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close this bookGuía de Protección Ambiental Tomo III: Catálogo de Estándares Ambientales (GTZ/BMZ, 1996, 663 pages)
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Cloruro de vinilo

DENOMINACIONES

N° CAS: 75-01-4
Nombre registrado:  Cloruro de vinilo
Nombre químico:  Cloroeteno
Sinónimos/nombres comerciales:  Monocloroeteno,  vinilcloruro,  VC,  CVM,  Freón 1140.
Nombre químico (alemán): Vinylchlorid.
Nombre químico (francés): Chlorure de vinyle.
Nombre químico (inglés): Vinyl chloride
Aspecto general: Gas incoloro, de aroma suavemente dulzón, que solo se transporta en estado estabilizado (usando fenol y sus derivados) en tanques presurizados.

DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS

Fórmula empírica: C2H3Cl
Masa molecular relativa: 62,50 g
  Densidad: 0,9106 g/cm3 a 20°C
0,983 g/cm3 a -20°C (líquido)  
Densidad relativa de gas: 2,16
Punto de ebullición: -13,4 a -14,0°C
Punto de fusión: -153,8 a -160,0°C
Presión de vapor: 3300 hPa a 20°C
  4500 hPa a 30°C
  7800 hPa a 50°C
Punto de inflamación: -77 a -78°C
Temperatura de ignición: 415°C
Ignición espontánea: 472°C
Límites de explosividad : 3,8-31% en volumen;
Umbral de olor: 4000 ppm en el aire
Solvólisis: En agua: 1,1 g/l a 25ºC;
  se disuelve en aceite, alcohol, solventes clorados y en hidrocarburos; las sales de plata y cobre aumentan susolubilidad, por formación de complejos.
Factores de conversión: 1 ppm = 2,60 mg/m3
  1 mg/m3 = 0,39 ppm


PROCEDENCIA Y APLICACIONES

Aplicaciones:
El cloruro de vinilo se emplea en su casi totalidad (96-98%) para la fabricación de cloruro de polivinilo o polivinilcloruro (PVC). El restante 2-4% se emplea en la síntesis de hidrocarburos clorados específicos, como el 1,1,1-tricloroetano; el 1,1,2-tricloroetano, y el cloruro de vinilideno. A nivel industrial, se usa el cloruro de vinilo para la producción de polímeros (ATRI, 1985). Aproximadamente el 25% de la producción mundial de cloro se utiliza para la producción de cloruro de vinilo.

Procedencia / fabricación:
Se fabrica a través de la combinación por adición de gas clorhídrico al acetileno, o por la descomposición del 1,2-dicloretano, originándose como producto secundario gas clorhídrico.

El cloruro de polivinilo (PVC) es polímero del cloruro de vinilo.

Cantidades producidas:

Producción mundial 1985 13.500.000 t (ULLMANN, 1986)
Producción mundial 10.000.000 t (RIPPEN, 1988)
EEUU, 1987 3.800.000 t (RIPPEN, 1988)
CE, 1977 3.500.000 t (RIPPEN, 1991)
Japón, 1980 1.656.000 t (ATRI, 1985)
Alemania, 1988 1.459.000 t (RIPPEN, 1991)
Francia, 1982 1.150.000 t (ATRI, 1985)
Italia, 1977 750.000 t (RIPPEN, 1988)
Taiwan, 1984 492.000 t (RIPPEN, 1991)
Canadá, 1982 408.000 t (ATRI, 1985)
Gran Bretaña, 1977 405.000 t (RIPPEN, 1988)
México, 1984 132.000 t (RIPPEN, 1991)


TOXICIDAD

Mamíferos:    
Ratones CTmín 50 ppmv 120 hs, intermitentemente s.RIPPEN, 1991
Ratas DL50 500 mg/kg oral s.RIPPEN, 1991
  CTmín 1) 6 000 ppm s.RIPPEN, 1991
Conejos CTmín 500 ppm inhalación (7 h/d dur. 6 meses) s.RIPPEN, 1991


Nota: 1) Inhalación durante 4h, entre los días 12 y 19 después de la concepción.

Efectos característicos

Seres humanos/mamíferos: Este gas, muy inflamable, tóxico y de efectos narcóticos, irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias. La exposición reiterada conduce a lesiones hepáticas, renales y esplénicas, pudiendo desarrollarse en algunos casos tumores malignos. Pueden existir concentraciones tóxicas en el aire sin que se perciba un olor alarmante. El cloruro de vinilo ejerce efectos cancerígenos y teratógenos (su inhalación produce malformaciones y distrofias esqueléticas) tanto en los animales como en el ser humano.

Durante su descomposición térmica, se forman gases ácidos que producen irritación ocular, nasal y faríngea.

COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE

Agua:
El cloruro de vinilo es muy persistente en el agua, si no se evapora. Sin embargo, hasta el momento no se conocen efectos nocivos sobre organismos acuáticos (UBA, 1986). Es poco probable su acumulación en la cadena alimentaria acuática (BUA 1989).

Aire:
Cuando el gas puesto a presión se expande, se forman nieblas frías más pesadas que el aire. Éstas se evaporan fácilmente y se combinan con el aire originando mezclas tóxicas y explosivas. Debido a las propiedades físico-químicas del cloruro de vinilo, es probable que se acumule en la atmósfera.

Tiempo de vida media:
En condiciones ambientales normales, el cloruro de vinilo es extraordinariamente persistente. Su tiempo de vida media en el suelo en condiciones anaeróbicas asciende a más de 2 años. Su degradación aeróbica en instalaciones de clarificación y en aguas superficiales, así como en cultivos bacterianos aislados de 20-120 mg/l, requiere un período mínimo de 5 semanas (UBA, 1986). Con la participación de radicales oxhidrilos, el tiempo medio de vida media se reduce a 66 horas. En los casos de hidrólisis, el tiempo de vida media es inferior a 10 años (calculado para una temperatura de 25°C) (RIPPEN, 1991). En la troposfera, el tiempo de vida media es de 11 semanas (degradación abiótica) (ATRI, 1985). La BUA (1989) informa sobre un promedio de tiempo de vida media que oscila entre 2,2 y 2,7 días.

Degradación / productos de la descomposición:
Durante la oxidación fotoquímica, se forma ácido clorhídrico, óxido de carbono y formalehido. No se produjo fotólisis en una concentración de 10 mg/l sometida a rayos de 300 nm de longitud de onda durante más de 90 h. La mineralización biótica es extremadamente lenta.

Efectos combinados:
El cloruro de vinilo reacciona, desarrollando altas temperaturas, con el acetileno, el cloro, el flúor, los oxidantes y peróxidos, con los que forma polímeros. Los iniciadores de una polimerización son la luz, el calor y el  ácido sulfhídrico.

ESTÁNDARES AMBIENTALES

Medio / receptor Ámbito País/ orga nismo Status Valor Norma Observaciones Fuente
Agua:              
  Agua pot. CE G 1 m g/l   1) s.RIPPEN, 1991
  Aguas subt. P. Bajos G 0,01 m g/l   recomendación s.TERRA TECH, 6 / 94
  Aguas subt. P. Bajos L 0,7 m g/l   saneamiento s.TERRA TECH, 6 / 94
  Aguas serv. EEUU G 50 m g/l   2) s.RIPPEN, 1991
Aire:              
    RDA L 0,6 mg/m3 MIKK   s.HORN, 1989
    RDA L 0,2 mg/m3 MIKD   s.HORN, 1989
  Emisión RFA L 5 mg/m3   flujo masivo ³ 25 g/h s. LT-Aire 1986
  Lug. de trab. RFA L 8 mg/m3 TRK 3) DFG, 1989
  Lug. de trab. RFA L 5 mg/m3 TRK en otros casos DFG, 1989
  Lug. de trab. RDA L 30 mg/m3   val. larga y corta expos. s.HORN, 1989
  Lug. de trab. URSS (L) 5 mg/m3 PDK   s.UBA, 1986
  Lug. de trab. EEUU (L) 10 mg/m3 TWA 4) ACGIH, 1986
  Lug. de trab. EEUU (L) 0,010 ppmv TLV 5) s.RIPPEN, 1989
Alimentos:              
    RFA L 0,05 ppm   envase o envoltura s.RIPPEN, 1989


Notas:

1) Suma de todos los hidrocarburos clorados, excepto los pesticidas.
2) Promedio de 4 días para industrias de material sintético especial, vertido directo.
3) Corresponde a instalaciones existentes.
4) Sustancia francamente cancerígena.
5) Aire libre, en California.

En la República Federal de Alemania existe una disposición especial para el cloruro de vinilo, en el marco de la reglamentación existente para la manipulación de sustancias carcinógenas en los lugares de trabajo. La misma establece que la concentración en el lugar de trabajo no debe superar 3 ppm; reglamenta la identificación y el control obligatorios; define la ropa y demás elementos de protección personales y describe las medidas de higiene y limpieza (VGB 113, 1982 - Apéndice 1: Cloruro de vinilo). Además, en el apéndice de la lista BAT (DFG, 1989) se describe la relación entre la concentración de la sustancia en el aire del lugar de trabajo y la concentración de la sustancia/metabolito en material biológico (valores EKA) para el cloruro de vinilo como sustancia carcinógena. De acuerdo con ello, se aplica lo siguiente:

Cloruro de vinilo en el aire mg/m3 Prueba de orina al final del turno/ exposición ácido tiodiglicólico
2,6 1,8
5,2 2,4
10 4,5
21 8,2
42 10,6


La Ordenanza sobre artículos de uso corriente de cloruro de vinilo (1983) prohibe en Alemania la comercialización de objetos que contengan más de 1 mg/kg de cloruro de vinilo monomérico. Se considera que las sustancias alimenticias no están expuestas a ser contaminadas, cuando la proporción comprobable de cloruro vinílicomonomérico no supera los 0,01 mg/kg.

De acuerdo con la Ordenanza de prohibición del  PCB, que reemplazó en 1990 a la legislación vigente desde 1978, no puede ponerse utilizarse el cloruro de vinilo como impelente para  aerosoles en Alemania.

El cloruro de vinilo ha sido encuadrado en el grupo de sustancias que significan una amenaza para el agua, cuya conducción por tuberías está sujeta a autorización especial, según 19a de la Ley de Gestión del Agua de la RFA (WHG).

VALORES COMPARATIVOS / DE REFERENCIA

Medio / País / Valor Fuente
procedencia organismo    
Aguas superficiales:      
Nueva Jersey (1977-79) EEUU 570 m g/l (máximo) s.RIPPEN, 1991
 Rin, 1082 RFA < 200 ng/l s.RIPPEN, 1991
Tributarios del Rin RFA < 0,001-0,005 mg/l s..ATRI, 1985
Agua potable:      
113 ciudades EEUU 0,05-0,18 m g/l s.RIPPEN, 1991
100 ciudades (1977) RFA 1,7 m g/l (máximo) s..ATRI, 1985
 Aguas subterráneas:      
Nueva Jersey (1977-79) EEUU 9,5 m g/l (máximo) s.RIPPEN, 1991
Condado de Nassau EEUU 1,6-2,5 m g/l s.RIPPEN, 1991
Sedimentos/suelo:      
Los Angeles Bay (1980-81) EEUU < 0,5 m g/kg s.RIPPEN, 1991
Lodos de clarificación EEUU 3-110 mg/kg s.RIPPEN, 1991
Aire:      
Zonas de aire puro RFA 6,6-24 ug/m3 s.ATRI, 1985
Taunus RFA 0,01 ug/m3 s.ATRI, 1985
Francfort del Meno RFA 21,8 ug/m3 s.ATRI, 1985
Parque industrial de Marl RFA 213 ug/m3 s.ATRI, 1985
Industrias en producción (1980) NL 3-70 ppm s.RIPPEN, 1991
Gas de basurales (1980-83) EEUU 2.000 ppm (máximo) s.RIPPEN, 1991
Animales:      
Invertebrados, Los Angeles EEUU < 0,3 m g/kg s.RIPPEN, 1991
Peces, hígado EEUU < 0,3 m g/kg s.RIPPEN, 1991
Alimentos:      
Aceite comestible en envases de PVC   0,05-14,8 mg/kg s.ATRI, 1985
Manteca/margarina en envoltorios de PVC   0,05 mg/kg s.ATRI, 1985
Bebidas alcohólicas   0-2,1mg/kg s.ATRI, 1985


EVALUACIÓN Y OBSERVACIONES

Debido a sus incuestionables efectos cancerígenos y a su gran persistencia, debe renunciarse en la medida de lo posible al uso de cloruro de vinilo. Durante su eliminación, se recomienda tomar precauciones especiales ya que por incineración inadecuada se generan sustancias altamente tóxicas (p. ej.: ácido clorhídrico y TCDD).

Se recomienda sustituir el cloruro de polivinilo (PVC) por otros materiales (no clorados) siempre que sea posible.

Bibliografía especializada: ATRI (1985); Borrador (1988).