Archivos mensuales: mayo 2016

La hexamina no es una amina cualquiera…

La hexamina (CAS 100-97-0), también conocida como hexametilentetramina, urotropina, metenamina, formamina, HMTA, HMT, hexaformo, 1,3,5,7-tetraazaadamantano, etc., no es una amina cualquiera.

Las aminas son derivados orgánicos del amoníaco, en los que uno, dos o tres de los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por radicales orgánicos, dando lugar, respectivamente, a las aminas primarias, secundarias y terciarias. El amoníaco y las aminas son bases de Lewis, pues son capaces de compartir el par de electrones solitarios del átomo de nitrógeno. El amoníaco y las aminas son bases de Bronsted por su capacidad de combinarse con los protones1,2.

Las aminas son por lo general bases más fuertes que el agua, los alcoholes o los éteres3. La reacción alcalina observada cuando se disuelve una amina en agua se debe al equilibrio:

R3N: + H2O ⇔ R3NH+ + HO

Kb = [R3NH+]×[HO]/[R3N:]

pKb = – log Kb

Los valores de pKb no suelen utilizarse, de modo que la basicidad de las aminas suele medirse en términos del valor de su pKa de su ácido conjugado, sabiendo que pKb + pKa = 14.

R3NH+ + H2O ⇔ H3O+ + R3N:

La base conjugada de un ácido débil es una base fuerte y cuanto mayor es el pKa, más débil es el ácido, R3NH+, y más fuerte la base conjugada, R3N:. La base conjugada de un ácido fuerte es una base débil y cuanto más pequeño es el pKa, más fuerte es el ácido, R3NH+, y más débil la base conjugada, R3N:.

 

 

La hexamina

La hexamina (CAS 100-97-0) es una amina cíclica que nada tiene que ver con la hexilamina (CAS 111-26-2), ni con la ciclohexilamina (CAS 108-91-8). Se asemeja en parte a la trietilendiamina (C6H12N2, CAS 280-57-9, también conocida como TEDA, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano o DABCO), que también tiene una estructura de caja muy simétrica.

 hexilamina  ciclohexilamina  TEDA  hexamina
hexilamina

(CAS 111-26-2)

ciclohexilamina

(CAS 108-91-8)

trietilendiamina

(CAS 280-57-9)

hexamina

(CAS 100-97-0)

 

Según la nomenclatura IUPAC la hexamina es el 1,3,5,7-tetraazatriciclo[3.3.1.13,7]decano4, con fórmula empírica C6H12N4 y peso molecular 140,19. Es un polvo blanco, cristalino, que a presión reducida (2 kPa) sublima a 230-270 °C sin descomposición. Su número ONU es el 1328 y su número EINECS es el 202-905-8. Su principal peligro según el rombo de la NFPA es su inflamabilidad(3):

NFPA230

La hexamina es fácilmente soluble en agua, a 12 °C, 81,3 g de hexamina se disuelven en 100 g de agua; la solubilidad disminuye ligeramente con el aumento de temperatura. La solubilidad en otros disolventes es menor, 13,4 g en cloroformo, 7,25 g en metanol, 2,89 g en etanol absoluto, 0,65 g en acetona, 0,23 g en benceno, 0,14 g en xileno, 0,06 g en éter etílico y prácticamente insoluble en éter de petróleo (a 20 °C para 100 g de disolvente). A partir de de etanol cristaliza como cristales rombododecaédricos incoloros e higroscópicos. Tiene una densidad de 1,3394 g/cm3, a 22 °C, y punto de inflamación de 250 °C. Consulte las diferentes fichas de datos de seguridad (FDS), en inglés Material Safety Data Sheet (MSDS), para conocer las particularidades y propiedades de la hexamina para un adecuado uso de la misma.5,6,7

La hexamina da reacción monobásica con casi todos los ácidos, pero frente a los acidos fuertes se comporta como dibásica.

¡El número de átomos de nitrógeno no guarda relación con la reacción básica!

La piperacina, (C4H10N2, CAS 110-85-0), tiene dos átomos de nitrógeno y un pKa=9,8, la N,N-dimetilpiperacina, (C6H14N2, CAS 106-58-1), tiene dos átomos de nitrógeno y un pKa=5,74. La trietilendiamina, TEDA, (C6H12N2, CAS 280-57-9) tiene dos átomos de nitrógeno y dos pKa (pKa1=2,95 y pKa2=8,60). La hexamina, (C6H12N4, CAS 100-97-0), tiene cuatro átomos de nitrógeno y un pKa=8,4. Recordemos que el amoníaco tiene un pKa=9,25 y la metilamina un pKa=10,63

 piperacina dimetpiperacina TEDA hexamina
piperacina

(CAS 110-85-0)

pKa=9,8

N,N-dimetilpiperacina

(CAS 106-58-1)

pKa=5,74

trietilendiamina

(CAS 280-57-9)

pKa1=2,95 y pKa2=8,60

hexamina

(CAS 100-97-0)

pKa=8,4

 

No parece sostenerse la afirmación de que que la hexamina (hexametilentetramina), por el simple hecho de que su nombre contenga el término “tetramina” pueda comportarse como tetrabásica y sea capaz de fijar cuatro moléculas de ácido fluorhídrico2:

“Upon further examination, hexamine is not a bad candidate for use in laboratory or factory acid reduction, as it is rather efficient, with one molecule of hexamine capable of binding up to four molecules of HF.”

 ¡La hexamina no da reacción tetrabásica!

La hexamina fue sintetizada y caracterizada por el químico ruso Alexander Mikhaylovich Butlerov en 18598. Butlerov también descubrió en 1861 la reacción de la formosa9, que supone la formación de azúcares a partir del formaldehído. La palabra “formosa” es una contracción de formaldehído y aldosa. La hexamina también fue el primer compuesto orgánico con una estructura cristalina resuelta mediante rayos X.

La hexamina o hexametilentetramina (HMT) es un producto de condensación que se forma fácilmente a partir de amoníaco y formaldehído gaseosos o de disoluciones acuosas u orgánicas de éstos8. La condensación de cuatro moléculas de amoníaco con seis moléculas de formaldehido produce una molécula de hexamina en una reacción bastante exotérmica (se liberan 55 kcal/mol). El carácter exotérmico se debe a la transformación del enlace p en enlace s en el carbono del formaldehido:

SintHMTA

Se obtiene comercialmente haciendo pasar amoníaco gaseoso en una solución acuosa concentrada de formaldehido, con posterior eliminación del agua a presión reducida. A pequeña escala la hexamina puede obtenerse más fácilmente haciendo pasar amoniaco gaseoso en una solución de paraformaldehído en tolueno a reflujo, con eliminación de agua formada (por ejemplo, con una trampa de Dean-Stark).

Despues de mantener irradiada con luz ultavioleta, a temperatura ambiente, durante 45 días, una mezcla de metanol, amoníaco y agua, el principal producto obtenido (aproximadamente un 35%) resulta ser hexamina.

La hexamina es estable en medio acuoso neutro y básico, pero sin embargo en medio ácido es hidrolizada a metanimina (H2C=NH, CAS 2053-29-4), formaldehído y amoníaco:

C6H12N4 + 4 H2O → 2 H2C=NH + 4 CH2O + 2 NH3

La termólisis o descomposición térmica de hexamina produce fundamentalmente amoníaco, cianuro de hidrógeno, metano, nitrógeno e hidrógeno. A 800 °C se produce un 73 % de ácido cianhídrico y a 1200 °C, un 92 %.

 

Usos

La hexamina ya sea en forma de polvo granular o en forma de solución al 42.5%, en tambores o en bolsas, en vagones o en camiones, tiene múltiples aplicaciones en multiples industrias.10,11,12,13,14

Sintéticamente, la hexamina es útil en la alquilación de aminas primarias (reacción de Delepine):

C6H12N4 + R-CH2-X → [C6H12N4-CH2-R]+ X

[C6H12N4-CH2-R]+ X + 3 HX + 6 H2O → [NH3-CH2-R]+X + 6 CH2O + 3 NH4X

y en la generación de amino alcoholes por reacción con oxiranes:

C6H12N4 + R-C2H3O + 3 HX + 6 H2O → R-CH(OH)-CH2(NH2) + 6 CH2O + 3 NH4X

La nitración de la hexamina permite la obtención del hexógeno (CAS 121-82-4), también conocido como ciclonita, ciclotrimetilentrinitramina o RDX y del octógeno (CAS 2691-41-0), también conocido como ciclotetrametilentetranitramina o HMX:

HMTA-RDX-HMX

La hexamina reacciona con peróxido de hidrógeno en presencia de ácido cítrico o de ácido sulfúrico como catalizadores para producir 3,4,8,9,12,13-hexaoxa-1,6-diazabiciclo[4.4.4]tetradecano (HMTD, HexaMethylene Triperoxide Diamine), CAS 283-66-9, un explosivo casero utilizado en algunos artefactos explosivos improvisados, pero extremadamente peligroso por su elevada sensibilidad al choque, a la fricción, al calor, a las chispas y a las descargas electrostáticas:

HMTD

La hexamina constituye también el ingrediente principal de las pastillas de combustible sólido tan empleadas a nivel civil como a nivel militar. Las pastillas de hexamina no son explosivas, prenden con facilidad con cerillas o mecheros, arden sin apenas humo, no funden mientras arden, apenas dejan cenizas y tienen una elevada potencia calorífica (4200kJ/mol, esto es, 1003kcal/mol, o lo que es lo mismo, unas 4818 kcal/kg).

La hexamina también se emplea en la producción de resinas fenólicas y resinas de urea-formaldehido. Se emplea como catalizador en los polvos de moldeo de baquelita (fenol-formaldehído).

En la industria del caucho se emplea como agente de vulcanizado actuando como un acelerante secundario que actua sobre otros acelerantes de tipo mercapto y sulfenamida. La dinitrosopentametilentetramina, DNPT, (3,7-dinitroso-1,3,5,7-tetrazabiciclo[3.3.1]nonano, CAS 101-25-7, se emplea como agente insuflante o espumante para el caucho natural y sintético.

Fertilizantes de urea. La hexamina se emplea como donador de formaldehido para el recubrimiento de los gránulos de urea para mejorar su fluidez.

La hexamina no es biocida por sí misma, pero libera en medio ácido formaldehído que sí tiene un fuerte efecto antisptico. Como tal, se utiliza como ingrediente en desodorantes de aplicación externa. Con el nombre de metenamina o Urotropin®, se utiliza como desinfectante para las vías urinarias.

La adición de hexamina como inhibidor de corrosión a las soluciones de decapado ha demostrado ser eficaz para la prevención la corrosión de los componentes de hierro y de acero durante el decapado con ácidos minerales.

En la industria textil la hexamina se utiliza como agente antiencogimiento para en combinación con otros productos obtener acabados resistentes y mejorar la velocidad de teñido.

En la fabricación de espumas de poliuretano y de caucho se utiliza además de otras sustancias, dinitrosopentametilentetramina (DNPT) como agente espumante. Esta DNPT se prepara a partir de hexamina y nitrito sódico en una solución de ácido acético, y genera una espuma con una estructura porosa muy fina y uniforme.

En la fabricación de aglomerado de madera se añade hexamina al pegamento empleado durante el proceso de prensado para evitar el olor a amoníaco y conseguir un endurecimiento uniforme, sobre todo en la cara superior e inferior del tablero de aglomerado.

 

 

Conclusiones

  • La hexamina es una sustancia que no está recogida ni en las listas de la CAQ, ni en el Grupo Australia. Tampoco está recogida en el Reglamento de control del comercio exterior de material de defensa, de otro material y de productos y tecnologías de doble uso.
  • La hexamina tiene muchos usos y aplicaciones conocidos (), pero no se sabe de su aplicación como agente neutralizante del ácido fluorhídrico en la síntesis del sarín.
  • La hexamina tiene un pKa=8,6 mucho más pequeño que la isopropilamina (pKa=10,63), la trietilamina (pKa=10,78) o la tributilamina (pKa=10,89), es decir tiene un menor carácter básico que éstas.
  • La hexamina a pesar de tener cuatro átomos de nitrógeno se comporta como sustancia monobásica, y sólo se comporta como dibásica con los ácidos fuertes. No parece que una molécula de hexamina sea capaz de fijar cuatro moléculas de ácido fluorhídrico.
  • La hexamina tiene un precio muy superior al de las aminas alifáticas corrientes (por ejemplo es del orden de cuatro veces más cara que la isopropilamina)
  • La hexamina es un sólido mientras que las aminas alifáticas citadas anteriormente son líquidas, aunque se disuelve bien en agua y en disolventes orgánicos polares
  • La hexamina es una sustancia al alcance de cualquiera, y su presencia en una muestra no implica que sea del gobierno sirio, por el simple hecho de que éste declarara la posesión de 80 tm (no se sabe con qué finalidad, pues también declaró 30 tm de trietilamina y 40 tm de isopropilamina, ninguna de las dos recogida ni en las listas de la CAQ, ni en el Grupo Australia).

 

 

Referencias

  1. “Química orgánica superior”, L.F.Fieser&M.Fieser, Ediciones Grigalbo,1966.
  2. “Amines and Sarin – Hexamine, Isopropylamine, and the Rest…”, Dan Kaszeta, 2014, https://www.bellingcat.com/news/mena/2014/08/05/amines-and-sarin-hexamine-isopropylamine-and-the-rest/
  3. “Chapter 24-Amines”, http://as.vanderbilt.edu/chemistry/Rizzo/Chem220b/Chapter_24.pdf
  4. “Amines aliphatic”, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 7th ed
  5. “Hexamethylenetetramine MSDS”, Santa Cruz Biotechnology Inc., http://datasheets.scbt.com/sds/AGHS/EN/sc-211588.pdf
  6. “Hexamina FDS”, New Jersey Department of Health, http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0996sp.pdf
  7. “Hexametilentetramina, FDS”, Sigma-Aldrich, http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/DisplayMSDSPage.do?country=ES&language=es&productNumber=33233&brand=SIAL&PageToGoToURL=http%3A%2F%2Fwww.sigmaaldrich.com%2Fcatalog%2Fproduct%2Fsial%2F33233%3Flang%3Des
  8. “Hexamethylentetramine”, Encyclopedia of Astrobiology, R. Amils, J.Cernicharo, H.J. Cleaves II, W.M. Irvine, D.L. Pinti & M. Viso, pag. 756, Springer-Verlag, 2011.
  9. “Formose reation”, Encyclopedia of Astrobiology, R. Amils, J.Cernicharo, H.J. Cleaves II, W.M. Irvine, D.L. Pinti & M. Viso, pags. 600-605, Springer-Verlag, 2011
  10. “Hexamethylenetetramine-A Versatile Reagent in Organic Synthesis”, N. Blacevic, D. Kolbah, B. Belin, V. Sunjic & F. Kajfez, https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&ved=0ahUKEwi67Jf5mcPMAhUEIcAKHZy_AKsQFgh2MAg&url=https%3A%2F%2Fwww.researchgate.net%2Ffile.PostFileLoader.html%3Fid%3D55c7105e5cd9e376818b45b3%26assetKey%3DAS%253A273828125577240%25401442297120639&usg=AFQjCNFxNtmn2a3rRN4f7dJd1I0KnRaPsw
  11. “Synthetic Nitrogen Products A Practical Guide to the Products and Processes”, Gary R. Maxwell, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2004
  12. “Hexamine-A Techno-Commercial Profile”, http://www.chemicalweekly.com/Profiles/Hexamine.pdf
  13. “Hexamethylenetetramine”, The MAK Collection for Occupational Health and Safety, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/3527600418.mb10097kske0005/pdf
  14. “Hexamine”, Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry, James A. Kent, Springer, 1992

 

El papel lo aguanta todo

 Y nunca mejor dicho, pues los papeles detectores aguantan opiniones de todo tipo.

 

Detección colorimétrica

Los detectores colorimétricos son sistemas que emplean la “química húmeda” (término utilizado para referirse a la química general realizada en fase líquida) para poner de manifiesto la presencia de determinados agentes químicos mediante reacciones químicas que producen un cambio de color cuando los agentes entran en contacto con determinadas soluciones o sustratos. El cambio de color puede ser detectado visualmente o mediante dispositivos espectrofotométricos1.

Los tubos de detección colorimétricos, los papeles detectores o los kits de reactivos colorimétricos permiten la detección de muchos agentes químicos industriales y también de muchos agentes químicos de guerra. Los papeles detectores se emplean para la detección de agentes químicos líquidos (no en el agua), mientras que los tubos de detección colorimétricos y los kits de reactivos colorimétricos se emplean para la detección de agentes químicos en forma de gases y vapores1.

Las reacciones colorimétricas empleadas en los sistemas de detección suelen ser reacciones de tipo ácido-base, redox o de formación de complejos, bastantes estudiadas, que tienen una buena sensibilidad pero una moderada selectividad. Algunas fuentes de información señalan que los detectores colorimétricos son dispositivos de detección altamente específicos dado que responden a cierto número de sustancias químicas para las cuales fueron diseñados como detectores, con escasa o nula interferencia de otras sustancias químicas, y en consecuencia con un limitado número de falsas alarmas:

(“they are highly specific detection devices and have higher selectivity, as they respond to a certain number of specific chemicals that they were designed to detect with little or no interference from other chemicals. Consequently, the potential for false responses/alarms is limited.”2).

Ciertamente las reacciones colorimétricas se seleccionan en función de la sensibilidad y selectividad deseadas, y con ayuda de otras reacciones no colorimétricas podemos mejorar su selectividad eliminando sustancias interferentes, pero dado que su mecanismo es generalmente una reacción ácido-base, redox o de formación de complejos, la selectividad está bastante limitada y no pueden evitarse algunos falsos positivos o interferencias.

Lo que si es cierto es que la elección de una determinada reacción para la detección de un determinado grupo de sustancias químicas supone que muchas otras sustancias químicas no van a poder detectarse dado que no sufren esa reacción. Las sustancias químicas que no son detectadas y que desearíamos detectar constituyen falsos negativos. El usuario debe tener claro que tendrá que utilizar varios sistemas de detección colorimétrica si desea realizar la detección de sustancias químicas diferentes.

Los detectores colorimétricos, especialmente los tubos de detección colorimétrica, son más útiles como complemento a otras tecnologías de detección en tiempo real, para conseguir un nivel de detección confirmada2.

 

Papeles detectores de agentes químicos de guerra

Los papeles detectores de agentes químicos de guerra se emplean en numerosas Fuerzas Armadas desde hace muchos años pues resultan el sistema de detección más rápido, barato, ligero y sencillo para su empleo en el campo de batalla3.

Aunque algunas fuentes indican que los papeles indicadores se emplean para la detección de agentes químicos en forma líquida, o en forma de aerosol, lo cierto es que las fuentes más fidedignas indican claramente que no detectan agentes químicos en forma de vapor o aerosol, ni agentes químicos en el agua3.

Los papeles indicadores consisten en un papel sin coloración especial (sin blanquear) impregnado con uno o más colorantes (pigmentos) o colorantes indicadores (indicadores). Cuando una gota de una sustancia química (agente químico de guerra) moja el papel (es absorbida por el papel) se disuelve(n) los pigmentos mostrando su color, provocando en algunos casos un cambio en la coloración del indicador (si el papel contiene indicador). El color que se muestra indica la presencia de la sustancia química. En algún caso la aparición de diferentes colores permite clasificar la sustancia como perteneciente a un determinado grupo, pero nunca identifican la sustancia1.

La apreciación del color o de un cambio en el mismo puede resultar problemática en algunas situaciones. En primer lugar, cada persona tiene una percepción de color ligeramente diferente, e incluso algunas personas pueden sufrir algún grado de ceguera de color, lo que les impide, en algunos casos, observar ciertos cambios de color. Además, en condiciones de luz tenue o de luz muy brillante es difícil de observar los colores, lo que repercute en la efectividad del dispositivo de detección colorimétrica3.

Por su fundamento los papeles detectores tienen el inconveniente de su falta de selectividad o especificidad, que provoca la aparición de falsos positivos dado que muchas sustancias corrientes, como disolventes, líquidos de freno, anticongelantes, repelentes de insectos, etc., provocan un cambio de color. Estos falsos positivos son especialmente indeseables en situaciones civiles porque pueden llevar a situaciones de pánico. Como ya se ha indicado, es conveniente que los papeles detectores se empleen junto con otros detectores de distintas tecnologías para disminuir la presencia de falsos positivos y conseguir una detección confirmada3.


Papel detector M8/C84

El papel detector M8 (NSN 6665-00-050-8529) fue desarrollado para detectar agentes líquidos, específicamente agentes neurotóxicos, de tipo G y de tipo V, y agentes vesicantes, de tipo H. El papel detector C8 es equivalente al papel de M8; la “C” indica que está fabricado para uso comercial (civil). Los papeles detectores M8/C8 no detectan agentes químicos en forma de vapor.

El papel detector M8 viene en forma de librillo, de aproximadamente 6 cm × 10 cm, con 25 hojas, que pueden desprenderse con facilidad dado que están microperforadas.

Una carta de colores que acompaña al librillo de papeles detectores ayuda a determinar el tipo de agente detectado. El resultado es cualitativo, pero el papel del detector tiene una sensibilidad de alrededor de 20 microlitros (μL) de líquido. Algunas sustancias, tales como insecticidas, anticongelantes y productos de petróleo, pueden actuar como interferencias y producir falsos positivos. También existe un producto similar, llamado papel “3-way”, equivalente a los papeles de M8/C8, que lleva en la cara posterior del papel un adhesivo que permite pegar las hojas de papel a los materiales, equipos y EPI.

El cambio de color del papel depende del tipo de agente presente, por ejemplo los agentes vesicantes, como la iperita, HD, disuelven el colorante rojo y aparece coloración rojiza; los agentes neurotóxicos de tipo G disuelven el colorante amarillo y aparece coloración amarillenta, y los agentes neurotóxicos de tipo V disuelven en colorante amarillo pero al mismo tiempo provoca que el colorante indicador verde cambie a color azul, y aparece una coloración verdosa3.

colores M8La norma MIL-P-51408 Military Specification “Paper, Chemical Agent Detector, VGH, ABC-M8” indica que el papel indicador M8 está impregnado con tres colorantes, en la siguiente proporción:

  • Un 0,6 ± 0,2 % de colorante rojo (MIL-D-51412)
  • Un 1,3 ± 0,3 % de colorante amarillo (MIL-D-51411) CAS 80234-33-9 y
  • Un 1,0 ± 0,3 % de colorante verde (MIL-D-51410) CAS 5833-18-1

El colorante rojo es, según la MIL-D-51412, el 2,5,2′,5′-tetramethyl triphenylmethane-4,4′;-diazo-bis-beta-hydroxynaphthoic anilide. Por este nombre no aparece número CAS alguno, pero resulta que la estructura corresponde al colorante rojo E que es el 4,4′-[(phenylmethylene)bis[(2,5-dimethyl-4,1-phenylene)azo]]bis[3-hydroxy-N-phenylnaphthalene-2-carboxamide],cuyo número CAS es 60033-00-3.

colrojoColorante rojo

2,5,2′,5′-tetramethyl triphenylmethane-4,4′-diazo-bis-beta-hydroxynaphthoic anilide

4,4′-[(phenylmethylene)bis[(2,5-dimethyl-4,1-phenylene)azo]]bis[3-hydroxy-N-phenylnaphthalene-2-carboxamide]

El colorante amarillo es, según la MIL-D-51411, el thiodiphenyl-4,4′-diazo-bis-salicylic acid, cuyo número CAS es 80234-33-9.

colamarColorante amarillo

thiodiphenyl-4,4′-diazo-bis-salicylic acid

El colorante verde es, según la MIL-D-51410, el ethyl-bis-2,4-dinitrophenyl acetate, un indicador de pH que tiene un pKa=8,39. El intervalo de transición va de pH=7,5 (incoloro) a pH=9,1 (azul profundo). Su número CAS es 5833-18-1 y su número EINECS es 227-415-1.

colindverColorante indicador verde

ethyl-bis-2,4-dinitrophenyl acetate


Papel detector M94

El papel detector M9 (NSN 6665-01-226-5589 y NSN 6665-01-049-8982) detecta la presencia de agentes neurotóxicos y vesicantes en forma líquida mediante la aprición de una coloración rojiza. No distingue el tipo de agente, ni detecta agentes químicos en forma de vapor. Se necesita una gota de agente químico que produzca una mancha de mojado de al menos 100 micrómetros (μm) de diámetro. Sustancias interferentes que producen un falso positivo incluyen insecticidas, anticongelantes y productos de petróleo. El papel detector M9 viene en forma rollo, de 5,1 centímetros de ancho y 9,1 metros de largo, y la parte trasera del papel lleva un adhesivo que permite pegarlo a los materiales, equipos y EPI.

M9 colorPueden aparecer manchas en cualquier tono de rojo,

  • Una persona daltónica puede ver una mancha roja como gris o negro. Las manchas deben ser controladas por una persona que no sufra daltonismo.
  • Las manchas de color azul, amarillo, verde, gris o negro no son se atribuyen a la presencia de agente químico líquido

La composición del papel indicador M9 en cuanto a los colorantes ha variado con el tiempo. Parece que el colorante inicial que llevaba era el colorante B-1, esto es, el 1-[(4- nitrophenyl)azo]naphthalen-2-amine, CAS 3025-77-2 (MIL-D-51494) pero debido a su acción mutagénica y posiblemente cancerígena fue sustituido por el colorante SR119 (Solvent Red 119), CAS 12237-27-3.

Las normas MIL-P-51493 y MIL-51518 recogen la composición del papel indicador M9. La primera, de acceso público, es la que hace referencia al colorante B-1, mientras que la segunda, que no es de acceso público (es CLASSIFIED), haría referencia al colorante SR119.

Según la MIL-P-51493 y la MIL-D-51494, el papel M9 tiene en su composición:

  • Un 0,8 ± 0,1 % de colorante B-1, 1-[(4- nitrophenyl)azo]naphthalen-2-amine, (CI 11385) y CAS 3025-77-2,
  • Un 0,16 % de pigmento azul 15, copper phthalocyanine, (CI 74160) y CAS 147-14-8,
  • Un 1,6 % de amarillo óxido de hierro, yellow iron oxide o goethite, (CI 77492) y CAS 51274-00-1, y
  • Un 0,05 % de negro de humo, carbón black, (CI 77266) y CAS 1333-86-4

ColB1

colorante B-1

1-[(4- nitrophenyl)azo]naphthalen-2-amine

Sin embargo las hojas de seguridad del papel M9 (la norma MIL-DTL-51518 es CLASSIFIED) indican una composición ligeramente distinta13:

  • Un 0,17 % de colorante B-1, 1-[(4- nitrophenyl)azo]naphthalen-2-amine, (CI 11385) y CAS 3025-77-2,
  • Un 0,34 % de pigmento azul 15, copper phthalocyanine, (CI 74160) y CAS 147-14-8, y
  • Un 0,17 % de amarillo óxido de hierro, yellow iron oxide o goethite (CI 77492) y CAS 51274-00-1
  • PAPER, CHEMICAL AGENT DETECTOR, M9 6665-01-049-8982, Anachemia Chemical Inc., http://www.hazard.com/msds/f2/brt/brtgs.html

Y al reemplazar el B-1 por el SR11914:

  • Un 0,17 % de colorante solvent red119, CAS 12237-27-3 (aunque también aparece con el CAS 73297-20-8),
  • Un 0,34 % de pigmento azul 15, copper phthalocyanine, (CI 74160) y CAS 147-14-8, y
  • Un 0,17 % de amarillo óxido de hierro, yellow iron oxide o goethite, (CI 77492) y CAS 51274-00-1

SR119colorante SR119

 

Papel detector triple (3-way)4

El papel detector triple (3-way) es similar al papel detector M8 pero en este caso las hojas llevan en su cara posterior un adhesivo que permite pegar las hojas de papel a los materiales, equipos y EPI. La información encontrada indica que se ha sustituido alguno de los colorantes, concretamente el amarillo, simplemente sustituyéndolo por su sal sódicaal parecer por su carácter mutagénico. Según las firmas Nextteq15 y Anachemia16 la composición del papel detector triple (3-way) sería:

  • Un 0,6 ± 0,2 % de colorante rojo E, CAS 60033-00-3
  • Un 1,2 ± 0,4 % de colorante amarillo A2, CAS 8003-87-0
  • Un 1,0 ± 0,3 % de colorante verde EDA, CAS 5833-18-1

Los colorantes rojo y verde se corresponden con los ya citados para el papel detector M8, 4,4′-[(phenylmethylene)bis[(2,5-dimethyl-4,1-phenylene)azo]]bis[3-hydroxy-N-phenylnaphthalene-2-carboxamide] y ethyl-bis-2,4-dinitrophenyl acetate, respectivamente, y el colorante amarillo A2 es el disodium 5,5′-[thiobis(phenyleneazo)]disalicylate cuyo número CAS es 8003-87-0.

colamarNa

colorante amarillo A2

disodium 5,5′-[thiobis(phenyleneazo)]disalicylate

 

Utilización17

  • Los papeles detectores NO DETECTAN VAPORES de agentes químicos.
  • Los papeles detectores detectan agentes químicos en ESTADO LÍQUIDO. Sitúe los papeles donde puedan entrar en contacto con la contaminación líquida
  • No sitúe los papeles detectores sobre superficies calientes, sucias, aceitosas o grasientas porque puede dar un falso positivo
  • Los papeles detectores pueden dar falsos positivos con algunos descontaminantes, si se emplean en zonas donde se ha realizado una descontaminación
  • Puede ayudarse de otros objetos, por ejemplo un palo, para colocar el papel en su extremo y tocar de este modo con el papel sobre la posible contaminación. ¡NO FROTE EL PAPEL CONTRA LA CONTAMINACIÓN!
  • Los papeles detectores dan falsos positivos con productos derivados del petróleo, amoníaco, anticongelentes, insecticidas, descontaminantes, etc.. Si observa un cambio de color hay que pensar que se trata de un agente químico. Protégase completamente, de la alarma, descontamínese (si fuese necesario) y confirma la presencia del agente químico mediante el empleo de otros medios de detección y del control visual de su entorno.
  • Los papeles detectores SÓLO DETECTAN.
  • Los cambios de color significativos sólo permiten una CLASIFICACIÓN DEL AGENTE.
  • Los cambios de color NO SIGNIFICATIVOS no se atribuyen a la presencia de agentes químicos líquidos.
  • En base al tamaño de las manchas y al número de éstas sobre el papel detector, es posible estimar el tamaño original de las gotas del agente líquido y el grado de contaminación. Una gota de líquido de 0,5 mm de diámetro genera una mancha en el papel detector de unos 3 mm de diámetro. Una gota de este tamaño por cm2 en el papel detector correspondería a una contaminación líquida en la superficie contaminada de aproximadamente 0,5 g/m2. El límite de detección en los mejores casos es del orden de 0,005 g/m2. 18

 

Referencias

  1. “Guide for the Selection of Chemical Detection Equipment for Emergency First Responders”, Preparedness Directorate Office of Grants and Training, 2007, http://www.nist.gov/oles/upload/DHS_100-06ChemDetFinReport_3-20-07.pdf
  2. “Detection technologies for chemical warfare agents and toxic vapors”, Yin Sun & Kwok Y. Ong, CRC Press
  3. “A Review of CWA Detector Technologies and Commercial-Off-The-Shelf Items”, https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjP2uGJkdrMAhXD1xQKHbMVAEUQFggpMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dtic.mil%2Fcgi-bin%2FGetTRDoc%3FAD%3DADA502856&usg=AFQjCNFzu6LE81VHF6xJNSFTyltbXshk-g&bvm=bv.122129774,d.d24&cad=rja
  4. “OSHA Technical Manual-SecII Chap3- Technical Equipment-On-site Measurements-AppB-chemical warfare agent detection”, https://www.osha.gov/dts/osta/otm/otm_ii/pdfs/otmii_chpt3_appb.pdf
  5. MIL-P-51408 Military Specification “Paper, Chemical Agent Detector, VGH, ABC-M8”
  6. MIL-D-51412 Military Specification “Dye, Red, 2,5,2′,5′-tetramethyl triphenylmethane-4 ,4′-diazobis-betahydroxynaphthoic anilide”
  7. MIL-D-51411 Military Specification “Dye, Yellow, Thiodiphenyl-4,4’-diazo-bis-salicylic acid”
  8. MIL-D-51410 Military Specification “Dye, Green, ethyl-bis(2,4-dinitrophenyl) acetate”
  9. “Handbook of Acid-Base Indicators”, R. W. Sabnis, CRC Press
  10. MIL-D-51494 Military Specification “Dye, B-1, water dispersed formation”
  11. MIL-P-51493 Military Specification “Paper, Chemical Agent Detector, M9”
  12. MIL-DTL-51518 Military Specification “Paper, Chemical Agent Detector, M9 (SR119 Dye)”
  13. “M9 Detection Paper MSDS, B-1”, 6665-01-049-8982, Anachemia Chemical Inc., http://www.hazard.com/msds/f2/brt/brtgs.html
  14. “M9 Detection Paper MSDS,SR119”, 6665-01-226-5589, Anachemia Chemical Inc., http://hazard.com/msds/f2/bqk/bqkkt.html
  15. “M8 Detection Paper MSDS”, Nextteq LLC, http://www.heinzlabs.com/msds/Chem-Agent-Detect_MSDS.pdf
  16. “M8 Detection Paper MSDS”, Anachemia Chemicals Inc., http://hazard.com/msds/f2/bqk/bqkhl.html
  17. Detect Chemical Agents Using M8 or M9 Detector Paper, https://trainingnco.pbworks.com/f/031-503-1037+Detect+Chemical+Agents+Using+M8+or+M9+Detector+Paper.pdf
  18. “A Survey of Commercially Available Chemical Agent Instrumentation for Use in the Field”, J. Haas, A. Alcaraz, B. Andresen, C. Pruneda, https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/242985.pdf

 

Nota: los nombres químicos de los colorantes se han mantenido en inglés para facilitar las búsquedas

De tres en tres

Tres apartados en la definición de “armas químicas”

La Convención para la prohibición de las Armas Químicas (CAQ) en su ARTÍCULO II “Definiciones y criterios” indica en su apartado 1 que por “armas químicas” se entiende, conjunta o separadamente:

  1. Las sustancias químicas tóxicas o sus precursores, salvo cuando se destinen a fines no prohibidos por la presente Convención, siempre que los tipos y cantidades de que se trate sean compatibles con esos fines;
  2. Las municiones o dispositivos destinados de modo expreso a causar la muerte o lesiones mediante las propiedades tóxicas de las sustancias especificadas en el apartado a.) que libere el empleo de esas municiones o dispositivos; o
  3. Cualquier equipo destinado de modo expreso a ser utilizado directamente en relación con el empleo de las municiones o dispositivos especificados en el apartado b.).

Estos tres apartados referidos a la definición de armas químicas no deben confundirse con las Listas (1, 2 y 3), ni con las Categorías (1, 2 y 3).

A continuación, en el apartado 2 del ARTÍCULO II, “Definiciones y criterios” indica que por  “sustancia química tóxica” se entiende:

“Toda sustancia química que, por su acción química sobre los procesos vitales, pueda causar la muerte, la incapacidad temporal o lesiones permanentes a seres humanos o animales.  Quedan incluidas todas las sustancias químicas de esa clase, cualquiera que sea su origen o método de producción y ya sea que se produzcan en instalaciones, como municiones o de otro modo.”

Y añade que a los efectos de la aplicación de la presente Convención, las sustancias químicas tóxicas respecto de las que se ha previsto la aplicación de medidas de verificación están enumeradas en Listas incluidas en el Anexo sobre sustancias químicas.

 

Tres Listas en el Anexo sobre sustancias químicas

Pues bien en el citado Anexo se enumeran las sustancias químicas tóxicas y sus precursores y se identifican en tres Listas las sustancias químicas respecto de las que se prevé la aplicación de medidas de verificación con arreglo a lo previsto en las disposiciones del Anexo sobre verificación. De conformidad con el apartado a) del párrafo 1 del artículo II, estas Listas no constituyen una definición de armas químicas.

La CAQ define en tres Listas (1,2 y 3) las sustancias químicas tóxicas y los precursores (A. Agentes y B. Precursores) que podrían ser empleados como armas químicas o bien empleados en la fabricación de armas químicas.

Lista 1:

La Lista 1 incluye sustancias químicas tóxicas y precursores:

  • que se han desarrollado, producido, almacenado o empleado como armas químicas,
  • tienen escasa o nula utilidad para fines no prohibidos y
  • suponen un alto riesgo para el objeto y propósito de la CAQ debido a su elevado potencial de empleo en actividades prohibidas.

 

Lista 2:

La Lista 2 incluye sustancias químicas tóxicas y precursores no incluidos en la Lista 1:

  • que no se producen en grandes cantidades comerciales para fines no prohibidos,
  • suponen un riesgo significativo para el objeto y propósito de la CAQ debido a su toxicidad letal o incapacitante y otras propiedades que podrían permitir su empleo como arma química,
  • y pueden emplearse como precursores en una de las reacciones químicas de síntesis de sustancias químicas tóxicas de la Lista 1 o de la Lista 2.

Lista 3             

La Lista 3 incluye sustancias químicas tóxicas y precursores no incluidos en las Listas 1 y 2:

  • que se han producido, almacenado o empleado como armas químicas,
  • se producen en grandes cantidades comerciales para fines no prohibidos y
  • suponen un riesgo para el objeto y propósito de la CAQ debido a que poseen tal toxicidad letal o incapacitante y otras propiedades que podrían permitir su empleo como arma química y emplearse en la síntesis de sustancias químicas de la Lista 1 o de la Lista 2.

 

 

Tres Categorías para la destrucción de las armas químicas

Las tres categorías no tienen nada que ver las tres Listas, ni con los tres apartados de la definición de “armas químicas”. La CAQ en su Parte IV (A),  DESTRUCCION DE ARMAS QUIMICAS Y SU VERIFICACION DE CONFORMIDAD CON EL ARTICULO IV,  C. DESTRUCCION, “Principios y métodos para la destrucción de las armas químicas” en su apartado 16 indica que a los efectos de la destrucción, las armas químicas declaradas por cada Estado Parte se dividirán en tres categorías:

Categoría 1:   Armas químicas basadas en las sustancias químicas de la Lista 1 y sus piezas y componentes;

Categoría 2:   Armas químicas basadas en todas las demás sustancias químicas y sus piezas y componentes;

Categoría 3:   Municiones y dispositivos no cargados y equipo concebido específicamente para su utilización directa en relación con el empleo de armas químicas.

Es decir, las sustancias químicas de Lista 1 (sustancias químicas tóxicas y sus precursores, primer apartado de la definición de “armas químicas”) y sus piezas y componentes (segundo y tercer apartado de la definición de “armas químicas”) constituyen la Categoría 1.

Todas las sustancias químicas de Lista 2 y de Lista 3 (sustancias químicas tóxicas y sus precursores, primer apartado de la definición de “armas químicas”) y sus piezas y componentes (segundo y tercer apartado de la definición de “armas químicas”) constituyen la Categoría 2.

Y en la Categoría 3, no figuran sustancias químicas tóxicas, ni precursores, sólo municiones y dispositivos no cargados y equipo concebido específicamente para su utilización directa en relación con el empleo de armas químicas.

 

 

Conclusión

La CAQ no recoge sustancias químicas, ni categorías, “prioritarias”, ni de “primera prioridad”, así que, por favor, procuremos hablar con propiedad máxime cuando existen definiciones para hacerlo posible.

 

 

Referencias

“Convención sobre la Prohibición del Desarrollo, la Producción, el Almacenamiento y el Empleo de Armas Químicas y sobre su Destrucción”, disponible en https://www.opcw.org/fileadmin/OPCW/CWC/CWC_es.doc, https://www.opcw.org/fileadmin/OPCW/CWC/CWC_es.pdf, y también en http://www.minetur.gob.es/industria/ANPAQ/Convencion/Paginas/txtconvencion.aspx

“Listas de la CAQ”, http://cbrn.es/?p=308