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Il gas HCN e il suo sensore

Introduzione al gas cianuro di idrogeno

Il cianuro di idrogeno è un composto chimico di origine industriale con formula HCN e struttura H-C=N. Si presenta come un gas o un liquido incolore con un odore simile a quello delle mandorle che irrita gli occhi e le vie respiratorie e ha effetti sistemici tossici. L'HCN è naturalmente presente in molti alimenti e piante; piccole dosi non costituiscono un problema per le persone, poiché il cianuro viene convertito in tiocianato ed eliminato dall'organismo.

Viene prodotto a partire dall'ammoniaca e dal gas naturale e viene utilizzato per scopi industriali come precursore di molti composti chimici, dai polimeri ai prodotti farmaceutici. Il rischio per i lavoratori industriali è il pericolo di esplosione in presenza di calore, l'asfissia chimica in aree poco ventilate e la generazione involontaria. L'HCN si trova anche in vari prodotti del tabacco e viene rilasciato dalla combustione di materiali organici contenenti azoto. A dimostrazione del suo alto livello di tossicità, in passato questo composto è stato utilizzato come agente di armi chimiche.

Caratteristiche del gas

  • Gas o liquido incolore (o blu pallido)
  • Forte odore pungente, profumo di mandorle amare 
  • Altamente tossico
  • Infiammabile
  • La formula molecolare è HCN o CHN
  • Il tautomero dell'HCN è l'HNC, isocianuro di idrogeno.
  • Conosciuto anche come anammonide formica, cianuro di idrogeno, acido cianidrico, formonitrile, acido prussico, metanenitrile, cianwasserstoff
  • CAS 74-90-8
icona ghs whmis toxic raffigurante i pericoli dell'anidride solforosa rilasciata nei processi industriali che comportano rischi chimici
icona-ghs-pericolo sanitario
icona-ghs-pericolo ambientale

Pericoli e fonti industriali di HCN

  • Incendio e Hazmat - Qualsiasi sostanza contenente carbonio e azoto (ad esempio le schiume poliuretaniche utilizzate in mobili e materassi) può rilasciare cianuro di idrogeno quando brucia in determinate condizioni. Si tratta quindi di uno dei gas più pericolosi a cui i primi soccorritori possono essere esposti durante un incendio. Leggete la nostra guida: Ci sono lacune nel vostro programma di rilevazione di gas antincendio e hazmat?
  • Produzione chimica - creazione di polimeri e prodotti farmaceutici . Le applicazioni su larga scala producono cianuro di potassio per l'industria mineraria, adiponitrile per le materie plastiche.
  • Produzione - L'HCN è utilizzato nella produzione di carta, nylon, plastica, tessuti e fumiganti.
  • Miniere e metalli - L'HCN viene utilizzato per produrre cianuro di sodio (NaCN) e cianuro di potassio (KCN), utilizzati per la galvanizzazione di oro e argento. 
  • Sottoprodotti - provenienti da altiforni, cokerie, incisioni fotografiche,fumi di combustione di composti contenenti azoto, scarichi di veicoli e fumo di sigarette. 
  • Fumiganti - contro molti insetti che infestano le strutture di produzione alimentare e disinfettano gli spazi chiusi. Lavoratori che fumigano navi ed edifici.
  • Estrazione e raffinazione dei metalli - operai siderurgici che lavorano in impianti di tempra del ferro e dell'acciaio.
  • Lavoratori agricoli che fumigano i parassiti esterni in aree come i frutteti. L'HCN si trova nei noccioli della frutta, quindi masticarli può essere pericoloso. 
  • Produzione e raffinazione del petrolio
  • I lavoratori delle fabbriche che producono fibre acriliche, gomma sintetica e plastica possono essere esposti al rischio.
  • Elaborazione fotografica
  • Industria farmaceutica
  • Creazione di gioielli
  • Produzione di acciaio
  • Galvanotecnica
  • Metallurgia


Gli esseri umani hanno trattenuto il 58% dell'acido cianidrico nei polmoni dopo aver inalato il gas con una respirazione normale.

U.S. Dept Health & Human Services/Agency for Toxic Substances & Disease Registry; Profilo tossicologico del cianuro, pag. 75 (luglio 2006).

Scenari ad alto rischio

  • Rischi di esplosione - l'esposizione a calore o fiamme per polimerizzazione confinata e il deflusso dalle fognature creano gravi rischi di esplosione per l'HCN. 
  • Asfissiante chimico - le concentrazioni pericolose possono svilupparsi rapidamente in aree chiuse o scarsamente ventilate.
  • Avvelenamento da cianuro - può verificarsi in seguito a un incendio quando bruciano determinati materiali. "Il monossido di carbonio e il cianuro di idrogeno sono chiamati i 'gemelli tossici' dell'inalazione del fumo" (Science and Technology, 2021). Questi fumi sono così tossici che anche basse quantità possono costituire un rischio maggiore dell'incendio stesso. L'esposizione al cianuro è difficile da misurare e differenziare da quella al monossido di carbonio e richiede trattamenti diversi.
  • L'esposizione al cianuro è diventata un problema più grave a partire dagli anni '60 e '70, a causa dell'aumento dell'uso di materiali sintetici come le schiume poliuretaniche utilizzate nei mobili, nei materassi e in altri materiali simili.
  • L'acido cianidrico interferisce con l'utilizzo dell'ossigeno da parte dell'organismo e può causare danni al cervello, al cuore, ai vasi sanguigni e ai polmoni. Le persone esposte possono sviluppare ipossia. 
  • Due modalità di generazione involontaria di acido cianidrico sono la miscelazione accidentale di soluzioni di acido e cianuro nei bagni galvanici e il versamento involontario di soluzioni di scarto di cianuro in contenitori di scarto di acido con un pH inferiore a 10,5-11.
  • I lavoratori industriali possono accidentalmente creare grandi quantità di HCN mescolando sali di cianuro idrosolubili con acqua, ad esempio facendo una doccia con abiti contaminati da cianuri.
  • La tossicità dell'acido cianidrico è dovuta all'inibizione di enzimi contenenti metalli, come quelli contenenti ferro. L'HCN blocca gli enzimi responsabili della fornitura di energia alle cellule in cui viene utilizzato l'ossigeno. Questo inibisce la respirazione cellulare e le funzioni cessano, diventando fatali. 

Info sul sensore HCN

Tipo: Elettrochimico
Range: 0-30 ppm (risoluzione 0,1 ppm)

Livelli di allarme

Allarme basso: 4,7 ppm
Allarme alto: 10ppm
STEL - 15 minuti - Limite di esposizione a breve termine: 10 ppm
TWA - Media ponderata nel tempo di 8 ore: 4,7 ppm

Blackline dispositivi in grado di rilevare l'HCN

Domande sul rilevamento dell'HCN?

CONTATTO

Applicazioni e considerazioni speciali

  • Corrosione: Le soluzioni di acqua HCN possono causare la fessurazione transcristallina degli acciai al carbonio. Inoltre, le soluzioni acquose di HCN contenenti acido solforico possono corrodere gravemente l'acciaio al di sopra dei 40°C e l'acciaio inossidabile al di sopra degli 80°C. L'acido cianidrico liquido può deteriorare alcune materie plastiche, gomma e rivestimenti.
  • Famoso l'uso dello Zyklon B (alias acido prussico) utilizzato nei campi di sterminio della Germania nazista durante l'11° Guerra Mondiale, come componente del programma di genocidio della Soluzione Finale.
  • I sintomi comuni dell'esposizione a breve termine sono mal di testa, irritazione oculare, affaticamento, disturbi al petto, palpitazioni, perdita di appetito ed epistassi.
  • I galvanizzatori e i decapatori regolarmente esposti a soluzioni di cianuro possono sviluppare un'eruzione cutanea da cianuro, con prurito ed eruzioni maculari, papulari e vescicolari.
  • La cianoidrina di acetone, il cianuro di potassio e il cianuro di sodio possono rilasciare grandi quantità di HCN se mescolati all'acqua.
  • Il cianuro è un potente veleno orale che produce sintomi in pochi minuti e morte da pochi minuti a ore. Un cucchiaino di cianuro di idrogeno liquido al 29% è stato fatale. (PubChem, 2022).
  • Il cianuro viene rapidamente assorbito e distribuito in tutto il corpo dopo l'esposizione per inalazione.
  • A causa della genetica, il 20-40% della popolazione non sente l'odore della mandorla amara.
  • Il Nord America si avvia a diventare il leader mondiale nella produzione e nel consumo di acido cianidrico. L'aumento della domanda da parte dell'industria automobilistica è un fattore trainante di questo incremento. L'agricoltura rappresenta un'altra opportunità di crescita, poiché i fertilizzanti a base di HCN migliorano la resa dei raccolti (Businesswire, 2022).
  • DPI - indossare indumenti protettivi speciali, protezioni per gli occhi e un autorespiratore a pressione positiva. È utile una barriera in teflon.

Rischi per la salute e manipolazione dell'HCN

concentrazione
sintomi/effetti
1 - 2 ppm
Irritazione degli occhi e delle vie respiratorie, malessere, perdita di appetito, nausea, vertigini, stordimento.
2,5 - 6 ppm
Effetti negativi irreversibili o altri effetti gravi e duraturi sulla salute o una ridotta capacità di fuga. Respirazione rapida, nausea, vomito e sensazione di costrizione al collo.
7 - 27 ppm
Può causare effetti sanitari pericolosi per la vita o la morte in caso di esposizioni prolungate. Coma, apnea, convulsioni, rallentamento della frequenza cardiaca ed edema polmonare.
100-200 ppm
Dopo 10-60 minuti può essere pericoloso o fatale.
600 - 700ppm
L'inalazione per 5 minuti può essere fatale.
2000 ppm +
Immediato pericolo di vita
icona-primo soccorso
PRIMO SOCCORSO
  • In caso di INALAZIONE spostare la persona colpita all'aria aperta. Somministrare ossigeno al 100% e assistere la ventilazione come richiesto.
  • Se la respirazione è difficile, offrire un supporto respiratorio, se disponibile. Evitare la rianimazione bocca a bocca.
  • Se questo composto è stato ingerito , consultare immediatamente un medico. Somministrare ossigeno al 100%. Con la guida di un medico, preparare un kit di antidoti al cianuro.
  • In caso di contatto con la pelle , lavarla immediatamente con acqua. È molto importante rimuovere gli indumenti contaminati e rivolgersi a un medico.
  • In caso di contatto con gli occhi , lavarli immediatamente con molta acqua per almeno 15 minuti. Consultare immediatamente un medico.
  • Il nitrito di amile, il nitrito di sodio e il tiosolfato di sodio sono antidoti per la tossicità da cianuro. Tuttavia, il nitrito di amile e il nitrito di sodio non dovrebbero essere somministrati ai pazienti che hanno inalato fumo.
icona-pericolo
IN CASO DI RILASCIO ACCIDENTALE
  • Eliminare innanzitutto tutte le fonti di accensione. Quindi ventilare l'area della fuoriuscita o della perdita. Quindi interrompere il flusso di gas o rimuovere la bombola per portarla all'aria aperta.
  • Evacuare immediatamente l'area. Consultare un esperto. Se consentito, assorbire il liquido nella sabbia. Non lavare mai nelle fognature. Evitare che il gas entri in uno spazio confinato.
  • Considerazioni ambientali - in caso di fuoriuscita dal terreno, scavare una fossa o una laguna per contenere la contaminazione. Costruire una barriera utilizzando terra, sacchi di sabbia, poliuretano espanso o cemento espanso.
  • Generatori di rifiuti (100 kg/mese) o più di questo contaminante. I rifiuti pericolosi EPA #P063 e D003 devono essere conformi alle normative USEPA in materia di stoccaggio, trasporto, trattamento e smaltimento.

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