Tolerância!

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AMOSTRADORES

� Dois tipos de amostradores

� Coletam amostra de ar total (ar + contaminante)

� Coletam apenas contaminantes

� Após a amostragem, a determinação da concentração ambiental deverá ser feita através de análise química

� Cromatografia

� Espectroscopia no Infra-vermelho

AMOSTRADORES DE AR TOTAL

� Coletam volume conhecido de ar contaminado para posterior análise dos contaminantes, através de métodos químicos ou instrumentais

� O método de análise deverá ser sensível, pois neste tipo de amostragem, como a coleta é de ar total e os frascos tem dimensões limitadas, a quantidade de contaminante amostrada é relativamente pequena

� Não é recomendável para a coleta de poeiras e fumos metálicos, pois estes podem se depositar nas superfícies internas do equipamento

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PRINCÍPIOS BÁSICOS

UTILIZADOS NA AMOSTRAGEM

DE AR TOTAL

� DESLOCAMENTO DE AR

� Consiste na abertura, no local da amostragem, de um frasco com vácuo. O ar contaminado ocupará o lugar do vácuo

� O frasco utilizado na amostragem não deverá reagir com o contaminante

� Desvantagem: o frasco pode perder parte de seu vácuo antes de ser utilizado

PRINCÍPIOS BÁSICOS

UTILIZADOS NA AMOSTRAGEM

DE AR TOTAL

� DESLOCAMENTO DE LÍQUIDOS

� Consiste em se esvaziar, no local da amostragem, um frasco cheio de líquido (geralmente água). Desta forma o ar contaminado ocupará o lugar do líquido

� Desvantagem: solubilidade de alguns contaminantes no líquido existente no frasco, o que pode levar a erros na posterior determinação da concentração

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AMOSTRADORES DE

SEPARAÇÃO DOS

CONTAMINANTES DO AR

� O ar contaminado passa através de um meio coletor adequado separando-se, assim, os contaminantes do restante do ar

� É necessário que se conheça o volume de ar total que passou através do meio coletor

� Gases e vapores formam uma mistura homogênea com o ar – não se separam através de meios mecânicos

� Quando a concentração do contaminante a ser analisado for da ordem de ppm, deve-se dar preferência a um dos métodos de separação dos contaminantes do ar

RETENÇÃO EM MEIO SÓLIDO

(ADSORÇÃO)

� Um volume conhecido de ar contaminado é passado através de um tubo contendo um sólido poroso, geralmente carvão ativado ou sílica gel, na superfície do qual os gases e vapores são adsorvidos

� Faz-se a remoção do contaminante utilizando-se um solvente adequado, que dependerá do tipo de adsorvente utilizado, tipo de contaminante e método analítico empregado

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RETENÇÃO EM MEIO LÍQUIDO

(ABSORÇÃO)

� O ar contaminado é passado através de um meio líquido (substância absorvente) adequado, no qual os gases e vapores ficam retidos, ou por diluição, ou por reação química

� A escolha do absorvente dependerá do contaminante a ser coletado, levando-se em conta sua solubilidade ou características reativas, e também o método de análise a ser utilizado em laboratório para a sua determinação

� A substância absorvente mais utilizada é a água

ABSORÇÃO DE GASES E

VAPORES

� ABSORVEDOR SIMPLES

� O ar passa através de um tubo e borbulha no meio líquido

� Usados para contaminantes de alta solubilidade ou de grande reatividade com o absorvente

� O impinger é um exemplo deste tipo de absorvedor

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ABSORÇÃO DE GASES E

VAPORES

� ABSORVEDORES DE MÚLTIPLO CONTATO

� Aumentam o tempo de contato entre o contaminante e o meio absorvente ou a superfície de contato entre os mesmos

� Maior facilidade de absorção

� Utilizado para gases e vapores com baixas solubilidades ou com reações muito lentas

CONDENSAÇÃO

� O ar contaminado passa através de condensadores, ou tubo em U resfriado a uma temperatura inferior à do PE do contaminante a ser coletado

� O resfriamento pode ser feito com a utilização de ar liquefeito ou gelo seco

� Para evitar interferência, antes do ar ser condensado, ele deverá passar por um desumidificador

� Vantagem: contaminante coletado em um estado bastante puro

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CONDENSAÇÃO

� Desvantagens:

� Para uma boa eficiência é necessário instrumentos colocados em série, perdendo sua portabilidade

� A amostra deverá ser mantida resfriada até o momento da análise para evitar perdas por evaporação

� Utilizado somente quando houver alteração do contaminante, se coletado por outros métodos de amostragem

QUADRO-RESUMOAMOSTRADORES DE GASES E VAPORES

Amostradores Princípios utilizados

para a amostragem

Equipamento

utilizado

Amostradores de AR TOTAL (coletam o

contaminantejuntamente com o ar

Deslocamento de ar Frascos evacuados, sacos de aspiração

Deslocamento de líquido Frascos de Mariot

Amostradores que separam o

contaminante do ar (coletam apenas o

contaminante)

Absorção (retenção do contaminante em meio

líquido)

Borbulhadores (impactadores ou impinger)

Adsorção (retenção do contaminante em meio

sólido)

Bomba de sucção mais tubo contendo material

adsorvente (carvão ativado, sílica gel)

Condensação (mudança do estado gasoso para o

estado líquido)

Condensadores

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EQUIPAMENTOS DE AVALIAÇÃO

DE GASES E VAPORES

EQUIPAMENTOS DE AVALIAÇÃO

DE GASES E VAPORES

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MEDIDAS DE PROTEÇÃO

� Existem várias medidas relativas ao meio e ao homem que podem ser aplicadas para eliminar ou atenuar os efeitos de gases e vapores tóxicos.

� Substituição de agentes nocivos

� Ventilação geral diluidora ou exaustora

� Segregação

� Manutenção de equipamentos do controle

� Limitação do tempo de exposição

� Utilização de EPI

EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS

DE CONTROLE

� O controle de gases e vapores produzidos pela indústria são mais complexos e não tão satisfatórios quanto o controle de materiais particulados.

� Entre os principais métodos incluem-se:

� COMBUSTÃO

� ABSORÇÃO

� ADSORÇÃO

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COMBUSTÃO

� É realizada através de pós-queimadores que completam a oxidação de combustíveis parcialmente queimados, fumaças, materiais particulados e gases de odor desagradável

� São muito utilizados em incineradores, refinarias, indústrias de alimentos, beneficiamento de pescados, torração de café, indústrias de tintas e vernizes, etc.

� Os pós-queimadores são geralmente operados em torno de 650°C, porém, podem variar de 500 a 900 °C, dependendo da temperatura de ignição do contaminante a ser queimado

ABSORÇÃO

� Método em que o poluente gasoso é separado do efluente por dissolução em um líquido solvente apropriado.

� Conforme o tipo de solvente utilizado pode ocorrer uma reação química além da absorção física, aumentando assim a eficiência do processo

� Diversos tipos de torres utilizam este método, com eficiências variáveis, dependendo do desenho do coletor, do solvente utilizado, e também da natureza do efluente gasoso

� TORRE DE ENCHIMENTO

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ADSORÇÃO

� As moléculas do gás ou vapor a ser tratado entram em contato com um adsorvente, como carvão ativado e silicatos, que retém o contaminante em seus poros e capilares.

� O contaminante, após esta coleta, é desadsorvido e enviado para disposição final

� A separação do gás/vapor do adsorvente pode ser feita através de vapor, permitindo a utilização do absorvente outras vezes no mesmo processo

� A adsorção é frequentemente utilizada na eliminação de odores desagradáveis e para maior eficiência deve ser realizada dentro de certos limites de temperatura (50°C) e velocidade dos gases (0,1-0,3 m/s)