☢️ Tema 21: Sustancias peligrosas RBQ I

Comunidad de Madrid · Bombero/a Especialista Conductor/a

Resumen

Este tema es la caja de herramientas físico-química para cualquier intervención con sustancias peligrosas. Empieza por los estados de la materia: el sólido tiene forma y volumen constantes y sus partículas solo vibran alrededor de posiciones fijas, ordenadas en estructuras cristalinas; el líquido tiene volumen constante pero adopta la forma del recipiente; y el gas no tiene ni forma ni volumen fijos, sus partículas se mueven libremente y ocupan todo el espacio disponible (de ahí su expansibilidad y compresibilidad). En el diagrama de fases presión-temperatura hay zonas con una sola fase y curvas donde coexisten dos: ahí están los cambios de estado.

Leyes de los gases ideales: Boyle (temperatura constante, P1·V1 = P2·V2, presión inversamente proporcional al volumen), Charles (presión constante, V1/T1 = V2/T2) y la 2ª de Gay-Lussac (volumen constante, P1/T1 = P2/T2). La hipótesis de Avogadro dice que, a igual presión y temperatura, volúmenes iguales de gases distintos tienen el mismo número de moléculas: un mol de cualquier gas en condiciones normales ocupa 22,4 litros y contiene 6,022·10^23 partículas. La ecuación de los gases ideales es P·V = n·R·T, y muchos gases reales se comportan como ideales en condiciones TPE (1 atmósfera y 0 °C).

La presión de vapor es la presión del gas en equilibrio dinámico con su líquido (o sólido) en recipiente cerrado a una temperatura dada; no depende de la cantidad de líquido y gas mientras existan ambos, pero sube siempre con la temperatura (los valores suelen darse a 20 °C). Se mide en pascales (N/m²), también en bar, mbar, kPa o mmHg. Mucha presión de vapor significa punto de ebullición bajo y mucha volatilidad: sirve para elegir medidas, estimar la zona caliente y saber que el taponamiento puede no funcionar. La densidad es masa/volumen (ρ = M/V, en g/cm³ o kg/m³) y varía con la temperatura; la densidad relativa se compara con el agua a 4 °C (1 g/cm³) en líquidos y con el aire a 0 °C (0,00130 g/cm³) en gases. En gases nos dice dónde se acumulará la fuga (ojo a corrientes, temperatura, pendiente, sótanos y alcantarillado); en líquidos no miscibles, si flota o se hunde, y si es más denso que el agua, el agua puede ser buen agente extintor.

La viscosidad es la resistencia de un líquido a fluir (no es la densidad) y disminuye al subir la temperatura: limita la dispersión horizontal, determina la vertical, condiciona el trasvase según la bomba y la rapidez de la fuga por una perforación. La inflamabilidad (capacidad de encenderse y arder) se vio en temas anteriores. La solubilidad es la capacidad de una sustancia para disolverse en otra; el disolvente es el que conserva su estado (o el mayoritario si ambos están en el mismo estado) y el soluto, el otro. En gases, más presión da más solubilidad; con la temperatura, los líquidos se disuelven más y los gases menos. Muy soluble es 10-99 % en peso (amoniaco), parcialmente soluble 1-10 % (butano), poco soluble 0,01-1 % e insolubles (cloro). Una nube de gas soluble se puede abatir; una insoluble, no: hay que dispersarla.

El pH (potencial de hidrógeno) mide acidez o alcalinidad: menor de 7 ácido (baterías 0, limón 2, café 5), 7 neutro (agua) y mayor de 7 base (bicarbonato 9, jabón 12, lejía 13). Los ácidos ceden protones y las bases los toman; cuanto más cerca de los extremos, más peligro, y muchas bases fuertes reaccionan de forma exotérmica con el agua, así que hay que ir a la ficha de intervención. El pH ayuda a elegir la protección, prever reacciones (sobre todo con metales) y escoger técnica: contención, trasvase, neutralización o dilución. Un residuo es corrosivo si es acuoso con pH ≤ 2 o ≥ 12,5, o si corroe el acero a más de 6,35 mm por año a 55 °C.

Toxicidad: las sustancias tóxicas implican riesgos graves o muy graves por inhalación, ingestión o contacto con la piel. El ADR define la toxicidad aguda con la DL50 (dosis letal media, para absorción cutánea e ingestión) y la CL50 (concentración letal media, para inhalación), y clasifica en muy tóxicas, tóxicas y de menor grado de toxicidad. El TLV-TWA es el promedio para jornada de 8 horas o semana de 40; el TLV-STEL, el corto plazo (no más de 15 minutos ni más de cuatro veces al día); y el TLV-C, el techo que no se supera nunca. El IPVS es la concentración máxima desde la que, sin equipo respiratorio, se podría escapar en 30 minutos sin síntomas graves ni efectos irreversibles. El umbral olfativo es la concentración a la que el 50 % de las personas percibe el olor; si está por encima del IPVS (en la tabla del manual, el ácido fórmico: U.O. 49 ppm frente a IPVS 30 ppm), cuando lo hueles ya puedes estar en zona peligrosa.

Riesgo biológico: peligro por microorganismos que residen en seres vivos, residuos, fómites o muestras sanitarias; el agente biológico lo define el RD 664/1997 (bacterias, hongos, virus, protozoos, rickettsias, clamidias, endoparásitos, cultivos celulares...). El manual repasa toxina, microorganismo, patógeno, parásito, reservorio, espora, priones (encefalopatías espongiformes transmisibles), epidemia y pandemia. Los virus no se reproducen solos (necesitan una célula huésped), resisten poco en el ambiente y no responden a antibióticos; las bacterias son unicelulares, se reproducen solas, son muy resistentes y se tratan con antibióticos. El RD 664/1997 distingue actividades con manipulación deliberada del agente y actividades con exposición posible (entre ellas, el personal de lucha contra incendios y salvamentos) y clasifica los agentes en cuatro grupos de riesgo según patogenicidad, propagación y existencia de profilaxis: el 1 es poco probable que cause enfermedad; el 4 causa enfermedad grave, con propagación elevada y sin tratamiento eficaz conocido (Ébola, Marburg, Crimea-Congo). Las vías de transmisión son aérea (la más peligrosa), directa (dérmica, mucosas, parenteral, oral) e indirecta (fómites o vectores).

Radiactividad: transformación nuclear espontánea descubierta por Becquerel en 1896; los elementos que la tienen son radionucleidos y sus radiaciones no se perciben por los sentidos. La actividad se mide en becquerelios (1 Bq = una desintegración por segundo) y depende del isótopo, no de la masa. El periodo de semidesintegración es el tiempo en que la cantidad se reduce a la mitad, único para cada radionucleido. Alfa: mucha masa, un par de centímetros en aire, la para un papel o la piel, peligrosa si se incorpora. Beta: pasa el papel, se para con metal, metacrilato o ropa. Gamma: electromagnética, muy penetrante, hormigón o plomo. Neutrones: más penetrantes que gamma, gruesas barreras de hormigón, agua o parafina. La dosis se mide en sievert (Sv); los efectos deterministas son inmediatos y tienen umbral, los estocásticos son probabilísticos, retardados (5 a 30 años) y sin umbral conocido. Principios: justificación, optimización (ALARA) y limitación (RD 1029/2022). Dosis absorbida en gray (Gy), equivalente y efectiva en Sv. Límites (NTP 614): trabajador expuesto 100 mSv en 5 años y 50 mSv máximo en un año (público 1 mSv); cristalino 150/15 mSv y piel 500/50 mSv. En emergencias, el art. 69 del RD 1029/2022 fija los niveles por debajo de 100 mSv y, excepcionalmente para salvar vidas, hasta 500 mSv.

Claves para el examen

• Boyle: T constante (P1·V1 = P2·V2); Charles: P constante (V/T); 2ª Gay-Lussac: V constante (P/T).
• 1 mol de gas en condiciones normales = 22,4 L = 6,022·10^23 partículas; TPE = 1 atm y 0 °C; P·V = n·R·T.
• Presión de vapor alta = punto de ebullición bajo, más volátil; puede hacer inútil el taponamiento. Se da a 20 °C.
• Densidad relativa: líquidos frente al agua a 4 °C (1 g/cm³); gases frente al aire a 0 °C (0,00130 g/cm³).
• La viscosidad baja al subir la temperatura. Con la temperatura, la solubilidad de líquidos sube y la de gases baja.
• Muy soluble 10-99 % (amoniaco); parcialmente 1-10 % (butano); poco soluble 0,01-1 % e insolubles (cloro). Gas soluble se abate; insoluble se dispersa.
• Corrosivo: acuoso con pH ≤ 2 o ≥ 12,5, o corroe acero > 6,35 mm/año a 55 °C.
• DL50 para vía cutánea e ingestión; CL50 para inhalación.
• TLV-TWA 8 h/40 h semanales; TLV-STEL máx. 15 min y 4 veces al día; TLV-C nunca se supera.
• IPVS: escapar en 30 minutos sin efectos graves. Umbral olfativo: lo huele el 50 %. Ácido fórmico: U.O. 49 ppm > IPVS 30 ppm.
• RD 664/1997: 4 grupos de riesgo biológico; grupo 4 = propagación elevada y sin tratamiento conocido (Ébola, Marburg). Vía aérea, la más peligrosa.
• 1 Bq = 1 desintegración/segundo. Alfa se para con papel; beta con metal, metacrilato o ropa; gamma con hormigón o plomo; neutrones con hormigón, agua o parafina.
• Deterministas: inmediatos, con umbral. Estocásticos: 5-30 años, sin umbral. Principios: justificación, optimización (ALARA), limitación.
• Tabla NTP 614 del manual. Trabajador expuesto: 100 mSv/5 años, 50 mSv/año (público 1 mSv); cristalino 150 mSv, piel 500 mSv. Emergencia: < 100 mSv, excepcional 500 mSv (art. 69 RD 1029/2022).

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