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Gás HCN e seu sensor

Introdução ao gás cianeto de hidrogênio

O cianeto de hidrogênio é um composto químico industrial viável com a fórmula HCN e uma estrutura de H-C=N. É caracterizado como um gás ou líquido incolor com um odor semelhante ao da amêndoa que irrita os olhos e o trato respiratório e tem efeitos sistêmicos tóxicos. O HCN está naturalmente presente em muitos alimentos e plantas — pequenas doses não são um problema para as pessoas, pois o cianeto é convertido em tiocianato e eliminado do corpo.

O cianeto de hidrogênio (HCN) é um líquido azul claro extremamente inflamável e altamente tóxico. É fabricado a partir de amônia e gás natural e é utilizado para fins industriais como precursor de outros produtos químicos, incluindo fibras sintéticas, polímeros e produtos farmacêuticos. Os riscos para os trabalhadores industriais incluem perigo de explosão na presença de calor, asfixia química em áreas mal ventiladas e geração acidental de níveis tóxicos perigosos de gás HCN.

É fabricado a partir de amônia e gás natural e é utilizado para fins industriais como precursor de muitos compostos químicos, desde polímeros até produtos farmacêuticos. O risco para os trabalhadores industriais é o perigo de explosão se estiver na presença de calor, asfixiante químico em áreas mal ventiladas e geração não intencional. O HCN também é encontrado em vários produtos de tabaco e é liberado pela combustão de materiais orgânicos que contêm nitrogênio. Como indicador de seu alto nível de toxicidade, no passado, esse composto foi usado como agente químico em armas.

O monitoramento da concentração de cianeto de hidrogênio é essencial em ambientes onde a exposição a produtos químicos tóxicos é um risco, pois mesmo níveis baixos podem afetar significativamente a saúde. Quando inalado ou absorvido, o cianeto de hidrogênio se dissocia rapidamente para formar o íon cianeto, que pode interferir na respiração celular. A exposição pode levar a níveis elevados de cianeto no sangue, um marcador crítico usado em avaliações médicas para determinar a toxicidade do cianeto. O manuseio e o monitoramento cuidadosos desses produtos químicos tóxicos são, portanto, vitais para evitar a exposição prejudicial e garantir a segurança.

O vapor de cianeto de hidrogênio, um potente agente químico de guerra, pode ser altamente tóxico mesmo em baixas concentrações. Por ser um ácido fraco, ele se dissocia facilmente em sua forma tóxica de íon cianeto, que pode se ligar rapidamente a enzimas celulares vitais e interromper a respiração celular.

Em muitos setores, um detector de gás HCN é essencial para a detecção rápida de vazamentos perigosos e para prevenir a exposição ocupacional. Medidas de segurança adequadas e monitoramento de dados garantem que os níveis de cianeto de hidrogênio (HCN) permaneçam dentro dos limites permitidos, reduzindo o risco de consequências graves para a saúde.

Características do gás

  • Gás ou líquido incolor (ou azul claro)
  • Odor forte e pungente, aroma semelhante ao da amêndoa amarga 
  • Altamente tóxico
  • Inflamável
  • A fórmula molecular é HCN ou CHN.
  • O tautômero do HCN é o HNC, isocianeto de hidrogênio.
  • Também conhecido como anammonida fórmica, cianeto de hidrogênio, ácido cianídrico, formonitrila, ácido prússico, metanonitrila, cianwasserstoff
  • CAS 74-90-8
ícone ghs whmis tóxico representando os perigos do dióxido de enxofre liberado em processos industriais envolvendo riscos químicos
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Riscos e fontes industriais de HCN

  • Incêndios e materiais perigosos - Qualquer substância que contenha carbono e nitrogênio (por exemplo, espumas de poliuretano utilizadas em móveis e colchões) pode liberar cianeto de hidrogênio quando queimada sob determinadas condições. Como tal, é um dos gases mais perigosos aos quais os socorristas podem ser expostos durante um incêndio. Leia nosso guia: Existem lacunas no seu programa de detecção de incêndios e gases perigosos?
  • Fabricação de produtos químicos - criação de polímeros e produtos farmacêuticos . Aplicações em grande escala produzem cianeto de potássio para mineração e adiponitrila para plásticos.
  • Fabricação - O HCN é usado na produção de papel, nylon, plásticos, têxteis e fumigantes.
  • Mineração e metais - O HCN é usado para produzir cianeto de sódio (NaCN) e cianeto de potássio (KCN), que são usados na galvanoplastia de ouro e prata. 
  • Subprodutos - de altos-fornos, fornos de coque, fotogravura,fumaça da queima de compostos que contêm nitrogênio, escapamento de veículos e cigarros. 
  • Fumigantes - contra muitos insetos que infestam instalações de produção de alimentos e desinfetam espaços fechados. Trabalhadores que fumigam navios e edifícios.
  • Extração e refino de metais - trabalhadores siderúrgicos que atuam em fábricas que endurecem ferro e aço.
  • Trabalhadores agrícolas que fumigam pragas ao ar livre em áreas como pomares. O HCN é encontrado em caroços de frutas, portanto, mastigá-los pode ser perigoso. 
  • Produção e refino de petróleo
  • Os trabalhadores das fábricas que produzem fibras acrílicas, borracha sintética e plásticos podem estar expostos a riscos.
  • Processamento fotográfico
  • Indústria farmacêutica
  • Fabricação de joias
  • Produção de aço
  • Galvanoplastia
  • Metalurgia


Os seres humanos retiveram 58% do cianeto de hidrogênio nos pulmões após inalar o gás através da respiração normal.

Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA/Agência para o Registro de Substâncias Tóxicas e Doenças; Perfil toxicológico do cianeto, p. 75 (julho de 2006)

Cenários de alto risco

  • Riscos de explosão - a polimerização confinada, a exposição ao calor ou às chamas e o escoamento de esgotos criam graves riscos de explosão para o HCN. 
  • Asfixiante químico - concentrações perigosas podem se desenvolver rapidamente em áreas fechadas ou mal ventiladas.
  • Envenenamento por cianeto - pode ocorrer como resultado de um incêndio quando certos materiais estão queimando. “O monóxido de carbono e o cianeto de hidrogênio são chamados de ‘gêmeos tóxicos’ da inalação de fumaça” (Ciência e Tecnologia, 2021). Esses gases são tão tóxicos que mesmo pequenas quantidades podem representar um risco maior do que o próprio incêndio. A exposição ao cianeto é difícil de medir e diferenciar da exposição ao monóxido de carbono e requer tratamentos diferentes.
  • A exposição ao cianeto tornou-se um problema mais grave desde as décadas de 1960 e 1970, devido ao aumento do uso de materiais sintéticos, como as espumas de poliuretano utilizadas em móveis e colchões e materiais similares.
  • O cianeto de hidrogênio interfere na utilização do oxigênio pelo organismo e pode causar danos ao cérebro, coração, vasos sanguíneos e pulmões. Os indivíduos expostos podem desenvolver hipoxia. 
  • Duas formas de geração acidental de cianeto de hidrogênio são a mistura acidental de soluções ácidas e de cianeto em banhos de galvanoplastia e o despejo inadvertido de soluções residuais de cianeto em recipientes de resíduos ácidos com pH inferior a 10,5-11.
  • Os trabalhadores industriais podem acidentalmente criar grandes quantidades de HCN ao misturar sais de cianeto solúveis em água com água, por exemplo, ao tomarem banho com roupas contaminadas com cianetos.
  • A toxicidade do cianeto de hidrogênio se deve ao fato de inibir enzimas que contêm metais, como as que contêm ferro. O HCN bloqueia as enzimas responsáveis por fornecer energia às células onde o oxigênio é utilizado. Isso inibe a respiração celular, fazendo com que as funções cessem, tornando-se fatal. 

Informações sobre o sensor HCN

Tipo: Eletroquímico
Faixa: 0-30 ppm (resolução de 0,1 ppm)

Níveis de alarme

Alarme baixo: 4,7 ppm
Alarme alto: 10 ppm
STEL — 15 minutos — Limite de exposição a curto prazo: 10 ppm
TWA — Média ponderada por tempo de 8 horas: 4,7 ppm

Dispositivos Blackline capazes de detectar HCN

Dúvidas sobre a detecção de HCN?

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Aplicações e considerações especiais

  • Corrosão: As soluções aquosas de HCN podem causar fissuras transcristalinas em aços carbono. Além disso, as soluções aquosas de HCN que contêm ácido sulfúrico podem corroer gravemente o aço acima de 40 °C e o aço inoxidável acima de 80 °C. O cianeto de hidrogênio líquido pode deteriorar alguns plásticos, borrachas e revestimentos.
  • Famoso pelo uso como Zyklon B (também conhecido como ácido prússico) nos campos de extermínio da Alemanha nazista durante a Segunda Guerra Mundial, um componente do programa de genocídio da Solução Final.
  • Os sintomas comuns de exposição a curto prazo são dores de cabeça, irritação ocular, fadiga, desconforto no peito, palpitações, perda de apetite e sangramento nasal.
  • Os galvanizadores e decapadores que estão regularmente expostos a soluções de cianeto podem desenvolver uma erupção cutânea por cianeto, com comichão e erupções maculares, papulares e vesiculares.
  • A cianohidrina de acetona, o cianeto de potássio e o cianeto de sódio podem liberar grandes quantidades de HCN quando misturados com água.
  • O cianeto é um potente veneno oral que produz sintomas em minutos e morte em minutos ou horas. Uma colher de chá de cianeto de hidrogênio líquido a 29% pode ser fatal. (PubChem, 2022).
  • O cianeto é rapidamente absorvido e distribuído por todo o corpo após a exposição por inalação.
  • Devido à genética, 20-40% da população não consegue sentir o odor amargo da amêndoa.
  • A América do Norte está a caminho de se tornar líder global na produção e consumo de cianeto de hidrogênio. O aumento da demanda da indústria automotiva é um fator que impulsiona esse crescimento. A agricultura é outra oportunidade de crescimento, já que os fertilizantes à base de HCN melhoram o rendimento das colheitas (Businesswire, 2022).
  • EPI - use roupas de proteção especiais, proteção para os olhos e aparelho respiratório autônomo de pressão positiva. Uma barreira de Teflon é benéfica.

Riscos para a saúde e manuseio do HCN

concentração
sintomas/efeitos
1 - 2 ppm
Irritação dos olhos e do trato respiratório, desconforto, perda de apetite, náusea, tontura, vertigem.
2,5 - 6 ppm
Efeitos adversos irreversíveis ou outros efeitos graves e duradouros para a saúde ou dificuldade em escapar. Respiração acelerada, náuseas, vômitos e sensação de constrição no pescoço.
7 - 27 ppm
Pode causar efeitos graves à saúde ou morte em caso de exposição prolongada. Coma, apneia, convulsões, lentidão do ritmo cardíaco e edema pulmonar.
100-200 ppm
Após 10 a 60 minutos, pode ser fatal ou colocar a vida em risco.
600 - 700 ppm
A inalação por 5 minutos pode ser fatal.
2000 ppm +
Ameaça imediata à vida
ícone-primeiros socorros
PRIMEIROS SOCORROS
  • Se INALADO, leve a pessoa afetada para um local com ar fresco. Administre oxigênio a 100% e ajude na ventilação, conforme necessário.
  • Se a respiração estiver difícil, ofereça suporte respiratório, se disponível. Evite a respiração boca a boca.
  • Se este composto tiver sido INGERIDO, procure assistência médica imediatamente. Administre oxigênio a 100%. Sob orientação médica, prepare um kit de antídoto para cianeto.
  • Em casode CONTATO COM A PELE,lave imediatamente a pele com água. É muito importante remover as roupas contaminadas e procurar atendimento médico.
  • Se entrarem contato comos OLHOS, lave-os imediatamente com água em abundância por pelo menos 15 minutos. Procure atendimento médico imediatamente.
  • O nitrito de amila, o nitrito de sódio e o tiossulfato de sódio são antídotos para a toxicidade do cianeto. No entanto, o nitrito de amila e o nitrito de sódio não devem ser administrados a pacientes que sofreram inalação de fumaça.
ícone de perigo
EM CASO DE LIBERAÇÃO ACIDENTAL
  • Primeiro, remova todas as fontes de ignição. Em seguida, ventile a área do derramamento ou vazamento. Depois, interrompa o fluxo de gás ou remova o cilindro para o ar livre.
  • Evacue a área imediatamente. Consulte um especialista. Se for possível, absorva qualquer líquido com areia. Nunca lave em um esgoto. Evite que o gás entre em um espaço confinado.
  • Considerações ambientais - no caso de um derramamento em terra, cave um buraco ou lagoa para conter a contaminação. Construa uma barreira usando terra, sacos de areia, espuma de poliuretano ou espuma de concreto.
  • Geradores de resíduos (100 kg/mês) ou mais deste contaminante. Os resíduos perigosos EPA #P063 e D003 devem estar em conformidade com os regulamentos da USEPA em matéria de armazenamento, transporte, tratamento e eliminação.

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