Conceptos Generales Sobre Gases
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Técnica de medición y control
Sistemas para Medio Ambiente y Lugar de TrabajoVersión 4: 17.04.00 Blaise Cam!agne
"#
DT
"#
DT
C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
Conce!tos (enerales So)re
(ases Com)usti)les*
(ases Tó+icos* ,+%geno y sus
-iesgos &sociados
Conce!tos (enerales So)re(ases Com)usti)les*
(ases Tó+icos* ,+%geno y sus
-iesgos &sociados
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
#ntroducción
#ntroducción
La mayoría de los accidentes con resultado demuerte ocurridos en Espacios Confinados se handebido a:
• /+!losión: gnici!n de "ases o #apores nflamables oCombustibles $%ugas de hidrocarburos desde estan&ues subterr'neos( fugasde ca)erías de gas( generaci!n de Metano por descomposici!n( otros*
• &si+ia: +eficiencia en el ni,el de -.ígeno $por consumo demicroorganismos( procesos de o.idaci!n( otros*
• /nvenenamiento: nhalaci!n de "ases T!.icos $/0S pordescomposici!n de material org'nico( C- por combusti!n en o.idaci!n( otros*
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
2ue se entiende !or (as3
2ue se entiende !or (as3
(as: Estado de la materia
cuyas mol1culas tienen
libre mo,imiento y tienden a
ocupar todo el espacio &uelas contiene
Va!or: Lí&uidos o s!lidos
en estado gaseoso( cuyas
partículas se encuentranlibres en un medio gaseoso
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
%sica de los gases
%sica de los gases
Los gases( aun&ue de
características diferentes(
físicamente se comportan de
forma similar2 Esto se e.presa en
la ecuaci!n general de los gases
&ue relaciona la presi!n $"*( la
cantidad de gas $n*( el ,olumen
$V* y la temperatura $T*( de la
siguiente manera:
V = nRT
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
%sica de los gases%sica de los gases
Las mol1culas de distintos
gases( tienen tama)os(
formas y pesos diferentes2
3n mol son 4(506.7506
mol1culas de un gas El peso molecular "$ de los
gases se e.presa en gr8mol.
La densidad de un gas es la
masa di,idida por el ,olumen d=n M/
3n mol de cual&uier gas a
una presi!n de una
atmósera y a una
temperatura de 096 56 $ a
5 ;C*( ocupa un ,olumen
de 00(
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
Cómo se e+!resa la concentración de
un (as o Va!or3Cómo se e+!resa la concentración de
un (as o Va!or3
Cantidad relati,a a losdem's componentes:* !!m* !!)* 0 8
00*
+ensidad del gas: mg8m9* gr8lts* g8m9. /tc.
=resi!n parcial de losgases:$)ar* mm;g* mm;
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
Cómo se convierten las !!m en mg8m9
y viceversa3Cómo se convierten las !!m en mg8m9
y viceversa3 Si se encuentra a ni,el de
mar con una presi!n de 945
mm/g y a una temperatura
de 05 ;C( entonces:
mg8m9 $=M80
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C$S
Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
'a &tmósera'a &tmósera
Me>cla de gases &ue rodea a la
tierra
Cada @555 metros de altura( la
cantidad de gas( debido a la
baja de presi!n( disminuye 8B a
la mitad
La composici!n de la Troposfera
es estable y su presi!n ,aría
desde los 945 mm/g a 75
mm/g
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
/l &ire/l &ire
Aire( es un gas compuesto
a presi!n y temperatura
ambiente( cuyo principal
contenido es =itrógeno y
,+%geno
El ,+%geno es uno de los
elementos b'sicos para la
combusti!n en cual&uierproceso donde esta ocurra2
Com!onente 7 !orVolumen
""$
Ditr!geno 925
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,+%geno >,
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
,+%geno>Con Com)usti)les?,+%geno
>Con Com)usti)les?
=ara sostener la
combusti!n se re&uiere
contar con un ni,el de 70G
de -0 por ,olumen como
mínimo2
Sí aumentamos el ni,el de
-0( se re&uiere menor
cantidad de combustible
para mantener lacombusti!n y el 'rea pobre
pasa a ser 'rea e.plosi,a2
D ä
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S#$S& 'tda.
'a -es!iración'a -es!iración
Condición de trabajo Aire respirado
(L/min)
Oxígeno
respirado(L/min)
Oxígeno
consumido(L/min)
Descansando en la cama 7.7 1.6 0.31
Parado en reposo 10.4 2.2 0.42
Caminando a 3 kph 18.6 3.9 0.75
Caminando a 5 kph 24.8 5.2 0.99
Caminando a 6,5 kph 37.3 7.8 1.49
Caminando casi trotando a 8 kph 60.7 12.7 2.42
Cuanto aire y ,+igeno res!iramos y @ue cantidad de
,+%geno consume el meta)olismo
Cuanto aire y ,+igeno res!iramos y @ue cantidad de
,+%geno consume el meta)olismo
D ä%
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
,+%geno>-es!iración?
,+%geno>-es!iración?
#nalación
Cuando inhalamos(
introducimos al organismo un
07G de -0( un 9G de D0 y
un 7G de otros gases2
/+alación
Cuando e.halamos(descargamos al ambiente un79G de -0( un 9G de D0( unones
&ue nos permite reali>ar
respiraci!n boca a boca en
caso de emergencia2
D äT l % l Vid
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
=< ,< C,< ,tros =< ,< C,< ,tros
,+%geno,+%geno
El -.ígeno es parte del aire
en 05(G( indispensable
para la combusti!n a ni,el
celular para generar ,ida2
Sin embargo( el cuerpo
humano consume 8B
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
,+%geno,+%geno
G por#olumen
de
-.ígeno
Efectos y sintomas a presi!n
atmosf1rica
7C(@
Di,el mínimo permitido para e.posici!n de los
trabajadores2
7@B7C
+ecrece la capacidad de concentraci!n2 =uede inducir
sintomas a personas con problemas coronarios(
pulmonares 2o circulatorios
70B7<
Aumento en la frecuencia respiratoria y pulso2
+isminuci!n de la coordinaci!n( percepci!n y juicio2
75B70
"ran aumento en frecuencia y profundidad de la
respiraci!n2 Huicio muy pobre2 Comien>an a ponerse
a>ules los labios2
EB75
Serios problemas mentales( fatiga( nauseas( ,omitos(
inconciencia en pocos minutos
4BE
@5G fatal en los primeros 4 minutos2 755G fatal en
minutos2
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S#$S& 'tda.
(ases Com)usti)les(ases Com)usti)les
'a Com)ustión: es una
reacci!n &uímica &ue se
produce entre un elementocombustible y el -.ígeno
$aire*( cuando se le aplica
una fuente de calor e.terna
o producto de una reacci!n
&uímica2
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
(ases Com)usti)les(ases Com)usti)les
$eAclas e+!losivas:
Corresponden a a&uellas
concentraciones de gasescombustibles &ue
me>cladas con -.ígeno(
re&uieren s!lo de una
fuente de ignici!n o una
reacci!n &uímica paraproducir una reacci!n en
cadena ! e.plosi!n2
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Tecnolog%a !ara la Vida
S#$S& 'tda.
(ases Com)usti)les(ases Com)usti)les
'%mite #nerior de
/+!losividad $'/'?:
Corresponde al ni,el m's
bajo en &ue una me>cla
entre combustible y -.ígeno
puede producir una
e.plosi!n cuando se aplica
una fuente de ignici!n
e.terna o se produce una
reacci!n &uímica 2
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g !
S#$S& 'tda.
(ases Com)usti)les(ases Com)usti)les
'%mites de /+!losividad
#nerior >'/'? y Su!erior >/'? Cada gas tiene sus propio
rango e.plosi,o &ue ,adesde el '/' hasta el /'2
Iajo el '/' no hayreacci!n en cadena porfalta de combustible2
Sobre el /' no hayreacci!n en cadena porfalta de -.ígeno2
(as ó Va!or 'imites /+!losivos7 !or Volumen
'%mite
#nerior
'/'
'%mite
Su!erior
/' Acetileno 72@ 75525
nBIutano 72@ 2@
Mon!.ido de Carbono 702@ 9
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S#$S& 'tda.
(ases Com)usti)les(ases Com)usti)les
Los gases combustibles sonen su mayoría me>cla de/idr!geno $/* y Carbono $C*
conocidos como/idrocarburos2
E.isten /idrocarburos ygases combustibles conpesos moleculares igual(superiores o inferiores al aire2
Se pueden encontrar encual&uier parte del espaciode un ,olumen2
(as ó Va!or 4órmula@u%mica
"eso
molecular
Aire D0-0 025
Acetileno C0/0 0425nBIutano C/6C/ @427
Mon!.ido de Carbono C- 025
/idr!geno /0 025
Metano C/< 7425
=ropano C6/ 2@
Acetona C/6C-C/6 @27Ien>eno C4/4 927
-.ido de Etileno C0/
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(ases Com)usti)les(ases Com)usti)les
Los /idrocarburos se componen
de una combinaci!n de 'tomos
de ;idrógeno $un enlace* y de
Car)ono $cuatro enlaces*2 El Metano $C/
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Ti!os de Com)usti)les en &!licaciones
#ndustrialesTi!os de Com)usti)les en &!licaciones
#ndustriales
uentes de /nerg%a: /idr!geno B "as Datural B "asolina B "as -il B ?erosen B otros
/lementos Base: Etileno B =ropileno B Metano B %ormaldehido B Ienceno B Tolueno B Iutadieno B Cloruro de #inilo B otros
Disolventes:
Acetato de Iutilo B Etanol B Acetona B +imetilformaldehido B Iutanola B otros "roductos de 'im!ieAa:
+icloroetano B Tricloroetano B E.ano B Ciclohe.ano B otros
-erigerantes:
Amoníaco B =ropano B Iutano B +imetileter B =entano B Ciclopentano B otros
/steriliAadores: -.ido de Etileno B %ormaldehido B Etanol B otros
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$edición de (ases Com)usti)les$edición de (ases Com)usti)les
Medici!n mediante:Sensores Catalíticos: entregan
medici!n en rangos de ppm para
detecci!n de fugas y G LEL paraambientes e.plosi,os2
Sensor de conducti,idad
t1rmica: entregan medici!n en rangosde G por ,olumen para control de
procesos2
Sensor J $C/
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S#$S& 'tda.
Sensor Catal%tico !ara
(ases Com)usti)lesSensor Catal%tico !ara
(ases Com)usti)les
Corriente
Pelistor Inactivo
Pelistor Activo Soporte
Instrumento deMedicion.
Placa dePlatino
Carcasa
FiltroSinterizado
Gas
Sensores Cataliticos con "uenteSensores Cataliticos con "uente dede eastoneeastone
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S#$S& 'tda.
Sensores #nraroo !ara (ases
Com)usti)lesSensores #nraroo !ara (ases
Com)usti)les
DetectorMedida
Filtro dePolvo
halbdurchlässigerSpiegel
spe!o
misorI"
Cuveta
spe!o
FiltroInter#erencia
FiltroInter#erencia
Detector de"e#erencia
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(ases Tó+icos(ases Tó+icos
"ases &ue por sus
características &uímicas(
pueden producir desde
molestia a los seres ,i,os
hasta causar la muerte enpocos segundos2
Su peligrosidad depender'
de la concentraci!n( el
tiempo de e.posici!n y la
susceptibilidad personal de
cada indi,iduo
Se di,iden principalmente
en: Asfi.iantes(
rritantes
Anest1sicos
#enenosos
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&cido Sul%drico >;;
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&cido Sul%drico >;;ucar
Alcantarillado
/ectos en las !ersonas 52@ 222 7 ppm Se siemte olor2
ppm L==2
05 222 65 ppm -lor fuerte2
222 755 ppm rritaci!n de ojos y pulm!n(paralisis del ner,io olfati,o2
222 055 ppm Se,era irritaci!n de ojos ypulm!n( no hay olfato2
222 @55 ppm =1rdida del sentido de balance(edema pelmonar2
222 955 ppm concentraci!n mortal en 65minutos de e.posici!n2
7555 ppm nconciencia y letal si no seaplica respiraci!n artificial2
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C$S
S#$S& 'tda.
$onó+ido de Car)ono >C,?$onó+ido de Car)ono >C,?
Caracter%sticas
"as incoloro( sin olor y sin
sabor conocido como el
NAsesino silenciosoO
Se combina con la
hemoglobina haci1ndola
perder su capacidad de
transportar el -.ígeno2
Es muy comKn en casitodos los procesos de
combusti!n y calefacci!n2
Do e.isten filtros para
protecci!n respiratoria
contra el C-2 El mecanismo
m's utili>ado para su
eliminaci!n es el catali>arloy con,ertirlo en C-02
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$onó+ido de Car)ono >C,?$onó+ido de Car)ono >C,?
Donde lo encontramos En tuneles y calles por combusti!n
de ,ehículos2
Espacios comfinados por combusti!nen o.idaci!n o fuga de gases2
En la generaci!n de gas de ciudad2 En la &uema de incineradores y
calderas2
En combustiones incompletas decalefactores2
En fundiciones ! siderurgicas demetales2
En incendios o combustionesincompletas de &uemas agrícolas2
En refinerías de combustibles2
/ectos en las !ersonas ...40 !!m '"".
..9EF !!m '"&.
...
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S#$S& 'tda.
&mon%aco >=;9?&mon%aco >=;9?
Caracter%sticas
"as incoloro a temperatura
ambiente2
=ara su almacenamiento y
transporte se debe licuar a
muy baja temperatura lo
&ue lo hace Ktil como
refrigerante2
Se encuentra en gran partede la industria alimenticia y
frigorífica2
En caso de grandes fugas
se transporta en forma de
nubes2
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DT
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&mon%aco >=;9?&mon%aco >=;9?
Donde lo encontramos
Iodegas de almacenaje en frío
=lantas de energía +ED-P
ndustria uímica y desinfectantes ndustria de fertili>antes
ndustria alimenticia
ndustria farmaceutica
ndustria de e.plosi,os
ndustria del pl'stico
/ectos en las !ersonas 1 ... H0 !!m ,lor reconoci)le desde 1
!!m
!eligroso !ara la salud.
H000 !!m atal
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Cloro >C'
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Cloro >C'
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Dió+ido de Car)ono >C,
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C$S
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Dió+ido de Car)onoDió+ido de Car)ono
Donde lo encontramos
Como parte de la e.halaci!n de los
seres ,i,os2
En &uemas de materiales con
Carbono
Como Carbonato de Sodio $Sosa
para La,ar*
ndustria de aerosoles
En bebidas gaseosas
Como elemento e.tintor y propulsor
de e.tintores de =S Como hielo seco para enfriar
/ectos en las !ersonas
1 a
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Técnica de medición y control
Sistemas para Medio Ambiente y Lugar de TrabajoVersión 4: 17.04.00 Blaise Cam!agne
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S#$S& 'tda.
Se debe trasladar al
afectado al aire limpio y
solicitar ayuda m1dica
Caracter%sticas "as m's pesado &ue el aire
con color caf1 roji>o( olordul>!n( acre y astringente2
Se produce por combusti!nde ,ehículos +iesel y poruso de detonantes ye.plosi,os en base anitratos2
Altamente t!.ico a muy
bajas concentraciones(afecta principalmente a lospulmones
Dió+ido de =itrógeno >=,
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/ectos en las !ersonas 1 a 19 ""$ #rritación de las osas nasales y trJ@uea
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En concentraciones de @55
ppm puede llegar a producir
par'lisis pulmonar
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