Manual de Riesgos Tecnológicos y Asistencias Técnicas PDF

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Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Iván Suela Fernández PARTE 7 Colaborador: David Duque Moreno Manual de riesgos tecnológicos y asistencias NRBQ técnicas Coordinadores de la colección Agustín de la Herrán Souto José Carlos Martínez Collado Alejandro Cabrera Ayllón Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Edición r0 2015.10.05 Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las Tratamiento posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia pedagógico, diseño y [email protected] igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las www.ceisguadalajara.es producción imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Caracterización 1 CAPÍTULO Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás.  Manual de riesgos tecnológicos y asistencias técnicas 1. Conceptos previos Riesgos nucleares: aunque la seguridad nuclear tiene como objetivo reducir la probabilidad de que ocurra un accidente y mitigar sus consecuencias, caso de que ese La sociedad actual se desarrolla a gran velocidad a todos los accidente se produjera; las centrales nucleares* (en Es- niveles, tanto industriales, como tecnológicos o sociales,… paña hay actualmente 8 reactores en funcionamiento), y, consecuentemente, tiene lugar un aumento de la produc- suponen una fuente potencial de radiación y de conta- ción, el transporte y otros muchos aspectos cotidianos, en- Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. minación, tanto para los empleados de la propia central tre los que se incluye el empleo de sustancias químicas que como para el entorno en el que se ubican. mejoran la calidad de vida de las personas, pero que, como contrapartida, también constituyen un riesgo ya que son sus- Riesgos radiológicos: normalmente el peligro de las tancias y materiales potencialmente peligrosas. radiaciones radiológicas (no nucleares), resulta menos devastador. Sin embargo, su riesgo es mucho más pro- Estos productos químicos, que si bien se clasifican según su bable, ya que en España, en la actualidad, existen unos grado de peligrosidad, facilitando enormemente la tarea de 1300 centros1 con autorización para el uso de radio nu- los grupos de intervención, comportan grandes diferencias en cleidos y, por consiguiente, se realizan traslados de ma- función de varios factores. Por ejemplo, y principalmente, la terial de estas características entre los diferentes centros. localización del accidente. Sus efectos diferirán en función Riesgos químicos: incluyen los riesgos propios de los de si tiene lugar en una fábrica, una carretera, o en el ámbito establecimientos industriales que emplean, almacenan o doméstico. generan sustancias químicas susceptibles de generar una Dentro de los muy diferentes tipos de actuaciones en las situación de peligro. La normativa ajusta sus exigencias al que intervienen los bomberos, es frecuente que se realicen riesgo asociado al tipo y cantidad de sustancia implicada. rescates en accidentes de tráfico (donde pueden verse Transporte de mercancías peligrosas: El mero hecho implicadas mercancías peligrosas), o intervenciones en del desplazamiento ya conlleva un cierto riesgo, que au- polígonos industriales, en los que fácilmente se almacena menta cuando lo que se transporta es una mercancía una gran cantidad de productos químicos. peligrosa. Debido al continuo trasiego de este tipo de A tenor del grave riesgo que pueden suponer, tanto para las mercancías tanto por tierra, como por mar o aire, este personas como para los bienes y el medioambiente, cobra el riesgo tecnológico que más intervenciones de protec- cada vez mayor relevancia social la gestión que se haga de ción civil requiere. este tipo de siniestros. Esto implica que la resolución deba La capacidad de los riesgos tecnológicos para generar daños ser mucho más integral y coordinada entre las distintas admi- y producir consecuencias devastadoras es la razón por la que nistraciones (local, regional, estatal), así como entre todos los la normativa que los legisla posea un nivel superior y resul- cuerpos que pueden verse implicados directamente durante te más específica que las normas que regulan otros riesgos la intervención y en el posterior retorno a la normalidad: bom- más generales. beros, policía, sanitarios, empresas privadas,... 1.1.   Normativa aplicable Para satisfacer de forma adecuada estas nuevas deman- das de la sociedad, se precisa una correcta implantación de A continuación se detalla la normativa actual española en re- medios, tanto materiales como humanos. Además, debe es- lación a los diferentes riesgos: tablecerse con anterioridad un Plan que recoja el catálogo de riesgos, el índice de probabilidad de que acontezcan y la 1.1.1.   Riesgo nuclear-radiológico vulnerabilidad de los elementos afectados en el caso de que a) Normativa internacional ocurra el siniestro. Este Plan debe asegurar que los procedi- mientos, medios y recursos asignados tengan la máxima efi- DIRECTIVA 2013/59 EURATOM DEL CONSEJO, de 5 ciencia a la hora de intervenir ante este tipo de emergencias. de diciembre de 2013, por la que se establecen nor- mas de seguridad básicas para la protección contra los Comúnmente, el concepto de riesgo tecnológico proporcio- peligros derivados de la exposición a las radiaciones io- nado por la Escuela Nacional de Protección Civil atiende a nizantes. “la posibilidad de que se den consecuencias indeseables o inconvenientes de un acontecimiento relacionado con el ac- b) Normativa española ceso o uso de la tecnología y cuya aparición no se pueda Real Decreto 1440/2010 de 5 de noviembre, por el determinar a priori”. Por tanto, el riesgo que implica el uso, que se aprueba el Estatuto del Consejo de Seguridad transporte y manufacturación de las sustancias químicas pe- Nuclear. ligrosas se califica como “riesgo tecnológico”. Las grandes diferencias entre los posibles incidentes químicos y la grave- Real Decreto 1439/2010 de 5 de noviembre, por el dad de las consecuencias que pueden llegar a acarrear, obli- que se modifica el Reglamento sobre protección sani- gan a que cada suceso se estudie específicamente y la legis- taria contra radiaciones ionizantes, aprobado por Real lación los desarrolle y articule diferenciadamente, indicando Decreto 783/2001, de 6 de julio. aspectos tales como su índice de probabilidad y los medios humanos y materiales que se deben destinar para resolver la 1 - De entre esas instalaciones radiactivas cabe citar por su potencia la fábrica de el- situación de peligro que se dé en cada caso. ementos combustibles situada en Juzbado (Salamanca), la planta de de fabricación de concentrados de uranio, también en Salamanca, el Centro de Almacenamiento de resid- Los avances experimentados desde el punto de vista tecnoló- uos radiactivos de El Cabril (Córdoba), o el nuevo emplazamiento del Almacén Temporal gico y científico comportan los siguientes riesgos potenciales: Centralizado (ATC) en Villar de Cañas (Cuenca). * Ver glosario 448 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 7. NRBQ Caracterización Real Decreto 102/2014, de 21 de febrero, para la ges- les Nucleares. (Boletín Oficial del Estado de 10 de no- tión responsable y segura del combustible nuclear gas- viembre de 2009). tado y los residuos radiactivos. Plan de Emergencia Nuclear Exterior a las Centra- Real Decreto 1564/2010 de 19 de noviembre, por el les Nucleares de José Cabrera y Trillo (Guadalajara). que se aprueba la Directriz Básica de planificación de Plan Director (PENGUA). Protección Civil ante el riesgo radiológico. Plan de Emergencia Nuclear Exterior a las Centrales Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Resolución de 20 de octubre de 1999 de la Subsecre- Nucleares de Ascó y Vandellós (Tarragona). Plan Di- taria por la que se dispone la publicación del acuerdo del rector (PENTA). Consejo de Ministros de 1 de Octubre de 1999 relativo Plan de Emergencia Nuclear Exterior a la Central Nu- a la información al público sobre medidas de protección clear de Santa María de Garoña (Burgos). Plan Direc- sanitaria aplicables y sobre comportamiento a seguir en tor (PENBU). caso de emergencia radiológica. Plan de Emergencia Nuclear Exterior a la Central Nu- Ley 25/1964, de 29 de abril sobre Energía Nuclear. clear de Cofrentes (Valencia). Plan Director (PENVA). BOE núm. 107, de 4 de mayo de 1964. Plan de Emergencia Nuclear Exterior a la Central Nu- Ley 15/1980, de 22 de abril, de creación del Consejo clear de Almaraz (Cáceres). Plan Director (PENCA). de Seguridad Nuclear. BOE núm. 100, de 25 de abril de 1980. 1.1.2.   Riesgo químico Ley 33/2007, de 7 de noviembre de reforma de la ley a) Normativa CE 15/1980, de 22 de abril de creación del Consejo de Se- guridad Nuclear. Decisión de la Comisión de 2 de diciembre de 2008 Real Decreto 1836/1999, de 3 de diciembre, por el que por la que se establece, conforme a lo dispuesto en la se aprueba el Reglamento sobre instalaciones nuclea- Directiva 96/82/CE del Consejo relativa al control de los res y radiactivas. riesgos inherentes a los accidentes graves en los que Real Decreto 35/2008, de 18 de enero por el que se intervienen sustancias peligrosas, el formulario de de- modifica el Reglamento sobre Instalaciones Nucleares claración de accidente grave. y Radiactivas, aprobado por Real Decreto 1836/1999, DIRECTIVA 2012/18/UE DEL PARLAMENTO EURO- de 3 de diciembre (BOE núm. 42, de 18 de febrero de PEO Y DEL CONSEJO de 4 de julio de 2012 relativa 2008). al control de los riesgos inherentes a los accidentes gra- Real Decreto 783/2001, de 6 de julio, por el que se ves en los que intervengan sustancias peligrosas y por aprueba el Reglamento sobre Protección Sanitaria con- la que se modifica y, ulteriormente, deroga la Directiva tra radiaciones ionizantes. (BOE núm. 178 de 26 de julio 96/82/CE. Conocida como SEVESO III. 2001). b) Normativa española Real Decreto 1546/2004, de 25 de junio, por el que se aprueba el Plan Básico de Emergencia Nuclear (BOE Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, por el que se núm. 169, de 14 de julio de 2004). aprueban medidas de control de los riesgos inherentes a Corrección de errores del Real Decreto 1546/2004, los accidentes graves en los que intervienen sustancias de 25 de junio, por el que se aprueba el Plan Básico de peligrosas. Emergencia Nuclear (BOE núm. 264, de 2 de noviembre Real Decreto 119/2005, de 4 de febrero, por el que se de 2004). modifica el Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, por Real Decreto 1428/2009, de 11 de septiembre, por el el que se aprueban medidas de control de los riesgos in- que se modifica el Plan Básico de Emergencia Nuclear herentes a los accidentes graves en los que intervienen aprobado por Real Decreto 1546/2004 de 25 de junio. sustancias peligrosas. Orden INT/1695/2005, de 27 de mayo por la que se Real Decreto 948 /2005, de 29 de julio, por el que se aprueba el Plan de Emergencia Nuclear del Nivel Cen- modifica el Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, por tral de Respuesta y Apoyo. (BOE núm. 137, de 9 de ju- el que se aprueban medidas de control de los riesgos in- nio de 2005). herentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas. Resolución, de 7 de junio de 2005, de la Subsecreta- ría, por la que se aprueban las directrices por las que Real Decreto 1196/2003, de 19 de septiembre, por el se han de regir los programas de información previa a que se aprueba la Directriz Básica de protección civil la población, la formación y capacitación de actuantes y para el control y planificación ante el riesgo de acciden- los ejercicios y simulacros de los Planes de emergencia tes graves en los que intervienen sustancias peligrosas. nuclear, exteriores a las centrales nucleares. (BOE núm. (B.O.E nº 242, de 9 de octubre de 2003). 147, de 21 de junio de 2005). Real Decreto 1254-1999 de 16 de julio. (Texto refun- Resoluciones de 20 de octubre de 2009, de la Subse- dido no oficial) por el que se aprueban las medidas de cretaría, por la que se publican los Acuerdos del Conse- control de los riesgos inherentes a los accidentes graves jo de Ministros de 16 de octubre de 2009, por los que se en los que intervengan sustancias peligrosas. aprueban los Planes Directores correspondientes a los Orden PRE/1206/2014, de 9 de julio, por la que se mo- Planes de Emergencia Nuclear Exteriores a las Centra- difica el anexo I del Real Decreto 1254/1999, de 16 de Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 449  Manual de riesgos tecnológicos y asistencias técnicas julio, por el que se aprueban medidas de control de los del siniestro–, la técnica de mitigación más adecuada a esa riesgos inherentes a los accidentes graves en los que sustancia. intervengan sustancias peligrosas. Real Decreto 1070/2012, de 13 de julio, por el que se 2.1.   La materia aprueba el Plan estatal de protección civil ante el riesgo químico. Todo lo que nos rodea –se pueda percibir o no–, es mate- Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. ria. Por ejemplo, el elemento más presente en el planeta (el 1.1.3.   Riesgo en el transporte de mercancías agua) posee masa (a mayor masa, mayor peso) y posee vo- peligrosas lumen* (ocupa un espacio). a) Normativa española Real Decreto 1070/2012, de 13 de julio, por el que se aprueba el Plan estatal de protección civil ante el riesgo químico. B.O.E nº 276, de 16 de noviembre de 2004. Orden INT/3716/2004, de 28 de octubre, por la que se publi- can las fichas de intervención para la actuación de los servicios operativos en situaciones de emergencia pro- vocadas por accidentes en el transporte de mercancías Imagen 1. Balanza Imagen 2. Cubo métrico peligrosas por carretera y ferrocarril. Para conocer bien los elementos químicos y las sustancias es ORDEN INT/3716/2004 de 28 de octubre, por la que se necesario comenzar desde sus componentes más pequeños. publican las fichas de intervención para la actuación de los servicios operativos en situaciones de emergencia 2.1.1.   Átomos e Isótopos provocadas por accidentes en el transporte de mercan- cías peligrosas por carretera y ferrocarril. El átomo tiene masa y ocupa un volumen; sin embargo, es in- Real Decreto 387/1996, de 1 de marzo por el que se visible al ojo humano (ni siquiera al microscopio). Es la parte aprueba la Directriz Básica de Planificación de Protec- más pequeña en la que se puede dividir un elemento químico ción Civil ante el riesgo de accidentes en los transpor- sin que pierda sus propiedades. Esta es su composición: tes de mercancías peligrosas por carretera y ferrocarril. El núcleo: es el centro y la parte más pequeña del áto- (B.O.E. de 22 de marzo de 1996). mo; contiene protones (partículas con carga positiva) y ANEXO I: Modelo de Boletín de Notificación de Acciden- neutrones (partículas sin carga eléctrica). Protones y tes en los Transportes de Mercancías Peligrosas. neutrones tienen una masa. ANEXO II: Modelo de boletín estadístico de mercancías Lo que distingue a unos elementos por accidentes en los transportes de mercancías peli- químicos de otros es el número de grosas. protones que tienen sus átomos Resolución de 6 de octubre de 2011, de la Dirección en el núcleo. Este número se lla- General de Protección Civil y Emergencias, por la ma número atómico y se repre- que se publica la nueva relación de números telefónicos senta con la letra Z. Sumándolo al a utilizar para la notificación de accidentes y otros datos número de neutrones se obtiene el de interés en los transportes de mercancías peligrosas número másico, que indica así el por carretera y ferrocarril. número total de partículas que hay Imagen 3. Átomo en el núcleo. Se representa con la ADR. Real Decreto 97/2014, de 14 de febrero, por el letra A. que se regulan las operaciones de transporte de mer- cancías peligrosas por carretera en territorio español. La corteza: es la capa externa del átomo, posee b) Planes especiales de emergencias específicos de electrones (partículas con carga negativa). Los cada comunidad autónoma. Ej.: Plan especial de protec- electrones giran alrededor del núcleo; su masa es 2000 ción civil ante el riesgo por accidentes en el transporte de veces inferior a la de la de un protón y un neutrón. mercancías peligrosas por carretera y ferrocarril de Castilla la Mancha (PETCAM) 2. Conceptos básicos y propiedades físico-químicas El conocimiento de la materia a nivel microscópico y su com- portamiento a nivel macroscópico permite valorar mejor las propiedades físicas y químicas más destacables de las sus- tancias químicas para poder valorar –atendiendo a sus ca- Imagen 4. Átomo de sodio racterísticas, el estado en el que se encuentra y la expansión * Ver glosario 450 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 7. NRBQ Caracterización Si sobre sale un electrón el átomo pasa a tener carga negati- 2.2.   Estados de agregación. Cambios de va, de lo contrario pasa a tener carga positiva. Un átomo eléc- estado tricamente neutro tiene el mismo número de protones que de electrones. No todos los átomos son neutros, pero si la gran La materia se presenta en tres estados o formas de agre- mayoría. gación: sólido, líquido* y gaseoso. El estado de la materia variará dependiendo de las condiciones externas de presión Todos los átomos de un Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. (barométricas) o de temperatura (termométricas). Al respec- elemento químico tienen to, para poder definir el estado natural de la materia y estable- el mismo número de pro- cer comparaciones existen unos valores de referencia 20º de tones, pero pueden dife- temperatura y una atmósfera de presión (presión atmosférica renciarse en el número a nivel del mar). En estas condiciones el agua es líquida; el de neutrones. Los áto- oxígeno, gaseoso y la madera, sólida. mos que tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número La temperatura afecta a la energía de la materia, a su de neutrones se llaman fuerza de cohesión y al movimiento de las moléculas. isótopos. Por tanto, pre- Aportando suficiente cantidad de energía la materia pue- de cambiar de estado (del líquido al gaseoso y del sólido sentan el mismo número al líquido). atómico (Z), pero diferente Imagen 5. Protio, deuterio número másico(A). y tritio ISÓTOPOS DE HIDRÓGENO Z=1 Z=1 Z=1 A=1 A=2 A=3 0 neutrón 1 neutrón 2 neutrones Imagen 7. Estados de agregación Los átomos con algunos neutrones en exceso o defecto tienen núcleos inestables (no se mantienen cohesionados) y consecuentemente se desintegran emitiendo radiaciones. 2.2.1.   Sólidos 2.1.2.   Moléculas, Elementos y Compuestos Las partículas de los sólidos están unidas por grandes fuer- químicos zas de atracción, por lo que su forma y su volumen son cons- tantes. Pero si la temperatura aumenta, sus partículas ad- Las moléculas son grupos de átomos con las mismas quieren movimiento. propiedades físico-químicas. Existen moléculas de un solo tipo de átomo (el oxígeno o el ozono, por ejemplo), o de varios (H2O). Las sustancias poseen una composición concreta con propiedades físicas y químicas específicas y no se pueden descomponer por métodos físicos en otras más simples: Elementos químicos: Poseen átomos de un solo tipo. Se re- presentan con símbolos. Ej.: Oxígeno (O), Hidrógeno (H). Compuestos químicos: Poseen átomos de diferentes tipos. Se representan mediante fórmulas químicas. Ej : H2O o CO2 Imagen 8. Partículas, sólidos En la imagen se puede ver un recipiente de cubitos de hielo a -10º C. En la esquina superior izquierda se ven las moléculas unidas. 2.2.2.   Líquidos Los líquidos poseen volumen constante, pero sus fuerzas de atracción son menores, por eso no tienen forma estable y sus moléculas se pueden adaptar a la forma del recipiente en el que se encuentran. Asimismo, si recibe energía y la temperatu- Imagen 6. Moléculas elementos ra aumenta, sus partículas adquieren aún mayor movimiento. * Ver glosario Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 451  Manual de riesgos tecnológicos y asistencias técnicas En la imagen se puede apreciar cómo el agua se adapta a Tabla 1. Los diferentes estados en relación a su volumen, un vaso: las fuerzas de atracción no mantienen las molécu- forma y fuerzas predominantes las suficientemente cohesionadas. También se representa el cambio de estado producido por el movimiento de las molé- Solidos Liquidos Gases culas al pasar de 40º C a 70º C. Volumen CONSTANTE CONSTANTE VARIABLE Forma CONSTANTE VARIABLE VARIABLE Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Fuerzas Predomi- ATRACCIÓN ATRACCIÓN REPULSIÓN nantes 2.2.4.   Cambios de estado A presión* constante, el cambio de estado tiene lugar a una misma temperatura específica para cada sustancia. Cede o toma calor de los elementos en contacto. Imagen 9. Partículas, líquidos 40ºC Imagen 10. Partículas, líquidos 70ºC 2.2.3.   Gases Imagen 12. Cambios en la materia La fuerza de atracción de las moléculas de los gases es muy Cuando el cambio se produce al aportar energía se denomi- pequeña, por eso sus moléculas se expanden y se mueven nan progresivos (flechas rojas en la imagen). Y si son por con libertad. Los gases tienen forma y volumen variable. enfriamiento, se llaman regresivos (flechas azules). Como en los anteriores estados, al aumentar la temperatura de sus moléculas, aumenta su movimiento y su separación. Los cambios progresivos son: En la imagen se representan los movimientos de las molécu- Fusión: es la transformación de un sólido en líquido al las de agua al evaporarse debido al aumento la temperatura. absorber calor. La temperatura a la que la materia pasa de estado sólido a estado líquido (se funde) es el punto de fusión. El volumen, excepto en el caso del agua, del hierro y del bismuto, aumenta con la fusión. La presión también puede producir cambios de estado. Incluso cabe añadir que: El punto de fusión de los sólidos que se dilatan al fundirse se eleva cuando aumenta la presión y dis- minuye cuando baja. El punto de fusión de los sólidos que se contraen al fundirse disminuye cuando aumenta la presión y se eleva cuando esta desciende. Tabla 2. Punto de fusión y ebullición en sustancias comunes Materia Tª Fusión (ºC) Tª Ebullición (ºC) Agua 0 100 Alcohol -117 78 Hierro 1535 3000 Gasolina -193 130 Vaporización (o evaporación): Es el paso de una sus- tancia desde el estado líquido al gaseoso. Es un proceso Imagen 11. Partículas, gases * Ver glosario 452 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 7. NRBQ Caracterización paulatino. Si se aplica más calor, se produce la ebulli- Los procesos físicos regresivos son: ción, esta vaporización afecta a toda la masa del líquido Solidificación: es cuando la sustancia pasa del esta- con formación de burbujas en su interior. Cada sustancia do líquido al sólido. Se produce en el mismo punto de tiene una temperatura en la que inicia ese proceso, es el fusión pero de forma inversa, es decir, con cesión de punto de ebullición. calor. La disminución progresiva de la temperatura del Tabla 3. Punto de ebullición del agua a diferentes presio- líquido hace que las partículas tengan cada vez menos Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. nes (KPa) /altitudes sobre el nivel del mar movimiento y formen estructuras cristalinas. ALTITUD sobre mar (m) PRESIÓN (KPa) P. EBULLICIÓN (ºC) 0 101 100 500 95 98 1000 89 96 2500 74 92 En la tabla anterior se constata que según desciende la Imagen 16. Solidificación presión, lo hace también el punto de fusión del agua. Un ejemplo es el vapor de agua que se genera en una olla Condensación: el paso del a presión. La presión aumenta y hace que el punto de estado gaseoso al estado lí- ebullición del agua sea cada vez mayor (130º C). quido se lleva a efecto invir- Tabla 4. Diferencias entre Evaporación y Ebullición tiendo las condiciones que permiten la vaporización, por  EVAPORACIÓN EBULLICIÓN disminución de la temperatu- ¿A qué tª se Se produce a cual- En el punto de ebu- ra. Licuación* es ese mismo Imagen 17. Condensación produce? quier temperatura. llición cambio de estado pero ocurre ¿Dónde se En la superficie. En todo el volumen. por aumento de presión. Hay produce? gases (como los gases del petróleo) que se transportan ¿Qué se El líquido no muestra Burbujas en el interior. licuados a muy baja temperatura y sometidos a presión. observa? cambio. Sublimación regresiva: Es el paso del estado gaseoso al sólido sin pasar por la fase líquida. Si se descarga un extintor de dióxido de carbono sobre Imagen Ejemplo algún elemento sólido, el CO2 adquiere forma de hielo. Se le conoce como nieve carbónica. Imagen 13. Evaporación Imagen 14. Ebullición Sublimación: Es la transformación de un sólido en gas sin pasar por la fase intermedia (líquido). Es un fenóme- no poco frecuente a la temperatura y presión ordinarias; por lo que, debido a las condiciones de bajas presiones y temperaturas a las que es posible esta transición, el fenómeno sólo es reproducible, para la mayor parte de las sustancias, en el laboratorio. Imagen 18. Sublimación Regresiva 2.2.5.   Diagrama de fases Salvo algunas excepciones, la materia puede existir en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso en dependencia de las condiciones de presión y temperatura en las que se encuentre. El diagrama que representa el tránsito entre estos estados, se conoce como diagrama de fases. Imagen 15. Sublimación del hielo seco La información del diagrama de fases hace referencia a El dióxido de carbono que se emplea como agente extin- la temperatura y la presión. Si el punto de presión y tem- tor sublima a la presión atmosférica. Un bloque de hielo peratura en que está la sustancia se sitúa en alguna de Ejemplo seco de CO2 se transforma de sólido a gas a temperatura las áreas (sólido, líquido o gas), ese será su estado en ambiente. El agua puede sublimar pero a presiones muy esas condiciones. bajas. * Ver glosario Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. 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Punto crítico (B): indica el valor máximo de temperatura en el que pueden coexistir en equilibrio dos fases; líquido y gas. Gases a temperaturas por encima de la temperatura del pun- to crítico (ta crítica) no pueden ser licuados por mucho que se aumente la presión. En otras palabras, por encima del punto crítico, la sustancia solo puede existir como gas. Las curvas de separación de los estados indican que, en ese punto de presión y temperatura, dos fases se encuentran en equilibrio, coexisten. En la imagen, la curva entre la fase líquida y la del vapor de agua señala la variación de la presión de vapor que tiene lugar con la temperatura. Lo mismo sucede con las otras dos curvas, ofrecen información de las condiciones para que exis- ta equilibrio entre el hielo y el agua líquida, y entre el hielo y Imagen 21. Comparación de diagramas (agua dióxido de carbono) el vapor de agua. Los datos se pueden comparar en la siguiente tabla: Tabla 5. Diferencias entre temperaturas características del agua y dióxido de carbono AGUA DIOXIDO DE CARBONO PRESIÓN PRESIÓN Tª (ºC) Tª (ºC) (atm) (atm) FUSIÓN 1 0 N/A N/A EBULLICIÓN 1 100 N/A N/A SUBLIMACIÓN N/A N/A 1 - 78 PUNTO TRIPLE 0,06 0,01 5,2 -56,4 PUNTO CRÍTICO 218 374 73 31,1 Imagen 20. Diagrama de fases del agua Al estudiar el diagrama del agua en la imagen se puede apre- La diferencia más importante entre las fases del dióxido de car- ciar que: bono y del agua se aprecian en la curva entre la fase sólida y líquida (negativa en el caso del agua es y positiva en el caso El color blanco indica el agua en estado sólido (hielo); el azul, del dióxido de carbono). Esta es la razón de que el hielo flote el estado líquido y el color marrón claro indica el vapor de agua. sobre el agua. El CO2 no funde, se sublima; al contrario que el El punto de fusión es de 0º C. agua, que recorre los tres estados en condiciones normales*. El punto de ebullición se encuentra en los 100º C. 2.3.   Propiedades físicas El punto de fusión se reduce a medida que aumenta la pre- sión. Las propiedades físicas son las que cambian la materia sin que se afecte a su composición, es decir, su identidad -las El punto de ebullición se incrementa según lo hace la presión. * Ver glosario 454 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 7. NRBQ Caracterización moléculas- no resulta modificada. Por ejemplo, al congelar b) Ley de Charles: agua, cambia su forma, estado y densidad* pero sus átomos El volumen es directamente proporcional a la temperatura del no se alteran. gas: 2.3.1.   Densidad. Densidad relativa* Si la temperatura del gas disminuye, el volumen dismi- nuye. De uno a otro, los cuerpos varían en masa y en volumen. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Definiendo la densidad como la cantidad de masa contenida Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta. en un volumen de espacio, se explica por qué una caja de madera pesa menos que una de cartón del mismo tamaño. La densidad depende del tipo de materia y es la razón por la que dos cuerpos de diferentes sustancias pueden ocupar el mismo volumen, pero tener diferente masa o al revés La densidad se representa con el símbolo ρ. Es una magnitud escalar que mide la cantidad de masa de una sustancia, para un determinado volumen. Se expresa en unidades de masa divididas por unidades de volumen. La densidad del hierro es de 8700 kg/m3, la del agua es de 1000 kg/m3 y la del oro es de 19300 kg/m3. También Ejemplo se puede expresar en g/cm3. En los sólidos la densidad es “constante”, pero en los líqui- dos, y especialmente en los gases, varía en función de las condiciones en que se mida. Por esta razón se especifica la temperatura a la que el valor hace referencia. En los gases se debe indicar además la presión. Estas son las leyes que los estudian: a) Ley de Boyle-Mariotte: Si la temperatura no varía, el volumen de un gas en un re- Imagen 23B. Ley de Charles cipiente se altera de forma inversamente a la presión (si la presión aumenta, el volumen disminuye, y al revés). c) Ley de Gay-Lussac Cuando la cantidad de gas y el volumen no varían, la presión se incrementa al aumentar la temperatura. Un incremento de temperatura aumenta la velocidad de las partículas y por con- siguiente, la frecuencia e intensidad de sus impactos contra las paredes. Matemáticamente, la segunda ley de Gay-Lus- sac establece que la presión (P) de un volumen fijo de gas es directamente proporcional a su temperatura. Imagen 22. Ley de Boyle-Mariotte Imagen 24. Ley de Gay Lussac Imagen 23A. Ley de Charles * Ver glosario Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 455  Manual de riesgos tecnológicos y asistencias técnicas d) Ecuación general de los gases 2.3.2.   Presión de vapor Gay - Lussac reunió la ley de Boye Mariotte (a temperatura La evaporación consiste en el paso del estado líquido al gaseo- constante) y las dos leyes de Gay Lussac (a presión constan- so de forma progresiva. Si se aumenta el calor aplicado al líqui- te y a velocidad constante) y enunció la ecuación general de do, este cede cada vez más moléculas al estado gaseoso. La los gases. Relaciona presión, volumen y temperatura de un presión de vapor o presión de saturación es la presión a la gas. Esta ecuación general de los gases ideales engloba las que, a cada temperatura, las fases líquida y gaseosa se encuen- Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. tres leyes anteriores en una única ecuación: tran equilibradas; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor mientras ambas estén presentes (mientras quede líquido o vapor). Cuando se encuentran en equilibrio, las fases se denominan líquido saturado y vapor saturado. Esto implica que en caso de siniestro, la densidad de las mercancías peligrosas no depende tanto del tamaño, como de la presión y temperatura a la que se encuentre almacenada. Es muy importante considerar este aspec- to, especialmente en los incidentes de vertidos de pro- ductos líquidos o de fugas de gases. e) Densidad relativa Imagen 25. Presión de vapor La densidad se expresa en g/cm3 o kg/m3. Lo que más inte- resa conocer es, tratándose de un líquido, si su densidad es Todos líquidos generan vapor formado por átomos o moléculas superior a la del agua o, tratándose de un gas, si su densidad que se evaporan de su superficie. Las moléculas que escapan es superior a la del aire atmosférico. La densidad relativa de no se pueden dispersar si la sustancia (sólida o líquida) está una sustancia es la relación entre su densidad y la de una en un recipiente cerrado, sino que se acumulan en el espacio sustancia de referencia. Es, pues, una magnitud adimensio- que queda libre. Se establece un equilibrio dinámico entre los nal (sin unidades). átomos y las moléculas que se evaporan y las que regresan a la sustancia. La presión que corresponde a este equilibrio es la Donde: presión de vapor y depende exclusivamente de la naturaleza = densidad relativa, de la sustancia (líquida o sólida) y de la temperatura. El agua = densidad de la sustancia no hierve a presión atmosférica y temperatura ambiente, pero = densidad de referencia o absoluta. cuando se calienta a 100° C sí se da este fenómeno. La razón es que la presión de vapor del agua a 100° C se corresponde La densidad de referencia normal para los líquidos y los sóli- con la presión atmosférica. dos es la del agua líquida a una presión de 1 atm y a una tem- En la tabla se refleja el incremento de la presión de vapor peratura de 4ºC. En tales condiciones, la densidad absoluta del agua al aumentar la temperatura. Al lado se muestra el del agua destilada es de 1.000 kg/m3, o sea, 1 kg/dm3. En el gráfico que muestra el incremento exponencial de la presión estado gaseoso la densidad de referencia es la del aire a la de vapor en relación con la temperatura. presión de 1 atm con una temperatura de 0° C. Tabla 7. Presión de vapor del agua en función de La densidad relativa del alcohol respecto al agua es de la temperatura 0,78, por lo que flota. Eso implica que si se arroja agua Temperatura Presión de vapor Presión de vapor tendrá lugar una mayor propagación. Y, sin embargo, si ºC Mm Hg Pa el alcohol se encuentra evaporado, se fijará en la zona inferior de los recintos en los que tenga lugar la fuga, ya 0 4,41 588.3 que su densidad relativa es de 1,60, superior al 1 del aire. 10 8,82 1 176.4 En un vertido de gasolina el agua se desplaza sobre esta, 20 18,35 2 447.3 pero los vapores son cuatro veces más densos que el 40 55,50 7 400.1 aire, por lo que se quedarán en el suelo sin dispersarse. 100 731,26 97 494.5 Tabla 6. Densidades relativas según estado de agregación Al aumentar la presión DENSIDAD RELATIVA DENSIDAD RELA- de vapor de un líquido SUSTANCIA LÍQUIDO TIVA GAS hasta una temperatura ALCOHOL 0,78 1,60 concreta, se incrementa la volatilidad y disminuye GASOLINA 0,8 4,00 la temperatura de ebulli- HIDROGENO 0,07 0,07 ción. Los líquidos voláti- les poseen una presión GNC 0,46 0,55 de vapor superior a la de Capas superiores. Flota. Capas inferiores. Se hunde. los menos volátiles. Imagen 26. Presión de vapor de agua 456 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 7. NRBQ Caracterización La viscosidad varía de forma inversamente proporcional Diferencia entre el gasoil y la gasolina. Si se deja una a la temperatura. Su valor no resulta útil si no se ofrece garrafa de gasolina abierta en verano y otra de gasoil, la Ejemplo gasolina se evapora mucho más rápidamente; es mucho relacionado con la temperatura. más volátil. Dado que la gasolina tiene una presión de Tabla 10. Viscosidad de distintas sustancias vapor más alta que el gasoil, ejercería mayor presión si el recipiente estuviese cerrado. Como se ha observado, SUSTANCIA Viscosidad [Pa·s] Viscosidad [cP=mPa·s] la presión de vapor se incrementa cuando la temperatura Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. ACETONA 3,06×10−4 0,306 se eleva, por eso existen notables diferencias entre lo que ocurre en verano y en invierno con los mismos recipientes AGUA 8,94×10−4 0,894 y las mismas sustancias. MERCURIO 1,526×10−3 1,526 Tabla 8. Ejemplos de presión de vapor de distintas sustancias Si el líquido es muy viscoso, se extiende con dificultad, por lo SUSTANCIA PRESIÓN VAPOR (MM HG) que en caso de vertido se controlará más fácilmente ya que Ejemplo GASÓLEOS 3 tarda más tiempo en propagarse. Si es menos viscoso se pro- paga con más facilidad y es más difícil contener el derrame. ALCOHOL ETÍLICO 43 GASOLINA 171 2.3.5.   Conductividad eléctrica 2.3.3.   Solubilidad