Perigos de Produtos Químicos em Laboratórios
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Perigos de Produtos Químicos em Laboratórios Para trabalhar com segurança em laboratórios químicos você precisa estar informado sobre as propriedades e os perigos associados à manipulação de produtos químicos. Este documento ajudará você a identificar os perigos e a entender as Folhas de Informação sobre Produtos Químicos (FISPQ, ou MSDS – Material Safety Data Sheets) que podem ser solicitadas para todos os produtos químicos comercializados. A seguir serão descritas medidas de controle apropriadas para minimizar os riscos associados à manipulação de produtos químicos em laboratórios de pesquisa da Universidade. Muitos destes produtos químicos, inclusive, representam perigos múltiplos à saúde, ao ambiente de trabalho e ao meio-ambiente. 2.1 Perigos Físicos Muitos produtos químicos oferecem perigos físicos concretos, podendo agir como inflamáveis, combustíveis, corrosivos, explosivos, pirofóricos (que se inflamam espontaneamente, em contato com o ar), oxidantes, formadores de peróxidos, criogênicos ou reativos em meios aquáticos ou quando em contato com a atmosfera. 2.1.a - Produtos Químicos Inflamáveis ou Combustíveis São aqueles que não evaporam rapidamente nas condições de temperatura e pressão do local onde se encontram, permitindo o acúmulo de vapor suficiente para inflamar na presença de uma fonte de ignição. A menor temperatura na qual o vapor de um líquido pode ser inflamado por uma chama ou por uma faísca é conhecida como ponto de ignição desse produto químico. Substâncias inflamáveis podem ser sólidas, líquidas ou gasosas, mas o tipo mais comum encontrado nos laboratórios é o líquido inflamável ou o vapor produzido por tal líquido. Produtos químicos inflamáveis ou combustíveis podem reagir com oxidantes químicos causando fogo ou explosões (um composto pode queimar com rapidez suficiente para causar uma explosão). Combustíveis geram quantidades de vapor suficientes para ignição à temperaturas de ≥ 38o C. Produtos químicos inflamáveis produzem quantidades de vapor suficientes para ignição em temperaturas abaixo de 38o C (Tabela 1). Tabela 1. Pontos de ignição e de ebulição de diferentes classes de líquidos inflamáveis ou combustíveis: Inflamável I-A I-B o o Combustível I-C II III Ponto de ignição <23 C <23 C 23o C 38o C 60o C Ponto de ebulição <38o C 38o C <38o C <60o C <93o C A Folha de informação sobre produtos químicos (FISPQ) pode incluir informações sobre a temperatura de auto-ignição do produto químico, que corresponde à menor temperatura na qual a energia térmica permite a ignição espontânea de vapores do produto. Quando o vapor inflamável atinge a sua temperatura de auto-ignição, a ignição ocorre mesmo na ausência de faíscas. Quanto mais baixa a temperatura de ignição, maior o potencial de incêndio. Os rótulos de produtos químicos geralmente contêm informações sobre a sua inflamabilidade e o seu ponto de ignição. Solventes com pontos de ignição abaixo da temperatura ambiente podem formar uma nuvem de vapor invisível cuja ignição por uma faísca pode causar um incêndio ou uma explosão. Produtos químicos inflamáveis ou combustíveis também são caracterizados com respeito à sua tendência de explosão. O limite de inflamabilidade inferior (LII) e superior (LIS) correspondem, respectivamente, à menor e maior concentração de vapor da substância que produzirá a explosão, na presença de uma fonte de ignição. Estes limites estabelecem o intervalo de concentrações de vapor de um composto, dentro do qual este queima de forma explosiva. As concentrações críticas de vapor do composto, as quais delimitam a zona de risco de explosão, dependem da temperatura e do oxigênio disponível na atmosfera. Produtos inflamáveis são mais perigosos em temperaturas elevadas devido a velocidades de evaporação mais altas. Os líquidos inflamáveis com pontos de ignição abaixo da temperatura ambiente (cerca de 27o C) são os que apresentam maior risco de incêndio ou explosão em laboratórios. Os pontos de ignição e a classe de inflamabilidade dos líquidos comumente utilizados nos laboratório estão indicados na Tabela 2. Tabela 2. Ponto de ignição (PI) e classe de inflamabilidade de líquidos comumente empregados em laboratórios de pesquisa. Substância PI (oC) Classe Substância PI (oC) Classe Acetaldeído -39 I-A gasolina -46 I-A Acetona -18 I-B Ácido acético glacial 40 II Benzeno -11 I-B hexano -18 I-B Sulfeto de Carbono -29 I-B Metanol 12 I-B Ciclohexano -17 I-B Pentano -40 I-A Ciclohexanol 68 III Éter de petróleo -40 I-A Etanol 13 I-B Monômero de estireno 32 I-C Acetato de etila -4 I-B Tolueno 4 I-B Cloreto de etila -50 I-A Xileno 29 I-C Etil éter -45 I-A O Xileno, com um ponto de ignição de 29o C, ou seja, pouco acima da temperatura ambiente, é freqüentemente usado como um substituto menos tóxico e mais seguro para o benzeno. Deve-se ter em mente que os vapores dos produtos químicos são invisíveis e, portanto, uma trilha de vapor que passe próxima a uma fonte de ignição, pode resultar em um incêndio ou explosão de sérias proporções em um laboratório químico. A ocorrência de incêndios irá depender de três fatores, que devem ocorrer simultaneamente no mesmo local: a existência de uma atmosfera oxidante (ar), a ocorrência de um acúmulo de gás ou vapor inflamável, a disponibilidade de uma fonte de ignição. Assim, o segredo da redução do risco de incêndio consiste no controle de um ou mais dos fatores causadores, na seguinte ordem de prioridade: 1. controle da fonte de ignição, 2. redução da concentração de vapores inflamáveis e 3. redução da disponibilidade de oxigênio, se possível. 2.1.b Oxidantes Um oxidante corresponde a um elemento ou composto que apresenta orbitais atômicos (ou moleculares) não ocupados em níveis de energia potencial menor do que a dos orbitais ocupados por elétrons de maior energia potencial na substância que está sendo oxidada. Os elétrons são transferidos da substância a ser oxidada para a substância oxidante, onde podem ocupar orbitais de nível de energia potencial mais baixa ou podem ser compartilhados em uma ligação entre as duas espécies. Neste caso, a energia potencial é mais baixa do que a dos elétrons antes da interação. A diferença de energia potencial (entre o estado inicial dos produtos de reação e o final) é liberada na forma de energia térmica (calor) ou cinética (expansão do gás em explosões, por exemplo). Se a energia produzida é retida pelo produto da reação, este aumentará a sua temperatura em várias centenas de graus. Por exemplo, a oxidação da gasolina pelo oxigênio produz um aumento da temperatura do ar em contato com a reação de cerca de 2000oC, e o resultante aumento da pressão pode ser utilizado, sob condições controladas, para movimentar cilindros em motores de combustão interna. Se esta expansão térmica ocorrer na atmosfera de forma descontrolada, ocorrerá a formação de uma onda de choque violenta, o que caracteriza a combustão explosiva do combustível, com sérios danos para equipamentos e seres vivos. Simplificando, oxidantes são produtos químicos que reagem com outras substâncias tornando-as deficientes em elétrons e os combustíveis são os produtos químicos que doam os elétrons nas reações de oxidação (isto é, são agentes redutores). A reação pode resultar em incêndio ou explosão dependendo da natureza do combustível. Na maioria dos incêndios comuns o oxidante é o oxigênio. Em laboratórios, porém, ocorre o emprego de muitos outros oxidantes químicos (flúor, cloro, bromato, cloratos, ácido crômico, ácido nítrico, permanganato, ozônio e peróxido de hidrogênio, entre outros). Por exemplo, o contato de sais de clorato com papel ou madeira pode levar à combustão espontânea destes materiais. 2.1.c Produtos Químicos Reativos Compostos reativos são substâncias que se convertem em moléculas mais estáveis após um rearranjo molecular com baixa energia de ativação. Geralmente, esta reação está associada a uma liberação de grandes quantidades de energia. O aumento rápido de temperatura em um ponto de uma superfície, mas não necessariamente em toda ela, ou por ação mecânica (isto é, percussão, fricção ou esmagamento) ou mesmo iluminação, pode gerar energia suficiente para desencadear uma reação. Alguns produtos químicos reativos, chamados auto-reativos, podem sofrer reações sem a participação de outro produto químico. Produtos químicos reativos podem desencadear reações potentes, por vezes espontâneas, que, sob circunstâncias propícias, liberam grandes quantidades de calor, luz, gases ou produtos tóxicos. O manuseio destes reagentes, que incluem explosivos, ácidos sensíveis, oxidantes, redutores sensíveis à água e compostos pirofóricos, requer o conhecimento prévio das reações envolvidas e da energia potencial liberada. 2.1.c.1 Produtos Químicos que reagem com meios aquosos Produtos químicos que reagem com meios aquosos podem ser oxidados, reduzidos ou hidrolizados por moléculas de água. A reação destes produtos com água, vapor de água ou umidade atmosférica, geralmente é violenta e produz calor, hidrogênio (gás inflamável) e/ou outros gases tóxicos. A intensidade da reação depende da velocidade de contato entre o reagente e a solução aquosa. Assim, faz diferença se a substância umedece vagarosamente ou não, se a água é jogada na substância ou se a substância é jogada na água. Normalmente as reações mais violentas ocorrem quando água é espirrada ou derramada sobre o material. Os gases quentes (principalmente hidrogênio) gerados na reação podem incendiar-se ou mesmo explodir. Exemplos de produtos que reagem fortemente com a água incluem-se os metais alcalinos (tais como o lítio, o sódio e o potássio), óxido de cálcio, trióxido de enxofre, tetracloreto de silício, anidridos ácidos e cloretos ácidos. 2.1.c.2 Produtos Químicos Pirofóricos Produtos químicos pirofóricos (boranos, trietilalumínio e fósforo branco ou amarelo) são substâncias que se inflamam em contato com o ar. Muitos pós metálicos são pirofóricos. O grau de reatividade está relacionado com, entre outros fatores, o tamanho da partícula. Deve-se ter em mente que chamas de combustão de hidrogênio ou metanol são invisíveis. 2.1.c.3 Produtos formadores de Peróxido Há muitos compostos que apresentam “peróxido” no nome. Na temperatura e pressão ambientais, alguns destes compostos são bastante reativos e apresentam sérios riscos, enquanto que outros podem ser manuseados com segurança. Em contato com o ar algumas substâncias químicas, como o éter, podem formar peróxidos quando armazenadas por longos períodos de tempo. Peróxidos disponíveis comercialmente são preparados e embalados para garantir a segurança no seu manuseio. Peróxidos, formados de forma involuntária e descontrolada, são os que oferecem os maiores riscos, devido à imprevisibilidade de sua formação, da sua capacidade de causar explosões e outras consequências graves. A formação involuntária de peróxidos ocorre primariamente em líquidos, mas pode também ocorrer em sólidos ou mesmo no interior de cilindros de gases. A ligação entre dois átomos de oxigênio é inerentemente instável. Risco de Explosão de Peróxidos. Todos os peróxidos contêm ligações entre dois átomos de oxigênio. Durante a reação, a ligação química entre os átomos de oxigênio é rompida, podendo ocorrer a formação de oxigênio molecular ou novas ligações químicas mais estáveis com outras moléculas. Neste processo, o excesso molar de átomos de oxigênio da molécula do peróxido é reduzido. As energias de ativação destas reações são bastante reduzidas; reações violentas ou explosões podem ser desencadeadas com facilidade por choque mecânico, aquecimento excessivo ou rápido, ou fricção entre superfícies na remoção da tampa ou tampão de frasco. Formação de Peróxido. A incorporação de um átomo de oxigênio atmosférico na estrutura de uma substância por um processo de auto-oxidação pode ter conseqüências muito diversas, dependendo da estrutura da molécula. Muitas moléculas formadoras de peróxidos podem passar por um processo de rearranjo molecular espontâneo, com a geração de uma forma oxidada da molécula, que não apresentará riscos além da inutilização do composto original. Exemplos de substâncias susceptíveis à formação transiente de peróxidos incluem: benzaldeído e outros aldeídos, aminas, mercaptanas, sulfetos e N-alquil amidas. Outros formadores de peróxidos irão polimerizar lentamente e, eventualmente, transformarse em plásticos sólidos, tais como: estireno, acetato de vinila, e acrilato de etila. O acondicionamento destes produtos químicos em embalagens que contenham ar pode resultar na formação de peróxidos (e polimerização), mesmo sem abertura da embalagem. A formação mais freqüente de peróxidos ocorre em líquidos como álcoois secundários, éteres, compostos com carbonos terciários (como a decalina), compostos alílicos e benzílicos (como em alquenos e alquil benzenos), onde o processo de deterioração na presença de oxigênio atmosférico leva à geração de hidroperóxidos solúveis e ceto-peróxidos. Uma lista de produtos químicos formadores de peróxidos e instruções de armazenamento e manuseio pode ser consultada no capítulo 4. A irradiação solar pode acelerar a formação de peróxidos. 2.1.c.4 Explosivos Sensíveis ao Choque e Fricção Explosivos sensíveis ao choque podem liberar espontaneamente grande quantidade de energia não somente sob condições normais, mas especialmente quando submetidos a mudanças bruscas, a vibrações (como, por exemplo, na queda do vasilhame), durante aquecimento ou quando agitados nas mais diversas formas. Alguns produtos químicos, com o envelhecimento, tornam-se altamente sensíveis ao choque. A formação inadvertida de explosivos sensíveis ao choque, como peróxidos em solventes ou produtos de transformações químicas de outros materiais, é de grande relevância para a segurança de um laboratório. Dos compostos explosívos sensíveis a choques, e formados espontaneamente, os que oferecem os maiores riscos são: carburetos e acetiletos de cobre, ouro e mercúrio; nitretos de enxofre, selênio, telúrio, cobre (Cu3N), prata e ouro “fulminantes”, e mercúrio (base de Millon, HgN-Hg-OH); azida de hidrogênio, amônia, metais alcalinos terrosos, cobre, prata, mercúrio, tálio e chumbo; fulminatos (:C=N-O) de hidrogênio, amônia, metais (em geral), sais de nitrato metálico, especialmente prata, mercúrio, tálio e chumbo. óxido mercúrico, cianeto mercúrico, cianeto de prata e os seguintes compostos sensíveis à luz: cianeto de mercúrio (II), cianamida de prata (Ag2N=C=N) e cianamida de mercúrio (I). oxalato e tartrato de prata e mercúrio ácido hipofosforoso (fosfinato, H2P(O)O-) em conjunto com alumínio ou magnésio (o aquecimento da solução libera fosfina inflamável), fosfinato de potássio, KHP(O)OK (inflama no ar se estiver úmido) e os sais de compostos (sensíveis ao choque e à temperatura): cobre (II), prata, ferro (III), manganês (II) ou chumbo (II). sais redox como nitrato básico de estanho [(Sn3(OH)4(NO3)2], perclorato ferroso, guanidina, hidrazína, e sais de hidroxil amina com: nitratos, percloratos ou cromatos. sais de amônia com nitrito, clorato, bromato ou permanganato. sais metálicos de ácido pícrico, dinitrofenol, dinitroresorcinol e nitrometano. sais de clorito (ClO2): de lítio (calor), níquel (calor/choque), cobre (choque), sódio (calor/choque), chumbo (calor), prata (calor/choque), bário (calor), tálio (choque), mercúrio (muito instável). Esta lista não é conclusiva. Se você está em dúvida sobre a reatividade ou potencial explosivo de uma substância ou reação química, consulte uma referência especializada. É importante distinguir entre compostos sensíveis ao choque e sensíveis à fricção. Ácidos pícricos e peróxidos de éter não são especialmente sensíveis ao choque, entretanto, a abertura de uma tampa fortemente rosqueada de um frasco com estes compostos pode produzir fricção suficiente para provocar uma explosão. Ácido pícrico, em contato com chão de concreto, formará picrato de cálcio, uma substância facilmente detonável por compressão causada, por exemplo, por uma pessoa que se desloque sobre o piso. Componentes sensíveis ao choque, que podem ser encontrados em laboratórios, são: percloratos em fluxos laminares e azidas em redes de drenagem. Sais metálicos de nitrato, os óxidos, os quais são insolúveis em água, se misturados e aquecidos com ácido nítrico e etanol podem oxidar o etanol, com a formação de acetaldeído e ácido acético. Na seqüência, estes compostos poderão ser nitrificados, decarboxilados e deshidratados, formando ácido fulmínico H-C=N-O, que dará origem aos sais de fulminato. 2.1.d Cilindros de Gás Comprimido Cilindros manuseados de forma incorreta podem ser letais em laboratórios. Um cilindro contém gás a uma pressão máxima de 150 atmosferas. Se todo o gás for liberado de um cilindro de 50 kg, através de uma abertura de 2cm de diâmetro, o cilindro poderá ser acelerado a uma velocidade de 120 km/h. Uma válvula danificada pode, portanto, transformar um cilindro em um míssil. Alguns gases armazenados em cilindros como, por exemplo, o acetileno, o sulfeto de hidrogênio ou o propano são tóxicos. Um vazamento de um cilindro no laboratório pode, portanto, ser potencialmente perigoso, e, no caso do cilindro conter gás inflamável, pode causar uma grande explosão. No caso de incêndio, o aquecimento do gás no interior do cilindro aumenta a pressão interna o que também pode desencadear uma explosão. 2.1.e Líquidos Criogênicos Um líquido criogênico é um líquido que, a pressão atmosférica, apresenta ponto de ebulição menor ou igual a –90o C. Líquidos criogênicos são perigosos devido às suas características físicas e químicas associadas a temperaturas baixíssimas. Um gás liquefeito é muito concentrado e pode evaporar rapidamente. A evaporação de nitrogênio líquido, por exemplo, aumenta o seu volume em 700 vezes. 19 litros de nitrogênio líquido são suficientes para deslocar metade do ar de uma sala com 3x3m, reduzindo a quantidade de oxigênio disponível a 10%, o que corresponde ao teor de oxigênio no ar no topo do Himalaia. Líquidos criogênicos podem causar incêndios (oxigênio líquido) ou explosões, fragilizar a estrutura de materiais, asfixia e destruição de tecido. Cada componente de uma mistura liquefeita de gases (como, por exemplo, ar sintético) evapora a uma taxa diferente, o que pode causar a formação de atmosferas explosivas transientes, mesmo que a atmosfera que resulta da evaporação total do gás liquefeito não seja explosiva. Uma gota de um líquido criogênico (por exemplo, nitrogênio líquido) derramado sobre uma pessoa, pode causar lesões quase que imediatamente após o contato com a pele, sendo que as lesões serão mais graves se o líquido atravessar a roupa do que se estiver em contato direto com a pele, pois o tecido da roupa pode reter uma quantidade maior de líquido em contato com a pele. Vazamentos de cilindros de gases podem aumentar rapidamente a pressão no interior de recintos fechados. Cilindros deveriam ser instalados, portanto, somente em ambientes com uma ventilação adequada. Nitrogênio líquido e outros gases liquefeitos podem deslocar o ar respirável e, portanto, devem ser usados apenas em áreas bem ventiladas. 2.2 Produtos Químicos Perigosos para a Saúde Além de constituírem perigos físicos, muitos produtos químicos apresentam também propriedades tóxicas ou outros riscos à saúde. Um produto químico é considerado perigoso para a saúde quando pelo menos um estudo mostrou evidências estatisticamente significantes sobre os efeitos deletérios (agudos ou crônicos) às pessoas expostas. Produtos químicos podem afetar a saúde de muitas maneiras distintas: alérgenos e sensibilizadores, irritantes, corrosivos, asfixiantes, anestésicos, agentes hepatotóxicos, agentes nefrotóxicos, agentes que agem sobre o sistema hematopoiético, indutores de fibrose, carcinógenos, mutagênicos ou teratogênicos, etc. Leia e entenda as informações contidas nas Folhas de Informação sobre Produtos Químicos (FISPQ) dos produtos químicos que você manipula no laboratório. Existe uma falta de dados sobre a toxicidade química de muitas substâncias utilizadas ou produzidas em laboratórios. Manipule todos os produtos químicos em laboratórios com muito cuidado. Folhas de Informação sobre Produtos Químicos (FISPQ) são uma ótima fonte de informação sobre os perigos físicos e para a saúde. Antes de trabalhar com um produto químico você precisa responder muitas questões. O produto é tóxico? Qual é o nível da toxicidade? Você está exposto ao produto? Qual é a principal via de exposição ao produto? Esta exposição representa um risco à saúde? Que tipo de risco? Procure se informar de forma abrangente sobre os perigos físicos e os riscos de saúde associados aos trabalhos com os produtos químicos que você manuseia no laboratório. Consulte as FISPQ e verifique as características dos produtos químicos que você planeja usar. Este documento o ajudará a fazer as perguntas certas e ajudará a entender alguns dos jargões de toxicologia. Com esta informação e as instruções presentes no documento sobre Procedimentos para Manuseio Seguro de Produtos Químicos, você poderá então tomar as medidas adequadas para reduzir sua exposição aos produtos químicos que representem risco à sua saúde. Você pode encontrar dificuldade na localização de informações sobre os perigos à saúde dos produtos químicos que usa. Isto significa que existem milhões de substâncias químicas cuja toxicidade não foi ainda estudada. Além disso, a maioria dos testes tem sido feita para toxicidade aguda e grande parte das informações foi obtida em estudos com animais. Diferentes espécies reagem de forma distinta e freqüentemente imprevisível a um mesmo produto químico. Algumas informações obtidas em experimentos com animais não são diretamente aplicáveis a seres humanos. Portanto, há muito que aprender sobre a toxicidade de produtos químicos. De qualquer forma, as FISPQ (consulte seção específica do site da Comissão de Resíduos Químicos) contém informações adequadas sobre a segurança da maioria dos produtos químicos comercializados. Algumas vezes em laboratórios de pesquisa, freqüentemente são encontrados produtos químicos mais exóticos, raros, ou recentemente sintetizados, para os quais ainda não existem dados de toxicidade. Isto enfatiza a importância em manusear todos os produtos químicos de laboratório com o maior cuidado, minimizando, sempre que possível, a sua exposição pelo uso de capela e equipamento pessoal de proteção (luvas, máscaras, aventais de laboratório) e seguindo sempre à risca os procedimentos de segurança adotados no seu laboratório. 2.2.a Alérgenos e Sensibilizadores Uma alergia química é uma reação do sistema imunológico a um determinado produto químico. Produtos alergênicos ou sensibilizadores incluem uma ampla variedade de substâncias que podem produzir hipersensibilidade da pele e pulmões. Exemplos comuns incluem níquel, cromatos, formaldeído, isocianatos e certos fenóis. Se a pessoa for sensibilizada a um certo produto químico, exposições repetidas ao mesmo composto sensibilizante ou alergênico, mesmo ocorrendo em quantidades mínimas, podem resultar em reações alérgicas com risco de vida. Um sensibilizador é um produto que, após repetidas exposições, causa alergia em grande parte da população. A reação pode ser tão amena quanto uma dermatite de contato (vermelhidão de pele) ou, em casos sérios, choque anafilático seguido de óbito. Reações alérgicas podem ser retardadas, com os sintomas aparecendo horas ou até dias após o contato. Estas reações tardias geralmente ocorrem na pele e se manifestam como vermelhidão, inchaços e coceiras. A alergia química tardia pode ocorrer mesmo após algum tempo da remoção do produto. Exemplos de alérgenos e sensibilizadores incluem: epóxidos, compostos à base de níquel, alguns óleos vegetais, tolueno diisocianato, hidrocarbonetos clorados, compostos de cromo, formaldeído, aminas. 2.2.b Anestésicos Primários Anestésicos primários têm um efeito depressivo sobre o sistema nervoso central, particularmente no encéfalo. Exemplos incluem: dietil éter, álcoois e hidrocarbonetos halogenados (clorofórmio, tricloroetileno, tetracloreto de carbono). 2.2.c Asfixiantes Asfixiantes são substâncias que interferem com o transporte de oxigênio tanto nos pulmões quanto nas células vermelhas do sangue, reduzindo a quantidade de oxigênio em tecidos e órgãos. O cérebro é o órgão mais suscetível à carência de oxigênio, portanto, a exposição a asfixiantes pode ser letal. Asfixiantes simples são gases inertes que diluem o oxigênio no ar: nitrogênio, dióxido de carbono, hélio, óxido nitroso, e argônio. Sob certas condições, substâncias quimicamente inertes e benignas podem tornar-se perigosas. Asfixiantes químicos ligam-se à hemoglobina (monóxido de carbono, cianeto de hidrogênio, etc) e reduzem a capacidade de absorção de oxigênio nos glóbulos vermelhos. Estes asfixiantes químicos são ativos mesmo a baixas concentrações (poucos ppm) no ar. 2.2.d Agentes Tóxicos às células sanguíneas Alguns agentes tóxicos agem no sangue ou sistema hematopoético. As células sanguíneas ou a medula óssea podem ser diretamente afetadas. Exemplos incluem: nitritos, benzeno, toluidina, anilina, nitrobenzeno. 2.2.e. Carcinógenos Carcinógenos são substâncias que podem iniciar ou acelerar o desenvolvimento de câncer, proliferação de células neoplásicas malignas ou potencialmente malignas. Sabe-se que alguns compostos químicos interagem direta ou indiretamente com o DNA causando alterações permanentes. Carcinógenos são substâncias tóxicas crônicas, pois os efeitos se manifestam geralmente após longos tempos de exposição, ou exposição repetida, podendo não ser evidentes por muitos anos após o término da exposição. O Apêndice D do manual de gerenciamento de resíduos químicos da Universidade de Wisconsin-Madison (http://www.fpm.wisc.edu/chemsafety/Guide/toc.htm) contém uma lista com produtos químicos que são considerados carcinogênicos. 2.2.f Produtos corrosivos Produtos corrosivos são produtos químicos que, por ação química no sítio de contato, podem causar destruição visível ou alterações irreversíveis em tecidos vivos. Corrosivos podem também reagir com metais (oxidação) causando deterioração da superfície metálica. Ácidos e bases são corrosivos. Soluções aquosas de ácidos com pH menor que 2 ou maior que 12 são especialmente perigosas e requerem precauções especiais. Produtos corrosivos podem atacar vidros e cerâmicas, corroer tampos e roscas de frascos, permitindo o acesso irrestrito do ar. Plásticos e borrachas podem tornar-se quebradiços; tecidos podem absorver o composto corrosivo e atacar a pele. Exemplos de produtos corrosivos comuns em laboratórios: ácido sulfúrico, hidróxido de potássio, ácido crômico e hidróxido de sódio. 2.2.g Agentes tóxicos ao ambiente Alguns produtos químicos são ou podem ser tóxicos ao ecossistema, sem, no entanto, representarem risco aos seres humanos. Outros fatores que contribuem para a toxicidade ambiental são a persistência (resistência à degradação) e o acúmulo do produto químico na cadeia trófica. O grau de toxicidade para várias toxinas ambientais conhecidas é controvertido. DDT e bifenilas policloradas (PCBs) são exemplos de produtos químicos que comprovadamente interferem na reprodução de certos animais, mas cuja periculosidade para seres humanos é, aparentemente, relativamente reduzida. Apesar dos efeitos diferenciais sobre espécies animais e plantas, é imprescindível que o descarte final de resíduos tóxicos ou de produtos não utilizados seja feito de maneira a minimizar os efeitos destes compostos no meio-ambiente. 2.2.h Agentes Hepatotóxicos Agentes hepatotóxicos são aqueles que causam danos ao fígado. Exemplos incluem: tetracloreto de carbono, nitrosaminas e tetracloroetileno. 2.2.i Agentes causadores de irritação Irritantes são materiais que causam inflamação nas membranas mucosas. Para causar inflamação são necessárias concentrações de agentes muito abaixo daquelas necessárias para causar corrosão. Exposições longas a esses agentes podem causar aumento da secreção de muco e bronquite crônica. Exemplos incluem: amônia, vapores de ácido clorídrico, halogênios (F2, Cl2, I2), fosgênio, dióxido de nitrogênio, tricloreto de arsênico, ácido fluorídrico, ozônio, sulfato de dietila/dimetila, cloretos de fósforo, pós e névoas alcalinas (hidróxidos, carbonatos, etc). Produtos irritantes podem também causar alteração na mecânica respiratória e função pulmonar (asma químico). Exemplos incluem: dióxido de enxofre, ácido sulfúrico, ácido acético, acroleina, iodo, formaldeído e ácido fórmico. 2.2.j Agentes Tóxicos aos Pulmões Alguns agentes causam danos ao tecido pulmonar, mas não pela irritação imediata. Sílica cristalina ou outros tipos de pós (de carvão, de algodão, de madeira, e de talco) podem causar fibrose e doenças pulmonares degenerativas. 2.2.k Agentes Nefrotóxicos Agentes nefrotóxicos são aqueles que agem sobre os rins e como exemplos incluem-se os hidrocarbonetos halogenados e compostos de urânio. 2.2.l Agentes Neurotóxicos Agentes neurotóxicos podem danificar o sistema nervoso central e periférico. O sistema nervoso é especialmente sensível aos compostos organometálicos e certos compostos à base de enxofre. O dano produzido pode ser permanente ou reversível. Em muitas circunstâncias, a detecção de efeitos neurotóxicos depende de exames especiais, mas em alguns casos, os efeitos podem ser inferidos por alterações de comportamento, tais como fala balbuciante ou andar cambaleante. Muitos agentes neurotóxicos, cujos efeitos não aparecem de imediato, podem ser substâncias cronicamente tóxicas. Exemplos de agentes neurotóxicos incluem: trialquil estanho e derivados, metil mercúrio, tetraetil chumbo, dissulfeto de carbono, tálio, manganês e inseticidas organofosforados. Análise de Risco Pessoal Uma análise de risco pessoal (veja anexo 2-1) pode ajudar você a aprimorar a sua compreensão sobre o seu risco de exposição a produtos químicos no laboratório em que atua. Primeiro, consulte as Folhas de Informação sobre Produtos Químicos (FISPQ) para cada um dos produtos que você usa, avaliando as conseqüências de um acidente ou da exposição indevida ao composto químico. Os produtos químicos que você usa são carcinogênicos ou corrosivos? Segundo, considere a probabilidade de um acidente ou exposição. Esta irá depender da qualidade dos agentes químicos usados, da maneira como são manuseados e das propriedades que apresentam. Você armazena solventes inflamáveis em recipientes com grandes volumes? Qual é o ponto de ignição deste produto? Os produtos voláteis e compostos tóxicos são manuseados na capela? Qual a quantidade utilizada? Qual é o grau de toxicidade desses produtos? O terceiro indicador de risco é o histórico de acidentes com o composto específico. Pergunte aos pesquisadores, técnicos ou alunos que já utilizaram o produto, sobre acidentes e incidentes que, porventura, já tenham ocorrido anteriormente. Esta análise não lhe permitirá classificar precisamente o risco do seu produto em uma escala definida, mas ajudará você a avaliar os riscos relativos do produto que você usa. E o mais importante, você saberá quais produtos químicos necessitam de cuidados especiais no seu manuseio. 2.3 Perigos à Reprodução Alguns produtos químicos podem causar danos nas funções reprodutivas tanto em homens como em mulheres, incluindo infertilidade, impotência, irregularidade do ciclo menstrual, aborto espontâneo, e danos à prole. Nos homens, agentes tóxicos que agem na reprodução, como dibromoetileno e o dibromocloropropano podem causar esterilidade. Considera-se um agente tóxico à reprodução substâncias que causam danos cromossômicos (substâncias mutagênicas) e/ou teratogênicos (má formação) em fetos. 2.3.a Teratógenos Quando uma mulher grávida é exposta a produtos químicos, o feto também é geralmente exposto, já que a placenta é uma barreira ineficaz para produtos químicos que circulam no sangue. Produtos químicos teratogênicos são aqueles cuja exposição da mãe, durante a gravidez, causa morte ou má formação do feto. Agentes teratogênicos são agentes que interferem com o desenvolvimento embrionário e fetal normal, sem causar danos aparentes à mãe. Por não causarem alterações genéticas, os efeitos não são hereditários. Agentes Embriotóxicos são substâncias que agem durante a gravidez causando efeitos adversos no feto. Estes efeitos incluem morte do ovo fertilizado, do embrião, ou do feto, má formação, retardamento do crescimento e déficit funcional pós-natal. Exemplos de agentes embriotóxicos incluem organomercuriais, compostos de chumbo, e formamida. 2.3.b Agentes Mutagênicos Um agente mutagênico afeta o material genético das células a ele expostas. O efeito é hereditário e, se ocorrer em gônadas ou órgãos reprodutores, pode ser integrado ao conjunto de genes transmitido para futuras gerações. Brometo de etídio é um mutagênico encontrado com freqüência em laboratórios biomédicos. 2.3.c Perigos à Reprodução Humana Não existe uma lista completa de todos os agentes tóxicos ao sistema reprodutivo humano, mas, sabidamente, 4 deles são reconhecidos ter um efeito intenso: chumbo, radiação ionizante, dibromocloropropano (DBCP) e óxido de etileno. O Apêndice D do manual de gerenciamento de resíduos químicos da Universidade de Wisconsin-Madison (http://www.fpm.wisc.edu/chemsafety/Guide/toc.htm) contém uma lista com algumas substâncias consideradas tóxicas à reprodução. Como notado anteriormente, faltam dados toxicológicos para um grande número de produtos químicos. Isto é verdadeiro especialmente com relação aos que interferem na reprodução humana. Os possíveis efeitos tóxicos da maioria dos produtos químicos comercializados ainda não foram avaliados quanto à influência sobre a reprodução, e muitas das informações foram obtidas a partir de estudos em animais. A transferência destas informações para seres humanos é dificultada pelas próprias diferenças interespécie que os produtos químicos apresentam. É importante ressaltar ainda que a susceptibilidade de diferentes indivíduos a um mesmo produto químico é extremamente variável. Estes fatos reforçam a necessidade constante do manuseio consciente, disciplinado e seguro de produtos químicos nos laboratórios de pesquisa. 2.4. Fontes de Informações sobre Segurança de Produtos Químicos Trabalhar com segurança é uma responsabilidade fundamental de cada indivíduo que manuseia produtos químicos. O indivíduo que vai trabalhar com determinado produto químico, deve, inicialmente, fazer uma avaliação sobre os perigos e riscos da utilização do mesmo. Conforme adquirir mais experiência estas avaliações tornar-se-ão rotineiras, particularmente se o indivíduo desenvolver procedimentos similares com compostos semelhantes. O esforço empregado na avaliação inicial da periculosidade de um produto químico pode parecer grande, mas existem muitos recursos disponíveis que podem facilitar esta tarefa. 2.4.a Plano de Higiene Química (PHQ) Todo o laboratório que utiliza produtos químicos perigosos deve possuir um Plano de Higiene Química (PHQ). O PHQ inclui relação de material para proteger as pessoas do laboratório dos perigos associados aos produtos químicos. Todos os indivíduos que trabalham em laboratórios devem estar familiarizados com o PHQ do laboratório. O Apêndice C do manual de gerenciamento de resíduos químicos da Universidade de Wisconsin-Madison (http://www.fpm.wisc.edu/chemsafety/Guide/toc.htm) fornece um modelo de formulário para implementar um PHQ. Freqüentemente o PHQ fornece apenas informações sobre procedimentos gerais de manipulação de substâncias utilizadas em laboratórios químicos. Nestas circunstâncias, outras referências são necessárias para melhorar a avaliação do potencial de perigo. 2.4.b Folhas de Informação sobre Produtos Químicos (FISPQ) As leis federais americanas exigem que produtores e comerciantes de produtos químicos forneçam aos usuários e clientes as Folhas de Informação sobre Produtos Químicos (FISPQ), em inglês, MSDS (Material Safety Data Sheets). Nestas folhas estão registradas todas as informações necessárias para proteger os usuários de algum perigo associado ao produto. Todos os laboratórios são requisitados por lei a ter FISPQ para todos os produtos químicos utilizados no recinto e disponibilizá-los prontamente aos usuários. Um FISPQ fornece uma variedade de informações de importância fundamental sobre o produto químico, com o objetivo de permitir ao usuário uma rápida tomada de decisão no caso de vir a deparar-se com potenciais perigos associados ao produto químico em questão. A avaliação do risco começa quando os indivíduos que trabalham no laboratório examinam os seus planos de experimentos com a intenção de identificar os produtos com propriedades toxicológicas, com os quais ainda não estão familiarizados. A interpretação da informação contida nas FISPQs é facilitada pela padronização destes documentos, que seguem basicamente dois tipos de formatos. O formato OSHA 174 possui 7 seções principais enquanto que a norma ANSI estipula um FISPQ com 16 seções, como pode ser verificado na Tabela 3, a seguir. Tabela 3 - Os dois padrões de FISPQ utilizados pela indústria de produtos químicos: Formato OSHA 174 Identidade Química Formato ANSI Seção I. - Nome do fabricante e contato 1.Identidade da substância e informações para contato com o fabricante S.II. - Ingredientes perigosos/ informação sobre identidade 2.Composição química e dados dos componentes S.III. - Características Físicas e Químicas 3.Identificação dos Perigos S.IV. - Dados de Perigo de Incêndio ou Explosão 4. Medidas de primeiros socorros S.V. - Dados de reatividade 6. Medidas para controle de liberação acidental do composto S.VI. - Dados de perigo a saúde 5. Medidas de controle de incêndio S.VII.- Precauções para manejo e uso seguros 7. Manejo e estocagem S.VIII. - Medidas de controle 9. Propriedades químicas e físicas 8. Controle de exposição e proteção pessoal 10. Estabilidade e reatividade 11. Informações toxicológicas 12. Informações ecológicas 13. Instruções de descarte 14. Informação de transporte 15. Regulamentos 16. Outras informações A informação básica encontrada nos dois formatos de FISPQ inclui: Nome dos Fornecedores (com endereço e telefone) e data na qual o documento foi elaborado ou revisado. Levando em conta que os dados sobre toxicidade e limites de exposição podem ser atualizados pelos órgãos governamentais competentes, o FISPQ deve ser atualizado periodicamente. O telefone permite contactar o fornecedor em caso de necessidade de informações adicionais sobre perigos ou procedimentos de emergência. Nome do Produto Químico – a identidade da substância como aparece no rótulo. No caso de misturas de compostos químicos, deve incluir a identificação da maioria, mas não necessariamente de todos, os ingredientes. Sinônimos comuns são freqüentemente listados. Propriedades Químicas e Físicas – ponto de ebulição, peso molecular, pressão de vapor, densidade, peso específico, ponto de fusão, taxa de evaporação, solubilidade na água, aparência física e odor. Perigos Físicos – Informações sobre inflamabilidade, reatividade e risco de explosão. Informações sobre inflamabilidade podem incluir ponto de ignição (inclusive informações sobre o método utilizado para determinar este parâmetro importante), limites de inflamabilidade do produto, meios de combate a incêndio, procedimentos especiais de combate a incêndio, perigos de incêndio e explosão não usuais. Informações sobre reatividade incluem estabilidade, condições a serem evitadas, incompatibilidades (que tipos de materiais não devem ser colocados em contato com o composto), produtos perigosos de decomposição, polimerizações perigosas (e condições a evitar). Dados Toxicológicos – Os limites de exposição indicados são os valores estipulados pela OSHA e pela American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). Enumera os compostos perigosos pela identidade química e outros nomes comuns. Incluem Limite de Exposição Permissível da OSHA (Permissible Exposure Limits), Valores Limites da ACGIH (Threshold Limit Value, TLV) e outros limites de exposição recomendados. Pode incluir informações sobre o percentual de componentes perigosos no produto. Perigos à Saúde – Perigos agudos à saúde (imediatos) e crônicos (associados à exposição prolongada), vias de exposição (inalação, pele, ingestão), carcinogenicidade (NTP, monografias IARC, regulado pela OSHA), sinais e sintomas de exposição, condições médicas geralmente agravadas pela exposição e procedimento de primeiros socorros. Procedimentos de manuseio e armazenamento — Instruções sobre o manuseio e armazenamento e enumeração de medidas de controle adequadas, que incluem necessidade de proteção respiratória, de ventilação (local, exaustão mecânica especial ou outra), uso de luvas protetoras, proteção ocular, outras vestimentas protetoras ou equipamentos de proteção, práticas higiênicas e de trabalho, tratamento de primeiros socorros, medidas a serem tomadas se o material for liberado acidentalmente ou em caso de vazamento, e instruções sobre o correto destino dos resíduos. A documentação das FISPQ é formulada considerando os usos mais amplos possíveis de um material. Nem todos os procedimentos recomendados, portanto, são aplicáveis às condições específicas de um laboratório de pesquisa. 2.4.c Rotulação Leis Federais americanas estipulam que os rótulos afixados nas embalagens contenham informações resumidas sobre os principais perigos associados ao composto, formuladas em linguagem não-técnica. Os rótulos não são uma fonte completa de informações, eles devem servir como um lembrete sobre os principais perigos da substância. Um rótulo freqüentemente utilizado em recipientes e em portas de laboratórios é o diamante do perigo da National Fire Protection Association com informações sobre perigo para saúde, inflamabilidade e grau de instabilidade. O diamante tem 4 seções. Números nas 3 seções coloridas vão de 0 (perigo pouco severo) a 4 (muito severo). A quarta seção (branca) é usada apenas para denotar medidas especiais de combate a incêndios ou outros perigos. As definições exatas desta classificação podem ser obtidas no fim desta seção no Anexo 2-2. 0 1 2 3 4 Riscos à Saúde não oferece risco algum risco perigoso muito perigoso letal 0 1 2 3 4 Inflamabilidade não queima acima de 93ºC entre 38ºC e 93ºF entre 23ºC e 38ºC abaixo de 23ºC 1 Inflamabilidade 3 Saúde 2 Reatividade 4 Específico Ox Acid Alk Cor W Riscos Específicos oxidante ácido alcalino (base) corrosivo não misturar com água 0 1 2 3 4 Reatividade estável instável se aquecido reação química violenta pode explodir com choque mecânico ou calor pode explodir Figura 1: Sistema de rotulação de perigos químicos (diamante do perigo). 2.5. Toxicologia de Compostos Químicos utilizados em laboratórios Os produtos químicos usados em laboratórios possuem um espectro amplo de propriedades físicas, químicas e toxicológicas e causam efeitos fisiológicos variados. A quantificação dos riscos associados ao manejo de produtos químicos em laboratórios é dificultada pelo fato de a toxicidade de um produto no ambiente de trabalho estar condicionada pela combinação do período de exposição ao produto e de sua toxicidade aguda e/ou crônica. Fatores que devem ser analisados para determinar os índices de exposição incluem a dose, duração e freqüência da exposição e via de exposição. Exposição a altas doses de produtos químicos com pequena toxicidade normalmente apresenta risco reduzido. Entretanto, baixas quantidades de produtos químicos com alta toxicidade ou poder de corrosão podem causar sérios danos à saúde de pesquisadores. A duração e a freqüência de exposição são também fatores que devem ser considerados na análise dos efeitos prejudiciais de um produto químico. Em algumas circunstâncias, uma única exposição a um produto químico pode resultar em envenenamento. Para muitos compostos, exposições repetidas são necessárias para produzir efeitos tóxicos. A rota de exposição (através da pele, dos olhos, do trato gastrointestinal ou do trato respiratório) é crucial para a avaliação do risco. Para alguns produtos químicos, o efeito em um único órgão-alvo pode causar a exclusão do uso deste produto. Combinações de substâncias podem resultar em efeitos tóxicos que são significantemente maiores que os efeitos tóxicos de cada substância separadamente. Por esta razão, é prudente assumir que o produto de uma reação química pode ser mais tóxico que o mais tóxico dos ingredientes. Assim, enquanto seções anteriores descrevem as várias propriedades químicas, físicas e toxicológicas de um produto químico, esta seção explica rotas de exposição, sítios de ação e toxicidade aguda e crônica. Estes conceitos são importantes para entender a informação de toxicidade publicada em documentos de segurança (FISPQ, rótulos, etc) e para a avaliação do risco real de exposição química no laboratório. Exemplos dos efeitos de misturas de produtos químicos sobre a toxicidade da mistura: - Efeitos aditivos: a toxicidade da mistura é igual à soma da toxicidade dos ingredientes; - Efeitos antagonísticos: a toxicidade da mistura é menor do que a soma da toxicidade dos ingredientes; - Efeitos independentes: as toxicidades dos compostos da mistura são independentes entre si; - Efeito potencializador: um produto químico com toxicidade reduzida causa um aumento da toxicidade de outro produto químico; - Efeito sinergístico: a toxicidade da mistura é maior do que a soma de toxicidades de seus constituintes. 2.5.1 Rotas de Exposição Química A mera presença ou uso de produtos químicos perigosos no laboratório não é suficiente para pôr em risco a sua saúde; o risco envolve exposição ao produto. Isto é, o produto químico deve entrar em contato ou penetrar no corpo para atingir o local onde o produto químico exerce seus efeitos. As vias que um produto químico usa para entrar no corpo são chamadas rotas de entrada. A inalação, absorção pela pele e ingestão são rotas de entrada para produtos químicos tóxicos no organismo. Um produto químico pode ser severamente tóxico na inalação, mas apenas moderadamente tóxico se absorvido por outras vias de entrada. Portanto, é de extrema importância conhecer a toxicidade de um produto químico por cada rota de entrada. Na FISPQ, a toxicidade por rota de entrada é indicada pelas abreviações das rotas de administração nos estudos toxicológicos: SKN aplicado na pele, para testar irritação ou toxicidade sistêmica através da absorção dérmica. ORL rota oral, administração intragástrica ou misturada com alimento ou água. IPR administração pela cavidade peritoneal SCU administração subcutânea do produto químico IVN administração intravenosa do produto químico IHL administração do produto químico através da inalação. Por várias razões, inalação (via pulmonar) é geralmente a rota mais crítica de exposição. A área de superfície que reveste o interior dos pulmões de uma pessoa adulta é do tamanho de uma quadra de tênis. O pulmão transfere os produtos químicos diretamente para a corrente sangüínea e respiramos grande quantidade de ar. 2.5.b Locais de Ação Os efeitos dos produtos químicos no corpo são classificados de acordo com seus locais de ação. Para um produto químico expressar suas características tóxicas, deve entrar em contato com o órgão alvo. Se o efeito é produzido diretamente no ponto da superfície de contato, sem que haja inicialmente a chegada ao sistema circulatório, as lesões produzidas são consideradas de efeito local. Áreas comumente danificadas pelos efeitos locais incluem os olhos, pele, pulmão e a superfície do trato intestinal. Se os efeitos são produzidos nestes tecidos como conseqüência de absorção e disseminação através do sistema circulatório, ou produzidos em tecidos ou órgãos distantes dos locais do contato original, as lesões são consideradas como efeitos sistêmicos. Produtos químicos podem, claro, produzir os dois efeitos. 2.5.c Toxicidade Aguda Todos os produtos químicos são tóxicos, sob algumas condições de exposição. Portanto, é necessário definir estas condições, bem como a quantidade envolvida na exposição, para comparar as características de toxicidade dos produtos químicos. Toxicidade Aguda é a capacidade de um produto causar um efeito prejudicial após uma única exposição (por qualquer que seja a rota), em um período de tempo curto (p. exemplo, menos de 1 dia). A toxicidade aguda é quantificada primariamente através de dados de letalidade, como, por exemplo, os níveis de exposição (LC50) ou a dose (LD50) necessária para matar 50% de uma população específica de animais, sob condições controladas de experimentação e de forma dependente da dose (relação dose/mortalidade). As seguintes abreviações são empregadas em documentos de FISPQ para indicar o grau de toxicidade aguda de um composto: LDLO A mais baixa dose do material introduzido por qualquer rota, exceto inalação, por qualquer período de tempo e em uma ou mais porções individuais com registro de óbito em humanos ou animais. LCLO A mais baixa concentração de um material no ar, que tenha causado a morte em humanos ou animais. LD50 Dose letal para 50 % de uma população (de animais em laboratório). Quantidade de substância, em mg/kg do peso corporal (dose), que mata metade dos animais nos quais foi administrado o produto. Amplamente usado como índice de toxicidade. Quanto menor o valor de LD50, tanto maior a toxicidade da substância. LC50 Concentração letal para 50% de uma população (de animais no laboratório). É a concentração de produto no ar, que matará metade da população de organismos em estudo. Usado como índice de toxicidade. Quanto mais baixa LC50, mais tóxica a substância. Os toxicólogos desenvolveram classificações de materiais com base na sua toxicidade letal aguda. Um exemplo de tal classificação é dado na Tabela 4, a seguir. Tabela 4. Classes de Toxicidade Aguda Classe de Toxicidade Dose (massa de produto por kg de peso corpóreo) Dose Letal Oral Provável Exemplos LD50 (em ratos, via oral) (para uma pessoa adulta de 70kg) Praticamente não >15 g/kg tóxico Mais que 4 xícaras sucrose de chá 29,7 g/kg Levemente tóxico 5 a 15 g/kg De 2 a 4 xícaras etanol 14 g/kg Moderadamente tóxico 0,5 a 5 g/kg Entre 6 colheres de chá e 2 xícaras Cloreto de sódio 3 g/kg Muito tóxico 50-500 mg/kg 1 a 2 colheres de chá cafeína 192 mg/kg Extremamente tóxico 5-50 mg/kg Entre 7 gotas e uma Cianeto de colher de chá Sódio 6,4 mg/kg supertóxico < 5 mg/kg Menos que 7 gotas 2,5 mg/kg Estricnina Além dos critérios indicados na tabela acima, se algum dos três critérios abaixo se aplicar para um produto químico em particular, então este deve ser considerado extremamente tóxico: dose letal média (LD50) de 50 mg ou menos por kilograma de peso corpóreo, quando administrado oralmente em ratos. dose letal média (LD50) de 200 mg ou menos por kilograma de peso corpóreo, quando administrado diretamente na pele de coelhos por contato contínuo de 24 horas (ou menos, se a morte ocorrer em menos de 24 horas). concentração letal mediana (LC50) em ar de 200 ppm (ou menos) por volume de gás ou vapor, ou 2 mg ou menos por litro de névoa, fumaça ou poeira, quando administrado por inalação contínua durante 1 hora (ou menos se a morte ocorrer em menos de 1 hora) em ratos. Se algum dos seguintes 3 critérios se aplicar para um produto químico particular, ele é considerado muito tóxico: dose letal média (LD50) entre 50 mg e 500 mg por kilograma de peso corpóreo, quando administrado oralmente em ratos. dose letal média (LD50) entre 200 mg por kilograma a 1000 mg por kilograma de peso corpóreo, quando administrado diretamente na pele de coelhos por contato contínuo por 24 horas (ou menos, se morte ocorrer em menos de 24 horas). concentração letal mediana (LC50) em ar entre 200 ppm e 2000 ppm por volume de gás ou vapor, ou entre 2 mg e 20 mg por litro de névoa, fumaça, ou poeira, quando administrado por inalação contínua por 1 hora (ou menos, se a morte ocorrer em menos de 1 hora) em ratos. 2.5.d Toxicidade Crônica Efeitos latentes, tais como carcinogenicidade ou mutagenicidade, são exemplos de efeitos crônicos ou de longo prazo. Os danos causados por uma exposição em grande dose ou por múltiplas exposições em doses pequenas a um produto carcinogênico são freqüentemente latentes, ou seja, o câncer somente se manifestará dentro de 10 a 20 anos. Do mesmo modo, o efeito de exposição a um agente mutagênico não se manifestará antes do nascimento da prole com más formações resultantes de uma mutação. Toxicidade crônica é o efeito tóxico resultante de repetidas exposições diárias de uma pessoa ou um animal a doses baixas de um composto químico durante um longo período da vida. Estes efeitos crônicos podem resultar de danos cumulativos ao tecido, causados por cada pequena dose aplicada, ou são resultado de acúmulo de produtos químicos durante um longo período de exposição (ex. mercúrio, chumbo). 2.6. Exposição e Superexposição a Produtos Químicos “Todas as substâncias são tóxicas. Não há substâncias sem toxicidade. Apenas a dose é que determina a toxicidade” - Paracelso, Alquimista do Século XVI. Essa sentença é o fundamento da toxicologia. A segurança de um pesquisador no laboratório depende da determinação do seu grau de exposição a um agente tóxico, não apenas se o produto está ou não presente no laboratório. 2.6.a. Entendendo sua Exposição ao Produto Químico. Exposições a dosagens maiores de produtos químicos geralmente são mais preocupantes que exposições a dosagens pequenas. Para muitos agentes químicos existem dosagens-limite abaixo das quais não ocorrem efeitos tóxicos. A determinação desta dose-limite, entretanto, é freqüentemente difícil. Sabemos, por exemplo, que o consumo de álcool por uma mulher grávida pode resultar na Síndrome Alcoólica Fetal no bebê, mas não conhecemos a dose alcoólica segura para o feto. Para outros agentes pode não haver dose segura, por exemplo, a ingestão de uma pequena cápsula de 50 mg de talidomida por uma mulher grávida pode causar má formação na criança. A variabilidade fisiológica entre indivíduos de uma mesma espécie é muito grande. A susceptibilidade ou sensibilidade aos efeitos de produtos químicos específicos varia de pessoa para pessoa. Um fator complicador adicional é a exposição simultânea de pessoas a vários compostos químicos diferentes. Praticamente a totalidade dos dados de toxicidade disponíveis na literatura se refere à exposição a um produto químico específico em dosagens relativamente elevadas. Os efeitos interativos que ocorrem na exposição simultânea a uma multiplicidade de produtos químicos em doses pequenas ainda não são compreendidos pela toxicologia. Não existe algo como exposição zero a um produto químico. Se o produto químico está presente no laboratório e você está trabalhando com ele, provavelmente você está exposto ao produto químico em algum grau. A Conferência Americana de Higienistas Industriais do Governo (American Conference of Governmental Industrial Hygienists – ACGIH) e a Secretaria Ocupacional e de Administração de Saúde (Occupational Safety and Health Administration – OSHA) estabeleceram limites aceitáveis de exposição em locais de trabalho para vários produtos químicos. Os limites de exposição estabelecidos pela ACGIH (Threshold Limit Values – TLVs) servem de orientação para os profissionais de segurança do trabalho. Os valores TLVs são o nível médio de exposição a que um trabalhador sadio pode ser exposto durante mais de 8 horas por dia no seu local de trabalho, por 40 horas por semana, essencialmente durante toda a vida, sem sofrer efeitos adversos significantes. Os limites de exposição permissível (Permissible Exposure Limits – PELs) estabelecidos pela OSHA, entretanto, representam limites máximos que não podem ser excedidos no local de trabalho em hipótese nenhuma. Os empregadores devem garantir que seus empregados não sejam expostos a níveis acima do PEL no seu local de trabalho. Nos FISPQ você encontrará as seguintes siglas na seção de exposição aos produtos químicos no local de trabalho: IDLH: Nesta concentração do composto existe perigo iminente para a vida. O valor do IDLH é a concentração máxima à qual uma pessoa pode ser exposta durante um período de 30 minutos sem nenhum sintoma ou nenhum efeito irreversível na saúde. ACGIH Conferência Americana de Higienistas Industriais do Governo TLV: nível médio de exposição a que um trabalhador sadio pode ser exposto durante mais de 8 horas por dia no seu local de trabalho, por 40 horas por semana, essencialmente durante toda a vida, sem sofrer efeitos adversos significantes. Estabelecido pelo ACGIH como guia para especialistas em segurança do trabalho. SKIN: adendo a valores de TLVs de certas substâncias que indica que o composto pode ser absorvido pela pele, mucosa e olhos, tanto pelo ar ou por contato direto, e que esta exposição adicional deve ser considerada parte da exposição total para evitar exceder o TLV para tal substância. TWA, Time-Weighted Average. Média temporal de concentração do composto na atmosfera do local de trabalho: medida durante um período de 8 horas. As exposições reais podem exceder ou ficar abaixo da média durante vários períodos de um turno de trabalho. STEL, Limite de Exposição Curta (Short-term Exposure Limit). Estabelece um limite seguro de exposição para não mais que 4 períodos de 15 minutos por dia. Limites estabelecidos para evitar: 1) irritação, 2) danos teciduais crônicos ou irreversíveis ou 3) narcose de grau suficiente que aumente a probabilidade de ferimento acidental. Este tipo de limite é estabelecido apenas para compostos para os quais foram registrados efeitos tóxicos em exposições de curta duração a dosagens altas. Os valores STEL tipicamente são entre 25% a 200% maiores do que o TLV. C, se um “C” precede o TLV, isto é um limite “teto” de exposição; uma concentração que não deveria ser excedida mesmo que por um instante. PEL, Limite de Exposição Permissível: Semelhante ao TLV, mas estabelecido pelo OSHA como um limite para exposição dos empregados. Os empregadores têm a responsabilidade legal de assegurar que seus empregados não se exponham acima de PELs. OSHA Segurança Ocupacional e Administração da Saúde: agencia do Governo Federal dos EUA, integrada ao Departamento de Trabalho, encarregada de assegurar a saúde e a segurança de locais de trabalho da iniciativa provada. Estabelece e fiscaliza normas de saúde e segurança do trabalho. NIOSH Instituto Nacional para Segurança Ocupacional e Saúde: parte de um Centro para controle de Doenças do Serviço de Saúde Pública do Departamento de Saúde dos Estados Unidos. Conduz pesquisa e desenvolvimento sobre Saúde e Segurança Ocupacional. Assessora o OSHA no estabelecimento de valores normativos para exposição a produtos químicos. REL Limite de Exposição Recomendado: semelhante ao TLV, mas estabelecido pelo NIOSH, não pelo ACGIH. Nível de intervenção. Este é um termo usado pela OSHA em normas de algumas substâncias para as quais foi estabelecida regulamentação específica. Trata-se de uma concentração do composto no ar (abaixo do PEL) que, quando excedida, desencadeia atividades específicas como, por exemplo, a obrigatoriedade do monitoramento da exposição e o requerimento de exames médicos dos profissionais expostos a estas concentrações. Os limites citados acima, que são todos referentes a concentrações dos compostos na atmosfera do local de trabalho, são aplicáveis somente à via de inalação. Como já foi mencionado anteriormente, o pulmão é geralmente a via de entrada mais crítica de um composto tóxico no corpo humano. Exposições por outras vias, tais como, ingestão e absorção cutânea, também devem ser consideradas. 2.6.b Avaliação do Risco de Exposição A questão que se coloca, portanto, é como proceder à avaliação do risco de exposição a um composto no laboratório? O Anexo 2-1 fornece instruções sobre o assunto. A documentação de FISPQ geralmente contém vasta informação a respeito. Mas, supondo que não exista uma FISPQ para o produto específico? A análise de risco pode ser baseada em vários dos parâmetros registrados na documentação da FISPQ. Os mais importantes são os seguintes itens: Propriedades Físicas: pressão de vapor, fluidez, capacidade de flutuar, solubilidade em lipídeos, absorção cutânea. Propriedades Químicas: reatividade com o ar (inflamabilidade, reatividade com a água), estabilidade a temperaturas elevadas, efervescência, condições necessárias para ignição, geração de gás, acidez/alcalinidade, auto-reatividade (explosão, polimerização). Toxicidade: crônica, aguda, sensibilizante. A superexposição aos perigos oferecidos pelos produtos químicos é uma possibilidade quando: - Produtos químicos voláteis são manuseados fora da capela ou de outra técnica de contenção. - Um aerosol resulta em contato direto com a pele ou olhos. - Ocorre uma ingestão acidental - Você encontra-se na vizinhança de um derramamento ou liberação acidental de gases. Se você está preocupado com sua saúde, devido aos efeitos da sua exposição a um determinado produto químico, procure esclarecimentos. Se você acreditar ter sido exposto a níveis perigosos de um produto tóxico, consulte um médico imediatamente. Para casos de emergência, vá a um hospital. 2.7. Questões de Revisão 1. Um certo produto químico é reconhecido como causador de câncer em seres humanos. Este produto seria denominado: a) carcinógeno b) tóxico c) corrosivo d) nefrotóxico e) aeb 2) Um líquido inflamável emite quantidade de vapor suficiente para ignição por uma faísca na temperatura: a) acima do zero absoluto b) acima do ponto de ignição c) abaixo de 38o C d) acima de seu ponto de congelamento e) bec 3) Qual material queimará em chamas em contato com o ar? a) explosivo b) formador de peróxidos c) teratogênico d) pirogênico 4. Agentes Nefrotóxicos causam danos no: a) pulmão b) sistema nervoso c) fígado d) pâncreas e) rim 5. Um composto teratogênico pode causar defeitos em recém-nascidos se a pessoa exposta for: a) ninguém b) mulher grávida c) mulher na pós menopausa d) um homem 6. Um produto químico é descrito como tendo um efeito local. Assine a alternativa correta sobre o dano causado por este composto: a) generalizado b) ocorre somente onde o produto teve contato com o corpo c) atinge todos na vizinhança do produto químico d) não atinge estrangeiros ou turistas 7. Quanto mais baixo o LD50, o produto será: a) menos tóxico b) mais corrosivo c) mais tóxico d) mais inflamável 8. As rotas de entrada de um produto químico tóxico no corpo incluem: a) inalação pelos pulmões b) ingestão no estômago c) absorção pela pele d) injeção na corrente sanguínea através de uma ferida e) todos os citados acima 9. O LD50 oral de ratos é um índice comumente usado para: a) inflamabilidade b) poder de corrosão c) carcinogenicidade d) toxicidade aguda Anexo 2-1. Guia Rápido para Avaliação do Risco de Exposição a Produtos Químicos O resumo que segue foi compilado a partir do manual National Research Council´s Prudent Practices in the laboratory e fornece um sumário das etapas de avaliação do risco de exposição a produtos químicos em laboratórios de pesquisa. Além da FISPQ o Comitê de Práticas Seguras de Trabalho em Laboratórios (nos Estados Unidos) compilou 88 resumos de Segurança no Laboratório Químico (LCSSs) que fornecem informações mais detalhadas para os indivíduos que trabalham nestes laboratórios. Uma cópia em pdf deste livro pode ser disponibilizada pelo Representante do Departamento junto à Comissão. 1. Identifique os produtos químicos que serão utilizados e as condições nas quais serão manipulados. Identifique os produtos químicos que serão utilizados em um experimento e determine a quantidade a ser utilizada. O experimento será realizado de uma só vez ou os produtos serão manipulados por várias vezes? O experimento será conduzido em um laboratório aberto, em um equipamento fechado ou em uma capela? É possível que substâncias novas ou desconhecidas sejam geradas no experimento? Há alguma mulher grávida envolvida? Existe alguém que apresente alguma sensibilidade conhecida a um dos produtos? 2. Consulte as Fontes de Informação. Consulte a FISPQ para cada produto químico a ser empregado no experimento. Se alguma substância a ser utilizada oferecer riscos significativos ou incomuns é aconselhável consultar referências mais detalhadas sobre as propriedades físicas, químicas e toxicológicas do composto. Dependendo do nível de experiência do pesquisador e do grau de perigo associado ao experimento, será necessário consultar orientadores ou especialistas em segurança ocupacional antes de proceder com a avaliação do risco. É recomendável discutir o resultado final da avaliação de risco com uma ou mais pessoas experientes do laboratório. 3. Avalie o Tipo de Toxicidade. Utilize as informações obtidas acima para determinar o tipo de toxicidade associada com cada produto químico envolvido no experimento. Algum dos produtos é extremamente tóxico ou corrosivo? Algum dos produtos a serem usados é irritante ou sensibilizador? Será formada alguma substância carcinogênica ou possivelmente carcinogênica durante o experimento? Para muitas substâncias, será necessário consultar a lista de carcinógenos (veja apêndice D do manual de gerenciamento de resíduos químicos da Universidade de Wisconsin-Madison - http://www.fpm.wisc.edu/chemsafety/Guide/toc.htm ), para identificar produtos químicos similares aos carcinógenos conhecidos. Algum dos produtos químicos envolvidos no experimento é teratogênico, um composto que afeta o desenvolvimento fetal ou uma neurotoxina? 4. Considere Possíveis Rotas de Exposição. Determine as possíveis rotas de exposição para cada produto químico. Trata-se de gases ou de produtos que volatilizam em quantidade suficiente para causar risco significante de exposição através da inalação? No caso de líquidos, estes podem ser absorvidos através da pele? É possível que pó ou aerosóis sejam formados no experimento? O experimento envolve risco significativo de ingestão acidental do produto químico? 5. Avalie a Informação Quantitativa sobre Toxicidade. Consultar as fontes de informação para determinação do LD50 para cada produto, pela rota relevante de exposição. Determinar o nível do perigo de toxicidade aguda para cada substância, classificando cada produto como altamente, moderadamente tóxico e assim por diante. Para substâncias que apresentam perigo de inalação, anote os valores-limite relacionados à exposição mediana (TLV-TWA), ao limite de exposição curta (STEL) e os valores de limite de exposição permissíveis (PEL). 6. Selecione Procedimentos Apropriados para Minimizar a Exposição. Siga as práticas prudentes básicas de manipulação de produtos químicos (apresentadas no Capítulo sobre procedimentos seguros de manuseio de produtos químicos) para todo o trabalho no laboratório. Além disso, determine se algum dos produtos químicos utilizados nos seus experimentos se enquadra nas definições de substância particularmente perigosa, devido à sua alta toxicidade aguda, carcinogenicidade, e/ou toxicidade na reprodução. Se houver necessidade de utilizar um composto deste tipo, considere primeiro se há a possibilidade de substituí-lo por um composto menos perigoso. Caso isto não seja possível, estime a quantidade total da substância que será usada no experimento proposto, a freqüência com a qual a substância será utilizada, as rotas de exposição ao produto químico e as circunstâncias específicas do uso do produto químico no experimento, se houver. Analise estas informações para determinar se há necessidade de aplicar procedimentos adicionais para trabalhar com substâncias altamente tóxicas ou se há necessidade de consulta adicional com profissionais de segurança. 7. Prepare Contingências. Anote os sinais e sintomas de exposição aos produtos químicos a serem usados no experimento. Prepare medidas apropriadas a serem adotadas no evento de exposição ou liberação acidental de qualquer produto químico. Anexo 2-2. Classificações de Risco da Agência Nacional de Proteção contra Incêndios dos EUA Perigo à Saúde 4 Exposição muito curta pode causar morte ou seqüelas graves, mesmo em caso de assistência médica imediata. 3 Exposição curta pode causar ferimentos sérios temporários ou seqüelas, mesmo em caso de assistência médica imediata. 2 Exposição intensa ou contínua pode causar incapacitação temporária ou possíveis seqüelas, a menos que o socorro ocorra imediatamente. 1 Exposição pode causar irritação, mas apenas seqüelas sem importância, mesmo na ausência de tratamento. 0 Exposição sob condições de incêndio não oferece perigo, além dos riscos associados a materiais combustíveis comuns. Perigo de Incêndio (capacidade de inflamar) 4 O produto vaporiza rapidamente, ou completamente, a temperatura e pressão ambiental, ou é prontamente dispersado no ar e queimará rapidamente. 3 Líquidos e sólidos inflamáveis em praticamente todas as condições ambientais. 2 Composto deve ser moderadamente aquecido ou exposto a uma temperatura relativamente alta antes de ocorrer ignição. 1 Produto deve ser pré-aquecido antes de ocorrer ignição. 0 Material não inflamável. Reatividade 4 Composto capaz de detonar ou se decompor ou reagir de forma explosiva a temperatura e pressão ambiental. 3 Composto capaz de detonar ou reagir de forma explosiva, mas necessita de fonte iniciadora ou deve ser pré-aquecido sob confinamento (antes de detonar), ou reage explosivamente com água. 2 Produto instável, com alto risco de decomposição violenta embora não detone. Pode também reagir violentamente com água ou formar misturas potencialmente explosivas. 1 Normalmente estável, embora possa tornar-se instável em temperatura e pressão elevadas. Pode reagir com a água, com alguma liberação de energia, mas não violenta. 0 Normalmente estável, mesmo sob condições de exposição ao fogo. Não apresenta reatividade com a água. Perigos Especiais /Específicos W Indica um perigo potencial no emprego de água para combate a um incêndio envolvendo esse material. OX Produto oxidante, um produto químico que pode aumentar a taxa de combustão ou a magnitude do incêndio. ACID Denota que o material é um ácido, um material corrosivo com pH menor que 7. ALK Denota um material alcalino, também chamado de base, material cáustico com pH maior que 7 COR Material corrosivo (podendo ser também um ácido ou base) Uma caveira é usada para denotar um veneno ou material altamente tóxico. O símbolo internacional de radioatividade é usado para denotar perigo de radioatividade; materiais radioativos são extremamente perigosos quando inalados. Indica um material explosivo. Este símbolo é redundante porque explosivos são facilmente reconhecidos pela Avaliação de Reatividade.
