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NANOPARTÍCULAS. EQUIPOS DE MEDICIÓN Y METODOLOGÍAS SIMPLIFICADAS DE EVALUACIÓN. Jornada técnica Jornada técnica “ Riesgos nuevos y emergentes. Nanotecnología. Empleos verdes” Mercedes Colorado Soriano CNNT (INSHT) [email protected]

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  • NANOPARTCULAS. EQUIPOS DE MEDICIN Y METODOLOGAS

    SIMPLIFICADAS DE EVALUACIN.

    Jornada tcnica Jornada tcnica Riesgos nuevos y emergentes. Nanotecnologa.

    Empleos verdes

    Mercedes Colorado SorianoCNNT (INSHT)

    [email protected]

  • GUA TCNICA QUMICOS

  • MTODOS CUANTITATIVOS MTODOS

    MTODOS CUANTITATIVOSCUANTITATIVOS MTODOS

    CUALITATIVOSCUANTITATIVOS

    MTODOS CUALITATIVOS

  • METODOS CANTITATIVOS

    CONCENTRACIN ( mg/m3)

  • BUSCA LAS 4 DIFERENCIASBUSCA LAS 4 DIFERENCIASTiO2 TiO2 nano

    AREA RESPIRACIN VALORES LMITE

    PORTTIL Y COSTE MAGNITUD DE MEDIDA: CONCENTRACIN

  • DIFICUALTADES EVALUACIN CUANTITATIVA

    No existen valores lmite de exposicin. No existe ndice (n, masa, rea superficial) No existe ndice (n, masa, rea superficial)

    que defina adecuadamente la exposicin.

    Los equipos de muestreo no son adecuados para el muestreo personal.

    Partculas de fondo(Sobrestimacin de los resultados)

  • BENCHMARK LEVELS

    NIOSH

    IFA

    BSI

    IFA

  • EQUIPO PARMETRO DE MEDIDA

    FUNDAMENTO

    SMPS

    DISTRIBUCIN POR TAMAOEN NMERO

    LAS PARTCULAS SE CARGAN MEDIANTE UNA FUENTE RADIOACTIVA O DE RX DE MENOR ENERGA, SE SEPARAN EN UN CAMPO ELCTRICO EN FUNCIN DE SU MOVILIDAD ELCTRICA Y SE CUENTA EL NMERO DE PARTCULAS EN CADA INTERVALO DE TAMAO MEDIANTE UN CPC. EL INTERVALO DE APLICACIN ES PARA PARTCULAS DE 3 NM A 800 NM.

    ELPI, IMPACTADORELCTRICO DE BAJA

    CONCENTRACIN EN REA SUPERFICIAL

    LAS PARTCULAS SE CARGAN EN UN CARGADOR INICO UNIPOLAR Y SE MUESTREAN MEDIANTE UN IMPACTADOR DE CASCADA DE BAJA PRESIN, EN EL QUE CADA ETAPA EST AISLADA ELCTRICAMENTE, PERMITIENDO LA MEDICIN DE LA CARGA ACUMULADA CON EL TIEMPO.

    ELCTRICO DE BAJA PRESIN

    TIEMPO.

    TEOM, MICROBALANZAOSCILANTE DE ELEMENTO

    CNICO

    CONCENTRACIN EN MASA CUANTIFICA LA MASA DE PARTCULAS EN FUNCIN DE LA FRECUENCIA DE OSCILACIN QUE EXPERIMENTA LA MICROBALANZA CON DE LA CANTIDAD DE PARTCULAS RECOGIDAS EN UN FILTRO LOCALIZADO EN EL ELEMENTO CNICO.

    CPC ,CONTADOR DE PARTCULAS POR CONDENSACIN

    CONCENTRACIN EN NMERO DE PARTCULAS

    SE CONDENSA VAPOR SOBRESATURADO SOBRE LAS PARTCULAS MUESTREADAS QUE CRECEN RPIDAMENTE Y SE PUEDEN DETECTAR UTILIZANDO MTODOS PTICOS.

  • SMPS

  • ELPI

  • CPC

  • MTODOS CUANTITATIVOS MTODOS

    MTODOS CUANTITATIVOSCUANTITATIVOS MTODOS

    CUALITATIVOSCUANTITATIVOS

    MTODOS CUALITATIVOS

  • EVALUACIN CUALITATIVAEVALUACIN CUALITATIVA

    PRODUCTO

    RECOPILACIN INFORMACIN

    PROCESO PRODUCTIVO

    MEDIDASPREVENCINADOPTADAS

  • MTODOS CUALITATIVOS

    Paik et al. (2008, mod. 2009) CB nanotool 2.0

    http://controlbanding.net/

    NTP 877

    Stoffenmanager mdulo nano

    http://nano.stoffenmanager.nl/

    DOCUMENTOS DIVULGATIVOS INSHT

  • NTP 877

  • http://controlbanding.net/

  • http://controlbanding.net/

  • PAIK ET ALL.

    CONTROL BANDING 2.0

    SEVERIDAD PROBABILIDAD

  • 70% 30%

    SEVERIDAD PARMETROS TOXICOLGICOS

    70% 30%

    PROPIEDADES TOXICOLGICAS

    40% 30% 30%

    PROPIEDADES TOXICOLGICAS

    PROPIEDADES

    FISICO-QUMICAS

    NANOMATERIAL MATERIAL PADRE

    40 puntos 30 puntos 30 puntos

  • BANDA BANDA SEVERIDADSEVERIDAD

    2,5 PUNTOS101 g/m3 -

    5 PUNTOS10g/m3 -

    10 PUNTOSMenor de 10

    (2) 0 PUNTOSMayor 1

    NTP 877

    ACTUALIZACINACTUALIZACIN 101 g/m3 -1 mg/m3

    10g/m3 -100g/m3

    Menor de 10 g/m3

    Mayor 1 mg/m3

  • PROBABILIDAD

    CANTIDAD PULVERULENCIA DURACIN OPERACIN

    FRECUENCIA NMERO TRABAJADORES

  • BANDA PROBABILIDADBANDA PROBABILIDAD

  • Alta

    RL4RL4RL3RL3Muy Alta (76-100)

    Muy probable(75-100)

    Probable(51-75)

    Poco probable(26-50)

    Extremadamente improbable

    (0-25)

    SEVE

    PROBABILIDAD

    RL2RL1RL1RL1Baja(0-25)

    RL3RL2RL1RL1Media(26-50)

    RL4RL3RL2RL2Alta

    (51-75)

    ERIDAD

  • https://nano.stoffenmanager.nl/

  • https://nano.stoffenmanager.nl/

  • https://nano.stoffenmanager.nl/

  • APLICABILIADAD

    Partculas insolubles (en agua). Tamao de partcula primaria menor de 100

    nm y/o superficie especfica igual o mayor a 60 m2/g.60 m2/g.

    Partcula individual o formando agregados/aglomerados.

    Slo para evaluacin cualitativa del riesgo por inhalacin.

  • STOFFENMANAGER MODULO NANO

    1.0

    EXPOSICIN PELIGRO

  • BANDA EXPOSICIN

  • PORCENTAJE

    SOLIDO PULVERULENCIA HUMEDAD

    GRNULOS

    21

    E = 1 x 2E = 1 x 2

    EMISIN POTENCIAL DE LA SUSTANCIA (E)

    PORCENTAJENANO GRNULOSESCAMAS FIRMES HUMEDAD

    LQUIDOS DILUCIN VISCOSIDAD

  • EMISIN POTENCIAL DE LA SUSTANCIA (E)

    1.

    2.

    NANO

    CATEGORA PORCENTAJE MNO P

    Producto puro (100%) 1.0

    Componente principal (50-99%) 0.75

    Sustancial (10-50%) 0.3

    Pequea (1-10%) 0.05

    Muy pequea (0.01-1%) 0.005

    Extremadamente pequea (

  • CATEGORARESULTADO DE TEST DE PULVERULENCIA

    (FRACCIN RESPIRABLE)P

    Muy alta >500mg/Kg 1

    Alta 150-500 mg/ Kg 0.3

    Media 50-150 mg / Kg 0.1

    2.

    HUMEDAD P

    Producto seco (< 5% de humedad) 1

    5-10% de humedad 0.1

    >10% de humedad 0.01

    POLVO

  • 2. CATEGORA DESCRIPCIN P

    Grnulos/escamas Grnulos o escamas que puedan

    deshacerse.0.03

    Grnulos/escamas

    firmes

    No emiten polvo de forma no

    intencionada. Ej., grnulos con

    cobertura de cera, fibras

    enlazadas.

    0.01

    enlazadas.

    CATEGORA HUMEDAD P

    Producto seco (< 5% de humedad) 1

    5-10% de humedad 0.1

    >10% de humedad 0.01

    GRNULOS

  • CATEGORA PORCENTAJE DE DILUCIN P

    No diluido 1

    50-99% 0.75

    10-50% 0.3

    1-10% 0.05

    0.01-1% 0.005

  • EMISIN POTENCIAL DE LA ACTIVIDAD (H)

    1. LIBERACIN DE PARTCULAS DURANTE LA SNTESIS

    2. MANEJO DE POLVO O AGLOMERADOS

    3. PULVERIZACIN

    PRODUCTO FINAL PRODUCTO INTERMEDIO ( SLIDO- LQUIDO)

    4. FRACTURA Y ABRASIN DE PRODUCTOS FINALES

  • OPERACIN DE SNTESIS P (H)

    Pirlisis en llama 10

    Mecanizado (torneado, fresado) 3

    Condensacin de vapor qumica 1Condensacin de vapor qumica 1

    Ablacin laser 0.3

    Funcionalizacin 0.3

    Sntesis de nanomateriales en soluciones 0.3

    Sintetizacin 0.3

    Reduccin mecnica 0.1

    Sntesis de nanomateriales dentro de soluciones. 0.01

  • EMISIN POTENCIAL DE LA ACTIVIDAD (H)

    1. LIBERACIN DE PARTCULAS DURANTE LA SNTESIS

    2. MANEJO DE POLVO O AGLOMERADOS

    3. PULVERIZACIN

    PRODUCTO FINAL PRODUCTO INTERMEDIO ( SLIDO- LQUIDO)

    4. FRACTURA Y ABRASIN DE PRODUCTOS FINALES

  • OPERACINES DE MANEJO DE SLIDOS P (H)

    Manejo de productos, donde debida a su alta presin, velocidad o fuerza, se generan y dispersan grandes

    cantidades de polvo.

    (Recubrimiento de polvo, vertido del producto desde big bags, limpieza de maquinas u objetos

    contaminados con aire comprimido).

    100

    Manejo de productos con relativamente alta velocidad/fuerza que conlleva dispersin de polvo.

    (Embolsado de grandes cantidades de producto, mezcla o tamizado mecnico de grandes cantidades de

    producto).

    30

    Manejo de productos con velocidad/fuerza media que conlleva dispersin del producto. (Vertido manual 10

    Manejo de productos con velocidad/fuerza media que conlleva dispersin del producto. (Vertido manual

    de bolsas, mezcla o tamizado mecnico de cantidades medianas de producto)10

    Manejo de productos con velocidad/fuerza baja que conlleva alguna dispersin del producto. (Barrido

    del producto, mezcla o tamizado manual del producto)3

    Manejo de productos con velocidad/fuerza baja o en cantidades medias (kilogramos), que conlleva

    alguna dispersin del producto.

    (Manejo de objetos contaminados, extraccin de kilogramos de producto, peso de kilogramos de

    producto).

    1

    Manejo de pequeas cantidades de producto (hasta de 100 gramos) o situaciones donde slo una

    pequea cantidad de producto es probable que se libere. (Peso de 100 gramos de producto, transporte de

    contenedores con escasa contaminacin).

    0.3

    Manejo de productos en contenedores cerrados.

    (Transporte/desplazamiento de barriles, botellas o bolsas).0

  • EMISIN POTENCIAL DE LA ACTIVIDAD (H)

    1. LIBERACIN DE PARTCULAS DURANTE LA SNTESIS

    2. MANEJO DE POLVO O AGLOMERADOS

    3. PULVERIZACIN

    PRODUCTO FINAL PRODUCTO INTERMEDIO ( SLIDO- LQUIDO)

    4. FRACTURA Y ABRASIN DE PRODUCTOS FINALES

  • OPERACIONES DE MANEJO DE LQUIDOS P (H)

    Manejo de lquidos a alta presin, en donde se genere niebla visible o aerosoles.

    (Pulverizacin de productos, utilizando alta presin o pintura en spray). 30

    Manejo de lquidos, a baja presin, pero elevada velocidad, generando niebla o

    aerosoles.

    (Mezcla de productos a gran velocidad utilizando un mezclador).

    3

    Manejo de lquidos, a baja presin y baja velocidad con grandes y medias

    cantidades. (Mezcla/dilucin de lquidos por agitacin, trasvase o vertido manual

    de productos, pintura de carcasa mediante rodillo o pincel). 0.1

    Manejo de lquidos a muy baja velocidad y en pequeas cantidades en

    contenedores hermticamente cerrados. (Transporte/desplazamiento de

    contenedores con el lquido, pipeteo de pequeas cantidades de lquido, en

    laboratorios).

    0

  • CATEGORIA P (lc_nf)

    Ninguna medida de control en la fuente 1

    Uso de productos que limitan la emisin

    (por ejemplo: humedecer las partculas de polvo)0.3

    MEDIDAS DE CONTROL LOCAL

    Extraccin localizada 0.3

    Contencin de la fuente 0.3

    Contencin de la fuente junto con extraccin localizada. 0.03

    Caja/bolsa de guantes 0.001

  • VENTILACIN GENERAL

    VOLUMEN DEL LOCAL

    SIN VENTILACIN

    GENERAL

    (0,3-1 ACH(1))

    VENTILACIN

    MECNICA Y/O

    NATURAL ( 3 ACH)

    CABINAS DE

    PULVERIZACIN (2) (>10

    ACH)

    Cerca del foco

    Volumen < 100m3 10 3 0.1

    Volumen 100-1000m3 3 1 0.3Volumen 100-1000m 3 1 0.3

    Volumen >1000 m3 1 1 1

    Trabajo en aire libre - 1 -

    Lejos del foco

    Volumen 1000 m3 0.3 0.1 -

    Trabajo en aire libre - 0.1 -

  • CATEGORA P (a)

    Inspecciones y mantenimiento de equipos no realizadas de forma

    regular y sin limpieza diaria. 0.03

    Inspecciones y mantenimiento de equipos no realizadas de forma

    CONTAMINACIN DE SUPERFICIE

    Inspecciones y mantenimiento de equipos no realizadas de forma

    regular y limpieza diaria. 0.01

    Inspecciones y mantenimiento de equipos realizadas de forma regular y

    sin limpieza diaria. 0.01

    Inspecciones y mantenimiento de equipos realizadas de forma regular y

    limpieza diaria. 0

  • SEPARACIN DE LA FUENTE

    CATEGORA P (imm)

    El trabajador no trabaja en una cabina. 1

    El trabajador trabaja en una cabina sin un sistema especfico de

    ventilacin.

    (ej: cabina de un tractor, detrs de una pantalla)

    0.1

    El trabajador trabaja en una cabina o local con un sistema

    independiente de suministro de aire limpio.0.03

  • CATEGORA P (ppe)

    Ninguno 1

    Mascarilla con filtro P2 ( FFP2) 0.4

    Mascarilla con filtro P3 ( FFP3) 0.2

    Media Mascarilla con filtro P2L 0.4

    Media Mascarilla con filtro P3L 0.2

    Mascara entera con filtro P2L 0.2

    EPI

    Mascara entera con filtro P2L 0.2

    Mascara entera con filtro P3L 0.1

    Media/entera Mscara con filtro para partculas TMP1 0.2

    Media/entera Mscara con filtro para partculas TMP2 0.1

    Media/entera Mscara con filtro para partculas TMP3 0.1

    Mascara entera TMP3 0.05

    Capucha o casco con suministro de aire independiente TH1 0.2

    Capucha o casco con suministro de aire independiente TH2 0.1

    Capucha o casco con suministro de aire independiente TH3 0.05

  • DURACIN DE LA TAREA P (t)

    De 4 a 8 h/d 1

    DURACIN

    De 2 a 4 h/d 0.5

    De 0,5 a 2 h/d 0.25

    De 1 a 30 min/da 0.06

  • FRECUENCIA

    FRECUENCIA DE LA TAREA P (f)

    4 o 5 das /semana 1

    2 a 3 das / semana 0.6

    Aprox. 1 vez semana 0.2

    Aprox. 1 da cada 2 semanas 0.1

    Aprox. 1 da al mes 0.05

    Aprox. 1 da al ao 0.01

  • BANDA DE EXPOSICIN RANGO DE PUNTUACIONES (B)

    1 < 0.002

    2 0.002 - 0.2

    3 0.2 - 20

    4 > 20

  • BANDA PELIGRO

    5.5

  • BANDA DE

    PELIGRO

    RANGO DE

    CONCENTRACINFRASES R FRASES H

    A>1-10 mg/ m3 polvo

    > 50-500 ppm vapor

    R36, R38, y todos los MNOs no

    incluidos en otras bandas.

    H315, H319 y todos los MNOs no

    incluidos en otras bandas.

    B>0,1-1 mg/ m3 polvo

    > 5-50 ppm vaporR20/21/22 H302, H312, H332

    R48/20/21/22, R23/24/25, H301, H311, H314,

    C>0,01-0,1 mg/ m3 polvo

    > 0,5-5 ppm vapor

    R48/20/21/22, R23/24/25,

    R34, R35, R37, R39/23/24/25,

    R41, R43

    H301, H311, H314,

    H317, H318, H331

    H335, H373

    D< 0,01 m3 polvo

    < 0,05 ppm vapor

    R48/23/24/25, R26/27/28,

    R39/26/27/28,

    R40 Carc.Cat 3, R60, R61, R62,

    R63, R68 Muta Cat 3

    H300, H310, H330,

    H341, H351, H360F,

    H360FD, H360Fd, H360D, H360Df,

    H361fd, H361f,

    H361d, H370, H372

    EBuscar asesoramiento

    especializadoR42, R45, R46, R49

    H334, H340,

    H350, H350i

  • Tipo de MNO Banda de peligro Basada en

    C60 (fullerenos) D Datos especficos de partcula

    Negro de Carbn> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    Ag (nano Plata)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    Fe (hierro)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    Au (Oro)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    Pb (plomo) EDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    La (lantnido)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    TiN (nitruro de titanio) > 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    TiO2(dixido de titanio)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    CeO2 (xido de cerio)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

    ZnO (xido de zinc)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados)

    de partcula

  • SiO2 (slice o dixido de slice)

    Desconocido :E

    Cristalina/cuarzo: E

    Amorfa < 50 nm : D

    Amorfa > 50 nm : C

    Datos especficos de partcula1

    Al2O3 (xido de aluminio)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    FeO (xido de hierro)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    Sb2O5 (xido de antimonio o pentxido

    de antimonio)E Material padre clasificado como Carc. Cat 3; R40

    SnO2 (xido de estao)> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    CoO (xido de cobalto) E Material padre etiquetado R 43

    Nanoarcilla> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    Polmeros> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    Nano-poliestireno> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    Dendrmeros> 50 nm : C

    50 nm : DDatos especficos material padre y (limitados) de

    partcula

    Otros MNOs2 Material padre desconocido: E

    Material padre clasificado como CMR o S: E

    No clasificado como CMR o S: D

  • EJERCICIOEJERCICIO

  • En una empresa, manejan y embolsan un productollamado SIPUR, cuyo principal componente (85%) sonnanopartculas de xido de aluminio (Al2O3).

    Las caractersticas de las nanopartculas son lassiguientes:siguientes:

    Estado polvo seco Insoluble Qumica superficial alta Pulverulencia alta ( 300 mg/kg) Baja aglomeracin Txico.

  • LIMITACIONES STOFFEN

    Para MNO de elevado peligro (por ejemplo, fibras) se asigna la banda de riesgo de mayor prioridad, por aplicacin del principio de precaucin, independientemente de la exposicin. exposicin.

    Los MNO desconocidos se asocian a la mayor banda de prioridad si la exposicin es elevada.

    No indica las medidas de control a aplicar para el nivel de riesgo

  • LIMITACIONES PAIK

    La informacin toxicolgica disponible necesaria para determinar la severidad es muy limitada en muchos casos.

    Puede resultar difcil decidir la categora para Puede resultar difcil decidir la categora para la pulverulencia.

    Para datos desconocidos, se aplica el principio de precaucin.