Slide 1 - FCAV Unesp
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1º CICLO DE PALESTRAS COM FOCO NA GESTÃO DA QUALIDADE EM LABORATÓRIOS 12 a 14/10/2014 Gerenciamento de Resíduos Químicos Profa. Dra. Luciana Maria Saran Departamento de Tecnologia [email protected] Resíduos Químicos • A norma técnica NBR 14.725-1, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2009), define resíduo químico como: “Substância, mistura ou material remanescente de atividades de origem industrial, serviços de saúde, agrícola e comercial, a ser destinado conforme legislação ambiental vigente, tais como, utilização em outro processo, reprocessamento/ recuperação, reciclagem, co-processamento, destruição térmica e aterro”. Fonte: http://paginas.fe.up.pt/ecofeup/esq_gestaoA.html Gerenciamento de Resíduos Químicos na FCAV Procedimentos: 1. Segregação; 2. Rotulagem dos frascos; 3. Acondicionamento dos resíduos para transporte seguro; 4. Solicitação de retirada dos resíduos químicos do laboratório gerador; 5. Transporte dos resíduos químicos até o entreposto da FCAV; Gerenciamento de Resíduos Químicos na FCAV Procedimentos: 6. Disposição adequada dos resíduos no entreposto; 7. Transporte dos resíduos (por empresa contratada) até local onde será realizado tratamento e disposição final adequados. Segregação • Resíduos Inorgânicos: - soluções aquosas de metais pesados; - ácidos e/ou soluções ácidas; - bases e/ou soluções básicas; - sulfetos; - cianetos; - mercúrio metálico (recuperação); - sais de prata (recuperação); - metais pesados. Segregação • Resíduos orgânicos: - solventes orgânicos não-halogenados; - solventes orgânicos com mais que 5% de água; - solventes orgânicos com menos que 5% de água; - soluções de material orgânico biodegradável; - soluções aquosas contendo substâncias orgânicas; - soluções de corantes; - soluções de substâncias carcinogênicas, mutagênicas, teratogênicas ou que apresentem toxicidade conhecida; - pesticidas; - outros. Rotulagem dos Frascos de Resíduos Químicos Rótulo proposto pelo Laboratório de Resíduos Químicos (LRQ) – USP – São Carlos Fonte: http://www.ccsc.usp.br/residuos/rotulagem/index.html http://www.ccrp.usp.br/lrq/ Rótulo proposto e utilizado pela Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal, FCAV /UNESP, visando à identificação, pelos laboratórios geradores, dos frascos contendo resíduos químicos. Rotulagem dos frascos • A rotulagem adotada pela UNESP adota o Diagrama de Hommel ou Diamante do Perigo (DP). • Diagrama de Hommel: fornece informações sobre os perigos oferecidos pelo material. DIAGRAMA DE HOMMEL • Quadrantes coloridos do DP: indicam a toxicidade, inflamabilidade e reatividade. • A numeração atribuída a cada quadrante do DP varia de 1 a 4 e quanto maior o número maior o risco. QUADRO 1. Tipo de risco, grau de periculosidade e especificações relacionadas ao Diagrama de Hommel. Tipo de Risco Grau de Periculosidade 4 – Produto Letal 3 – Muito Perigoso RISCOS À SAÚDE 2 – Perigoso 1 – Risco Leve INFLAMABILIDADE Especificações • Pequena exposição pode causar morte ou sérios danos à saúde. • Pequena exposição pode causar danos temporários à saúde • Exposição contínua ou intensa pode causar incapacitação temporária • Exposição pode causar irritação, sem danos sérios. 0 – Material Não Perigoso ou de • Não causa danos. Risco Mínimo 4 – Vaporiza completamente à • Temperatura de Fulgor < 23oC. temperatura ambiente ou queima rapidamente ao dispersar no ar. 3 – Líquidos e sólidos que queimam • Temperatura de Fulgor entre 23 e 38oC. em condições ambientes. 2 – Deve ser moderadamente • Temperatura de Fulgor entre 38 e 93oC. aquecido ou exposto a alta temperatura para queimar. 1 – Deve ser pré-aquecido para • Temperatura de Fulgor > 93oC entrar em ignição. 0 – Não queima. • Materiais que não queimam. Fonte: adaptado de Oliveira et al., 2007 : p. 24. QUADRO 1. Tipo de risco, grau de periculosidade e especificações relacionadas ao Diagrama de Hommel. Tipo de Risco Grau de Periculosidade Especificações • Capaz de detonação ou decomposição com explosão à temperatura ambiente. 3 – Pode explodir com choque • Capaz de detonação ou decomposição com explosão quando mecânico ou calor exposto à fonte de energia severa. 4 – Pode explodir REATIVIDADE RISCOS ESPECIAIS 2 – Reação química violenta • Normalmente estável e sofre decomposição química sem detonar. Porém, reage violentamente com água. 1 – Instável se aquecido • Normalmente estável, porém pode se tornar instável a altas temperaturas e pressões. • Normalmente estável. OBS.: No quadrante branco, além dos símbolos ao lado, podem aparecer outros símbolos,tais como, o de radioatividade e a letra W com um traço horizontal, indicando que o material não deve ser misturado com água. 0 – Estável OX – Oxidante ACID – Ácido ALK – Alcalino COR – Corrosivo Fonte: adaptado de Oliveira et al., 2007 : p. 24. Rotulagem dos frascos Cuidados: • Colocar o rótulo no frasco antes de inserir o resíduo químico, visando evitar erros; • Evitar o uso de abreviações e fórmulas; • Preencher completamente o Diagrama ou Diamante do Perigo (DP); • A classificação do DP deverá priorizar o produto mais perigoso do frasco, independente de sua concentração; • O espaço ao lado do DP na etiqueta deve estar totalmente preenchido. Rotulagem dos frascos Exemplo: mistura de ácido sulfúrico e mercúrio metálico como contaminante. 12/11/2014 0 3 Departamento de Tecnologia Luciana Maria Saran 1 ACID ÁCIDO SULFÚRICO MERCÚRIO METÁLICO Importante: a classificação do DP deve priorizar o produto mais perigoso. Onde buscar informações sobre a periculosidade de compostos químicos? • Consultar sítios ou livros que contenham Fichas de Informação de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ). - Sítio da CETESB: CETESB Gerenciamento de Riscos Emergências Químicas Manual de Produtos Químicos Lista completa de todos produtos químicos http://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/produto_consulta_completa. asp?qualpagina=2&sqlQuery=sp%5FTBPRODIDENTIFICACAO%5Fsel Onde buscar informações sobre a periculosidade de compostos químicos? • Banco de dados do INTRALAB: http://www6.fcav.unesp.br/intralab/ Como proceder quando se desconhece a composição química do resíduo? QUADRO 2. Protocolo para caracterização preliminar de resíduos químicos não-identificados. Teste a ser realizado Procedimento a ser seguido Reatividade com H2O Adicione uma gota de água e observe se há formação de chama, geração de gás ou qualquer outra reação violenta. Adicione 1 gota de cloroamina-T e 1 gota de ácido barbitúrico/piridina em 3 gotas de resíduo. A cor vermelha indica teste positivo. Na amostra acidulada com solução de HCl, o papel embebido em acetato de chumbo fica enegrecido na presença de sulfetos. Usar papel indicador ou peagâmetro. A oxidação de sal de Mn2+, de cor rosa claro, para uma coloração escura indica resíduo oxidante. Observa-se a possível descoloração de um papel umidecido em 2,6-dicloro-indofenol ou azul de metileno. Enfie um palito de cerâmica no resíduo, deixe escorrer o excesso e coloque-o na chama. Coloque em contato com o resíduo, um fio de Cu limpo e previamente aquecido ao rubro. Em seguida, leve-o à chama e observe a coloração: o verde indica a presença de halogênios. Após o ensaio de reatividade, a solubilidade pode ser avaliada facilmente. Presença de cianetos, CNPresença de sulfetos, S2Determinação do pH Avaliar se o resíduo é oxidante Avaliar se o resíduo é redutor Inflamabilidade Presença de halogênios Solubilidade em água Fonte: JARDIM, 1998 : p. 672. ACONDICIONAMENTO SEGURO DE RESÍDUOS QUÍMICOS • Fundamental para a prevenção de acidentes (vazamentos) durante o transporte; • Não preencher mais do que 80% do volume total do frasco de armazenamento; • Usar frascos de material compatível com o resíduo, evitando que o frasco se desintegre ou rompa; • Atenção: evitar a mistura de resíduos químicos!!!! QUADRO 3. Exemplos de produtos químicos e espécies incompatíveis com eles. Produto Químico Incompatibilidades Acetona • Ácidos halogenados, agentes oxidantes fortes, aminas, bases fortes, bromo, cloro, cobre, compostos clorados, flúor, mercúrio, misturas concentradas de ácido nítrico, misturas concentradas de ácido sulfúrico, peróxido de hidrogênio e prata. Ácido acético • Ácido nítrico concentrado, ácido perclórico, ácido crômico, peróxidos, permanganatos e nitratos. Ácido perclórico • Enxofre, bismuto e suas ligas, alcoóis, anidrido ou ácido acético, solventes e combustíveis, papel, madeira, etc. Dicromato de potássio Éter etílico Formaldeído • Alumínio, materiais orgânicos inflamáveis, acetona, hidrazina, enxofre e hidroxilamina. • Ácidos nítrico e perclórico, peróxido de sódio, cloro e bromo. • Peróxidos e oxidantes fortes, bases fortes e ácidos. Fonte: adaptado de CHRISPINO & FARIA, p. 56 e 57 : 2010 QUADRO 3. Exemplos de produtos químicos e espécies incompatíveis com eles. Produto Químico Incompatibilidades Hidrocarbonetos • Ácido crômico, peróxidos, flúor, cloro, bromo, percloratos e outros oxidantes fortes. Hidróxido de sódio • Ácidos, solventes clorados, anidrido maleico e acetaldeído. Líquidos inflamáveis • Ácido nítrico, nitrato de amônio, peróxidos, hidrogênio, flúor, cloro, bromo e óxido de crômio(VI). Nitrato de amônio • Ácidos, pós metálicos e pós orgânicos, cloretos, enxofre, hipoclorito e perclorato de sódio, dicromato de potássio. Peróxido de hidrogênio • Alcoóis, anilina, cloreto estanoso, cobre, crômio, ferro, sais metálicos e líquidos inflamáveis. Permanganato de potássio • Glicerina etilenoglicol, benzaldeído, ácidos sulfúrico e solventes orgânicos. Fonte: adaptado de CHRISPINO & FARIA, p. 56 e 57 : 2010 QUADRO 4. Exemplos de espécies que reagem com água e as características da reação. Espécies Químicas Características observadas na reação com água Sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb) e césio • Reação violenta, gerando explosão. (Cs) Cálcio • Reage violentamente. Hidretos de sódio, potássio e cálcio • Reagem violentamente. Metil lítio, butil lítio, organometálicos de • Reagem violentamente. magnésio, alumínio e cádmio Óxido de fósforo (P2O5) e óxido de cálcio (CaO) • Reagem violentamente liberando calor. Anidridos e cloretos de ácido • Reagem violentamente. Carbeto de cálcio (CaC2) • Reage liberando acetileno, que pode queimar. Haletos de fósforo (PCl3 e PCl5) • Reagem violentamente. Peróxidos de sódio e potássio • Reagem violentamente. Fonte: CHRISPINO & FARIA, p. 58 : 2010 Classe de compostos que merece destaque quando se fala em armazenamento: PEROXIDÁVEIS • reagem com o oxigênio do ar formando PERÓXIDOS EXPLOSIVOS; • Exemplos: éter etílico, éter isopropílico, tetrhidrofurano, dioxano, metilisobutilcetona e ciclohexeno; • Têm prazo de validade relativamente curto e devem ser armazenados em frascos pequenos; • Devem ser mantidos em local fresco e escuro, observando-se o prazo de validade e se não nenhuma alteração em seu aspecto. QUADRO 5. Composto peroxidáveis e o correspondente tempo máximo de armazenamento. LISTA A LISTA B LISTA C (3 meses) (12 meses) (6 a 12 meses) • Amideto de sódio ou potássio • Cloreto de vinilideno • Éter isopropílico • Divinil acetileno • Acetal • Ciclohexeno • Cumeno • Decalina • Diacetileno • Diciclopentadieno • Dioxano • Éter dimetílico • Éter etílico • Éteres de etileno glicol • Éteres vinílicos • Furano • Metiacetileno • Metilciclopentano • Metilisobutilcetona • Tetrahidrofurano • Tetrahidronaftaleno • Acetato de vinila* • Estireno* • Vinilpiridina* • 2-cloro-1,3-butadieno* • Butadieno** • Cloreto de vinila** • Tetrafluoretileno** • Viniacetileno** Obs.: * máximo de 6 meses ** máximo de 12 meses Fonte: CHRISPINO & FARIA, p. 72 : 2010 Quais resíduos podem ser descartados no lixo? DESCARTE DE RESÍDUOS QUÍMICOS QUADRO 6. Compostos orgânicos e inorgânicos que podem ser descartados no lixo. Compostos Orgânicos Compostos Inorgânicos • Ácido cítrico e seus sais de Na, K, Mg, Ca e NH4+; • Ácido lático e seus sais de de Na, K, Mg, Ca e NH4+; • Açúcares, amido, aminoácidos e sais de ocorrência natural. • Boratos (Na, K, Mg e Ca); • Carbonatos (Na, K, Mg, Ca, Sr, e NH4+); • Cloretos (Na, K e Mg); • Fluoretos (Ca) • Fosfatos (Na, K, Mg, Ca, Sr e NH4+); • Óxidos (Mg, Ca, Sr, Al, Si, Ti, Mn, Fe, Co, Cu e Zn); • Sulfatos (Na, K, Mg, Ca, Sr e NH4+). Fonte: adaptado de CHRISPINO & FARIA, p. 90 : 2010 Quais resíduos podem ser descartados na pia? DESCARTE DE RESÍDUOS QUÍMICOS QUADRO 6. Compostos orgânicos que podem ser descartados na pia. Compostos Orgânicos • Ácidos carboxílicos com menos de 6 átomos de carbono, bem como seus sais de NH4+, Na e K; • Açúcares; • Alcoóis com menos de 5 átomos de carbono; • Aldeídos alifáticos com menos de 7 átomos de carbono; • Amidas do tipo RCONR2 com menos de 11 átomos de carbono; • Amidas dos tipos RCONH2 e RCONHR, com menos de 5 átomos de carbono; • Aminas alifáticas com menos de 7 átomos de carbono; • Cetonas com menos de 6 átomos de carbono; • Ésteres com menos de 5 átomos de carbono; • Glicerina. Fonte: CHRISPINO & FARIA, p. 92 : 2010 DESCARTE DE RESÍDUOS QUÍMICOS QUADRO 7. Compostos inorgânicos que podem ser descartados na pia. • Cátions: Al3+, Ca2+, Fe2+, Fe3+, Li+, Mg2+, Na+, NH4+ e Sr2+; Compostos Inorgânicos • Ânions: BO33-, B4O72-, Br-, CO32-, Cl-, HSO32-, I-, NO3-, SO42-, SCN-, SO32- e OCN-. Fonte: adaptado CHRISPINO & FARIA, p. 92 : 2010 Com relação ao descarte de resíduos na rede coletora de esgotos: • Concentração máxima permitida: até 0,1 g ou 0,1 mL/ 3 mL de água; • Resíduos de baixa toxicidade; • O descarte não deverá exceder 100 g ou 100 mL/dia/ponto. DESCARTE DE RESÍDUOS QUÍMICOS Como proceder com soluções ácidas ou básicas isentas de metais pesados? • Ajustar o pH para valores entre 6 e 8; • Após ajuste do pH, realizar a diluição e descartar na pia. Fonte: http://www.ccsc.usp.br/residuos/atividades/index.html DESCARTE DE RESÍDUOS QUÍMICOS Como proceder com soluções que contém metais pesados? • Remover os metais pesados da solução, precipitando-os na forma de hidróxidos. • Após remoção dos metais, promover o descarte adequado do precipitado e do líquido residual. Fonte: http://www2.fc.unesp.br/lvq/downloads/cartaz_residuos_unesp.pdf QUADRO 8. Métodos de remoção de metais pesados em líquidos de descarte. Metal Método de Remoção Concentração Final (mg L-1) • Precipitação com S2- em pH na faixa de 6,0 a 7,0 • Coprecipitação com Fe(OH)3 0,05 0,05 • Precipitação com sulfato, SO42- 0,50 • Precipitação na forma de Cd(OH)2 em pH 10,0 0,10 Cobre • Precipitação na forma de Cu(OH)2 0,20 Chumbo • Precipitação na forma de Pb(OH)2 0,50 Mercúrio • Coprecipitação com Fe(OH)3 ou Al(OH)3 0,10 • Precipitação na forma de Ni(OH)2 0,15 Arsênio Bário Cádmio Níquel Fonte: adaptado CHRISPINO & FARIA, p. 95 : 2010 Solução Residual contendo íons Crômio (Cr6+ e Cr3+) Fonte: http://www.ccsc.usp.br/residuos/atividades/index.html ACONDICIONAMENTO SEGURO DE RESÍDUOS QUÍMICOS – Entreposto FCAV/ UNESP Vista lateral do LRQ – USP – São Carlos, junto ao abrigo de resíduos químicos localizado à esquerda Fonte: http://www.ccsc.usp.br/residuos/laboratorio/index.html Vista interna do abrigo de resíduos químicos USP – São Carlos Fonte: http://www.ccsc.usp.br/residuos/laboratorio/abrigo2.html Organização nas prateleiras do abrigo de resíduos químicos da USP – São Carlos Fonte: http://www.ccsc.usp.br/residuos/laboratorio/abrigo3.html Considerações Finais • Em relação ao uso e descarte de produtos químicos é fundamental buscar atingir os 5R: reduzir, reutilizar, recuperar, reaproveitar e reprojetar, isto é: Reduzir a quantidade de produtos químicos utilizados, Reprojetando o desenho experimental, Reutilizando-os após Recuperá-los e Reaproveitá-los. Referências • ALBERGUINI, L. B. A.; SILVA, L. C.; REZENDE, M. O. O. Tratamento de resíduos químicos: guia prático para a solução dos resíduos químicos em instituições de ensino superior. São Carlos:Rima, 2005. • CHRISPINO, A. & FARIA, P.Manual de química experimental. Campinas,SP: Átomo, 2010. • CORRÊA, A. G. & ZUIN, V. G. (organizadoras). fundamentos e aplicações. São Carlos:EdUFSCar, 2012. Química verde: • FONSECA, J. C. L. & MARCHI, M. R. R. Manual para gerenciamento de resíduos perigosos. São Paulo:Cultura Acadêmica, 2009. Disponível em: <http://unesp.br/costsa/mostra_arq_multi.php?arquivo=7948> Referências • JARDIM, W. F. Gerenciamento de resíduos químicos em laboratórios de ensino e pesquisa. Química Nova, v. 21, n. 5, p. 671-673, 1998. • OLIVEIRA, C. M. A. et al. Guia de laboratório para o ensino de química: instalação, montagem e operação. São Paulo:Conselho Regional de Química – IV Região, 2007.
