Agentes químicos
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Agentes químicos

on

  • 19,118 views

 

Statistics

Views

Total Views
19,118
Views on SlideShare
19,117
Embed Views
1

Actions

Likes
3
Downloads
315
Comments
0

1 Embed 1

http://184.107.106.206 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Agentes químicos Agentes químicos Document Transcript

  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 1____________________________________________________________________________
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 2____________________________________________________________________________RISCOS QUÍMICOS Segundo o CAS (Chemical Abstracts Service), aproximadamente 23 milhões de compostosreceberam, até agora, um número CAS. Aproximadamente 4 000 novos números são acrescentadoscada dia. Atualmente existem mais de 60.000 produtos químicos de uso industrial. Destes, apenasuma pequena porcentagem possui catalogados os efeitos ao organismo humano, bem como oslimites de tolerância. A NR-15 da Portaria nº 3.214/78 apresenta limites de tolerância de poucomais de 150 substâncias. A ACGIH cataloga limites de tolerância para mais de 700 agentesquímicos. No entanto, ainda existem muitos agentes químicos correntemente utilizados na indústria,cujos efeitos ao organismo humano e limites de tolerância são desconhecidos. Erroneamente, osespecialistas têm interpretado que a falta de literatura sobre tais efeitos é a confirmação de que oproduto não produz quaisquer efeitos, o que nem sempre é uma realidade. Por óbvio que existemagentes que não causam impacto negativo ao organismo humano. Porém, já argumentava Paracelso:a dose faz o veneno. Mesmo a água administrada em grandes quantidades pode trazer prejuízo aonosso organismo. Os mais diversos agentes químicos, capazes de contaminar o ambiente de trabalho eingressar no organismo do trabalhador, podem apresentar ação localizada ou ser distribuídos emdiferentes órgãos ou tecidos, carreados por fluidos internos, especialmente o sangue, produzindouma ação generalizada. As clássicas vias de ingresso dos agentes químicos no organismo são: • inalação; • absorção cutânea; • ingestão. Inalação A via respiratória é a mais importante via de ingresso dos agentes químicos, dado que amaioria dos agentes química encontra-se dispersos na atmosfera; o volume de ar respirado durante ajornada de trabalho varia de 7.500 a 15.000 litros e, a troca gasosa exige uma área muito grande,pois os pulmões possuem aproximadamente 90 m2 de área. Esta área superficial facilita a absorçãode gases e vapores, os quais podem passar ao sangue, que distribui os agentes químicos para outrasregiões do organismo. Alguns sólidos e líquidos ficam retidos nos tecidos, podendo produzir uma ação localizada,ou se dissolvem para serem distribuídos através do aparelho circulatório. Sendo o consumo diário de ar na ordem de 10 a 20 kg, que varia em função do esforço físicorealizado, chega-se à conclusão de que a maioria das intoxicações generalizada ocorre pelainalação.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 3____________________________________________________________________________
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 4____________________________________________________________________________ Absorção cutânea A pele é relativamente impermeável agindo como verdadeira barreira; no entanto, algumassubstâncias químicas conseguem se difundir através da epiderme. Substâncias polares se difundematravés da superfície externa dos filamentos de proteína da camada córnea hidratada. As substânciasnão polares encontram passagem através da camada de gordura. Os ácidos e bases agridem a dermeaumentando sua permeabilidade. Quando um agente químico entra em contato com a pele, podem acontecer quatro situações: • A pele e a gordura podem atuar como uma barreira protetora efetiva. • O agente pode agir na superfície da pele, provocando uma irritação primária. • A substância química pode se combinar com as proteínas da pele e provocar umasensibilização. • O agente pode penetrar através da pele, atingir o sangue e atuar como um tóxicogeneralizado, como por exemplo, o ácido cianídrico, mercúrio, chumbo tetraetila e algunsdefensivos agrícolas. Apesar de tais considerações, a pele é uma barreira bastante efetiva para os diferentesagentes químicos, e são poucas as substâncias que conseguem ser absorvidas em quantidadesperigosas. Assim, as medidas de prevenção da exposição a tais agentes, devem incluir a proteção dasuperfície do corpo. Ingestão Representa apenas uma via secundária de ingresso do agente químico no organismo, comexceção se for intencional, eis que nenhum trabalhador ingere, conscientemente, produtos tóxicos. Tal exposição acontece de forma acidental ou ao se engolir partículas que podem ficarretidas na parte superior do trato respiratório ou ainda, quando se inalam substâncias em forma depós ou fumos. Além do que, há que se considerar que o próprio aparelho digestivo seleciona os materiaisúteis ao organismo, rejeitando os que não de valia. Biotransformação As propriedades físicas de uma substância interferem em sua capacidade de causar riscos àsaúde humana. Por exemplo, a solubilidade de uma substância em meio aquoso ou gordura indica seo metabólito solúvel em água pode ser excretado do organismo ou se a lipossolubilidade poderia
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 5____________________________________________________________________________favorecer seu armazenamento na gordura do corpo. Assim, quanto mais solúvel uma substância,maior sua absorção. A toxicidade por inalação e o grau de exposição a substâncias líquidas dependerá de seunível de volatilidade, ou seja, quanto mais volátil, maior é o risco de exposição por inalação de seusvapores. O nível de toxicidade de uma substância depende da dose e da duração da exposição, bemcomo outros fatores tais como a situação do hóspede, que incluem a espécie, resistência, idade esexo. A absorção de uma substância química pode ocorrer pelos pulmões, pela pele, pelo tratogastrintestinal e outras vias secundárias. O fígado, os rins, o tecido adiposo e os ossos são, em geral, os locais principais de ligações ede armazenamento de substâncias químicas. O fígado é o maior órgão do corpo e, é exatamente onde ocorre o metabolismo de alimentos,nutrientes e drogas. A desintoxicação de agentes tóxicos é atribuída ao citocromo P-450 e outrasenzimas metabolizantes xenobióticas, presentes no fígado em alta concentração. Estas enzimaspodem converter substâncias tóxicas em metabólitos mais solúveis na água e menos tóxicos, osquais podem ser excretados. As substâncias químicas absorvidas passam por transformações metabólicas(biotransformação) que ocorrem nos órgãos e nos tecidos, sendo que o mais importante é o fígado.O processo de desintoxicação envolve a conversão da substância tóxica em seus metabólitos, namaioria dos casos, menos tóxicos que seus compostos originais. No entanto, em alguns processos osmetabólitos produzidos são mais tóxicos que as substâncias originais. Os agentes que ingressam no organismo humano são excretados pela urina, fezes, arexpirado, suor e outras secreções, inalterados ou modificados quimicamente. A forma como sãosecretados os agentes químicos dependerá de suas propriedades químicas. Os lipofílicos possuem tendência para acumular-se no organismo, em virtude de sua difícilexcreção pela urina dada sua facilidade em atravessar membranas celulares, acabam sendoreabsorvidos. Ao contrário, os hidrofílicos têm absorção reduzida e, conseqüentemente sua excreçãoé mais fácil. No organismo humano ocorrem transformações na estrutura dos agentes químicosdenominadas biotransformações. Os fatores que interferem nas biotransformações podem serclassificados em internos e externos. Os fatores internos se relacionam com o organismo humano são divididos em:• Constitucionais: espécie, raça, fator genético, sexo, idade, massa corporal etc;• Condicionais: estado patológico, nutricional, temperatura corporal etc. Os fatores externos estão relacionados com os próprios agentes químicos, vias de absorção e domeio ambiente, que são classificados em:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 6____________________________________________________________________________• Indutores enzimáticos: ativam os sistemas enzimáticos;• Inibidores enzimáticos: inibem os sistemas enzimáticos. As questões de espécie e raça são mais evidentes entre os animais. As diferenças de espécie eraça são responsáveis pela existência ou não de determinadas enzinas, bem como seu teor quedeterminarão modificações nas biotransformações. O fator genético também determinametabolizações diferentes de agentes químicos. As diferenças de gênero na biotransformação foram estudadas com maior intensidade nos ratose camundongos. Observa-se maior toxicidade hepática do tetracloreto de carbono em ratos machos,bem como maior nefrotoxicidade do halotano em camundongos machos. Quando se fala em idade, fetos e recém-nascidos são desprovidos da capacidade debiotransformação. Nos idosos se constata redução na capacidade biotransformação, justificada pelabaixa capacidade de excreção renal. O estado nutricional se apresenta como agente redutor ou acelerador da biotransformação. Adesnutrição conduz à redução da atividade enzimática; por outro lado, o jejum de um dia reduz onível de glutationa hepática, potencializando a hepatotoxicidade do bromobenzeno e paracetamol. O estado patológico, especialmente do fígado, redunda em redução das atividades enzimáticas e,conseqüente diminuição da taxa de biotransformação. A indução enzimática é uma elevação dos níveis de enzimas (como o complexo CitocromoP450) ou da velocidade dos processos enzimáticos, resultantes em um metabolismo acelerado doagente químico. Alguns agentes possuem a capacidade de aumentar a produção de enzimas ou deaumentar a velocidade de reação das enzimas, a exemplo do fenobarbital, um potente indutor queacelera o metabolismo de outros agentes quando estes são administrados concomitantemente. A inibição enzimática se caracteriza por uma queda na velocidade de biotransformação,resultando em efeitos prolongados e maior incidência de efeitos tóxicos do agente. LIMITES DE TOLERÂ CIA A exposição aos agentes químicos, físicos ou biológicos no ambiente de trabalho oferecerisco à saúde dos trabalhadores. No entanto, a simples presença destes agentes não implica,obrigatoriamente, que os trabalhadores venham a contrair doença ocupacional. A exposição somente pode ser considerada prejudicial à saúde quando preenche osrequisitos do binômio concentração versus tempo de exposição. Concentração e tempo de exposiçãosão grandezas inversamente proporcionais, eis que à medida que uma aumenta, a outra diminui tempo de exposição (y)(vide confirmação no anexo nº 1 da NR-15, que apresenta a tabela de limite de tolerância pararuído, observe que para 8 horas, o limite permitido é de 85 dB(A); para 7 horas, 86 dB(A), e assimpor diante). concentração (x)
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 7____________________________________________________________________________ Assim, exposições a baixíssimas concentrações, ainda que durante um longo período, nãotrarão risco ao organismo. Da mesma forma, exposição por períodos ínfimos (tendendo a zero),ainda que em elevadas concentrações, também não trarão qualquer risco. Igualmente, umaexposição à reduzida concentração por pequeno tempo, não trará qualquer malefício ao organismodo trabalhador. Porém, o equilíbrio entre concentração e tempo de exposição é que define a insalubridade,ou seja, o risco ao organismo do trabalhador. Isto posto, é de suma importância, no caso dos agentes químicos, que avaliemos de formaquantitativa sua concentração, bem como estimemos o tempo de exposição do trabalhador aoagente, para que possamos opinar como razoável precisão sobre o risco da exposição. A concentração de um agente químico é comparada com um padrão, denominado de limitede tolerância, que representa a concentração do agente presente no ambiente de trabalho, sob a qualo trabalhador pode ficar exposto durante toda a sua vida laboral, sem sofrer efeitos adversos àsaúde. Tais limites têm por objeto a proteção à saúde, no entanto, não são fronteiras absolutas entreuma exposição segura ou não, refletindo unicamente, o estado em que se encontram osconhecimentos num dado momento. Os limites de tolerância são baseados na melhor informaçãodisponível, proveniente da experiência industrial e de estudos experimentais com animais. Daí porque sofrem periódicas alterações, quando se constata que um limite, anteriormentefixado, já não mais protege o trabalhador. Os limites de tolerância representam um instrumento essencial no controle dos ambientes detrabalho, ajudando a eliminar os riscos advindos da presença de agentes ambientais, já querepresentam um guia ou padrão de exposição para a prevenção. Na década de 20, começaram a ser propostos os primeiros limites de tolerância, tais como omonóxido de carbono, o óxido de zinco e as poeiras de fluoretos. Vários países determinam seus próprios limites de tolerância, no entanto, os universalmentesão os valores publicados desde 1947, pela American Conference Of Governmental Industrialhygienists (ACGIH), revisados permanentemente. No Brasil, até o ano de 1978, não tínhamos tabelas de limites de tolerância para substânciasquímicas. A portaria 491, de 16 de setembro de 1965, legislação vigente até 1978, determinava ostrabalhos insalubres se baseando apenas em avaliações qualitativas. Segundo a legislação brasileira, os agentes químicos possuem limites de tolerância ditadospela Portaria nº 3.214/78, do Ministério do Trabalho, através dos anexos nºs 11 e 12. Pena que em mais de 20 anos tais limites não sofreram qualquer atualização ou revisão,tornando-se obsoletos ao longo do tempo, não se prestando como valores tecnológicos, mas tãosomente, como valores legais (para efeitos de perícias judiciais).
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 8____________________________________________________________________________ Nossos limites foram estabelecidos com base nos da ACGIH, adaptados somente pelafórmula de Brief-Scala, eis que as jornadas americanas e brasileiras eram diferentes. Tipos de limites de tolerância segundo a legislação brasileira Limite de Tolerância – Média ponderada: representam a concentração média ponderada emfunção do tempo de exposição na jornada de trabalho. A exposição do trabalhador pode terdigressões acima dos limites de tolerância, desde que compensados por valores inferiores, de talforma que a média ponderada permaneça igual ou inferior àqueles limites. A metodologia adotadano anexo nº 11 da NR-15 representa critério adotado pela ACGIH em 1977. Atualmente a ACGIH preceitua que os valores de concentração das exposições dotrabalhador acima do TLV-TWA podem exceder 3 vezes este valor por um período total máximo de30 minutos durante toda a jornada de trabalho diária, porém, em hipótese alguma, podem exceder 5vezes o TLV-TWA, garantindo-se, entretanto que o TLV-TWA adotado não seja ultrapassado. Quando se dispõem de dados toxicológicos para estabelecer o STEL para uma substânciaespecífica, este valor tem prioridade sobre o limite de exposição calculado a partir da regraanteriormente citada, não importando se ele é mais ou menos rigoroso. No entanto, o limite de tolerância não pode ser ultrapassado de forma infinita, mas tambémdeve respeitar um valor máximo. Este valor máximo é definido na legislação pela fórmula: Valor máximo = LT X FD, onde LT = Limite de Tolerância FD = Fator de Desvio, que depende da grandeza do Limite de Tolerância, de acordo com atabela a seguir: Limite de Tolerância Fator de Desvio 0 < LT < 1 (ppm ou mg/m3) FD = 3 1< LT < 10 (ppm ou mg/m3) FD = 2 10 < LT < 100 (ppm ou mg/m3) FD = 1,5 100 < LT < 1000 (ppm ou mg/m3) FD = 1,25 3 1000 < LT < (ppm ou mg/m ) FD = 1,1 Por exemplo: 1) O cloro possui limite de tolerância de 0,8 ppm; logo, o valor máximo será 0,8 x 3 = 2,4;então, durante a jornada de trabalho, jamais poderá ser ultrapassado o valor de 2,4 ppm, além de nocomputo global, ou seja, na média, não se ultrapassar o valor de 0,8 ppm.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 9____________________________________________________________________________ 2) O álcool metílico possui limite de tolerância de 156 ppm; o valor máximo será 156 x 1,25= 195 ppm, que não poderá em momento algum da jornada ser ultrapassado, e na média o valor de156 ppm não poderá ser ultrapassado, sob pena de o ambiente ser considerado insalubre. ConcentraçãoLimite de Tolerância – Valor Teto: a coluna valor Valor Máximo tetoencontra-se assinalada na tabela de limites de Limite de Tolerânciatolerância, representando concentração máxima quenão pode ser excedida em momento algum dajornada de trabalho. Para as substâncias com estes Tempolimites, não são aplicados os fatores de desvio,sendo o valor máximo sempre igual ao limite de tolerância fixado. O anexo nº11 da NR-15, que estabelece os limites de tolerância, fixa também os graus deinsalubridade para cada uma das substâncias no caso dos limites serem excedidos, de acordo com agravidade dos efeitos que cada substância pode causar no organismo humano. Além disso, defineainda as condições de risco grave e iminente, sempre que os valores máximos sejam ultrapassados,o que permite à DRT interditar o local de trabalho.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 10____________________________________________________________________________ No gráfico ao lado temos que, apesar do Concentração Valor Máximolimite de tolerância ter sido ultrapassado, este foi Limite de Tolerânciacompensado pelos valores abaixo, aliás, na maior parteda jornada; o valor máximo foi respeitado, e,portanto, o ambiente não é insalubre. Tempo Neste segundo caso, apesar da concentração do agente estar bem abaixo do limite detolerância, num pequeno intervalo o valor máximo foi ultrapassado, o que é suficiente paracaracterizar o ambiente como insalubre. Neste terceiro caso observamos que o valor Concentração Valor Máximomáximo não foi ultrapassado em momento algum, Limite de Tolerânciaporém, o limite de tolerância foi desrespeitadodurante a maior parte da jornada, caracterizandoassim o ambiente como insalubre. Tempo Analisando as substâncias constantes na tabela de limites de tolerância, verificamos que elaspodem ser agrupadas como segue: Grupo I - Substâncias de ação generalizada sobre o organismo Os efeitos dependem da quantidade absorvida da substância. Neste caso, os limites podemser excedidos, desde que não ultrapassem o valor máximo e que sejam compensados porconcentrações inferiores dentro da jornada de trabalho, a fim de garantir que a média ponderada dasconcentrações se situe no LT estipulado, ou abaixo dele. Neste grupo encontra-se a maioria das substâncias listadas. Os limites aplicados a elas são oslimites de tolerância – Média Ponderada, que na tabela constante da NR-15, anexo nº 11, nãopossuem nenhuma coluna assinalada.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 11____________________________________________________________________________ Até 48 h / semana Grau de insalubridade a ser Agentes Valor Absorção considerado no caso Químicos -Teto também p/ pele ppm mg/m3 de sua caracterização Amônia 20 14 Médio Chumbo - 0,1 Máximo Dióxido de 3.900 7.020 Mínimo carbono Monóxido de 39 43 Máximo carbono Tricloroetileno 78 420 Máximo Grupo II - Substâncias de ação generalizada sobre o organismo, podendo ser absorvidas, também por via cutânea Enquadram-se neste grupo aquelas substâncias cuja absorção não é somente pela viarespiratória, mas também pela via dermal, pela pele intacta, membranas mucosas ou olhos, devendohaver medidas adequadas de proteção para evitar a absorção por via cutânea, a fim de que o limitede tolerância não seja excedido. Estas substâncias possuem assinalada a coluna “absorção também pela pele”, na tabela delimite de tolerância, conforme a seguir: Até 48 h / semana Grau de insalubridade a ser Agentes Valor - Absorção considerado no caso Químicos Teto também p/ pele ppm mg/m3 de sua caracterização Anilina + 4 15 Máximo Benzeno + 8 24 Máximo Fenol + 4 15 Máximo Tolueno + 78 290 Médio Grupo III – Substâncias de efeito rápido Em contraposição aos grupos I e II, as substâncias deste grupo, por causa de sua açãoimediata, não podem ter o limite de tolerância excedido em momento algum, devendo este serconsiderado como valor máximo.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 12____________________________________________________________________________ Estas substâncias têm assinalada a coluna “valor-teto”, na tabela de limites de tolerância,conforme a seguir: Até 48 h / semana Grau de insalubridade a ser Agentes Valor- Absorção considerado no caso Químicos Teto também p/ pele ppm mg/m3 de sua caracterização Ácido + 4 5,5 Máximo Clorídrico Cloreto de + 156 398 Máximo Vinila Dióxido de + 4 7 Máximo nitrogênio Formaldeído + 1.6 2,3 Máximo Grupo IV – Substâncias de efeito rápido e que pode ser absorvidos por via cutânea As substâncias deste grupo, além de não poderem ter o seu limite de tolerância excedido emmomento algum, devido ao seu efeito imediato sobre o organismo, também requerem medidas deproteção, a fim de evitar a absorção por via cutânea. Pertencem a este grupo somente 4 substâncias,que têm assinaladas tanto a coluna de “valor-teto” como a coluna “absorção também pela pele” natabela de limites de tolerância, conforme a seguir: Até 48 h / semana Grau de insalubridade a ser Agentes Valor- Absorção considerado no caso Químicos Teto também p/ pele ppm mg/m3 de sua caracterização Álcool n – + + 40 115 Máximo butílico n – butilamina + + 40 12 Máximo Monometil – + + 0,16 0,27 Máximo hidrazina Sulfato de + + 0,08 0,4 Máximo dimetila
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 13____________________________________________________________________________ Grupo V – Asfixiantes Simples Fazem parte deste grupo gases e vapores que, em altas concentrações no ar, atuam comoasfixiantes simples, isto é, deslocam o oxigênio do ar, sem provocar outros efeitos fisiológicossignificativos. Os asfixiantes simples diluem o oxigênio do ar inalado e reduzem a pressão parcial nosalvéolos, o que resulta na redução da transferência de oxigênio para o sangue venoso, que podecausar a morte. O monóxido de carbono, por exemplo, é um gás sem odor que combina com a hemoglobinaformando a carboxihemoglobina, que bloqueia o transporte do oxigênio no sangue, mesmo embaixas concentrações. Os haletos de cloro e hidrogênio são gases sufocantes cáusticos, altamente irritantes dasmucosas, que podem causar edema pulmonar e outros danos aos pulmões. O ácido cianídrico e cianetos metálicos, particularmente de metais alcalinos, são tóxicosextremamente fortes, o íon cianeto é um inibidor da oxidase do citocromo, bloqueando a respiraçãocelular. Para as substâncias deste grupo não é possível a adoção de limite de tolerância, eis que ofator limitante é o oxigênio disponível. Portanto, para essas substâncias, o que deve prevalecer é aquantidade de oxigênio existente no ambiente, sendo que 18% é a menor concentração admissívelpara uma perfeita oxigenação dos tecidos. As substâncias que estão listadas na tabela de limites de tolerância como asfixiantes simplessão: Até 48 h / semana Grau de insalubridade a ser Agentes Valor - Absorção considerado no caso Químicos Teto também p/ pele ppm mg/m3 de sua caracterização Acetileno Asfixiante simples Argônio Asfixiante simples Etano Asfixiante simples Etileno Asfixiante simples Hélio Asfixiante simples Hidrogênio Asfixiante simples Neônio Asfixiante simples
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 14____________________________________________________________________________ n – propano Asfixiante simples Propileno Asfixiante simples Grupo VI – Poeiras Neste grupo encontramos três substâncias com limites fixados pela NR-15, Anexo nº 12 -“limites de Tolerância para poeiras minerais”. São elas: a) Asbestos; b) Sílica livre cristalizada; c) manganês. Grupo VII – Substâncias Cancerígenas Neste grupo estão incluídas as substâncias que podem provocar câncer ou tenham induzidocâncer, sob determinadas condições experimentais. Para tais substâncias nenhuma exposição ou contato é permitido, por qualquer via, osprocessos devem ser hermetizados e o trabalhador deve ser protegido de forma a não permitirnenhum contato com o carcinogênico. As principais substâncias carcinogênicas são; • produção de benzidina; • β naftilamina; • 4 nitrodifenil; • 4 aminodifenil. EXERCÍCIOSDeterminar, com base nas amostragens abaixo, se a atividade é, ou não, insalubre, conforme oscritérios do Anexo nº 11 da NR-15:a) resultados de 10 amostragens instantâneas de ácido acético (em ppm):7,8; 6,0; 4,8; 5,3; 9,3; 4,0; 8,9; 13,4; 6,4 e 2,6.Dado limite de tolerância do ácido acético: 8ppm / 20mg/m³.b) resultados de 10 amostragens instantâneas de álcool metílico (em ppm):170; 200; 145; 100; 90; 95; 105; 115; 85 e 130.Dado limite de tolerância do álcool metílico: 156ppm / 200mg/m³.c) resultados de 10 amostragens instantâneas de formaldeído (em mg/m3):1; 1; 1; 1,5; 1; 1; 5; 1; 1,5 e 1.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 15____________________________________________________________________________Dado limite de tolerância do formaldeído: 1,6ppm / 2,3mg/m³.d) resultados de duas amostragens contínuas de ácido clorídrico:7 horas de amostragem com resultado médio de 2 ppm e 1 hora de amostragem com resultadomédio de 5 ppm.Dado limite de tolerância do ácido clorídrico: 4ppm / 5,5mg/m³. Jornada de trabalho e a fórmula de Brief-Scala Para jornadas de trabalho que excedam as 48 horas semanais dever-se-á cumprir, ainda, odisposto no art. 60 da C.L.T. in verbis: as atividades insalubres, assim consideradas as constantes dos quadros mencionados no capítulo "Da Segurança e da Medicina do Trabalho", ou que neles venham a ser incluídas por ato do Ministro do Trabalho, quaisquer prorrogações só poderão ser acordadas mediante licença prévia das autoridades competentes em matéria de higiene do trabalho, as quais, para esse efeito, procederão aos necessários exames locais e à verificação dos métodos e processos de trabalho, quer diretamente, quer por intermédio de autoridades sanitárias federais, estaduais e municipais, com quem entrarão em entendimento para tal fim. A adaptação dos limites de tolerância da ACGIH, em 1978, foi precedida de recálculo emfunção da diferente jornada de trabalho no Brasil, que na época ainda era de 48 horas, tendo sidoutilizada a fórmula de Brief & Scala: 40 (168 − h) FR = × h 128 onde: FR = fator de redução; h = total de horas de exposição por semana. Exemplo de cálculo para jornada de 48 horas semanais: 40 (168 − 48) FR = × = 0,78 48 128 Exemplo de cálculo para jornada de 44 horas semanais: 40 (168 − 44) FR = × = 0,88 44 128
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 16____________________________________________________________________________ Jornada muito diferentes das 8 horas diárias ou 40 horas semanais devem ser avaliadas deforma específica. O modelo proposto por Brief-Scala reduz o TLV proporcionalmente ao aumentoda exposição e à redução do tempo de recuperação, valendo para jornadas superiores a 8 horasdiárias ou 40 horas semanais. O modelo não deve ser aplicado para jornadas menores,conseqüentemente aumentando-se a concentração acima do permitido. Assim, não é correto ampliaro limite de tolerância oito vezes para exposições com uma hora de duração. Conversão de unidades Comumente os limites de tolerância são expressos em ppm ou mg/m³, raramente sãoexpressos em mppcf – milhões de partículas por pé cúbico de ar. Dentro de uma razoabilidade, podemos considerar que os gases se comportam como gasesperfeitos, inclusive suas diluições. Em 1811, Amadeo Avogadro enunciou o seguinte princípio: Volumes iguais de quaisquer gases, medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas. A recíproca do princípio também é verdadeira: úmeros iguais de moléculas de quaisquer gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, ocupam o mesmo volume. Assim, um mol de qualquer gás, a temperatura de 25ºC e pressão de 760 mm de mercúrio,ocupa o volume de 24,45 litros. Cálculo das conversões de unidades: a) de mg/m³ para ppm: 24,45 × LTmg / m ³ LTppm = PM b) de ppm para mg/m³: LTppm × PM LTmg / m ³ = 24,45 Onde PM = peso molecular. Se a pressão ambiente for de 760 mmHg e a temperatura de 20ºC, o volume é 24,04 litros. EXERCÍCIOSUm ambiente industrial, nas CNTP, possui uma concentração de 42ppm de acetona (PM=58,05).Qual é a concentração em miligramas por metro cúbico da acetona?Transformar 0,6 miligramas por metro cúbico de cloreto de vinilideno (PM=96,95) para partes pormilhão.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 17____________________________________________________________________________ Efeito combinados dos agentes químicos Normalmente um ambiente de trabalho não possui um único agente químico, mas sim,vários agentes concorrendo para a exposição do trabalhador. Uma questão importante a serlevantada é o sinergismo ou potencialização presente entre os agentes químicos, quando então oefeito de dois agentes é superior à soma da exposição de cada agente de forma individual. Ocorre também o antagonismo que é o inverso do sinergismo, onde uma substância químicaameniza ou neutraliza os efeitos de outra substância, porém tal situação é bem mais rara que osinergismo. Numa situação de exposição aos vários agentes químicos a análise não pode se limitar aocálculo do índice de exposição para cada substância, de forma independente, mas sim, levar emconsideração todas as substâncias presentes, calculando seu efeito combinado, especialmente se taissubstâncias atuam sobre o mesmo sistema orgânico. O efeito combinado, por óbvio, não leva emconsideração os efeitos sinérgicos e antagônicos das substâncias em questão. Exceção a regra, quando houver convicção de que os efeitos das substâncias não sãoaditivos, mas sim independentes, como aqueles que ocorrem em órgãos distintos. O índice de exposição é dado por: C IE = LTOnde: C = concentração do agente químico LT = limite de tolerância O efeito combinado é dado por: C1 C C + 2 + ...+ n ≤ 1 LT1 LT2 LTn Onde: C1, C2 e Cn = concentração do agente químico LT1, LT2 e LTn = limite de tolerância Assim, o efeito combinado não pode ser superior à unidade, sob pena do limite de tolerânciaglobal ter sido ultrapassado. Exemplo: Realizadas avaliações num ambiente industrial constatou-se que havia a seguinteconcentração dos agentes químicos: AGENTE CONCENTRAÇÃO LIMITE DE TOLERÂNCIA Tolueno 40 ppm 78 ppm Acetato de etila 200 ppm 310 ppm Metil ciclohexanol 12 ppm 39 ppm
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 18____________________________________________________________________________ Aos olhos do leigo, nenhum dos limites de tolerância, de forma individual, foramultrapassados, o que pode induzir o higienista menos experimentado a afirmar que a exposição nãoé problemática. No entanto, calculando o efeito combinado temos que: C1 C C 40 200 12 + 2 + 3 = + + = 1,5 LT1 LT2 LT3 78 310 39 Dada a equação anterior: Cm C C C = 1 + 2 + ...+ n LTm LT1 LT2 LTn Onde: Cm = concentração da mistura LTm = limite de tolerância da mistura Para calcularmos o limite de tolerância da mistura, basta isolar este termo: Cm LTm = C1 C C + 2 + ...+ n LT1 LT2 LTn Dividindo numerador e denominador por Cm, temos que: Cm Cm 1 LTm = = C1 C2 Cn C1 C2 Cn + + ...+ + + ...+ LT1Cm LT2 Cm LTn Cm LT1Cm LT2 Cm LTn Cm Sabendo-se que C1/Cm, C2/Cm e Cn/Cm representam as frações mássicas f1, f2 e fn de cadacomponente, temos que: 1 LTm = f1 f f + 2 + ...+ n LT1 LT2 LTn A equação acima é utilizada, por exemplo, quando a fonte contaminante é uma misturalíquida e o volatilizado tem composição similar à mistura, toda a mistura é evaporada por igual.Conhecendo-se a composição percentual (em peso) da mistura, os limites de tolerância devem serutilizados em mg/m³ e o limite da mistura é dado por: 1 LTm = fa fb f + + ...+ n LTa LTb LTn Onde: fa, fb e fn = fração do componente LTa, LTb e LTn = limite de tolerância em mg/m³ Exemplo: Um solvente industrial possui a seguinte composição:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 19____________________________________________________________________________ AGENTE COMPOSIÇÃO LIMITE DE TOLERÂNCIA Tolueno 25% 290 mg/m³ Acetato de etila 8% 1090 mg/m³ Metil ciclohexanol 40% 180 mg/m³ Xileno 27% 340 mg/m³ O limite da mistura é dado por: 1 1 LT = = = 253mg / m³ f1 f f f 0,25 0,08 0,4 0,27 + 2 + 3 + 4 + + + LT1 LT2 LT3 LT4 290 1090 180 340 EXERCÍCIOS1) Utilizando a fórmula de Brief-Scala, determine o fator de redução no caso de um país comjornada de 44 horas semanais.2) Numa série de amostragens contínuas, chegou-se à conclusão de que o trabalhador estava exposto às seguintes concentrações de agentes químicos:• acetona: 55 ppm (LT = 780ppm);• álcool isopropílico: 290 ppm (LT = 310ppm);• negro de fumo: 2,5 mg/m³ (LT = 3,5mg/m³);• cloro: 0,5 ppm (LT = 0,8ppm).Pergunta-se: A exposição é insalubre?3) Numa série de amostragens contínuas, chegou-se à conclusão de que o trabalhador estava exposto às seguintes concentrações de agentes químicos:• tolueno: 25 ppm (LT = 78ppm);• xileno: 14 ppm (LT = 78ppm);• acetato de etila: 108 ppm (LT = 310ppm);• etilbenzeno: 11 ppm (LT = 78ppm).Pergunta-se: A exposição é insalubre? GASES E VAPORES Conceituação
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 20____________________________________________________________________________ Gás: denominação dada às substâncias que, em condições normais de pressão e temperatura(25º C e 760mmHg), estão em fase gasosa, por exemplo: nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbonoetc. Vapor: é a fase gasosa de uma substância que, a 25ºC e 760 mmHg, é líquida ou sólida, porexemplo: tolueno, acetona, cânfora e naftalina. A concentração de vapores de uma substância, a uma temperatura determinada, não podeaumentar indefinidamente. Existe um ponto máximo denominado ponto de saturação, a partir doqual qualquer incremento na concentração transformará o vapor em líquido ou sólido. Portanto, a principal diferença entre os gases e vapores é a concentração que pode existir noambiente. Como, para a Higiene do Trabalho, as concentrações que interessam são pequenas,normalmente situando-se abaixo das concentrações de saturação, não se torna necessário distinguiros gases dos vapores, sendo ambos estudados em conjunto. Comparando-se com os aerodispersóides, é importante destacar que os gases que nãosedimentam, nem se aglomeram, chegando a sua divisão ao nível molecular, permanecendo,portanto, intimamente misturados com o ar sem se separarem por si mesmos.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 21____________________________________________________________________________ Classificação fisiológica dos gases e vapores Os gases e vapores podem ser classificados segundo a sua ação sobre o organismo humano.Assim, podem ser divididos em 3 grupos: • irritantes; • anestésicos; • asfixiantes. Uma substância classificada em um dos grupos acima não implica que não possua tambémcaracterísticas dos outros grupos. Esta classificação se baseia no efeito mais importante, maissignificativo, sobre o organismo. Será visto, a seguir, que a maioria dos solventes orgânicos é classificada como anestésica.No entanto, qualquer pessoa que já esteve exposta a um solvente destes (álcool, thinner ou acetona)percebeu que estas substâncias também são irritantes das vias respiratórias superiores. No entanto, tais substâncias são classificadas como anestésicas, porque este efeito é o maisimportante, e o mais danoso para a saúde humana. Gases e vapores irritantes Existe uma grande variedade de gases e vapores classificados neste grupo, os quais diferemem suas propriedades físico-químicas, mas tem uma característica em comum: produzeminflamação nos tecidos com que entram em contato direto, tais como a pele, a conjuntiva ocular e asvias respiratórias. Esta inflamação é produzida em tecidos epiteliais e deve-se à alteração dos processos vitaisnormais das células, que se manifesta por coagulação, desidratação, hidrólise, etc. O ponto de ação dos gases e vapores irritantes é determinado, principalmente, pela suasolubilidade. Um irritante gasoso altamente solúvel na água é absorvido totalmente no ar, durante oprocesso respiratório, pelo primeiro tecido úmido com que entra em contato, prosseguindo o ar,livre do irritante; isto é, o irritante fica retido no nariz e garganta e o ar que se aloja no pulmão jánão contém mais este contaminante. Em conseqüência, nariz e garganta são os que sofrem a ação irritante dos gases e vaporesaltamente solúveis; os gases e vapores pouco solúveis são absorvidos em pequena parcela pelas viasrespiratórias superiores, exercendo seu maior efeito irritante sobre o próprio pulmão, já que é nestelocal que a substância irá se solubilizar.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 22____________________________________________________________________________ Os gases e vapores de solubilidade moderada atuam de maneira mais ou menos uniformesobre todas as vias respiratórias, apesar de que este efeito se faz sentir mais pronunciadamente nosbrônquios. Para que os irritantes possam atuar, devem primeiramente dissolver-se na água dos tecidosúmidos, como a conjuntiva dos olhos e as mucosas das vias respiratórias. As partes da pelemolhadas pela transpiração podem também sofrer irritação. Este grupo de gases e vapores irritantes divide-se em: a) Irritante primários, cuja ação sobre o organismo é a irritação local; de acordo com olocal de ação, distinguem-se em: a.1) Irritantes de ação sobre as vias respiratórias superiores: Constituem o grupo de mais alta solubilidade na água, localizando sua ação nas viasrespiratórias superiores, isto é, garganta e nariz. Pertencem a este grupo os ácidos fortes (ácidoclorídrico e sulfúrico), os álcalis fortes (amônia e soda cáustica) e formaldeído a.2) Irritantes de ação sobre os brônquios: As substâncias deste grupo têm moderada solubilidade em água e, por isto, quando inaladas,podem penetrar mais profundamente nas vias respiratórias, produzindo sua irritação principalmentenos brônquios. Pertencem a este grupo o anidrido sulfuroso (SO2) e o cloro (Cl2). a.3) Irritantes de ação sobre os pulmões: Estes gases têm uma baixa solubilidade na água, podendo, portanto, alcançar os alvéolospulmonares, onde produzirão a sua ação irritante intensa. Pertencem a este grupo o ozônio (O3), osgases nitrosos (NO e NO2), hidrazina (N2H4) e fosgênio (COCl2). a.4) Irritantes atípicos: Estas substâncias, apesar de sua baixa solubilidade, possuem ação irritante sobre as viasrespiratórias superiores, fazendo com que os expostos se afastem imediatamente do local. Por isso,raras vezes, esta substâncias são inaladas em quantidades suficientes para produzir irritaçãopulmonar. Pertencem a este grupo a acroleína ou aldeído acrílico (CH2CHCHO) e os gaseslacrimogênios [cloro-acetona (CH3-CO-CH2-Cl) e bromo-acetona (CH3-CO-CH2-Br]. b) Irritantes secundários: estas substâncias, apesar de possuírem efeito irritante, temuma ação tóxica generalizada sobre o organismo. Exemplo de substância deste grupo é o gássulfídrico (H2S).
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 23____________________________________________________________________________ Gases e vapores anestésicos Os gases e vapores anestésicos, também denominados narcóticos, incluem uma grandequantidade de compostos de amplo uso industrial e doméstico. A maioria dos solventes orgânicospertencem a este grupo. Uma propriedade comum a todos eles é o efeito anestésico, devido à ação depressiva sobre osistema nervoso central. Este efeito aparece em exposição a altas concentrações, por períodos decurta duração. No entanto, exposições repetidas e prolongadas a baixas concentrações, caso típico daexposição industrial, acarretam intoxicações sistêmicas, isto é, afetam os diversos sistemas de nossocorpo. É importante ressaltar que estas substâncias são introduzidas em nosso organismo através davia respiratória, alcançando o pulmão, onde são transferidas para o sangue, que as distribuirá para oresto do corpo. Muitas delas também podem penetrar através da pele intacta, alcançando a correntesanguínea. De acordo com sua ação sobre o organismo, os anestésicos podem ser divididos em:Anestésicos primários: são as substâncias que não produzem outro efeito além de anestesia, mesmoem exposições repetidas, a baixas concentrações. Como exemplo podemos citar os hidrocarbonetosalifáticos: butano (C4H10), propano (C3H8), Eteno (Etileno) (C2H4); os éteres; os aldeídos (formol,acetaldeído etc.) e as cetonas (acetona, metil etil cetona etc). Anestésicos de efeitos sobre as vísceras: exposição ocupacional a substâncias deste grupopode acarretar danos aos fígado e aos rins das pessoas expostas, tais como os hidrocarbonetosclorados: tetracloreto de carbono (CCl4), tricloretileno (CCl2=CHCl) e percloretileno (CCl2=CCl2). Anestésicos de ação sobre o sistema formador do sangue: estas substâncias acumulam-se, depreferência, nos tecidos graxos, medula óssea e sistema nervoso, por exemplo: hidrocarbonetosaromáticos: benzeno (C6H6), tolueno (C6H5CH3) e xileno (C6H4(CH3)2). Anestésicos de ação sobre o sistema nervoso: neste grupo encontram-se os álcoois: álcoolmetílico (CH3OH) e álcool etílico (C2H5OH), ésteres de ácidos orgânicos (acetatos de etila e metila)e dissulfeto de carbono (CS2) Anestésicos de ação sobre o sangue e o sistema circulatório: neste grupo está incluída umasérie de nitrocompostos orgânicos, tais como nitrotolueno (CH3C6H4NO2), nitrito de Etila(C2H5ONO), nitrobenzeno (C6H5NO2), anilina (C6H5NH2), toluidina (CH3C6H4NH2) etc, aexposição ocupacional a estas substâncias pode originar uma alteração da hemoglobina do sangue.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 24____________________________________________________________________________ Gases e vapores asfixiantes Chamam-se asfixiantes em razão do bloqueio dos processos vitais tissulares, causando porfalta de oxigênio. A falta de oxigênio pode acarretar lesões definitivas no cérebro em poucosminutos. Denomina-se anoxemia à deficiência na entrega de oxigênio aos tecidos doorganismo. Os gases e vapores asfixiantes podem ser subdivididos em: asfixiantes simples easfixiantes químicos; asfixiantes simples: tais substâncias tem a propriedade de deslocar o oxigênio do ambiente.O processo de asfixia ocorre, então, porque o trabalhador respira um ar com deficiência deoxigênio. Sabemos que o ar precisa ter, no mínimo, 18% de O2, para a manutenção da vida. Para que a concentração do oxigênio seja reduzida de forma considerável no ambiente, énecessário que o asfixiante simples esteja em alta concentração e que o local não possua boaventilação. Portanto, quando estivermos em presença de um processo de operação que desprendaasfixiante simples para o ambiente, devemos avaliar a concentração do oxigênio, já que o fatorlimitante para causar danos ao homem é função desta substância e não do asfixiante simples em si.Exemplos de substâncias deste grupo são: hidrogênio (H2), nitrogênio (N2), hélio (He) (gasesfisiologicamente inertes), metano (CH4), etano (C2H6), acetileno (C2H2) (também anestésicossimples, de ação narcótica muito fraca), dióxido de carbono (também possuidor de outros efeitosimportantes sobre o organismo e, por isso, com limite de tolerância fixado especificamente paraele). asfixiantes químicos: pertencem a este grupo algumas substâncias que, ao ingressarem noorganismo, interferem na perfeita oxigenação dos tecidos. Estas substâncias não alteram aconcentração do oxigênio existente no ambiente. O ar respirado contém oxigênio suficiente, só queo asfixiante químico, que foi inalado junto com o oxigênio, não permite que este último sejaadequadamente aproveitado pelo nosso organismo. O monóxido de carbono (CO), a anilina(C6H5NH2) e o ácido cianídrico (HCN) são exemplos de asfixiantes químicos. AVALIAÇÃO DOS RISCOS QUÍMICOS As quatro etapas da Higiene do Trabalho são: antecipação, reconhecimento, avaliação econtrole de agentes, fatores ou estressores relacionados ao ambiente ocupacional que podem afetar asaúde dos trabalhadores, ou mesmo outros membros da comunidade. A avaliação ambiental é executada por uma enorme variedade de razões, incluindo aidentificação de contaminantes presente e suas fontes, determinação de exposição de trabalhadores
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 25____________________________________________________________________________previamente ou resultante de reclamações, e checar a efetividade dos controles instalados paraminimizar as exposições. Na amostragem de qualquer agente, a estratégia deve ser definida antes de o trabalho seriniciado. Se a amostragem é ambiental, as tomadas serão feitas numa área média da plantaindustrial; por outro lado, se o enfoque é ocupacional, as medições terão como ponto de referência azona respiratória do trabalhador. A estratégia de avaliação da exposição ocupacional compreende quatro objetivos principaisque são:• enumerar os potenciais de riscos diferenciando-os entre aceitáveis e não-aceitáveis epropondo, de imediato, controles quando necessários;• estabelecer e documentar o histórico de exposição ocupacionais dos trabalhadores;• assegurar que os requisitos legais estejam sendo cumpridos;• implementar e conduzir os elementos do programa de higiene ocupacional com efetivo eeficaz uso dos recursos materiais e de tempo. Inicialmente, devem ser estabelecidas quais substâncias serão amostradas, para sedeterminar quais os tipos de amostradores serão utilizados. O tempo de amostragem depende dométodo analítico. A escolha entre uma amostragem contínua ou instantânea está diretamenterelacionada com o agente a ser analisado. O monitoramento e as avaliações estão relacionadas à coleta, detecção, e mensuração deamostras representativas do ambiente (ar, água e solo). No caso da higiene industrial, comumente,as amostras são oriundas do ar. A inalação de ar contaminado é a maior fonte de entrada de agentesestranhos ao organismo do trabalhador. Além disso, o ar serve como meio para propagação dosagentes químicos, bem como dos elevados níveis de ruído, temperaturas extremas e energia dasradiações ionizantes. Os dados provenientes das análises são comparados com padrões estabelecidos,denominados Limites de Tolerância, a fim de se estabelecer a nocividade ou não do ambientelaboral. O problema básico na mensuração de exposições ocupacionais é reconhecer todas asexposições, avaliar cada uma como aceitável ou não aceitável, e controlar todas as exposiçõesinaceitáveis. O primeiro passo na mensuração da exposição ocupacional é caracterizar o local de trabalho.A caracterização básica deve identificar exposições potenciais para cada trabalhador, deveidentificar o limite de exposição ocupacional apropriado para cada exposição, e deve definir osgrupos homogêneos de exposição. Grupo homogêneo de exposição é um grupo de trabalhadorescom idênticas probabilidades de exposição para um agente simples, ou ainda, é aquele grupo detrabalhadores para o qual se espera ter o mesmo ou similar perfil de exposição.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 26____________________________________________________________________________ A identificação das exposições envolve a tarefa de detectar o processo, operações eatividades e um completo inventário dos agentes químicos, físicos e biológicos com o apropriadolimite de tolerância. O monitoramento e as avaliações estão divididas em várias categorias que refletem o tipo deprocedimento que será conduzido. As categorias são baseadas em fatores que incluem tempo,localização e método de coleta de análises. A exposição a agentes agressivos no meio ambiente de trabalho pode construir um risco paraa saúde dos trabalhadores. Isto não significa que todo pessoal exposto irá contrair uma doençaprofissional. Como já ressaltado anteriormente, sua ocorrência dependerá fundamentalmente defatores tais como: a) concentração do agente; b) tempo de exposição; c) características físico-química do agente; d) susceptibilidade pessoal. Portanto, para se avaliar o risco da exposição a um agente químico em um ambiente detrabalho, deverá determinar-se, da forma mais correta possível, a concentração do agente noambiente, cuidando para que as medições sejam efetuadas com aparelhagem adequada, e que sejamo mais representativas possível da exposição real a que estão submetidos os trabalhadores. O tempo de exposição deve ser estabelecido por meio de uma análise qualitativa da tarefa dotrabalhador. Esta incluíra todos os movimentos efetuados durante as operações normais econsiderará o tempo de descanso e a movimentação do trabalhador fora do local de trabalho. Coleta de amostras representativas É de fundamental importância conhecermos a concentração dos contaminantes existentesnum local de trabalho. Para isso devemos coletar amostras que possibilitem uma análisequantitativa das substâncias existentes no local. O problema é complexo, considerando-se que a concentração de uma substância no ar variano tempo e no espaço, em função da movimentação do ar, dos ciclos de trabalho e dos processosdeste, da extensão do trabalho, da distância do trabalhador com relação à fonte etc. Ao serem coletadas amostras em diferentes pontos de um local de trabalho, serãodeterminadas diferentes concentrações. Outro problema a ser considerado é o estudo das concentrações de produtos tóxicos capazesde produzir alguma doença. Estas concentrações geralmente são muito baixas e, para suadeterminação, necessita-se de métodos altamente sensíveis.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 27____________________________________________________________________________ Devido a isso, não se pode confiar nos resultados de uma única amostra, já que a mesma nãoserá representativa da concentração real a que será submetido um trabalhador, durante toda suajornada de trabalho. Deverá, portanto ser feito um plano de amostragem, estabelecendo claramente o que se querdeterminar. Neste plano deverão ser fixados os amostradores, equipamentos de medição e métodos deanálise a serem utilizados, bem como os tipos de amostragem necessários. Tipos de amostragem De forma geral, são de dois tipos as amostragens feitas visando avaliar a exposição a umagente químico:AMOSTRAGEM INSTANTÂNEA OU EM TEMPO REAL Amostragens instantâneas ou em tempo real são aquelas em que a amostra é coletada numperíodo relativamente curto, variando de alguns segundos até 10 minutos. A grande vantagem destetipo de medição é que a coleta e análise estão disponíveis imediatamente via leitura direta.Particularmente, tais medições são úteis na identificação de agentes, ou mesmo para estimar o nívelde exposição, antes de uma análise mais acurada. A medição instantânea é também útil para seavaliar níveis de agentes durante operações de curta duração e ainda para se avaliar níveis de picosna antecipação ou suspeita de riscos. A concentração média de várias tomadas no tempo é dada por: (C1 × t1 ) + (C2 × t2 ) + ...+ (Cn × tn ) Cm = 8horasOnde: C = concentração t = tempoAMOSTRAGEM CONTÍNUA OU INTEGRADA Medições contínuas ou integradas são aquelas cuja coleta de amostra é continuamenterealizada durante um prolongado período variando de 10 a 15 minutos até várias horas. Recomenda-se que a medição contínua deve abranger toda ou quase toda a jornada laboral. A análise da amostrafornece um resultado representativo da média do nível do agente, representando uma integração detodos os níveis durante o turno de trabalho. O valor, contudo, não dá informações acerca dasflutuações dos níveis, principalmente dos picos existentes. A maior desvantagem relacionada à medição contínua é que, em muitos casos, as amostrasdevem ser submetidas a laboratório para posterior análise para se conhecer a medição, o que resultafreqüentemente num longo período de tempo entre a coleta de amostra e o resultado.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 28____________________________________________________________________________ Interessante ressaltar que é mais produtivo que se faça várias amostragens parciais em diasdiferentes, do que realizar uma única amostragem num só dia, principalmente, em razão daseventuais flutuações que possam haver na concentração do agente em razão de alteração da rotinade trabalho, por exemplo. Aliás, a amostragem somente deve ser realizada num único dia, quando oprofissional tenha o convencimento de que todos os outros dias serão exatamente iguais ao diaamostrado. Atentar para que o tempo de coleta não seja reduzido a valores pequenos queinviabilizem a utilização do método analítico, em função do limite de detecção. Os dois tipos de amostragem são de grande utilidade na pesquisa de um local de trabalho.Dependerá do bom senso e da experiência do técnico que estuda o local determinar a amostragemmais apropriada em cada caso, visando resultados representativos da exposição dos trabalhadoresaos agentes químicos presentes naquele local de trabalho. Para alcançar este objetivo não devem ser esquecidas duas regras básicas: • em todos os casos a amostragem dever ser feita nas condições normais de trabalho, jáque, de outra forma, a exposição avaliada não será representativa das condições reais; • a maioria dos processos apresenta ciclo de trabalho bem definido, que é repetidovárias vezes ao dia. Isto é, as operações se repetem de tempos em tempos. A amostragem deverá serfeita cobrindo, no mínimo um ciclo de trabalho. Determinação da zona de amostragem De acordo com a finalidade da amostragem, podemos distinguir dois tipos fundamentais decoleta de amostras:MONITORAMENTO PESSOAL O monitoramento pessoal é aquele no qual a coleta é realizada tendo como referência àsatividades específicas de um trabalhador, onde este porta um equipamento portátil que o acompanhadurante todo o ciclo de atividades do trabalhador. Se a rota de entrado do agente no organismo épelo sistema respiratório, a coleta de amostra será feita na zona respiratória.MONITORAMENTO DE ÁREA O foco do monitoramento de área é avaliar os níveis de agentes numa específica localização,ao invés de avaliar os níveis encontrados num trabalhador específico. Neste tipo de monitoramentoé utilizada medição contínua posicionada numa localização estacionária. A amostragem no ambiente em geral, tem por finalidade estudar o grau de contaminação, deum local, ou determinada fração deste, em relação ao tempo. A localização do aparelho amostradorpode não ser, necessariamente, o centro do local de trabalho, devendo-se considerar a localizaçãodos pontos de origem da dispersão dos contaminantes, a fim de não situar o aparelho na trajetória
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 29____________________________________________________________________________dos poluentes, determinada pelas correntes de ar. Este tipo de amostragem é mais utilizado paradeterminar medidas de controle. Instrumentos de campo Os instrumentos utilizados em campo pelos higienistas industriais podem ser: • equipamentos de leitura direta; • amostradores de ar total e amostradores de separação do contaminante do ar. A seleção do instrumento depende de vários fatores, entre os quais podemos citar: • portabilidade do aparelho e facilidade de operação; • confiabilidade do aparelho sob diferentes condições de uso; • tipo de informação desejada; • disponibilidade do aparelho no comércio; • preferência pessoal baseada na experiência; • métodos de avaliação possíveis.MONITORAMENTO ATIVO O monitoramento ativo é técnica usualmente utilizada para coleta de amostras de ar. Atécnica implica em consumo energético, já que a amostra é forçada a passar através de um coletor.MONITORAMENTO PASSIVO O monitoramento passivo não implica em quaisquer dispêndios de energia para operar osistema de coleta. O método se aplica à coleta de gases e vapores difusíveis, medida de temperaturae detecção de radiações ionizantes e não-ionizantes. Avaliação dos gases e vapores Os gases e vapores podem ser avaliados por meio de aparelhos que coletam e analisam aamostra no próprio local de trabalho, denominados aparelhos de leitura direta e por meio deaparelhos que coletam amostras do ar ou do contaminante, para posterior análise em laboratório,denominados amostradores.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 30____________________________________________________________________________ Aparelhos de leitura direta Os aparelhos de leitura direta são aqueles que fornecem imediatamente, no próprio local queestá sendo analisado, a concentração do contaminante. Estes aparelhos podem ser usados paraavaliação de gases, vapores e também de alguns aerodispersóides. Eles podem ser divididos, paraestudo, em dois grandes grupos: • Os que utilizam métodos químicos. • Os que utilizam métodos físicos. Embora esta divisão não seja muito clara, já que na maioria dos métodos, misturam-sefenômenos físicos e químicos, são denominados de métodos químicos de avaliação, os métodos (dedetecção da concentração de um poluente) que se baseiam principalmente, numa reação química. Pertencem ao grupo dos métodos físicos aqueles em que o fundamento da medição ébaseado principalmente num fenômeno físico. Os indicadores colorimétricos, aparelhos de leitura direta que utilizam métodos químicos,são aqueles que fornecem a concentração existente no ambientepela alteração de cor, ocorrida em face de uma reação química. Existem três tipos de indicadores colorimétricos: • tubos indicadores, contendo substâncias químicasimpregnadas em um sólido, usados para avaliar concentrações degases e vapores dispersos de trabalho; • filtros de papel tratados quimicamente, utilizadosgeralmente para avaliação de aerodispersóides; e • líquidos reagentes, normalmente utilizados para avaliar concentração de gases ácidosou alcalinos. O método utilizado nos indicadores colorimétricos é bastante simples. Consiste,fundamentalmente, em se passar uma quantidade conhecida de ar através de um reagente, o queproduzirá uma alteração de cor neste último, caso a substância contaminante esteja presente. A concentração do contaminante é, então, determinada por meio de comparação daintensidade da coloração obtida com escalas padronizadas, que tanto podem estar gravadas nopróprio tubo, como impressas na carta informativa que o acompanha. Estas escalas podem,portanto, ser utilizadas: • por comparação da cor obtida com cores – padrão; • pelo nº de bombadas (quantidade de ar) necessárias para se chegar a uma cor-padrão.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 31____________________________________________________________________________ Para se fazer passar o ar através do reagente são utilizadas bombas aspiradoras, que tantopodem ser do tipo pistão ou do tipo fole. É de fundamental importância que, antes de iniciarmosqualquer amostragem, verifiquemos o estado de funcionamento destas bombas, para detectarmos aexistência de eventual vazamento ou obstrução. Os fabricantes sempre fornecem informaçõesquanto à forma de se fazerem estes testes. Para cada substância ou, às vezes, para cada grupofuncional existe um indicador específico. A grande maioria das substâncias utilizam os tubosindicadores para sua avaliação. Como algumas substâncias podem interferir na avaliação, por terem reação similar à docontaminante que está sendo analisado, muitos tubos são fabricados como uma pré-camada, ondesão retiradas substâncias interferentes. É o caso do tubo de benzeno, que tem uma pré-camada, ondesão retiradas substâncias interferentes, a exemplo do tolueno e xileno. Apesar deste método ser bastante prático e de fácil aplicação, este tipo de avaliação podeconduzir a erros de 25% ou mais; daí, ele só é válido quando a concentração obtida for bem a baixoou bem acima do limite de tolerância, porque, assim, teremos certeza de que, mesmo com certamargem de erro, estaremos abaixo ou acima desse limite. No entanto, quando constatarmos que a concentração está próxima do limite de tolerância,deveremos utilizar um método mais preciso de análise, para termos certeza de que a concentraçãoirá ultrapassar ou não o limite estabelecido. As avaliações com os tubos indicadores deverão ser feitas sempre por técnicos treinando emhigiene do trabalho, que deverão atender perfeitamente todas as instruções contidas na carta queacompanha cada conjunto de tubos específicos. É importante salientarmos que quando utilizamos uma bomba aspiradora de determinadofabricante, devemos obrigatoriamente utilizar os tubos ou filtros indicadores da mesma marca; casocontrário, poderemos obter concentrações com erros enormes. Os tubos colorimétricos ou tubos de leitura direta baseiam-se na medição do agente pormeio de troca de cor, que pode ser lida por comparação ou comprimento da extensão da mudança decor. Inicialmente, este sistema de tubos detectores foi concebido para amostragens instantâneas, sebem que existem tubos especiais para amostragens de até 12 horas, mas, não são comuns. Os tubos colorimétricos são tubos de vidro contendo um reativo colorimétrico juntamentecom um absorvente, por exemplo, sílica gel ou alumina ativada. Muitos tubos medem aconcentração de um determinado agente; porém, alguns identificam qualitativamente a presença deum agente. A faixa de medição, geralmente, inclui a faixa de concentração do contaminanteimportante para o campo da higiene industrial. Alguns tubos medem somente altas concentrações enão são utilizados para baixas concentrações. Se for necessário medir uma faixa grande deconcentração deverão ser utilizados vários tubos com diferentes faixas de medida para o mesmo
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 32____________________________________________________________________________contaminante. A grande maioria dos tubos são indicados para medir gases e vapores; no entanto, háuma pequena quantidade de tubos para medir aerossóis, tais como névoas de ácidos ou óleos. Os tubos de vidro têm diâmetro constante para garantir a precisão da medida. O sistema dereagente é mantido estável hermeticamente, até o momento do uso. A reação entre o reagente e ocontaminante deve ser rápida e completa, e independente da concentração existente. Normalmente, um tubo é concebido para um único contaminante; assim, problemaspodem ocorrer quando vários contaminantes estão presentes no ar ao mesmo tempo. Alguns tubosjá contemplam este tipo de problema, prevendo a contaminação cruzada de outro agente. Os reagentes contidos nos tubos detectores podem ser sensíveis à temperatura, pressão eumidade. Ocasionalmente, correções devem ser feitas para cada um destes fatores. Temperaturae/ou pressão devem afetar o volume amostrado, a quantidade de gás absorvido pelo reagentedetectante, ou a taxa de reação. A estabilidade da cor depende da reação colorimétrica com o tubo; emesmo sendo um fator vital na aceitabilidade como tubo indicador, a estabilidade da cor nemsempre é possível. Assim, os tubos devem ser lidos imediatamente porque reações posteriorespodem ocorrer ou a cor desbotar. As bombas são utilizadas para tubos de amostragem instantânea ou contínua. O propósitoda bomba é fazer escoar através do tubo certa quantidade de ar. Uma bomba utilizada paraamostragem instantânea puxa um volume constante de ar em cada bombada. Um problema crítico éa incompatibilidade entre tubos e bombas dediferentes fabricantes, já que, os fabricantes fazembombas apropriadas para uso com seus própriostubos. As bombas de volume constante podemser do tipo fole ou do tipo pistão. As bombas defole são concebidas para uma bombada de 100cc;já, as bombas de pistão variam de 25 a 100cc, oque permite flexibilidade no uso de alguns tubetes quando a concentração excede o limite máximodo tubo. A precisão dos tubos detectores, geralmente, é considerada como sendo 25% da leitura,conforme critério de certificação da NIOSH. Cada tubete tem uma faixa específica de detecçãobaseada na escala de calibração contida nas instruções ou impressa diretamente no tubo. Em muitoscasos, a faixa de detecção usual pode ser estendida pela alteração do número de bombadas, isto é,do volume amostrado e aplicando um fator de multiplicação apropriado. No entanto, esta relaçãolinear não é válida para todos os tubos, sendo necessário examinar as instruções. A estabilidade de cor dos tubos pode variar, segundo o fabricante, de poucas horas, atémeses. A temperatura influencia a leitura dos tubos detectores porque ela afeta a quantidade de ar
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 33____________________________________________________________________________que passa pela bomba, além de que, a temperatura influencia a taxa de reações químicas, podendoassim, afetar a performance do tubo. Os tubetes são calibrados de fábrica na faixa de temperatura de 0º a 40ºC, quando setrabalha fora da faixa, o usuário deve consultar as instruções para correção da leitura. A pressão atmosférica também influencia o resultado da leitura proporcionalmente àvariação, devido ao fato do efeito da pressão do ar afetar o volume na bomba. Os tubos sãocalibrados a 760mmHg (1 atm), as leituras devem ser corrigidas se os tubos forem utilizados emdiferente pressão atmosférica. concmedida × 760mmHg Conccorrig = pressao _ atmosferica A vida útil dos tubetes está estampada em sua embalagem. Os tubos não devem serestocados em temperatura acima de 30ºC e nunca colocados diretamente à luz do sol. Alguns tubosrequerem refrigeração. Os tubos foram desenhados para serem unidirecionais; usando o tubo na direção reversaresultará em erro. Existem também aparelhos de leitura direta baseados em princípios físicos. Estes aparelhosnormalmente são bastante específicos e requerem muito cuidado em sua calibração. Devido a cada equipamento servir, geralmente, para a detecção de uma única substância,nem sempre eles são de grande aplicabilidade, pois uma empresa que contenha várioscontaminantes, precisará ter uma grande quantidade de equipamentos. Muitas vezes estes equipamentos baseados em princípios físicos são utilizados comoaparelhos de análise em laboratório, a exemplo do cromatógrafo. Outras vezes os aparelhos possuem boa portabilidade, o que permite uma fácil utilização emcampo. É o caso do indicador portátil de monóxido de carbono, que fornece a concentração de COatravés da deflexão de um ponteiro.DOSIMETRIA PASSIVA É a técnica pela qual se coleta amostras de ar sem o auxílio debombas, mas utilizando-se do princípio da difusão dos gases e vapores. Adosimetria passiva é uma técnica recente na amostragens de ar, a maioria dosmonitores são da década de 80.O conceito foi introduzido na literatura dehigiene por Palmer em 1976 para o monitoramento do dióxido de nitrogênio,imediatamente empresas como DuPont, 3M e Perkin Elmer passaram a sugerir o uso dos monitorespassivos.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 34____________________________________________________________________________ Difusão é a passagem de moléculas através de uma barreira semipermeável, isto ocorre porque moléculas tendem a se mover da área de alta concentração para área de baixa concentração. Possuem a grande vantagem de não necessitarem de bombas, além de serem leves e pequenos, podendo ser facilmente portável pelo trabalhador. Os dosímetros passivos utilizam a adsorção sobre um suporte sólido, normalmente carvão ativado, ou em soluções adequadas. Amelhor precisão dos resultados é conseguida, quanto maior for a duração da amostragem. Aempresa 3M produz monitores para vapores orgânicos da série OVM 3500 e 3520. Para a análisequímica são empregados os métodos da NIOSH. O monitoramento inicia quando a proteção que cobre o produto é removida, e a partir deentão o tempo começa a ser contado. O trabalhador deve usá-lo na zona respiratória. Quando aamostragem é completada, o monitor é removido e reselado e o tempo é contado. Segundo aNIOSH a precisão do método é de 25% para 95% das amostragens testadas. Amostradores Basicamente os amostradores são de dois tipos: os que coletam amostras de ar total (ar econtaminante) e os que coletam apenas contaminante. a) Amostradores de ar total Estes amostradores coletam volume conhecido de ar contaminado para posterior análise doscontaminantes, por meio de métodos químicos ou instrumentais. Os métodos de análise em laboratório deverão ser sensíveis, pois neste tipo de amostragem,como a coleta é de ar total e os focos tem dimensões limitadas, a quantidade de contaminanteamostrada é relativamente pequena. Este tipo de amostrador não é recomendável para coleta de poeiras e fumos metálicos, poisestes podem depositar nas superfícies internas do equipamento. A amostragem de ar total pode ser feita por dois princípios básicos: Deslocamento de ar, que consiste na abertura, no local de amostragem, de um frasco comvácuo. O ar contaminado ocupará o lugar do vácuo. O frasco utilizado naamostragem não deverá reagir com o contaminante, pois isso acarretará errosna determinação da concentração do contaminante. Por exemplo, nuncadeveremos usar frasco de vidro para coletar ácido fluorídrico, pois este reagefacilmente com o vidro.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 35____________________________________________________________________________ A grande desvantagem da amostragem através de deslocamento do ar é que o frasco podeperder parte de seu vácuo antes de ser utilizado. Por isso, é recomendável que o vácuo seja feito, nomáximo, com um dia de antecedência. O deslocamento de ar também pode ser feito pela utilização, no local de amostragem, debombas de vácuo, que vão extraindo o ar do interior do frasco, permitindo a entrada do ar existenteno local de amostragem. Extraindo-se 5 ou 6 vezes o volume do frasco, teremos este ocupado,quase totalmente pelo ar contaminado. O resíduo do ar anteriormente existente no fraco não ocasionará grandes interferências naanálise da concentração do contaminante. Em outros países, já existem disponíveis invólucros plásticos com vácuo, que podem serutilizados para a amostragem no local. Deslocamento de líquidos, que consiste em esvaziar, no local de amostragem, um frascocheio de líquido (geralmente água). Dessa forma, o ar contaminado ocupará o lugar do líquido. Adesvantagem deste método é a solubilidade de alguns contaminantes no líquido existente no frasco,o que pode levar a erros na posterior determinação da concentração. Para diminuir este provávelerro, alguns frascos possuem uma abertura na parte inferior, o que reduz o contato entre o arcontaminado e o líquido. Amostradores de separação dos contaminantes do ar Neste tipo de amostragem, o ar contaminado passa através de um meio coletor adequado,separando-se assim, os contaminantes do restante do ar. É necessário que conheçamos o volume dear total que passou através do meio coletor, para que, na posterior análise em laboratório, possamosdeterminar a concentração dos contaminantes. Existem aparelhos específicos, tanto para a amostragem de gases e vapores, como para aamostragem de aerodispersóides. Amostragem de gases e vapores Os gases e vapores formam uma mistura homogênea com o ar, não se separando deste pormeios mecânicos. A amostragem dos mesmos pode ser feita por coleta de ar total ou por separaçãodos contaminantes gasosos, por meio de retenção destes em meio sólido ou líquido, ou ainda porcondensação destes gases e vapores. Quando a concentração do contaminante a ser analisado for da ordem de ppm, devemos darpreferência ao método de separação do contaminante do ar.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 36____________________________________________________________________________ a) Retenção em meio sólido (adsorção) Neste método de amostragem faz – se passar um volume conhecido de ar contaminadoatravés de um sólido poroso, geralmente carvão ativado ou sílica gel na superfície do qual os gasese vapores são adsorvidos. No laboratório faz-se a remoção do contaminante, utilizando-se um solvente adequado, quedependerá do tipo de adsorvente utilizado, tipo de contaminante e método analítico a serempregado. Os adsorventes mais utilizados são o carvão ativado e a sílica gel. O carvão é utilizado parasubstâncias com peso molecular maior que 45, sendo excelente adsorvedor para gases e vaporescom ponto de ebulição superior a 0 ºC. Tem moderada capacidade adsorvente para os gases com PEentre 0 ºC e -100 ºC e praticamente não adsorve gases com PE inferior a -100 ºC. Como a maioriados solventes orgânicos tem PM maior que 45 e PE maior que 0 ºC, a adsorção em carvão ativado éhoje um dos princípios mais utilizados para a amostragem destas substâncias. A remoção de gases e vapores adsorvidos em carvão ativado é feita, geralmente, comdissulfeto de carbono. A sílica gel, por ser uma substância polar, terá melhores característicasadsorventes quanto mais polares forem os contaminantes a serem adsorvidos. b) Retenção em meio líquido (absorção) Neste método faz-se passar o ar contaminante através de ummeio líquido (substância absorvente) adequado, no qual os gases evapores ficam retidos, ou por diluição ou por reação química. A escolha do absorvente dependerá do contaminante a sercoletado, levando-se em conta sua solubilidade ou característicasreativas, e também do método de análise a ser utilizado em laboratório,para a determinação posterior da concentração do contaminante. A substância absorvente mais utilizada é água, mas quando ocontaminante não tiver alta solubilidade na mesma podemos utilizar como meio absorvente umasolução alcalina. Os instrumentos utilizados para a absorção de gases e vapores são: • absorvedores simples, nos quais o ar passa através de um tubo e borbulha no meiolíquido. Estes absorventes são usados para contaminantes de alta solubilidade ou de grandereatividade com o absorvente. O impinger é um exemplo deste tipo de absorvente. • absorvedores de múltiplo contato, que aumentam ou o tempo de contato entrecontaminante e o meio absorvente, ou a superfície de contato entre os mesmos. Com isso há umamaior facilidade de absorção. Por isso, quando precisamos coletar gases e vapores com baixa
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 37____________________________________________________________________________solubilidade ou com reação muito lenta, é utilizado este tipo de amostrador. Para se obter a mesmaeficiência do absorvedor de múltiplo contato, seria necessário a colocação de vários absorvedoressimples em série. c) Condensação Neste método o ar contaminado passa através de condensadores ou tubos em U resfriados àtemperatura inferior à do PE do contaminante a ser coletado. Este resfriamento pode ser feito com autilização de ar liquefeito ou gelo seco. Para evitar interferência na análise posterior, antes de o arser condensado deverá passar por um desumidificador. Deve-se tomar cuidado para que asubstância absorvente da água não absorva, também, o contaminante que se quer coletar. A vantagem é que o contaminante é coletado em um estado bastante puro. Mas a grandedesvantagem do método é que, para termos uma boa eficiência, normalmente precisamos ter algunsdestes instrumentos colocados em série, o que faz com que o conjunto praticamente perca suaportabilidade. Outra desvantagem é que a amostra deverá ser mantida resfriada até o momento daanálise, para evitar perdas por evaporação. Este método só é utilizado quando há possibilidade de haver alteração do contaminante, secoletado por outros métodos de amostragem. Determinação da concentração dos gases e vapores Sempre que não utilizarmos aparelhos de leitura direta, após a amostragem dos gases evapores, a sua avaliação quantitativa poderá ser feita ou por meio de análise química, ou por meiode instrumentos de laboratório, como, por exemplo, cromatógrafos, espectrofotômetros deinfravermelho etc. A seguir, é dado um quadro que resume os amostradores e os princípiosutilizados:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 38____________________________________________________________________________ Amostradores Princípio utilizado na Amostragem Amostradores de ar total (coletam o Deslocamento de ar contaminante juntamente com o ar) Deslocamento de líquido Absorção (retenção em meio líquido) Amostradores que separam o Adsorção (retenção em meio sólido) contaminante do ar (coletam apenas o Condensação (mudança do estado gasoso contaminante) para o estado líquido) AERODISPERSÓIDES Conceituação e classificação De maneira geral, um aerodispersóide está formado por uma dispersão de partículas sólidasou líquidos no ar, de tamanho reduzido, que podem variar entre um limite superior, não bemdefinido, de 100 a 200µm, até um limite inferior da ordem de 0,5µm no caso das poeiras. Em aerossóis formados por condensação (fumos), o tamanho da partícula varia, comumente,entre 0,5 e 0,001µm. Uma pessoa com visão perfeita é capaz de visualizar partículas acima de 50µm. Podemos, então, distinguir entre os aerodispersóides: ● Poeiras: são partículas sólidas, produzidas por ruptura mecânica de sólidos, tais comomoagem, trituração, esmerilamento, polimento, explosão, abrasão, corte etc. Normalmente otamanho varia de 0,1 a 25 µm. Como exemplos podemos citar: poeiras de amianto, negro de fumo,carvão e sílica; costuma-se associar a doença ao tipo de poeira, tais como: asbestose (asbesto),silicose (sílica), bissinose (algodão), antracose (carvão), berilose (berílio) ebagaçose (bagaço de cana). ● Fumos: são partículas sólidas, produzidas por condensação ouoxidação de vapores de substâncias que são sólidas a temperatura normal.O tamanho das partículas de fumos, normalmente é menor que 1 µm. Para ahigiene industrial, os fumos de maior interesse são os metálicos. A maioriados metais e seus compostos utilizados em qualquer processo industrialapresenta algum risco. Os mais importantes são o chumbo, mercúrio,arsênio, cromo, manganês e seus compostos.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 39____________________________________________________________________________ ● Névoas: são partículas líquidas, produzidas por ruptura mecânica de líquidos, tais como anebulização, borbulhamento, spray e respingo; como exemplos podemos citar as névoas de ácidos em geral oriundos dos processos de eletrólise, de solventes na pintura à revólver, na aplicação de agrotóxicos etc. ● Neblina: são partículas líquidas, produzidas por condensação de vapores de substâncias que são líquidas a temperatura normal. As neblinas não ocorrem no processo industrial,eis que a condensação do vapor no ar somente podeocorrer quando há saturação pelo vapor do líquido. Em relação ao seu tamanho, as poeiras e as névoas estão formadas por partículas de mais de0,5µ de diâmetro e os fumos e neblinas por partículas de menos de 0,5µ. Deve-se entender que estanão é uma diferença rígida, já que, na realidade, existe uma superposição dos grupos. O tempo que os aerodispersóides podem permanecer no ar depende do seu tamanho, pesoespecífico e da velocidade de movimentação do ar. Quanto mais tempo o aerodispersóidepermanecer no ar, maior é a chance de ser inalado pelo trabalhador e de produzir nele intoxicações.As partículas sólidas de maior risco são aquelas com menos de 5µ, visíveis apenas ao microscópio.Estas constituem a chamada fração respirável, já que podem ingressar, pela inalação, até ospulmões. As partículas sólidas maiores que 5µ são retidas no aparelho respiratório superior ou noscílios de traquéia; as menores que 0,5 µ são reexaladas ao exterior. Os aerodispersóides líquidos podem estar formados por uma substância pura, uma soluçãoou uma suspensão. No primeiro caso, deve-se ter presente que a inalação de uma partícula líquidapode significar uma evaporação posterior e produzir, ao nível dos alvéolos pulmonares, umaconcentração elevada de vapores, com a conseqüente possibilidade de passar ao sangue e ao restodo organismo. As soluções podem representar um risco tanto pelo solvente quanto pela substânciadissolvida, dependendo o possível dano das características de cada uma delas. A maior porcentagem de partículas arrastadas pelo ar, em forma de pó, tem menos de 1mícron de tamanho. As partículas de tamanho inferior a 5 µ são as de maior importância e as queoferecem maior risco, por constituírem a chamada fração respirável. As de maior tamanhosedimentam e não são comumente inaladas. Quanto ao tamanho das partículas, estas se classificam em:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 40____________________________________________________________________________ Tipo de particulado Tamanho aproximado (:) sedimentável 10 < ∅ <150 Inalável ∅ < 10 Respirável ∅ <5 Visível ∅ > 40 As partículas mais perigosas são aquelas invisíveis a olho nu, as partículas visíveis,fatalmente por seu tamanho, jamais atingirão os pulmões. Assim, o tamanho da partícula é essencialsob o ponto de vista da higiene ocupacional. Segundo a ACGIH, os particulados são classificados em inaláveis, torácicos e respiráveis, emfunção da região de deposição no trato respiratório e o tamanho das partículas expresso em termosde diâmetro aerodinâmico. Os limites de tolerância da ACGIH para partículas são expressos de 3formas: • Particulado inalável que oferece risco quando depositado em quaisquer partes do trato respiratório, com diâmetro de corte para 50% da massa das partículas igual a 100µm. • Particulado torácico que oferece risco quando depositado em quaisquer lugares do interior das vias aéreas dos pulmões, com diâmetro de corte para 50% da massa das partículas igual a 10µm. • Particulado respirável que oferece risco quando depositado na região de troca de gases, com diâmetro de corte para 50% da massa das partículas igual a 4µm. Quanto aos efeitos ao organismo, as poeiras classificam-se em: Pneumoconiótica: são aquelas causadoras de pneumoconioses, tais como amianto(asbestose), sílica (silicose), carvão (antracose), bagaço de cana (bagaçose), algodão (bissinose),manganês (manganismo), alumínio (aluminose) etc; Tóxica: causa doença quando inalada ou ingerida, tais como chumbo (saturnismo), ferro(siderose), berílio (berilose), mercúrio (hidrargirismo), bismuto (bismutismo) etc; Alérgica: causa alguma forma de alergia, a exemplo da poeira da madeira; Inerte: causa leves enfermidades que são reversíveis, sendo representada por bronquites. Uma partícula é considerada fibrogênica quando possui a capacidade de desencadear reaçãoorgânica que resulta na deposição de tecido conectivo na região pulmonar. As partículas nãofibrogênicas são aquelas que produzem apenas a fagocitose. É considerada fibrogênico qualquer aerodispersóide que contenha teor superior a 7,5% desílica cristalina. Também é considerado fibrogênico qualquer aerodispersóide que contenha fibrasminerais naturais (como por exemplo o asbesto) e fibras naturais, tais como lã de vidro e outras.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 41____________________________________________________________________________ A ACGIH ainda classifica outro tipo de poeira, denominado PNOS (particles not otherwisespeficied) que são partículas insolúveis ou de baixa solubilidade não especificadas de outra maneira.Esta classificação descabe para aquelas substâncias para as quais existem poucos dados. O anexo Edos TLV´s da ACGIH preceitua que as recomendações daquele anexo se aplicam a partículas que: • Não possuam limite de tolerância especificado; • Sejam insolúveis ou fracamente solúveis em água (ou nos fluídos aquosos do pulmão; • Tenham baixa toxicidade (não sejam citotóxicas, genotóxicas ou quimicamente reativa.Assim, a ACGIH recomenda limite de tolerância para as PNOS de 3mg/m³, para poeiras respiráveise 10mg/m³, para partículas inaláveis, até que seja estabelecido limite de tolerância para umasubstância particular. Até 2001 a ACGIH utilizava a nomenclatura PNOC – particulates not otherwise classified, apartir de 2002 é utilizada a nomenclatura PNOS – particulates not otherwise specified. A poeira orgânica de maior importância do ponto de vista da Saúde Ocupacional é a sílicalivre cristalizada. A sílica (SiO2) é o mineral mais abundante na natureza, representando 60% dacrosta terrestre, é também uma das substâncias mais insolúveis e menos reativas que se conhece. A sílica existe na natureza em três formas: a) cristalizada: quartzo, tridimita e cristobalita. b) criptocristalina: calcedônia, trípoli, pedernal, jaspe esílex. c) amorfa: sílica coloidal, gel de sílica, opala e terra diatomácea. A forma cristalizada do quartzo é a de maior risco, causadora de uma pneumoconiosechamada silicone. Entende-se por pneumoconiose a alteração produzida no tecido dos pulmões pelainalação de poeiras orgânicas ou inorgânicas. Esta alteração pode ser uma fibrose pulmonar ou umdepósito de material inerte, que não altera a função pulmonar. Entre estes dois estados, existe umavariedade de danos aos pulmões. A sílica livre é aquela que não se encontra combinada com quaisquer outras substâncias, aocontrário, a sílica combinada encontra-se ligada quimicamente a óxidos de metais, tais comoalumínio, ferro, magnésio etc. A sílica amorfa não apresenta ação tóxica nos pulmões, a exemplo do vidro. Além da sílica, outros compostos de silício (alguns silicatos) podem atuar sobre os pulmões,produzindo uma pneumoconiose; pode se citar o asbesto, causador de uma fibrose pulmonarincapacitante e com evidências já bastante comprovadas de produção de câncer pulmonar. Outros silicatos de importância são o talco, a terra de infusórios (formada principalmente deconchas de unicelulares), a mica etc. Entre as poeiras orgânicas podemos distinguir dois grupos: • as que podem produzir doenças broncopulmonares crônicas, tais como algodão,bagaço de cana e agave (sisal);
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 42____________________________________________________________________________ • poeiras que podem produzir alergias, asmas ou dermatoses, tais como a semente derícino, amido e tabaco. Algodão Os trabalhadores expostos a pó de algodão e agave, podem adquirir a doença chamadabissinose. As primeiras manifestações podem ser notadas depois de vários anos de exposição àpoeira. O trabalhador, no começo, apresenta problemas respiratórios leves e uma opressão no peito,ao se apresentar para seu serviço nas manhãs das segundas-feiras ou em dias subseqüentes às faltasou dias feriados. Se o trabalhador é afastado da exposição ao pó, no início da doença, recupera-se totalmente.Nos casos avançados, produz-se uma incapacidade pulmonar permanente. Uma das teorias que explicaria a doença baseia-se na presença de agentesfarmacologicamente ativos contidos na poeira e que, em contato com os tecidos pulmonares, fazemcom que estes liberem a substância causadora da constrição bronquial. Bagaço O bagaço é o material fibroso, que obra como resíduo da industrialização da cana-de-açúcar.É utilizado como material isolante e acústico, na manufatura de papel, fertilizantes, explosivos etc. A bagaçose é causada por inalação de pó do bagaço seco, já que o material úmidoproveniente de uma moagem recente não produz a doença. Depois de certo tempo de exposição,manifestam-se os sintomas, tais como febre e dificuldade respiratória, sendo que, em estadosavançados, a doença se torna crônica. AVALIAÇÃO DOS AERODISPERSÓIDES Generalidades Uma avaliação quantitativa de um ambiente de trabalho é o ponto de partida para planejar asmedidas de controle que poderão ser adotados e, dessa forma, eliminar ou minimizar os riscospresentes. Quando se trata de avaliar quantitativamente um problema de aerodispersóides, ele se tornabastante difícil já que, normalmente, se trata de misturas complexas de partículas de diferentestamanhos, estado de agregação, velocidade de sedimentação e composição. Por este motivo, nenhuma magnitude pode definir completamente uma concentração de umaaerodispersóides, diferente que ocorre quando se determina uma concentração de gás ou vapor. Por outro lado, determinações da concentração de um aerodispersóides, feitas por diferentesmétodos, não produzem resultados concordantes. Por isso, o método selecionado deveria ser
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 43____________________________________________________________________________adequado a cada problema particular, pois também podemos afirmar que a concentração de umaerodispersóide no ambiente de um local de trabalho varia no espaço e no tempo, fazendo com queestes parâmetros tenham uma influência importante nos resultados da medição feita. Local de amostragem Sendo a nossa intenção conhecer principalmente o risco pneumoconiótico, precisamos medircom a maior precisão possível, a concentração de aerodispersóides a que o operário está expostodurante uma jornada de trabalho, isto é, vamos utilizar, de preferência, a amostragem individual ouamostra coletada na zona de respiração do trabalhador. Esta é a tendência moderna, e dia a dia são aperfeiçoados os aparelhos empregados para esteobjetivo, para tentar fazer uma amostragem o mais representativa possível da exposição a que ooperário está sujeito. Meios de coleta de amostras Para coletar as amostras de aerodispersóides, em especial poeiras, foram criados inúmerosaparelhos, desde o mais simples até os mais complexos, numa evolução constante, que é o reflexoda preocupação dos higienistas na procura de melhores métodos para avaliar a nocividade dasatmosferas que contêm poeiras. No quadro seguinte, são citados alguns métodos de amostragem, assim como seu princípiode funcionamento e campo de aplicação. De todos os métodos de amostragem expostos no resumo anterior, os mais utilizados naatualidade são os baseados na filtração através de suporte poroso. Assim, existem os de pequenoporte, autônomos e portáteis de baixo fluxo (1,5 a 2 l/min), para coleta de amostras instantânea oupara amostragem contínua, até os de grande fluxo, de tamanho maior e que precisam de conexãocom a rede elétrica, ou acionados por ar comprimido. De todos eles, daremos uma visão mais aprofundada da chamada bomba gravimétrica, quepermite coletar amostras individuais contínuas e que é de grande utilidade na determinação dosriscos potenciais que as diversas poeiras apresentam para os trabalhadores. Aparelhagem As bombas gravimétricas são constituídas dos seguinteselementos fundamentais: • Sistema de aspiração
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 44____________________________________________________________________________ • Sistema filtrante • Sistema separador de tamanho de partícula Sistema de Aspiração O sistema de aspiração está constituído por uma bomba de sucção, que trabalha tanto emalta como em baixa vazão. Trata-se de equipamento portátil leve, autônomo, que funciona a bateriacarregável e blindada, o que permite que seja utilizada, inclusive, em ambientes onde se presumeque existe risco de explosão, ou também com pilhas comuns. Sistema Filtrante São usados filtros de um tipo de plástico (ésteres de celulose) de um tamanho de poro quepermite a captura de partículas, numa faixa importante do ponto de vista da retenção no tecidopulmonar (0,5 - 10µ). O filtro é colocado num porta-filtro, conectado de um lado, ao separador de um tamanho departículas (ciclone) e, do outro à bomba de sucção. Sistema separador de tamanho de partícula Está constituído por um ciclone, que tem por objetivo separar partículas de maior tamanho, ficando no filtro só aquelas na faixa de 0,5 a 10µ, que são precisamente as que apresentammaior risco de pneumoconiose. Existem algumas situações nas quais é necessário coletar poeira total (quer dizer, materialparticulado) não somente na faixa respirável, mas também partículas acima de 10µ e abaixo de0,5µ. Para estas situações, a coleta é feita ligando-se o porta-filtro à bomba de sucção. CicloneO ciclone é um separador de partículas que funciona pela rotação do fluxo vertical de ar dentro dacâmara. As partículas grandes não possuem inércia suficiente para acompanhar o fluxo de ar, sendoarremessados contra a parede do ciclone e posteriormente recolhidas na base do equipamento.O funcionamento do ciclone é caracterizado por sua curva de eficiência de coleta com ponto decorte em 50%. O ponto de corte define em qual tamanho de partícula ocorre a separação entregrandes e pequenas e, é função da vazão de amostragem, tamanho dos dutos e da câmara.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 45____________________________________________________________________________Assim, a vazão da bomba numa coleta de poeira total é dada em função do ciclone utilizado. Nocaso de utilização do ciclone de nylon de 10:m a vazão de amostragem é de 1,7L/min; para ociclone de alumínio a vazão é de 2,5L/min e para o ciclone de plástico condutivo a vazão é de2,75L/min.As técnicas de amostragem seletiva por tamanho de partícula para poeiras começaram a serdesenvolvidas entre as décadas de 50 e 60, motivadas pelos efeitos à saúde dos trabalhadores. Aprimeira classificação adotada foi de poeira respirável, em razão da silicose.O British Medical Research Council (BMRC), em 1952, definiu poeira respirável como sendoaquela fração de poeira suspensa na atmosfera que atinge a região alveolar, adotando o elutriadorhorizontal como dispositivo padrão a ser utilizado para separar tais partículas.Aquele elutriador deveria deixar passar, para o filtro de coleta, 50% das partículas com diâmetroaerodinâmico de 5:m, conforme a tabela abaixo: Diâmetro Aerodinâmico Eficiência de das Partículas (µm) Amostragem (%) 2,2 10 3,2 20 3,9 30 4,5 40 5,0 50 5,5 60 5,9 70 6,3 80 6,9 90 7,1 100Distribuição de tamanho das partículas versus eficiência de Amostragem – BMRC (1952)Da mesma forma, A US Atomic Energy Commission (AEC), em 1961, caracterizou poeirarespirável como sendo aquela poeira que inalada atinge a região não ciliada dos pulmões, segundo atabela a seguir:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 46____________________________________________________________________________ Diâmetro Aerodinâmico % Penetração nos Alvéolos das Partículas (µm) (Respirável) 10,0 0 5,0 25 3,5 50 2,5 75 2,0 100Distribuição de tamanho das partículas versus respirabilidade – AEC (1961)Finalmente, a ACGIH, em 1968, adotou critério semelhante à AEC, com exceção das partículas de2,0:m que teriam penetração de 90% ao invés de 100%, justificando que tais características estariampróximas das condições reais de amostragens, de acordo com a tabela abaixo. Tais características seaplicam ao ciclone de nylon de 10mm Dorr-Oliver. Diâmetro % Partículas que Aerodinâmico passam pelo seletor das Partículas (µm) (ciclone) 10,0 0 5,0 25 3,5 50 2,5 75 2,0 90Tamanho de Partículas versus proporção de partículas que passam pelo ciclone e chegam ao filtrode coleta – ACGIH (1968)Dadas as diferenças de critério, a ISO, ACGIH e o CEN (Comitê Europeu de Normalização)elaboraram um critério único classificando a poeira em: inalável, torácica e respirável, levando emconsideração os efeitos à saúde conforme tabela abaixo:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 47____________________________________________________________________________ Diâmetro Fração Diâmetro Fração Diâmetro Fração Aerodinâmico de Massa Aerodinâmico de Massa Aerodinâmico de Massa das Partículas Inalável das Partículas Torácica Das Partículas Respirável (µm) (%) (µm) (%) (µm) (%) 0 100 0 100 0 100 1 97 2 94 1 97 2 94 4 89 2 91 5 87 6 80,5 3 74 10 77 8 67 4 50 20 65 10 50 5 30 30 58 12 35 6 17 40 54,5 14 23 7 9 50 52,5 16 15 8 5 100 50 18 9,5 10 1 20 6 25 2Eficiência de coleta representativas dos tamanhos de partículas nas frações de massa inalável,torácica e respirável Métodos gravimétricos para amostragem de particulados Os particulados têm diferentes origens e podem ser classificados como líquidos ou sólidos;no entanto, eles exibem propriedades semelhantes enquanto aerodispersóides e no sistemarespiratório tais como forma, densidade e tamanho da partícula que são fatores significantes. Osefeitos que as partículas têm no sistema respiratório dependem da localização final no tratorespiratório. O método gravimétrico pressupõe o uso de bomba com fluxo contínuo de ar, coletando ocontaminante na atmosfera, juntamente com o ar, depositando-o em filtro, pré-pesado ou não, queposteriormente é encaminhado para laboratório analítico para determinação qualitativa ouquantitativa do contaminante. O método é particularmente utilizado para particulados. Aamostragem é do tipo pessoal, já que o trabalhador porta o sistema bomba-filtro durante suasatividades. A tomada é feita na zona respiratória do trabalhador. As bombas possuem vazão regulável, sendo que algumas se destinam a baixa vazão(0,5-500 ml/minuto) e outras a alta vazão (0,5-5 l/minuto), e algumas chegam a trabalhar em faixa dealta e baixa vazão (5-5000 ml/minuto). São alimentadas por baterias recarregáveis tipo Ni-Cd.Algumas, mais modernas, possuem correção de vazão e cronometragem de tempo automáticas.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 48____________________________________________________________________________ As bombas de baixa vazão comumente são utilizadas para amostragens com tubos decarvão, ao passo que, as bombas de alta vazão são utilizadas para amostragem com filtros, ciclonese impingers. O sistema filtrante é composto por filtro e porta filtro, que pode ser apresentado em corpoduplo ou triplo. Os filtros apresentam diâmetro que varia de 13 a 47mm, com tamanho de poro de 0,45 até5 µm, são confeccionados em variados materiais tais como: • éster-celulose para metais, fumos de solda, asbestos e outras fibras; • PVC para sílica, cromatos e análises gravimétricas de poeiras totais e respiráveis; • Teflon® para pesticidas, névoas de ácidos e solventes; • membrana de prata para brometos, cloretos e demethon; • fibra de vidro para análises gravimétricas de pesticidas, isocianatos e poluentes atmosféricos. Um filtro é selecionado baseado em sua capacidade de coletar material e sua adaptação àanálise laboratorial. Num filtro com poros de 5 µm ficarão retiradas partículas com diâmetro maiorque o tamanho do poro; no entanto, particulado com diâmetro menor, eventualmente, poderá ficarretido no filtro, devido à atração eletrostática entre o particulado e o material filtrante. Os filtros utilizados para este tipo de amostragem devem ser previamente preparados,sendo estocados em dessecadores, com material higroscópico tipo sílica gel, até o momento do uso.A finalidade do dessecador é retirar todo a umidade presente no filtro, impedindo assim, que a águainterfira na amostragem. Após a dessecagem, o filtro deveria ser passado por ionização para eliminar qualquercarga eletrostática presente e que, eventualmente, poderia causar contaminação devido à atração doparticulado. Normalmente, o antiestático contém um radioisótopo como, por exemplo, Polônio-210. Posteriormente o filtro é tarado, em balança de analítica, estando pronto para ser utilizadona amostragem. As bombas de amostragem devem ser calibradas antes e depois da coleta daamostra. A calibração envolve ajuste da bomba para uma específica vazão e comparada com umpadrão. As vazões são expressas em unidades de l/min (litros por minuto), ou ainda, cc/min(centímetros cúbicos por minuto). A diferença entre as vazões de início e final de coleta não devemdiferir mais de 10% uma da outra, diferenças de, no máximo, 5% são preferidas. Existes váriasformas de calibração, a mais comum é a calibração do tipo bolhômetro, ou com bolha de sabão, naqual por meio de uma bolha que se move num tubo de vidro, podemos avaliar qual o volume de arsuccionado. Equipamentos mais modernos de calibração contemplam os calibradores a seco, quecalibram automaticamente e com surpreendente rapidez. Detalhe que não pode ser esquecido é quea calibração deve ser feita minutos antes da amostragem, com a bomba contendo todos osacessórios eventualmente utilizados, tais como filtros e ciclones, já que a calibração somente da
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 49____________________________________________________________________________bomba não possui qualquer significado, visto que a adição dos equipamentos produzem perda decarga na bomba, alterando sensivelmente a vazão do conjunto. A vazão média será dada pela média das calibrações iniciais e finais do equipamentos,conforme equação a seguir: Qi + Q f = Qm 2 A vazão média será utilizada no cálculo do volume amostrado ou total coletado, conformeequação a seguir: V = T × Qm Uma vez determinada a quantidade do contaminante presente na atmosfera, cujo dado éfornecido pelo laboratório analítico, com o volume amostrado, temos a concentração docontaminante na atmosfera, segundo equação abaixo: M a  mg  C= = 3 V m  Em determinadas situações há necessidade de se amostrar não só a poeira total, mastambém, a poeira respirável. Poeira respirável é aquela cujo diâmetroequivalente é menor que 10 µm. Para fazer a separação entre poeira total e poeira respirável éutilizado equipamento denominado ciclone, acoplado ao porta filtros. Os ciclones têm sido tradicionalmente utilizados paraamostragens de poeiras minerais contendo sílica cristalina devida suaforte associação entre a fração de poeira respirável e a silicose. A calibração do equipamento contendo ciclone não é realizada da forma convencional,mas sim é necessário de frasco especial, onde o ciclone é colocado para a calibração do conjunto. O impinger ou frasco lavador de gás é um dos instrumentosmais antigos utilizado em amostragem ambiental, porém, peloincômodo que traz na amostragem pessoal, é pouco utilizado peloshigienistas. É um aparato através do qual ar é amostrado a altavelocidade e bate por meio de jato dentro de um compartimento noqual é imerso em um líquido, sendo utilizado em situações onde onúmero de partículas deve ser expresso em milhões de partículas pormetro cúbico de ar. Os impingers possuem a limitação de nãocoletarem partículas muito pequenas (menores de 7 µm). Nos anos 60 vários limites de tolerância para poeira total e respirável eram expressos emunidades de milhões de partículas por pé cúbico e requeriam a contagem de partículas com ummicroscópio. As partículas eram usualmente coletadas num impinger Greenburg-Smith a vazão de 1pé cúbico por minuto ou 28 litros por minuto. Atualmente os impingers são utilizados para coletar
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 50____________________________________________________________________________bioaerosóis, no entanto, o principal uso é na coleta de gases reativos, tais como amônia,formaldeído, gás cianídrico e hidrazina. Na prática, o ar é borbulhado através de um líquido absorvedor para assegurar o íntimocontato entre gás e líquido. Esta técnica é apropriada para gases que são facilmente solúveis nolíquido absorvente ou reagem com este. Diversas substâncias são analisadas utilizando o impinger, seja por limitação da técnicaanalítica, seja por limitação do laboratório. Os principais agentes químicos amostrados, bem como omeio onde são coletados, encontra-se listados a seguir:• hidrazina, coletada em solução de ácido clorídrico;• dióxido de enxofre, coletado em solução de peróxido de hidrogênio (água oxigenada);• cloro gasoso, coletado em solução de metilorange;• peróxido de hidrogênio, coletado em solução de oxisulfeto de titânio;• ozônio ou ozona, coletado em solução de iodeto de potássio;• dissulfeto de hidrogênio, coletado em solução de acetato de cádmio;• isocianatos (MDI), coletado em solução de ácido clorídrico e ácido acético.Em determinadas situações existe a necessidade de se coletar amostras de ar total. Uma das opçõesseria a utilização de balões em material plástico.Tais balões possuem válvula através da qual a amostra é introduzida e purgada.O maior problema no uso dos balões é a perda do material, eis que os plásticos são permeáveis. Noentanto, o processo de permeação é fortemente dependente da naturezaquímica do plástico e da amostra que será acondicionada no balão.Outra questão a ser considerada é a possível reação do materialamostrado com o balão. Gases e vapores reativos não devem seramostrados em balões, mas sim em canisters de aço, especialmentetratados.Caracteristicamente, tais balões são utilizados para fazer coletas de atmosferas contendo CO e CO2.Abaixo tabela com os principais tipos de balões e sua composição química. Tipo do balão composição química interior: polietileno, poliamida, alumínio, cloreto cinco camadas de polivinilideno exterior: poliéster Halar® etileno, copolímero de trifluoretileno poliéster (copolímero do ácido dicarboxílico e Mylar® um glicol) Saran® cloreto de polivinilideno Tedlar® fluoreto de polivinila Teflon® FEP - etileno fluorado, propileno
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 51____________________________________________________________________________Ainda com relação aos materiais que compõem os equipamentos de amostragem e recipientescoletores, por exemplo, os bags de látex são coletores usuais de gases provenientes do petróleo,porém para compostos que contêm NO2 em média ou alta concentração, eles podem sofrerestraçalhamento no momento da coleta. Para o gás hidrogênio o cilindro de aço inox é o maisapropriado, pois mesmo os “bags” de teflon não garantem a impermeabilidade por períodos maioresque 6 horas.A perda do contaminante do balão pode ocorrer através da reação do agente químico com o materialdo balão, adsorção do material, difusão do contaminante através do material do balão ou vazamentopelas válvulas. Para minimizar erros, algumas precauções devem ser tomadas: os balões devem ser purgados, várias vezes, comum gás inerte, para remoção dos traços de contaminantesantes da amostragem;• a seleção do balão deve recair sobre tipo quenão seja permeável ao agente que está sendo amostrado;• o tempo de guarda do material amostrado deveser pequeno;• os balões não devem ser totalmente preenchidos, especialmente, quando forem sertransportados por avião, dado que a alteração de pressão pode estourar os balões. Alternativamente, ar total pode ser coletado em container rígido, fabricado em vidro, aço,aço inox, alumínio e uma série de outros materiais, apresentando menos problemas que os balões.Caracteristicamente tais containeres possuem formato de bulbo. Os canisters podem ser utilizadospor longo período, mediante válvula que regula a quantidade de ar que ingressa em seu interior,devido vácuo produzido intencionalmente POEIRAS MI ERAISIntrodução O anexo nº12 da NR-15, estabelece os limites de tolerância para POEIRAS MINERAIS,considerando como tal, os seguintes elementos: • Asbestos; • Manganês e seus compostos; • Sílica livre cristalizada. A velocidade terminal de uma partícula esférica movendo-se sob a força dagravidade é:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 52____________________________________________________________________________ 4d ( ρ p − ρ ) g Vt = 3Cr ρOnde: Vt = velocidade terminal (m/s); g = aceleração da gravidade (m/s2); ρp e ρ = massas específicas da partícula e do fluído (kg/m3); Cr = coeficiente de resistência (adimensional); d = diâmetro da partícula (m). As partículas finas (com diâmetro inferior a 50 µm) quando sedimentam em ar calmoatingem rapidamente velocidade limite em função da resistência do ar cujo valor é dado pelafórmula de Stokes: d 2 (ρp − ρ) g Vt = 18µOnde: Vt = velocidade terminal (m/s); g = aceleração da gravidade (m/s2); ρp e ρ = massas específicas da partícula e do ar (kg/m3); µ = viscosidade dinâmica do ar (kg/m s); d = diâmetro da partícula (m). Asbestos Denomina-se asbesto, que também é conhecido por amianto, a forma fibrosa dos silicatosminerais pertencentes aos grupos de rochas metamórficas das serpentinas, isto é, crisotila (asbestobranco), e dos anfibólios (actinolita), a amosita (asbesto marrom), a antofilita, a crocidolita (asbestoazul), a tremolita ou qualquer mistura que contenha um ou vários destes minerais. Amianto é o nome comum dado a uma categoria de minerais, caracterizados porapresentarem fibras firmes, mas flexíveis, resistentes ao calor e ataques químicos, de composiçãofísico-química com cores distintas; são os silicatos de consistência fibrosa, sendo que o tipo maiscomum é o amianto branco ou crisotila. O material é produzido principalmente no Canadá, Rússia e Brasil (com enorme jazida emGoiás). Sua grande aplicação está no emprego como material resistente ao fogo, sendoprincipalmente empregado na construção civil e peças automobilísticas; na construção civil éutilizado como cimento-amianto na fabricação de telhas, tubos e caixas dágua, e na indústriaautomotiva na fabricação de pastilhas para freios.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 53____________________________________________________________________________ O amianto azul é o mais nocivo, sendo que toda a categoria é considerada agentecancerígeno, com manifestações de 10 a 45 anos, sendo fortemente agravada pelo fumo. Tecnicamente, entende-se por asbesto ou amianto toda a matéria mineral cristalizadafibrosa que, mediante um tratamento adequado, origina fibras industriais aproveitáveis. Os termos asbesto e amianto, do grego, significam características valiosas desse mineralque são, respectivamente, incombustível (asbesto) e incorruptível (amianto), o que o torna aplicávelem milhares de atividades e produtos industriais, tais como:• na indústria da construção, através de seu emprego junto com o cimento na confecção detelhas, estruturas decorativas, canalizações, elementos isolantes etc;• na indústria da construção naval, através do isolamento de motores, isolamento térmico esonoro;• em aplicações têxteis, tais como na fabricação de roupas de proteção contra fogo;• nas indústrias de plásticos, tintas, etc, nas mais diversas aplicações. As propriedades físico-químicas que fazem do asbesto um material de grande valor naindústria também origina graves problemas quando suas fibras são inaladas e chegam até ospulmões. A inalação deste finíssimo pó pode, através de um processo denominado fibrose, afetar afunção pulmonar, substituindo tecido pulmonar normal por tecido cicatricial, reduzindo acapacidade e a elasticidade do pulmão. A prolongada exposição à poeira, que permanece indefinidamente no organismo, causa aasbestose, com sintomas de dificuldade de se respirar após esforço físico, podendo estar aindaassociada ao câncer de pulmão.Os trabalhadores fumantes têm risco maior de contrair câncer do pulmão comparado aos nãofumantes, sendo que o ato de fumar também aumenta o risco de fibrose pulmonar. As principais doenças relacionadas com o asbesto são: • a pneumoconiose denominada ASBESTOSE; • o câncer de pulmão; • o mesotelioma de pleura ou peritônio. A classe médica, de uma forma geral, admite o nexo entre a exposição ocupacional, asfibras de asbesto e o aparecimento de tais doenças. Os mineiros das jazidas de amianto e os operários que lidam com tais poeiras são os maispropensos a apresentar a asbestose. O limite de tolerância para fibras respiráveis1 de asbesto crisotila é de 2,0 f/cm3.1 Fibras respiráveis de asbesto são aquelas com diâmetro inferior a 3 µm, comprimento maior ou igual a 5µm e relação entre comprimento e diâmetro igual ou superior a 3:1.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 54____________________________________________________________________________ A avaliação ambiental será realizada pelo método do filtro de membrana, utilizando-seaumentos de 400 a 500X, com iluminação de contraste de fase. Serão contadas as fibras respiráveis independente de estarem ou não ligadas ou agregadasa outras partículas. Os métodos da NIOSH e da AHIA estabelecem os procedimentos de amostragem,especialmente o tempo de coleta de cada amostra, para que se obtenha uma densidade de fibrassobre o filtro com uma determinada vazão, determinado através da seguinte relação: A× E T= Q × L × 103Onde: A = área efetiva do filtro em mm2; E = densidade requerida no filtro em fibras/mm2; Q = vazão de amostragem em l/min; L = concentração ambiental esperada em fibras/ml. Desde que a concentração ambiental da poeira não é conhecida antes da amostragem, operíodo de coleta ótimo deve ser determinado por tentativa e erro através de uma amostragempreliminar. Recomenda-se que as amostragens de fibras de asbestos dispostas no ar sejam coletadasatravés de bombas de amostragens de ar de baixa vazão, de uso individual, e sobre filtros demembrana de éster-celulose, de 25 mm de diâmetro e com poros de 0,8 micras ou 1,2 micras,acondicionados em dispositivos abertos providos de uma base e um cilindro metálico longo queprende o filtro. Manganês e seus compostos O limite de tolerância para as operações com manganês e seus compostos referente àextração, tratamento, moagem, transporte do minério, ou, ainda, outras operações com exposição apoeiras de manganês ou de seus compostos é de até 5 mg/cm3 no ar, para jornada de até 8 horas/dia. O limite de tolerância para as operações com manganês e seus compostos referentes àmetalurgia de minerais de manganês, fabricação de compostos de manganês, fabricação de bateriase pilhas secas, fabricação de vidros especiais e cerâmicas, fabricação e uso de eletrodos de solda,fabricação de produtos químicos, tintas e fertilizantes, ou, ainda, outras operações com exposição afumos de manganês ou de seus compostos é de até 1 mg/m3 no ar, para jornada de até 8 horas pordia. Sílica livre cristalizada
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 55____________________________________________________________________________ A sílica livre cristalizada é o mineral de maior importância sob o ponto de vista da Higienedo Trabalho, dada sua ocorrência em grandes quantidades na crosta terrestre (em torno de 60%). A sílica (SiO2) é encontrada sob três formas:cristalizada quartzo tridimita cristobalitacriptocristalina calcedônia trípoli pedernalamorfa sílica coloidal gel de sílica opala A silicose é oriunda de forma cristalizada do quartzo, apresentando-se como alteração nostecidos dos pulmões. Avaliação de sílica livre cristalizada Anteriormente argumentamos que a simples presença de agentes químicos, dispersos noambiente de trabalho, não significa que os trabalhadores expostos venham a adquirir uma doençaprofissional. No caso das poeiras contendo sílica, devem concorrer vários fatores: • O tempo de exposição; • A concentração ambiental, principalmente ao nível respiratório do trabalhador; • O teor de sílica livre cristalizada na poeira em suspensão; • O tamanho da partícula. Portanto, será necessário determinar adequadamente esses fatores, para se avaliarquantitativamente o risco potencial de pneumoconiose num ambiente de trabalho. Amostragem Será a mais representativa possível da exposição. Para atingir esse objetivo, recomenda-se: • Usar aparelhagem e método que permitam coletar amostras contínuas (médiaponderada de exposição);
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 56____________________________________________________________________________ • Usar aparelhagem que tenha incorporado separador da fração respirável do materialcoletado. Determinação da concentração ambiental da poeira Para determinar a concentração ambiental da poeira, as amostras deverão ser coletadas depreferência ao nível respiratório dos trabalhadores; para isto é recomendável utilizar um amostradorindividual, que faça coleta do material que pode ser inalado pelo trabalhador. São utilizados filtros de pvc de 5 µm de poro e 37 mm de diâmetro. A amostragem deveráestender-se, se possível, durante uma jornada de trabalho. Para a realização da análise gravimétrica,preliminarmente os filtros deverão ser estocados em dessecador até o uso. Os dessecadores contêmmeios higroscópicos, tais como cristais de sílica gel. O propósito do dessecador é retirar toda a águaexistente no filtro, com vistas a se evitar erro na pesagem do mesmo, antes e depois da amostragem.Os filtros devem ser dessecados por 24 horas antes da pesagem. Para acelerar o processo, com o usode dessecador à vácuo, o processo se reduz para menos de 30 minutos. O filtro é colocado em cassete com porta filtro, tampado com plug dos dois lados e sóaberto no momento do uso. O ideal seria passar o filtro através de ionização para eliminar a cargaestática que pode estar presente no filtro, causando contaminação por partículas atraídas. Aionização pode ser por radioisótopo Po210. Amostragens típicas estão na faixa de vazão de 1,5 até 2,0 l/min; após a amostragem osplugs devem ser recolocados nos orifícios e transportados para o laboratório (no cassete "in let" é aentrada de ar). A vazão da bomba de sucção deverá ser calibrada, utilizando padrões primários decomparação de vazão. O objetivo da calibração é conhecer de forma exata a vazão de trabalho debomba, a qual deve ser mantida durante todo tempo de amostragem. A calibração deve ser realizadacom todos os acessórios que serão utilizados na amostragem, tais como mangueiras, impingers eciclone, que implicam em perda de carga no equipamento. Ao final da amostragem a bomba deveser calibrada novamente para apurar se não houve variação da vazão, sendo tolerável uma variaçãode até 3%. A média da vazão inicial (Qi) e final (Qf) nos dá a vazão média (Qm) do equipamento: Qi + Q f = Qm 2 Os filtros deverão ser tarados com precisão de 5 casas decimais (precisão de 0,00001 g).Após a amostragem, os filtros deverão ser pesados novamente. A diferença entre a massa inicial(Mi) e final (Mf) representa a massa da amostra(Ma): M f − Mi = Ma A determinação do volume do ar (V) que passou pelo aparelho é calculado pelo produto dotempo de amostragem (T) pela vazão média (Qm): V = T × Qm
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 57____________________________________________________________________________ O cálculo da concentração (C) da poeira é dado por: M a  mg  C= = 3 V m Exemplo de aplicação: Foi realizada uma amostragem de poeira total, obtendo-se os seguintesdados: • Peso do filtro: 1,9853g • Peso do filtro + material coletado: 1,9874g • Tempo de amostragem: 212minutos • Calibração inicial da bomba: 2 litros/min • Calibração final da bomba: 2,05 litros/minCálculo da vazão média: Qi + Q f 2 + 2,05 Qm = = = 2,025l / min 2 2Cálculo da massa da amostra: M a = M f − Mi = 1,9874 − 1,9853 = 0,0021gCálculo do volume de ar: V = T × Qm = 212 × 2,025 = 429,3litrosCálculo da concentração da poeira: Ma 0,0021g 1000mg 1000litros C= = × × = 4,89mg / m3 V 429,3litros 1g 1m3 EXERCÍCIOSNuma amostragem em indústria de borracha, foram recolhidas 0,0289 gramas de negro de fumo. Avazão inicial da bomba era de 2,0 litros/minuto e a vazão final foi de 1,9 litros/minuto. A duraçãoda coleta foi de 360 minutos. Qual é a concentração em miligramas por metro cúbico doparticulado? Dado o limite de tolerância do negro de fumo = 3,5mg/m³, pergunta-se: a exposição éinsalubre?Numa amostragem em indústria de borracha, foram recolhidas 0,03742 gramas de negro de fumo, oqual foi coletado em 70 litros de ar. Qual é a concentração em miligramas por metro cúbico doparticulado? Dado o limite de tolerância do negro de fumo = 3,5mg/m³, pergunta-se: a exposição éinsalubre?Foram recolhidas 0,03158 gramas de um particulado, o qual foi coletado em 70 litros de ar, durantea operação de corte de cana de açúcar. Qual é a concentração em miligramas por metro cúbico doparticulado?
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 58____________________________________________________________________________ Análise de sílica livre cristalizada na amostra coletada Sendo o teor de sílica livre cristalizada um dos fatores mais importantes na determinação dograu de risco de pneumoconiose, é evidente que deve ser quantificado para determinar o limite detolerância. Assim, a análise de sílica livre deve ser praticada na amostrada de coletada, que passou peloseparador de partículas e que representa a fração respirável. Os métodos de análise de sílica são, de preferência, métodos instrumentais de análise, taiscomo difração de raio X e espectrofotometria de infravermelhos, os quais permitem realizar adeterminação com uma alta precisão. Determinação do limite de tolerância Para determinar o limite de tolerância, foram estabelecidas diversas fórmulas experimentais,que variam segundo as unidades empregadas para expressar a concentração e o tipo de poeirasrespirável ou total. Utilizando o método gravimétrico com separador de tamanho de partícula, emprega-se aseguinte fórmula, de acordo com a legislação brasileira: 8 LT = SiO2 + 2 Comparação de resultados Uma vez feita a determinação de concentração da poeira ao nível de concentração da poeiraao nível respiratório do trabalhador, é feito o cálculo do limite de tolerância para essa poeira e osresultados são comparados, visando estabelecer o risco certo de silicose. a) Se a concentração da poeira ao nível respiratório é maior que o LT significa que existeum risco certo silicose para o trabalhador. Logo, este resultado indicará que devem ser tomadasmedidas de controle para eliminar ou minimizar o risco. b) Se a concentração de poeira calculada está abaixo do LT, concluímos que o risco estásob controle; porém dever-se-á fazer amostragem periódica, visando manter sempre esta condição,ou tomar medidas adequadas para conseguir este objetivo.Exemplo de aplicação: Foi realizada uma amostragem de sílica, mediante coleta de poeirarespirável, obtendo-se os seguintes dados: • Concentração da poeira respirável: 0,296mg/m³
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 59____________________________________________________________________________ • Concentração de sílica: 0,036gCálculo da porcentagem de sílica na amostra: 0,296 ⇒ 100% 0,036 ⇒ x % 0,036 × 100 x% = = 12% 0,296Cálculo do limite de tolerância 8 LT = = 0,57mg / m3 12 + 2Assim, o limite de tolerância para poeira respirável é de 0,57mg/m³. A concentração de poeirarespirável foi de 0,296mg/m³, abaixo do limite de tolerância. O limite de tolerância, expresso em milhões de partículas por decímetro cúbico, é dadopela seguinte fórmula: 8,5 LT = SiO2 + 10 Esta fórmula é válida para amostras tomadas com impactador (impinger) no nível da zonarespiratória e contadas pela técnica de campo claro. A porcentagem de quartzo é a quantidadedeterminada através de amostras em suspensão aérea. O limite de tolerância para poeira total (respirável e não respirável), expresso em mg/m3, édado pela seguinte fórmula: 24 LT = SiO2 + 3Exemplo de aplicação: Foi realizada uma amostragem de sílica, mediante coleta de poeira total,obtendo-se os seguintes dados: • Concentração da poeira respirável: 0,3mg/m³ • Concentração de sílica: 0,053gCálculo da porcentagem de sílica na amostra: 0,3 ⇒ 100% 0,053 ⇒ x % 0,053 × 100 x% = = 17,6% 0,3Cálculo do limite de tolerância 24 LT = = 116mg / m3 , 17,6 + 3Assim, o limite de tolerância para poeira respirável é de 1,16mg/m³. A concentração de poeira totalfoi de 0,3mg/m³, abaixo do limite de tolerância.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 60____________________________________________________________________________ EXERCÍCIOSForam realizadas amostragens de poeira inalável e sílica livre cristalina num ambiente, obtendo-seos seguintes resultados: massa de poeira inalável = 7,134 mg massa de sílica livre cristalina = 0,0932 mg volume amostrado = 200 L Pergunta-se: foi ultrapassado o limite de tolerância da poeira inalável? Dadas as fórmulas constantes do anexo nº 12 da NR-15:Limite de tolerância para poeira respirável, expresso em mg/m³: 8 LT = SiO2 + 2Limite de tolerância, expresso em milhões de partículas por decímetro cúbico: 8,5 LT = SiO2 + 10Limite de tolerância para poeira total (respirável e não respirável), expresso em mg/m3: 24 LT = SiO2 + 3Foram realizadas amostragens de poeira respirável e sílica livre cristalina num ambiente, obtendo-seos seguintes resultados: massa de poeira inalável = 0,595 mg massa de sílica livre cristalina = 0,0178 mg vazão de amostragem = 1,7 L/min tempo de amostragem = 100 minPergunta-se: foi ultrapassado o limite de tolerância da poeira respirável? Adoção de medidas de controle Uma vez estabelecida a existência do risco de pneumoconiose, devem ser estudadas asmedidas de controle mais adequadas para cada caso particular, as quais serão dirigidasprincipalmente ao ambiente de trabalho, devendo-se, preferencialmente, controlar o problema nasua fonte de origem. Algumas das medidas de controle ambiental de dispersão de poeiras, que podem seradotadas isoladas ou conjugadas, são: • Mudanças de processo;
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 61____________________________________________________________________________ • Mudanças de matérias-primas; • Emprego de métodos úmidos; • Enclausuramento de processo; • Ventilação local exaustora. O EPI adequado (neste caso, protetores respiratórios com filtro mecânico) só deve serrecomendado como última alternativa de controle, e a escolha deve ser feita por um profissionalespecialista em proteção respiratória. Uma vez controlado o risco, recomenda-se efetuar amostragem periódica, afim de verificar aeficiência do método de controle adotado. Exames médicos específicos Os exames médicos específicos, principalmente abreugrafia e exame de capacidadepulmonar, devem ser feitos por ocasião da admissão dos trabalhadores que irão desenvolver suasatividades em locais onde se trabalhe com poeiras pneumoconióticas e, posteriormente, de 6 em 6meses, a fim de detetar alteração no tecido pulmonar. A legislação brasileira estabelece estes tipos de exames, assim como o chamado exame decessação de serviço, com um intuito de constituir um histórico ocupacional do trabalhador, quepermitirá orientar o médico nas medidas de ordem preventiva a serem tomadas para evitar ainstalação de uma pneumoconiose ocupacional. ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM Medir não é avaliar... Nem sempre os agentes químicos podem ser detectados pela visão ou pelo olfato; aspartículas microscópicas são as mais danosas, pois atingem diretamente os alvéolos, as substânciassem odor ou com baixo limite olfativo são as mais insidiosas, eis que não são perceptíveis. Algumas substâncias químicas, ainda que presentes em traços, podem ser percebidas porseus odores. O odor pode servir como indicador da presença de determinada substância nociva.Porém, nem todas as substâncias químicas possuem odores fortes; por outro lado, nem todasubstância com forte odor é nociva. Na amostragem de qualquer agente, a estratégia deve ser definida antes do trabalho seriniciado. No caso de amostragem ocupacional, as medições terão como ponto de referência a zonarespiratória do trabalhador. Considerando a estratégia de amostragem, inicialmente, devem ser estabelecidas quaissubstâncias serão amostradas, tomando-se como base aquelas com potencial nocivo ao trabalhador,a fim de se determinar quais os tipos de amostradores serão utilizados. A identificação das
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 62____________________________________________________________________________exposições envolve a tarefa de detectar o processo, operações e atividades e um completo inventáriodos agentes químicos com o apropriado limite de tolerância. Previamente ao processo de amostragem, é essencial definir o que será analisado. É muitocomuns pedidos para análise de fumos metálicos, sem a definição de qual metal (estanho, cobre,chumbo etc). Ademais é necessário também saber o tipo da substância a ser analisada (vapor,neblina, poeira, fumo etc). Um solvente pode se encontrar no estado vapor (por exemplo, napreparação ou mistura de tintas) ou no estado neblina (por exemplo, na pintura com revólver).Outro clássico exemplo são os metais que ora se encontram como poeira (por exemplo, nolixamento) ora como fumos (por exemplo, na solda ou corte). Tais informações permitirão a decisão da amostragem com base científica, especialmentequanto aos fatores de volatilidade, interação com o meio, preservação ou estabilidade etc.Outra questão importante é a concentração esperada. Estimar a concentração do agente facilita ocálculo do volume a ser amostrado, bem como a melhor técnica a ser utilizada. O tempo de amostragem depende do método analítico. A escolha entre uma amostragemcontínua ou instantânea está diretamente relacionada com o agente a ser analisado. Omonitoramento e as avaliações estão relacionadas à coleta, detecção, e mensuração de amostrasrepresentativas, que no caso da higiene industrial as amostras são oriundas da atmosfera. O segundo passo é caracterizar o local de trabalho. A caracterização deve definir os gruposhomogêneos de exposição. Grupo homogêneo de exposição é um grupo de trabalhadores comidênticas probabilidades de exposição para um agente simples, ou ainda, é aquele grupo detrabalhadores para o qual se espera ter o mesmo ou similar perfil de exposição. O monitoramento e as avaliações estão divididas em várias categorias que refletem o tipode procedimento que será conduzido. As categorias são baseadas em fatores que incluem tempo,localização e método de coleta de análises. É impossível avaliar todos os trabalhadores, cobrindo integralmente a jornada de trabalho,todos os dias do ano, para todos os agentes a que eventualmente poderiam estar expostos. Assim, éescolhida uma amostra estatística, escolhida de maneira apropriada, cujos resultados possam sergeneralizados para toda a população. Infelizmente é impossível, através de uma avaliação, chegarmos à exposição real, excetopor mero acaso. Inicialmente porque tal avaliação está cercada de erros aleatórios, queproporcionam somente uma estimativa da exposição real. No entanto, utilizando-se de umaestratégia de amostragem, inclusive com ferramentas estatísticas, poderemos estabelecer intervalos,com grau de certeza definido, onde esta exposição esteja. Estratégia de amostragem envolve um conjunto de considerações, abordagens eplanificação a respeito da exposição dos trabalhadores. A estratégia de amostragens é etapa anteriorà avaliação, quando são realizadas ponderações à respeito dos agentes existentes, trabalhadoresexpostos, as atividades do trabalhadores, bem como seus locais de trabalho.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 63____________________________________________________________________________ A principal vantagem na utilização da estratégia de amostragem é a economia nasavaliações, eis que se amostrará o exato número de amostras para garantir a confiabilidade nosresultados. A estratégia de amostragem se inaugura com o estudo da exposição dos trabalhadores e sefinda com as conclusões estatísticas sobre os resultados das avaliações, quando então se passa àetapa do controle do agente. A evolução da estratégia de amostragem foi conseqüência da incertezados resultados das avaliações realizadas de forma intuitiva. A primeira manifestação formal sobre assunto foi emanada pelo NIOSH, em 1977, quandolançou seu Manual de Estratégia de Amostragem, cujos conceitos continuam válidos até aatualidade, além do livro sobre o mesmo tema publicado pela AIHA. A caracterização básica, suscitada pelo livro da AIHA, preconiza que o conhecimento daexposição ocupacional dá-se por meio de três itens: o ambiente de trabalho, os trabalhadoresexpostos e os agentes ambientais. O ambiente de trabalho compõe-se das emissões oriundas dos processos industriais, queresultam no produto final, bem como subprodutos e matérias-primas utilizadas. Os trabalhadores expostos caracterizam-se pelas funções e atividades realizadas e suarelação com processo e agentes. Os agentes ambientais devem ser correlacionados às atividades, processos e expostos. Éfundamental conhecer os efeitos ao organismo humano, suas propriedades e limites de tolerânciaaplicáveis. Dos três conceitos citados anteriormente advém a concepção de grupo homogêneo deexposição, que é um conjunto de trabalhadores que experimentam exposição similar. Deste grupohomogêneo de exposição, qualquer um de seus paradigmas representam com fidelidade a exposiçãodos demais. Depois de realizada a coleta da amostra é necessário minimizar, o máximo possível, otempo de envio ao laboratório e início efetivo da análise. Algumas amostras são instáveis e umlongo período de espera para o envio ao laboratório pode comprometer a qualidade desta. O ideal éremeter as coletas diárias e não aguardar o término de todos os trabalhos para só então enviar o lotecompleto ao laboratório. Por outro lado é preciso ter a certeza de que amostra entregue ao laboratório não entraránuma enorme fila, permanecendo por vários dias numa prateleira ou armário. Nas situações em que houver um tempo relativamente longo para se enviar ao laboratórioou o laboratório demorará em analisar a amostra é preciso ponderar sobre eventual modificação quesofrerá a amostra. Se restar a possibilidade de alteração da amostra, será necessário implementar apreservação da amostra, a qual garantirá do modo confiável que a amostra a ser analisada estarápresente na mesma quantidade quando no local original. Preservar a amostra é minimizar a cinética
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 64____________________________________________________________________________de degradação do analito. Preservar a amostra é evitar que a mesma se altere em suascaracterísticas, quer físicas, químicas ou biológicas. A alteração da amostra pode se dar por fenômenos físicos, químicos ou biológicos. Comofísicos podemos citar a perda por evaporação da amostra ou componente da amostra; a higroscopia(absorção de água) também pode representar uma contaminação física e a atração eletrostática quepode agregar a amostra contaminação indesejável. As alterações químicas de uma amostra podem incluir os processos naturais de oxidaçãodo analito, além do que podem ocorrer decomposições catalisadas por: temperatura, umidade, luz eradiações ionizantes e não ionizantes. A redução da temperatura atua na redução da cinética química da amostra; no entanto, éimportante que a amostra seja analisada no menor prazo possível. A redução da temperatura podeser obtida por geladeira, freezer, gelo seco, nitrogênio líquido, ar refrigerado etc. A redução do oxigênio, que evita a oxidação da amostra é ação mais complicada, eis que oar atmosférico contém cerca de 20% de oxigênio e, conseqüentemente, qualquer movimento dosistema favorecerá o ingresso de oxigênio. Ao contrário do que se acredita, mesmo algunspolímeros são permeáveis ao oxigênio (por exemplo, o PET). As roscas dificilmente garantemestanqueidade total. Produtos de reação interna podem levar à produção de oxigênio. Um artifício éa introdução de gases nobres com finalidade de degasagem, porém mesmo os gases nobres possuemum teor mínimo de oxigênio como contaminante. Outra alternativa de medida de controle é aredução da pressão do sistema, por meio de vácuo; no entanto, é necessário levar em consideração apressão de vapor dos produtos presentes na amostra. A redução da umidade pode alterar significativamente o aspecto físico da amostra, umbom exemplo são os sais de cobre que, na presença de água, mudam de cor e alteram aspropriedades físicas. A redução da umidade também detém o crescimento microbiano e,conseqüentemente mudar a concentração da amostra, ou ainda deteriorá-la inviabilizando a análise.A umidade em algumas substâncias provoca processos de hidrólise, por exemplo a ação da águasobre os ésteres. Para controlar ou reduzir a umidade temos o dissecador, o desumidificador, a sílicagel, o carbonato de sódio anidro, o cloreto de cálcio, o perclorato de magnésio, o ácido sulfúricoconcentrado etc. A redução da luz está ligada ao processo de fotólise e ativação de reações que necessitampouca energia. Os derivados da prata e a isotretionina são sensíveis à luz natural. O controle da luzou da luminosidade reduz o crescimento de alguns microorganismos. A utilização de frascos âmbarou de materiais que produzam barreira à luz devem ser preferidos para amostras sensíveis à luz. A redução por agente de corte é utilizada para evitar a evolução de determinadas espéciesquímicas, por exemplo, evitar a redução de determinados metais como o mercúrio, pela introduçãode ácido nítrico; evitar que a evolução de certas espécies microbiológicas interfira na espécie emanálise é realizado pela introdução de solução de ácido sulfúrico.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 65____________________________________________________________________________ Sob o ponto de vista biológico as amostras podem ser alteradas em razão da ação daevolução natural dos microorganismos presentes ou introduzidos naquelas, inclusive considerando ocrescimento nos meios aeróbico, anaeróbico e em meio apropriado. A ação de bactérias sobre alguns compostos orgânicos pode produzir sua decomposição.Nesta situação, a coleta deve seguir rígidos procedimentos para evitar a contaminação, como ocontato da pele com o recipiente coletor, por exemplo.CARACTERIZAÇÃO BÁSICA O principal intento da caracterização básica é estabelecer os grupos homogêneos deexposição, que compreende:• a caracterização do ambiente, para conhecer o local de trabalho, processos realizados, agentes existentes e atividades desenvolvidas;• a caracterização da população exposta, para conhecer atividades e tarefas realizadas pelo trabalhador;• a caracterização dos agentes, para determinar quais agentes têm atuação no ambiente, bem como seus efeitos à saúde e limites de tolerância. Grupo homogêneo de exposição é aquele conjunto de trabalhadores com idênticasprobabilidades de exposição a um dado agente. Não que todos os membros experimentariam amesma exposição dia após dia; porém, a distribuição de probabilidade de exposição é a mesma paratodos os seus componentes. Normalmente um grupo homogêneo de exposição é válido para umúnico agente, não para todos, por exemplo: Um grupo de 10 prensistas constituem grupohomogêneo de exposição quanto aos agentes químicos, porém não necessariamente para o ruído, eisque 5 operam prensa hidráulica e 5 operam prensa excêntrica.EXPOSTO DE MAIOR RISCO O conceito de exposto de maior risco (maximum risk employee, MRE) compreende aavaliação do trabalhador mais exposto, quando ultrapassado o nível de ação. O exposto de maiorrisco é evidenciado pela proximidade da fonte de contaminante, mobilidade no ambiente, linhas decorrentes de ar no recinto e diferenças de hábitos operacionais. Via de regra, o maior exposto é aquele trabalhador que permanece mais próximo da fonte.Porém, linhas de corrente de ar podem contaminar um posto distante da fonte. Também há que seconsiderar aquele trabalhador que continuamente se movimenta de uma fonte para outra. Quando for impossível selecionar o trabalhador com maior risco, deve-se apelar para aamostragem aleatória do grupo exposto. A escolha deve recair sobre o grupo que tenha maiorprobabilidade de incluir, pelo menos, um trabalhador com alta exposição. A tabela a seguir forneceo número mínimos de trabalhadores a amostrar, num conjunto com até 50 trabalhadores,
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 66____________________________________________________________________________assegurando com 90% de confiança que, ao menos um trabalhador pertence ao grupo dos 10% maisexpostos. Segundo o Occupational Exposure Sampling Strategy Manual da NIOSH, é definido onúmero de trabalhadores que constituirão o GHR, com 90% de confiança e, que inclua pelo menosum trabalhador sujeito aos 10% mais altos níveis de exposição, de acordo com a tabela: TAMANHO DA AMOSTRAGEM PARCIAL PARA OS 10% SUPERIORES COM CONFIANÇA DE 90% NÚMERO DE NÚMERO DE TRABALHADORES TRABALHADORES A SEREM AMOSTRADOS 8 7 9 8 10 9 11-12 10 13-14 11 15-17 12 18-20 13 21-24 14 25-29 15 30-37 16 38-49 17 50 18 mais de 50 22 A escolha da amostra deve ser feita de forma aleatória e imparcial, para que haja idênticasprobabilidades dos participantes na amostra, o que pode ser feito por sorteio, ou com a utilização detabela de números aleatórios.FATORES QUE INTERFEREM NA AMOSTRAGEM Inicialmente não existe a melhor forma de amostragem, mas sim, escolher aquela quemelhor se adapte ao instrumental disponível. Um erro bastante comum entre aqueles que realizamamostragem é coletar um determinado agente, de qualquer forma, em qualquer meio e acreditar queo laboratório fará o milagre de analisar aquela amostra. Não é assim que funciona! Tudo deve estar“combinado” com o laboratório analítico que dará as diretrizes sobre como deve ser realizada acoleta do agente.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 67____________________________________________________________________________ Há também questões relativas ao custo x benefício de utilização de determinada técnica. Aamostragem deverá ser realizada por profissional experiente, que deverá ter a certeza de que aamostra é verdadeiramente representativa do todo. A amostragem deve considerar a duração da atividade sob avaliação. É muito tranqüiloamostrar uma atividade que se processa de forma contínua. Uma atividade intermitente já carece dealguns cuidados especiais, especialmente quando se utiliza técnica que dá como resultado umamédia no tempo, uma vez que podem ocorrer picos de exposição que não serão detectados. Piorainda, é amostrar uma atividade que se processa de forma eventual, cuja duração também possa sercurta. Em algumas situações a metodologia de amostragem prevê um volume mínimo de ar, aliado auma vazão mínima do equipamento que não conseguem ser satisfeitos. Os métodos de amostrageminstantânea deveriam ser utilizados preferencialmente, nestas situações. Uma questão bastante complexa é a variação existe infra e intra jornada. Não somente osrodízios podem ser responsáveis por tais oscilações, como também, alterações normais do ciclo detrabalho, do processo produtivo, variações climáticas e tantas outras possíveis. As interferências são provocadas devido as propriedades químicas e físicas semelhantes aalguns agentes que apresentam reações idênticas quando não são utilizados reagentes nãoespecíficos. Por exemplo, as propriedades de um determinado agente permite que ao reagir com umindicador produza uma mudança de cor ou precipitação de um soluto; porém, há também umsegundo agente com propriedades parecidas que produz os mesmos efeitos. Assim, se o segundoagente estiver presente junto com o primeiro agente, há que separá-los para que a análise nãoapresente um falso resultado.TIPOS DE AMOSTRAGEM Há vários tipos de amostragem, dentre eles:• amostragem única de jornada completa - é a segunda melhor forma de amostragem; porém, tem a limitação de não conhecer peculiaridades inter jornadas.• amostragens consecutivas de jornada completa - é a melhor forma de amostragem; porém, seu custo pode ser proibitivo.• amostragens consecutivas de período parcial - é a terceira melhor forma de amostragem; deve-se cuidar para não amostrar períodos de forma superposta, mas sim, adjacente.• amostragens pontuais de curta duração - é a opção menos apropriada; pois para que não se produza intervalos de confiança muito amplos é necessário um grande número de amostragens. Nas amostras de período parcial ou de curta duração deve-se tomar o cuidado de nãorealizar amostras equiespaçadas (com intervalos regulares), pois eventualmente podem ter relaçãocom o ciclo de exposição. Por exemplo, convenciona-se que serão feitas amostragens instantâneasde gás carbônico numa garagem subterrânea de 10 em 10 minutos; porém, o tempo médio de
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 68____________________________________________________________________________permanência do veículo no local também é de 10 minutos. Assim, sempre que se amostrar, ou seráconsiderada uma situação crítica, ou uma situação de não emissão. VARIABILIDADE E ERROS - VARIABILIDADE ALEATÓRIA X SISTEMÁTICA Ao iniciar-se uma avaliação deve-se instalar e ajustar cuidadosamente o equipamento,zelando de todos os detalhes que possam reduzir sua exatidão, tais como: vibrações, correntes de ar,mudanças de temperatura, campos magnéticos etc. É importante também que aquele que estejaconduzindo a amostragem esteja confortavelmente instalado, tendo perto de si os elementos quedeve observar, e ao alcance da mão aqueles em que deve atuar. Ao realizar a leitura de uminstrumento (por exemplo uma agulha) sobre uma escala, o raio visual deve ser perpendicular aoplano de graduação (para evitar os chamados erros de paralaxe). Apesar de todas estas precauções em qualquer avaliação cometem-se erros, que podem seragrupados em duas categorias: sistemáticos e acidentais ou aleatórios. É um fato observável que, se repetirmos a medição de uma mesma grandeza em condiçõessupostas idênticas, não obteremos sempre o mesmo resultado, mas sim um conjunto de valoresdiferentes. Cada um destes valores representa um “valor medido” da referida grandeza e torna-seevidente que não se pode esperar que o valor medido represente o seu valor verdadeiro (exato).Nenhuma medição é exata. Os erros sistemáticos são devidos a defeitos constantes do método escolhido, doinstrumento (escala descalibrada ou zero desajustado) ou da pessoa que faz a medição (porexemplo, se dispara o cronômetro sempre demasiado tarde ou cedo). Assim, os erros sistemáticosincluem a falibilidade humana no uso dos equipamentos. São erros que se reproduzem sempre nas mesmas condições, afetando o resultado sempreno mesmo sentido. Os erros acidentais ou aleatórios são devidos a causas fortuitas de que se não tem perfeitoconhecimento, afetando o resultado para mais ou para menos. Tais erros podem ser levados emconta estatisticamente, porém não podem ser prevenidos. Programas de qualidade podem reduzir oucontrolar os erros aleatórios associados a equipamentos ou procedimentos. Os erros sistemáticos podem eliminar-se, uma vez conhecida a sua causa. Para isso énecessário fazer variar as condições da experiência, o método, o observador. Os erros acidentais nãopodem ser eliminados; no entanto é possível atenuar os seus efeitos, aumentando o número demedições e avaliar a sua ordem de grandeza. A preocupação fundamental do higienista que realiza uma avaliação é, naturalmente, a detomar todas as precauções para reduzir os erros durante a experiência. Apesar disso, todas asmedições são afetadas por um erro experimental devido a inevitáveis imperfeições nos aparelhos de
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 69____________________________________________________________________________medida ou às limitações impostas pelos nossos sentidos (visão, audição etc) que registram ainformação. Ao repetir várias vezes uma avaliação, verifica-se que esses erros se agrupam em duascategorias: uns que se reproduzem sempre e no mesmo sentido, e outros que atuam ao acaso tantonum sentido como no outro. Os primeiros designam-se por erros sistemáticos e os segundos porerros acidentais ou aleatórios. Suponhamos que medimos o período de um pêndulo com auxílio de um cronômetro e querepetimos varias vezes a medição. Os atrasos ou antecipações do experimentador ao ligar e desligaro cronômetro, os erros na estimativa das divisões da escala, provocam variações nos resultados dassucessivas medições e podem ser considerados erros acidentais. Se não se manifestarem outroserros, alguns dos resultados terão valor muito elevado e outros serão muito reduzidos. Mas se, alémdisso, o cronômetro tiver tendência para se atrasar, todos os resultados virão reduzidos. Trata-se deum erro sistemático. Os métodos estatísticos consideram somente as variações aleatórias das concentraçõesambientais, não sendo consideradas as variações sistemáticas por alterações no ambiente detrabalho, como por exemplo:• perda de eficiência do sistema de ventilação ou outras proteções coletivas;• mudanças do processo produtivo;• introdução de novos equipamentos;• alteração no ritmo de produção. Os principais erros e variações que afetam as avaliações ocupacionais são: • erros aleatórios do equipamento de amostragem; • erros aleatórios do método analítico; • variação aleatória intra jornada da concentração ambiental; • variação aleatória inter jornada da concentração ambiental; • erros sistemáticos no processo de avaliação; • mudanças sistemáticas da concentração ambiental.VERIFICAÇÃO DO VALOR TETO Na amostragem de agentes assinalados na coluna teto deve-se buscar o instante maiscrítico da exposição; assim, a amostragem não é aleatória, mas sim, tendenciosa. A amostragem nãopode ser contínua, mas sim instantânea, a fim de que sejam detectados os picos de exposição. Aamostragem contínua tende a desaparecer com o valor máximo na média da avaliação.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 70____________________________________________________________________________Medidas de Controle para Agentes Químicos A prática tem demonstrado a efetividade de uma série de medidas que, em conjunto ouindividualmente, podem ser úteis na redução de riscos a que estão expostos os trabalhadores.Podem ser separadas em duas classes distintas: medidas relativas ao meio ambiente, nas fontes(máquinas, processos, produtos e operações) e na trajetória desses agentes até o trabalhador; emedidas relativas ao trabalhador, que é o receptor involuntário desses agentes. Medidas relativas ao ambiente: • Substituição de produto tóxico ou nocivo; • Mudança ou alteração de processo ou operação; • Encerramento ou enclausuramento da operação; • Segregação de operação ou processo; • Ventilação geral diluidora; • Ventilação local exaustora; • Manutenção; • Projetos adequados. Medidas relativas ao pessoal: • Equipamento de Proteção Individual; • Educação e Treinamento; • Controle Médico; • Limitação de exposição. Medidas relativas ao Ambiente Substituição do Produto Tóxico ou ocivo A substituição de um material tóxico não é sempre possível; entretanto, quando o é,representa a maneira mais segura de eliminar ou reduzir o risco. Entre os numerosos exemplos quepodem ser citados no emprego deste método, está a troca do chumbo por óxido de titânio e zircônioe por sais de zinco, em esmaltes vitrificados e pinturas. Como é sabido, o chumbo era usado comoconstituinte em esmaltes vitrificados e, tendo a propriedade de solubilizar-se em soluções cítricas(limonada) ou acéticas (vinagre), teve de ser substituído na fabricação de artigos de louça para usodoméstico. Nas pinturas, a substituição teve de dar-se notadamente na fabricação de brinquedos. Também é um bom exemplo a substituição do quartzo granulado, que é usado na limpeza depeças metálicas, em jato sob pressão, por granalha de aço, o que reduz de forma considerável orisco de silicoses (quando não se trata de peças fundidas em areia, é bom frisar). De maneira
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 71____________________________________________________________________________análoga, foram substituídos os sais de mercúrio, usados no tratamento dos pêlos de animais, nafabricação de chapéus de feltro, por uma mistura de água oxigenada e sulfato de sódio. Igualmente,até onde tem sido possível, se tem substituído o benzeno por xileno, tolueno, hexano ou nafta porsolvente, produtos que tem uma toxicidade mais reduzida que o benzeno e propriedadesrazoavelmente similares para os seus usos específicos. Outros bons exemplos de substituição são: a substituição do etilenoglicol (anti congelante)por propileno glicol; substituição do ácido acético (conservante) por ácido cítrico; uso do óleosintético ao invés do óleo mineral; substituição do cloreto de metileno (adesivo) por N-metilpirolidona, ou ainda a utilização de colagem mecânica. O emprego de esferas de aço como material abrasivo ou de limpeza, substituindo a areia,também é prática bastante difundida; para a remoção de tintas substitui-se o cloreto de metileno porjato de areia e para a limpeza de peças, substitui-se o tricloetileno por álcalis. Mudança ou alteração do processo ou operação Uma mudança de processo oferece, em geral, oportunidades para a melhoria das condiçõesde trabalho. Naturalmente, a maioria das mudanças ou alterações são feitas no sentido de reduçãode custos e aumento de produção, e só ocasionalmente favorecem o meio ambiente. Entretanto,deve o profissional de segurança saber tirar partido dessas mudanças, orientando-as de maneira aconseguir também os seus objetivos e lutando por alterações específicas que visem o ambiente detrabalho. Entre as operações, cujos riscos essas medidas eliminam ou reduzem significativamente,podemos citar as seguintes: • Utilização de pintura por imersão em vez de pintura a pistola. • Processos úmidos no lugar de operações a seco, para o controle de suspensõespartículas; • Mecanização e automatização de processos, como o ensacamento de pós e amecanização do empastamento de placas de bateria. Encerramento ou enclausuramento da operação Esta medida, como se auto explica através da designação, consiste no confinamento daoperação, objetivando-se assim, impedir a dispersão do contaminante por todo o ambiente detrabalho. O confinamento pode incluir ou não o trabalhador. Com medida indicada para processosque produzem grandes quantidades de contaminantes, quando o trabalhador tiver que estarforçosamente incluído no enclausuramento, a ele deve ser fornecido equipamento adequado deproteção pessoal, independentemente de haver sistema de exaustão na câmara. Como exemplo,podem-se citar: as câmaras de jateamento abrasivo e o manuseio de solventes altamente tóxicos. Quando o operador não está incluído no enclausuramento, e só tem acesso à operaçãoatravés de aberturas especiais, temos as chamadas glove boxes (caixas com luvas). As caixas que
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 72____________________________________________________________________________envolvem a operação são de material transparente ou dotadas de visores e as aberturas de manuseiovestem luvas impermeáveis no operador, isolando totalmente o processo. São exemplos: oesmerilhado e gravação de cristais, caixas de jateamento abrasivo e certos processos da indústriaquímica. Adicionalmente, o enclausuramento de um processo nocivo, quando automatizado ou semi-automatizado, é das medidas mais eficientes. Exemplo: máquinas de jateamento abrasivo comgranalha de aço. Segregação da operação ou processo A segregação ou isolamento é particularmente útil para operações limitadas, que requeremum número reduzido de trabalhadores, ou onde o controle por qualquer outro método é muitodificultoso. A tarefa é isolada do restante das operações e portanto a maiorias dos trabalhadores nãoé exposta ao risco específico; aqueles que realmente estão envolvidos na operação receberãoproteção especial individual e/ou coletiva, tornando, em geral economicamente viável pela própriaação de segregação. A segregação pode ser feita no espaço ou no tempo. Segregação no espaço significa isolar oprocesso à distância; segregação no tempo significa executar uma tarefa fora do horário normal,reduzindo igualmente o número de expostos. Exemplos: Setores de jateamento de areia na indústria em geral e na construção naval(segregação no espaço); manutenção e reparos que envolvem altos riscos (segregação no tempo). Ventilação geral diluidora O propósito que tem em vista, ao instalar-se um sistema de ventilação geral de trabalho, é ode abaixar a concentração dos contaminantes ambientais a níveis aceitáveis, mediante a introduçãode grandes volumes de ar, efetuando-se a diluição dos mesmos. Sendo assim, deduz-se que estesistema deve estar restringido aqueles sítios nos quais os contaminantes é produzido em várioslugares de mesmo recinto. Sua eficácia pode também ser aumentada utilizando-se correntesconvectivas criadas por corpos a temperatura elevada, facilitando a eliminação do ar contaminado.Lamentavelmente, a ventilação geral (natural ou forçada) é recomendada de forma indiscriminada,sem se dar atenção às limitações inerentes ao sistema. Entre outras, deve-se lembrar que não serecomenda o seu uso nos casos em que o contaminante é disperso próximo da zona respiratória dotrabalhador, pois seu efeito é nulo do ponto de vista da Higiene Industrial. A renovação do ar pode-se dar positivamente (insuflamento) ou negativamente (exaustão), ea decisão deve basear-se na possibilidade de que haja escape de ar contaminado a outros recintosadjacentes. Entretanto, qualquer que seja o método adotado, devem estar previstas as aberturasconvenientes de entrada ou saída do ar insuflado ou evacuado, para que a renovação se de
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 73____________________________________________________________________________satisfatoriamente. A posição de tais aberturas deve ser tal que o ar efetue uma "varredura" do localde trabalho, especialmente eficiente nos pontos de geração de contaminante. O volume de ar envolvido deve relacionar-se com volume de contaminante gerado naunidade de tempo, e não como se costuma fazer na ventilação de conforto, no volume do recinto(trocas de ar por hora). Em geral, aqueles volumes são bastante superiores, podendo causar espéciea profissionais da área de ventilação e ar condicionado, normalmente não envolvidos em HigieneIndustrial. Do ponto de vista econômico, a ventilação geral apresenta inconveniente de requerergrandes volumes de ar quando se trata de diluir contaminantes de alta toxicidade; assim, paradiluirmos os vapores produzidos por um kg de Benzeno a valores aceitáveis, são necessários 5.400m3 de ar; se o mesmo tivesse que ser feito para a nafta solvente, seriam necessários apenas 192 m3de ar. As cifras ilustram claramente a necessidade de levar em conta a toxicidade do produto que sedeseja diluir. Ventilação local exaustora A ventilação local exaustora é dos sistemas mais eficazes para se prevenir a contaminaçãodo ar na indústria. O princípio em que se baseia é o de capturar o contaminante no seu ponto deorigem, antes que o mesmo atinja a zona respiratória do trabalhador. Usando, para isto, a menorquantidade de ar possível. O contaminante assim capturado é levado por tubulações ao exterior, ouao sistema de coleta do contaminante. Um sistema de ventilação local exaustora compreende váriaspartes básicas. A primeira delas é a tomada de ar ou captor, que deve ter a forma mais adequada deadaptação à máquina ou processo que gera o contaminante. Em geral se desconhecemcaracterísticas intrínsecas de sistemas de sucção, tais como a de que as superfícies isocinéticas decaptura tem seu poder drasticamente reduzido ao nos afastarmos da boca da tubulação. Assim, parauma boca cilíndrica, a uma distância da mesma igual ao seu diâmetro, a velocidade do aringressante é de apenas 7% da velocidade na boca. Do exposto se deduz que a tomada de ar deveestar tão acercada quanto possível da fonte de produção de contaminante e que a velocidade deveser suficientemente alta para que se leve à tubulação o contaminante, mesmo quando esta possuavelocidade iniciais de geração de sentido contrário ao de captação (vapores aquecidos, partículasprojetadas de esmeril). A parte seguinte do sistema compõe-se das tubulações ou condutos, através dos quais circulao aspirado. A velocidade do ar nos mesmos deve ser calculada de modo que o contaminante não sedeposite no seu interior por sedimentação deve ser calculada de modo que o contaminante não sedeposite no seu interior por sedimentação. As dimensões e características dos mesmos são de vitalimportância para a eficácia do sistema, que deve, portanto, ser projetado por especialistas, cabendo,pois, para a Ventilação Local Exaustora as mesmas considerações tecidas a esse respeito no itemanterior (Ventilação Geral Diluidora), sendo aqui particularmente recomendáveis.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 74____________________________________________________________________________ Quando o contaminante é tóxico e a sua dispersão na atmosfera pode contaminar outrasáreas de trabalho ou a vizinhança, ou, ainda quando o mesmo possuir alto valor intrínseco, osistema deve incluir um dispositivo de coleta, localizado num ponto do sistema antes que o arevacuado seja lançado na atmosfera. Os sistemas existentes de uso mais generalizado são osciclones, câmaras de sedimentação, filtro de mangas, precipitadores eletrostáticos, processosúmidos, lavadores, entre outros, e seu uso e escolha dependem de parâmetros como: granulometriado material, vazão de manipular, molhabilidade, toxicidade, explosividade, ação corrosiva docontaminante etc. Pode-se combinar os diferentes tipos de sistema de coleta para conseguir osobjetivos desejados; por exemplo, é comum combinar-se um ciclone a outro dos sistemas mais finosde separação mencionados, uma vez que aquele não aprisiona partículas mais reduzidas, dentro dafaixa respirável (0,5 a 5 µm); entretanto, seu uso num primeiro estágio evita sobrecarga do sistemamais eficiente. Outro elemento constituinte dos sistemas de ventilação é, obviamente, o ventilador, o qual écolocado em geral, mas não necessariamente após o sistema coletor. A razão dessa forma de instalação é que, desse modo, todo o sistema se encontrará empressão negativa, evitando a fuga de ar contaminado à atmosfera. Esse arranjo também é favorávelquando o contaminante tem ação erosiva ou corrosivo, o que poderia diminuir sensivelmente a vidaútil do ventilador. Os ventiladores podem ser axiais ou centrífugos; os primeiros podem manipular grandesvazões mas, em geral, a pressão muito reduzida, embora modernamente já haja modelos de pressãomoderada; os segundos são de uso mais geral e são adequados, por sua construção para pressõesbaixas, moderadas ou altas. Dadas as grandes perdas de carga, geralmente nos sistemas deventilação local exaustora, os centrífugos são especialmente aplicáveis. Quando o contaminante forpotencialmente explosivo , o sistema todo deve ser à prova de explosão, e pode-se, inclusive,utilizar ejetores de ar comprimido em vez de ventiladores. Logo após instalados, os sistemas deventilação, devem ser verificados quanto à operação, observando-se as especificações de projeto,tais como vazões, velocidades nos dutos, pressões negativas, entre outras. Os parâmetros deoperação devem ser verificados periodicamente como medida usual de manutenção. Manutenção Rigorosamente, não se pode considerar este como um método de prevenção no sentidoestrito da palavra; porém, constitui parte e complemento especialmente importante de qualquer dosanteriores, não só quando se trata dos equipamentos de controle de riscos ambientais, mas tambémde equipamentos e instalações em geral na empresa. É freqüente, devido ao pouco conhecimento do industrial de seus problemas ambientais, quea ação das medidas adotadas se esterilize com o tempo, por falta de uma manutenção adequada.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 75____________________________________________________________________________Programas e cronogramas de manutenção devem ser seguidos à risca, respeitando-se os prazospropostos pelos fabricantes e projetistas de equipamentos. Ordem e Limpeza Boas condições de ordem, limpeza e asseio geral ocupam uma posição-chave num sistemade proteção ocupacional. Basicamente, é mais uma ferramenta a adicionar-se àquelas já listadas naprevenção de dispersão de contaminantes perigosos. O pó em bancadas, parapeitos, rodapés e chãos, sedimentado nas horas calmas e ao longo dotempo, pode prontamente ser redispersado na atmosfera do recinto pelo trânsito de pessoas eequipamentos, vibrações e correntes aleatórias. O asseio é sempre importante; onde há materiaistóxicos, é primordial. A limpeza imediata de quaisquer derramamentos de produtos tóxicos éimportante medida de controle. Um programa de limpeza periódica, usando-se aspiração à vácuo,seja por aspiradores industriais, seja por linhas de vácuo, é o único meio realmente efetivo para seremover pó e partículas da área de trabalho. Nunca o pó deve ser soprado, com bicos de arcomprimido, para "efeito" de limpeza. Nos casos de pós de sílica, chumbo e compostos demercúrio, estas são medidas essenciais. Igualmente, no uso manuseio e estocagem de solventes, oasseio deve incluir a limpeza imediata de respingos ou vazamentos, por pessoal que useequipamento de proteção pessoal, e o material empregado, como panos, trapos, papel absorvente,devem ser dispostos em recipientes herméticos e removidos diariamente da planta. É impossível manter programa efetivo de saúde ocupacional, sem que se assuma a constantepreocupação com os aspectos totais de ordem e limpeza. Projetos adequados Todas as medidas mencionadas serão, via de regra, mais efetivas e viáveis econômica efisicamente se consideradas na etapa de projeto de quaisquer equipamentos, processos e suasoperações. Assim, a etapa de projeto constitui sempre a fase de ataque ideal dos problemas deHigiene e Segurança Industrial, e a inclusão de profissionais de Segurança e Higiene nas equipes deprojeto, num mesmo nível de diálogo e decisão, constitui medida inteligente e atesta o nível dediálogo e decisão, constitui medida inteligente e atesta o nível de significância em que serãoconsiderados tais problemas, pelas direções empresariais. Medidas Relativas ao Pessoal Equipamento de Proteção Individual Os Equipamentos de Proteção Individual devem ser sempre considerados como umasegunda linha de defesa, após criteriosas considerações sobre todas as possíveis medidas decontrole relativas ao ambiente, que possam eventualmente ser tomadas e aplicadas prioritariamente.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 76____________________________________________________________________________ Entretanto, há situações especiais, como já foi notado, nas quais as medidas de controleambientais são inaplicáveis total ou parcialmente; nesses casos, a única forma de proteger o pessoalserá dotá-lo de equipamentos de proteção individual. O uso correto dos EPI´s, por parte dos trabalhadores, assim como as limitações de proteçãoque eles oferecem, são aspectos que o pessoal deve conhecer por meio de treinamento específico,coordenado pelo engenheiro de segurança. Normas gerais e específicas de escolha de tais equipamentos são tratadas no capítulocorrespondente. Educação e treinamento As ações de educação e treinamento, principalmente aquelas dirigidas à Segurança e Higienedo Trabalho, devem ter lugar sempre independentemente da utilização de outras medidas decontrole, sendo, na realidade, importante complementação a qualquer uma. Tais ações, que devemser conduzidas e coordenadas pelo engenheiro de segurança da empresa, devem incluir, entre outrositens, a conscientização do trabalhador (quanto aos riscos inerentes às operações, aos riscosambientais a às formas operacionais adequadas, que garantam a efetividade das medidas de controleadotadas), além do treinamento em procedimentos de emergência, noções de primeiros socorros emedidas de urgência adequadas a cada ambiente de trabalho específico, que serão desenvolvidascom a participação do médico do trabalho. Controle Médico Exames médicos pré-admissionais e periódicos constituem medidas fundamentais, de caráterpermanente, e situam-se entre as principais atividades dos serviços médicos da empresa. Os examespré-admissionais apresentam características importantíssimas de seleção ocupacional, podendo-secomparar aspectos desejados e não desejados. De acordo com a função ou atividade específica dotrabalhador na empresa, cotejam-se aspectos operacionais, compleição, de habilidade e de destreza,de atenção e percepção, de susceptibilidade individual, alergênicos etc.; com os requerimentos e osfatores de risco de tais funções ou atividades. As características devem ser ditadas pelo médico,assessorado de dados técnicos específicos. Os exames médicos periódicos dos trabalhadores possibilitam, além de um controle de saúdegeral do pessoal, a detecção de fatores que podem levar a uma doença profissional, assim comoconstituem uma forma de avaliar a efetividade dos métodos de controle empregados.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 77____________________________________________________________________________ Limitação da exposição A redução dos períodos de trabalho torna-se importante medida de controle onde todas asoutras medidas possíveis forem inefetivas, impraticáveis (técnica, física ou economicamente) ouinsuficientes no controle de um agente, por não se lograr, desse modo, a eliminação ou redução dorisco a níveis seguros. Assim, a limitação da exposição ao risco, dentro de critérios técnicos bemdefinidos, pode tornar-se uma solução efetiva e econômica em muitos casos críticos. São exemplos típicos desse procedimento o controle de exposições ao calor intenso, aspressões anormais, ao ruído às radiações ionizantes.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 78____________________________________________________________________________ PRI CÍPIOS DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA - SELEÇÃO DE RESPIRADORES E FILTROSCO CEITOSA proteção respiratória é a principal forma individual deneutralização dos agentes químicos. Constata-se na práticaque, via de regra, a proteção respiratória é fornecida aotrabalhador sem qualquer critério técnico, o que redunda numequipamento de proteção individual sem qualquer eficáciacontra o agente do qual se deseja a proteção.Comumente encontramos trabalhadores em exposição asolventes aromáticos, utilizando máscaras próprias para poeiras, e vice-versa. Estão muitodifundidos os respiradores descartáveis, do tipo P0 (pê-zero) para toda e qualquer finalidade,quando na verdade só se aplicam às poeiras grosseiras do tipo serragem de madeira.A Instrução Normativa nº 1 do Ministério do Trabalho, de 11-04-94, traz os critérios técnicos para aboa seleção de um respirador, conforme veremos adiante.Denominamos partículas respiráveis aquelas com diâmetro menor que 10µm. A título decuriosidade, as partículas visíveis são aquelas maiores que 20µm.Basicamente o aparelho respiratório é constituído por: fossa nasal, faringe, laringe, traquéia,pulmão, brônquios, bronquíolos e alvéolos, na exata ordem de entrada. O ar até chegar aos alvéolospassa por 25 bifurcações. Basicamente o aparelho respiratório possui 3 funções: aquecer o ar,umidificar o ar e reter partículas grandes.O organismo possui defesas naturais contra materiais inalados, as principais são:• reflexos defensivos: espirrar, engolir, tossir, irritação etc;• transporte mucociliar: cílios, secreção de muco e alterações do calibre das passagens de ar;• remoção local: sistema linfático e macrófagos;• reação das células: imunológica, antimicrobiana e antiinflamatória.A área de troca gasosa com os alvéolos é muito grande, o homem contém cerca de 300.000.000 dealvéolos, com uma área superficial de 70 a 100m2. A cada inspiração entram no organismo humanocerca de 2 litros de ar, permanecendo 0,5 litro. Segundo “A Guide to Industrial RespiratoryProtection” do NIOSH, o consumo de ar para adultos é o seguinte: ATIVIDADE VOLUME (l/min) dormindo 6,0 descansando 9,3
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 79____________________________________________________________________________ trabalho leve 19,7 trabalho médio 29,2 trabalho medianamente pesado 40,0 trabalho pesado 59,2 máximo trabalho 132,0DEFI IÇÕESPoeiras - aerodispersóide gerado mecanicamente, constituído por partículas sólidas formadas pelaruptura ou desagregação de um sólido. évoas - aerodispersóide gerado mecanicamente, constituído por partículas líquidas, formadas pelaruptura mecânica de um líquido.Fumos - aerodispersóide gerado termicamente, constituído por partículas sólidas formadas pelacondensação e solidificação de vapores produzidos pela volatilização de substâncias sólidasfundidas. eblina - aerodispersóide constituído por partículas líquidas geradas pela condensação de vaporesde um líquido devido à saturação do ar atmosférico.Fumaça - mistura de gases, vapores e aerodispersóides, oriundos da combustão de materiais.Fator de proteção - indica quantas vezes a concentração do ar inalado é mais baixa que a do arambiente.Fator de proteção atribuído - é o nível de proteção que se espera alcançar no ambiente detrabalho, quando um trabalhador treinado usa um respirador (ou classe de respirador) em bomestado, ajustado de modo correto, durante todo o tempo que permanece na área contaminada.I STRUÇÃO ORMATIVA º 1A Secretaria de Segurança e Saúde no Trabalho, no uso de suas atribuições e,CONSIDERANDO a necessidade de um controle eficaz dos ambientes de trabalho por parte dasempresas, como condição a uma adequada política de segurança e saúde para os trabalhadores;CONSIDERANDO que, quando as medidas de proteção coletiva adotadas no ambiente de trabalhonão forem suficientes para controlar os riscos existentes, ou estiverem sendo implantadas , ou aindaem caráter emergencial, o empregador deverá adotar, entre outras, aquelas referentes à proteçãoindividual que garantam condições adequadas de trabalho;CONSIDERANDO as dúvidas suscitadas em relação aos trabalhadores quando da adoção deequipamentos de proteção respiratória por parte das empresas;CONSIDERANDO a necessidade de disciplinar a utilização desses equipamentos, dentro decritérios e procedimentos adequados, quando adotados pelas empresas;CONSIDERANDO os artigos 166 e 167 da Consolidação das Leis do Trabalho - CLT;
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 80____________________________________________________________________________CONSIDERANDO a Norma Regulamentadora nº 6, da Portaria nº 3214, de 08/06/78, e alteraçõesposteriores, resolve: Baixar a presente Instrução Normativa - IN, estabelecendo RegulamentoTécnico sobre uso de equipamentos de proteção respiratória.Art. 1. O empregador deverá adotar um conjunto de medidas com a finalidade de adequar autilização dos equipamentos de proteção respiratória - EPR , quando necessário para complementaras medidas de proteção coletiva implementadas, ou enquanto as mesmas estiverem sendoimplantadas, com a finalidade de garantir uma completa proteção ao trabalhador contra os riscosexistentes nos ambientes de trabalho.§ 1. As medidas previstas neste artigo deverão observar os seguintes princípios:I - o estabelecimento de procedimentos escritos abordando, no mínimo:a) os critérios para a seleção dos equipamentos;b) o uso adequado dos mesmos , levando em conta o tipo de atividade e as característicasindividuais do trabalhador;c) a orientação ao trabalhador para deixar a área de risco por motivos relacionados ao equipamento;II - a indicação do equipamento de acordo com os riscos aos quais o trabalhador está exposto;III - a instrução e o treinamento do usuário sobre os usos e as limitações do EPR;IV - o uso individual dos equipamentos, salvo em situações específicas, de acordo com a finalidadedos mesmos;V - a guarda, a conservação e a higienização adequada;VI - o monitoramento apropriado e periódico das áreas de trabalho e dos riscos ambientais a queestão expostos os trabalhadores;VII - o fornecimento somente a pessoas fisicamente capacitadas a realizar suas tarefas utilizando osequipamentos;VIII - o uso somente de respiradores aprovados e indicados para as condições em que os mesmosforem utilizados;IX - a adoção da proteção respiratória individual após a avaliação prévia dos seguintes parâmetros:a) características físicas do ambiente de trabalho;b) necessidade de utilização de outros EPI;c) demandas físicas específicas das atividades de que o usuário está encarregado;d) tempo de uso em relação à jornada de trabalho;e) características específicas de trabalho tendo em vista possibilidade da existência de atmosferasimediatamente perigosas à vida ou à saúde;X - a realização de exame médico no candidato ao uso do EPR, quando por recomendação médica,levando em conta, dentre outras, as disposições do inciso anterior, sem prejuízo dos examesprevistos na NR 07;§ 2. Para adequada observância dos princípios previstos neste artigo, o empregador deverá seguir,além do disposto nas Normas Regulamentadoras de Segurança e Saúde no Trabalho, no que couber,
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 81____________________________________________________________________________as recomendações da Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e Medicina -FUNDACENTRO contidas na publicação intitulada "PROGRAMA DE PROTEÇÃORESPIRATÓRIA - RECOMENDAÇÕES, SELEÇÃO E USO DE RESPIRADORES" e também asNormas Brasileiras, quando houver, expedidas no âmbito do Conselho Nacional de Metrologia,normalização e Qualidade Industrial - CONMETRO.Art. 2. A seleção dos EPR deverá observar, dentre outros, os valores dos fatores de proteção - FPatribuídos, contidos no Quadro I anexo à presente IN.Parágrafo único. Em atmosferas contendo sílica e asbestos, além dos requisitos estabelecidos nesteartigo, o empregador deverá observar, na seleção do respirador adequado, as indicações dosQuadros II e III, anexos à presente IN.Art. 3. Os EPR somente poderão ser comercializados acompanhados de instruções impressascontendo, no mínimo, as seguintes informações:I - a finalidade a que se destina;II - a proteção oferecida ao usuário;III - as restrições ao seu uso;IV - a sua vida útil;V - orientações sobre guarda, conservação e higienização.Parágrafo único. As instruções referidas neste artigo deverão acompanhar a menor unidadecomercializada de equipamentos.Art. 4. Esta IN entra em vigor 120 dias após a data de sua publicação, ficando revogada a IN SSSTn.01, de 13 de julho de 1993.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 82____________________________________________________________________________ ANEXO QUADRO I FATORES DE PROTEÇÃO ATRIBUIDOS PARA EPR TIPO DE COBERTURA DAS VIAS TIPO DE RESPIRADOR RESPIRATÓRIAS Peça Semi-Facial (1) Peça Facial Purif icador de Ar 10 100 Máscara Autônoma de Adução de Ar (demanda)(2) 10 100 Linha de Ar Comprimido (demanda) 10 100 TIPO DE COBERTURA DAS VIAS RESPIRATÓRIAS TIPO DE RESPIRADOR Peça Semi- Capuz Sem Vedação Peça Facial Facial Capacete Facial Purificador de Ar Motorizado 50 1000(3) 1000 25 Linha de Ar Comprimido, de 50 1000 - - demanda, c/ pressão positiva Linha de Ar Comprimido, fluxo contínuo, máscara 50 1000 1000 25 autônoma (circuito aberto ou fechado)NOTAS1 - Inclui a peça quarto facial, a peça semi-facial filtrante e as peças semi-faciais de elastômeros.2 - A máscara autônoma de demanda não deve ser usada para situações de emergência, comoincêndios.3 - Os fatores de proteção apresentados são de respiradores com filtros P3 ou sorbentes (cartuchosquímicos, pequenos ou grandes). Com filtros classe P2 deve-se usar Fator de Proteção atribuído =100, devido às limitações do filtro.4 - Em situações de emergência, onde as concentrações dos contaminantes possam ser estimadas,deve-se usar um fator de proteção atribuído não maior que 10.000.5 - O fator de proteção atribuído não é aplicável para respiradores de fuga.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 83____________________________________________________________________________ QUADRO II RECOMENDAÇÕES DE EPI PARA SÍLICA CRISTALINA CO CE TRAÇÃO EQUIPAME TO AMBIE TAL Até 10 vezes o limite de Respirador com peça semifacial ou peça semifacial filtrante. Filtros P1, tolerância P2 ou P3, de acordo com o diâmetro aerodinâmico das partículas. Respirador com peça facial inteira com filtro P2 ou P3(*) Até 50 vezes o limite de Respirador motorizado com peça semifacial e filtro P2 tolerância Linha de ar fluxo continuo e peça semifacial Linha de ar de demanda e peça semifacial com pressão positiva Respirador com peça facial inteira com filtro P2 ou P3(*) Até 100 vezes o limite Linha de ar de demanda e peça facial inteira de tolerância Máscara autônoma de demanda Respirador motorizado com peça facial inteira e filtro P3 Capuz ou capacete motorizado e filtro P3 Até 1000 vezes o limite Linha de ar fluxo continuo e peça facial inteira de tolerância Linha de ar de demanda e peça facial inteira com pressão positiva Máscara autônoma de pressão positiva Linha de ar de demanda e peça facial inteira com pressão positiva e Maior que 1000 vezes o cilindro de fuga limite de tolerância Máscara autônoma de pressão positiva OTA do Quadro IIPara diâmetro aerodinâmico médio mássico maior ou igual a 2 micra, pode-se usar filtros classe P1,P2 ou P3.Para diâmetro maior que 2 micra deve-se usar o de classe P3.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 84____________________________________________________________________________ QUADRO III RECOMENDAÇÕES DE EPI PARA ASBESTOS Respirador com peça semifacial com filtro P2 ou peça semifacial Até 2 fibras/cm³ filtrante Respirador com peça semifacial com filtro P3 Até 10 fibras/cm³ Respirador motorizado com peça semifacial e filtro P2 Linha de ar de demanda e peça semifacial com pressão positiva Respirador com peça facial inteira e filtro P3 Linha de ar de fluxo continuo com peça facial inteira Até 100 fibras/cm³ Linha de ar de demanda Mascara autônoma de demanda Respirador motorizado com peça facial inteira e filtro P3 Linha de ar de fluxo continuo com peça facial inteira Até 200 fibras/cm³ Linha de ar de demanda com peça facial inteira e pressão positiva Capuz ou capacete motorizado com filtro P3 Linha de ar de fluxo continuo com capuz ou capacete Linha de ar fluxo continuo com peça facial inteira e cilindro de escape Mais que 200 fibras/cm3 Linha de ar de demanda com peça facial inteira, pressão positiva e cilindro de escape Mascara autônoma de demanda de pressão positiva
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 85____________________________________________________________________________TIPOS DE RESPIRADORESPeça facial inteira Peça quarto facialPeça semi facial filtrante Peça semi facial SELEÇÃO DE RESPIRADORES PARA USO ROTI EIROInicialmente, alguns fatores exercerão influência na seleção de respiradores, tais como:• atividade do usuário: deve-se levar em conta a atividade do usuário, especialmente a tempo em que permanece na área de risco, bem como o tipo de trabalho, se é leve, moderado ou pesado;• condições de uso do respirador: deve-se levar em conta o tempo em que o respirador será usado, já que alguns são próprios para uso rotineiro, e outros para uso não-rotineiro;• localização da área de risco: deve-se levar em conta a localização da área de risco relativamente a áreas seguras que possuam ar respirável, com finalidade de planejar eventual fuga;• características e limitação dos respiradores: atentar para as características físicas e funcionais dos respiradores, bem como as suas limitações;• características da tarefa: as condições do ambiente e o nível de esforço exigido de um respirador podem reduzir drasticamente a vida útil do respirador, já que, por exemplo, em caso de extremo esforço, a autonomia de uma máscara autônoma fica reduzida pela metade, ou mais.O primeiro passo é caracterizar o risco, para tanto, aconselhamos o uso do check list a seguir:1. determinar qual contaminante está ou poderá estar presente no ambiente;
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 86____________________________________________________________________________2. consultar na literatura técnica o limite de tolerância da substância;3. atentar para as normas específicas, no caso de asbesto ou sílica;4. verificar se no ambiente há deficiência de oxigênio;5. mensurar a concentração do contaminante;6. determinar o estado físico do contaminante (poeira, névoa, fumo, gás ou vapor);7. considerar a absorção do contaminante pela pele;8. atentar para eventuais propriedades de advertência do contaminante (limite de odor x limite de tolerância).Após caracterizado o risco, devemos proceder à seleção do tipo de respirador; para tanto, hánecessidade de determinação do FATOR DE PROTEÇÃO REQUERIDO (FPr), que é dado peloquociente: C FPr = LTOnde: C = Concentração do contaminante. LT = Limite de tolerância.Exemplo numérico:Concentração do acetato de etila no ar = 3000 ppmLimite de tolerância = 400 ppm C 3000 FPr = = = 7,5 LT 400Determinar, com base no quadro I da IN o tipo de respirador que possui: FPatribuído > FPrequerido FPatribuído > 7,5A escolha poderia recair sobre um respirador purificador de ar com peça semifacial, cujo fator deproteção = 10.SELEÇÃO DE RESPIRADORES PARA SÍLICA CRISTALIZADAUtilizar o quadro II da IN.Diâmetro aerodinâmico médio mássico (D) é o diâmetro da partícula esférica de densidade 1 quetem mesma velocidade de sedimentação que a partícula de sílica (densidade = 2,4 g/cm³), que porsua vez, tem o mesmo comportamento de depósito nos pulmões que a partícula de sílica.Para concentração de sílica até 10 x LT, a seleção obedecerá ao seguinte critério: • P1 ou P2 se D > 2 micra; • P3 se D < 2 micra.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 87____________________________________________________________________________SELEÇÃO DE RESPIRADORES PARA ASBESTOUtilizar quadro III da IN.Até 2 fibras/cm³, utilizar respirador com peça semifacial com P2 ou peça semifacial filtrante P2. Olimite inferior da concentração não está definido, assim, deve-se usar o respirador, mesmo abaixodo LT, os trabalhadores que entrarem em contato com asbestosOUTROS FATORES QUE AFETAM A SELEÇÃO DE UM RESPIRADOROutros fatores que também podem influenciar na seleção de um respirador são:• pêlos faciais: os respiradores com cobertura das vias respiratórias de qualquer tipo, seja de pressão positiva ou negativa, não devem ser utilizados com pessoas que usem barba, bigode, costeletas ou cabelos que possam interferir no funcionamento das válvulas, ou prejudicar a vedação na área de contato com o rosto;• necessidade de comunicação: na escolha de certos tipos de respiradores deve-se levar em conta o nível de ruído do ambiente e a necessidade de comunicação, pois falar em voz alta pode deslocar algumas peças faciais;• visão: quando o usuário necessitar usar lentes corretivas, óculos de segurança, protetor facial, óculos de soldador ou outros tipos de proteção ocular ou facial, eles não deverão prejudicar a vedação;• problemas de vedação nos respiradores: não devem ser usados gorros ou bonés com abas que interfiram com a vedação da peça facial no rosto;• uso de respiradores em baixas temperaturas: o desempenho do respirador pode ficar comprometido quando este é utilizado em baixas temperaturas• uso de respiradores em altas temperaturas: além de influir no desempenho de um respirador, o calor provoca o stress térmico que é agravado pelo uso desse equipamento.SELEÇÃO DE FILTRO MECÂ ICOOs filtros mecânicos são encontrados no mercado sob duas configurações distintas:Planos: são constituídos de feltro de lã impregnado com resina, muito encontrado nas classes P1 eP2.Ondulados: são constituídos de fibra sintética, geralmente montados dentro de cartuchos, queproporcionam uma grande área filtrante e redução da resistência à respiração, comumenteencontrado nas classes P2 e P3.Os filtros mecânicos são encontrados no mercado sob duas configurações distintas:Planos: são constituídos de feltro de lã impregnado com resina, muito encontrado nas classes P1 eP2.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 88____________________________________________________________________________Ondulados: são constituídos de fibra sintética, geralmente montados dentro de cartuchos, queproporcionam uma grande área filtrante e redução da resistência à respiração, comumenteencontrado nas classes P2 e P3.A seleção do filtro é feita conforme recomendações abaixo:Para poeiras e névoas, utilizar • P1, em geral; • P3, se o contaminante for altamente tóxico (LT < 0,05 mg/m³).Para fumos, utilizar • P2, em geral; • P3, se o contaminante for altamente tóxico.Se o aerossol contem asbesto ou sílica cristalizada, ver recomendação específica.SELEÇÃO DE FILTRO QUÍMICOInicialmente, deve ser selecionado o filtro adequado ao agente, conforme escala de cores abaixo:filtros de origem européia, ou de fabricantes nacionais: • vapores orgânicos - marrom • cloro, acido sulfídrico ou cianídrico - cinza • anidrido sulfuroso - amarelo • amônia - verdefiltros de origem americana, ou os que seguem esse padrão: • vapores orgânicos - preto • gases ácidos - branco • vapor orgânico e gás ácido - amarelo • amônia - verdeSimultaneamente, devem ser seguidas as recomendações:1. concentração de oxigênio > 18%;2. concentração do contaminante < concentração IPVS;3. concentração do contaminante < máxima concentração de uso (MCU) do filtro;4. o filtro selecionado deve ser compatível com a peça facial selecionada à partir do FPA.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 89____________________________________________________________________________ MÁXIMA CO CE TRAÇÃO DE USO concentração máxima ² tipo de peça facial classe do filtro tipo ³(ppm) compatível vapor orgânico ¹ 50 semifacial filtrante, FBC-1 quarto facial ou gases ácidos ¹ ³ 50 semifacial vapor orgânico ¹ 1000 semifacial, facial FBC-2 cloro 10 inteira ou bocal vapor orgânico ¹ ² ³ 1000 amônia 300 quarto facial, semi metilamina 100 1 cartucho pequeno facial, facial inteira gases ácidos ¹ ² 1000 ou bocal ácido clorídrico 50 cloro 10 vapor orgânico ¹ ² ³ 5000 2 cartucho médio amônia 5000 facial inteira gases ácidos ¹ ² 5000 3 cartucho grande vapor orgânico ¹ ² ³ 10000 facial inteira¹ não utilizar contra vapores orgânicos ou gases ácidos com fracas propriedades de alerta, ou quegerem alto calor de reação com o conteúdo do cartucho.² a concentração máxima de uso não pode ser superior ao IPVS.³ para alguns gases ácidos e vapores orgânicos, esta concentração máxima de uso é mais baixa.TREI AME TO DO USUÁRIOSegundo o item 15.5.5 do Programa de Proteção Respiratória da Fundacentro, cada usuário derespirador deve receber treinamento (e reciclagem), que deve incluir explanação e discussão sobre:• o risco respiratório e o efeito sobre o organismo humano se o respirador não for usado de modo correto;• as medidas de controle coletivo e administrativo que estão sendo adotadas e a necessidade do uso de respiradores para proporcionar a proteção adequada;• as razões que levaram à seleção de um tipo particular de respirador;• o funcionamento, as características e limitações do respirador selecionado;• o modo de colocar o respirador e de verificar se ele está colocado corretamente no rosto;• o modo correto de usar o respirador durante a realização do trabalho;• os cuidados de manutenção, inspeção e guarda, quando não estiver em uso;
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 90____________________________________________________________________________• o reconhecimento de situações de emergência e como enfrentá-las;• as exigências legais sobre o uso de respiradores para certas substâncias. EXERCÍCIOSDeterminar qual o tipo de respirador deve ser utilizado com base nas informações a seguir ecritérios do Anexo n. 11 da NR-15:a) ambiente contaminado com acetona, na concentração de 1800 ppmb) ambiente contaminado com acrilonitrila, na concentração de 350 ppmc) ambiente contaminado com metilamina, na concentração de 650 ppmd) ambiente contaminado com cloreto de etila, na concentração de 50.000 ppmDeterminar qual o tipo de filtro deve ser utilizado com base nas informações a seguir e critérios daACGIH e do Anexo nº 11 da NR-15:a) ambiente contaminado com fumos de prata, na concentração de 4 mg/m3 (limite de tolerância0,1mg/m3)b) ambiente contaminado com poeira de madeira dura, na concentração de 25 mg/m3 (limite detolerância 1mg/m3)c) ambiente contaminado com tolueno, na concentração de 200 ppmd) ambiente contaminado com ácido crômico, na concentração de 100 ppme) ambiente contaminado com gás cloro, na concentração de 200 ppm
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 91____________________________________________________________________________ VE TILAÇÃO I DUSTRIALINTRODUÇÃO A importância do ar para o homem é fundamental para sua existência, especialmente sob oaspecto da necessidade de oxigênio para o metabolismo. A movimentação de ar natural, através dosventos, é responsável pela sensação térmica que varia em função do clima da região. A movimentação do ar por meio artificial se constitui no principal objeto dos equipamentosde ventilação, ar condicionado e aquecimento, transmitindo ou absorvendo energia do ambiente, oumesmo transportando material, atuando num padrão de grande eficiência sempre que utilizado emequipamentos adequadamente projetados. A velocidade, a pressão, a temperatura e a umidade do ar envolvem mudanças nas condiçõesambientais, tornando-as propícias ao conforto do trabalhador. A ventilação industrial foi e continua sendo a principal medida de controle efetiva paraambientes de trabalho prejudiciais ao ser humano. No campo da higiene do trabalho, a ventilaçãotem a finalidade de evitar a dispersão de contaminantes no ambiente industrial, bem como diluirconcentrações de gases e vapores e promover conforto térmico ao homem. Assim sendo, a ventilação é um método coletivo para se evitar doenças profissionaisoriundas da exposição aos agentes químicos suspensos no ar. O controle adequado da poluição doar tem início com uma adequada ventilação das operações e processos industriais, seguindo-se umaescolha conveniente de um coletor dos poluentes. Todavia, ao se aplicar a ventilação numa indústria, é preciso verificar antes, as condiçõesdas máquinas, equipamentos, bem como o processo existente, a fim de se obter a melhor eficiênciana ventilação. A modernização das indústrias, pela mecanização e/ou automação, além de aumentar aprodução, melhora sensivelmente a qualidade do ar ambiental. Para se obter uma ventilação eficiente, os cuidados começam já na fase de projeto. Ao seprojetar um edifício industrial, é preciso levar em consideração a disposição geral das máquinas,circulação do pessoal e pé direito, visando possibilitar uma ventilação natural pelas aberturas.Quanto às maquinas e aos equipamentos que poluem o ambiente de trabalho, devem sercuidadosamente projetados, prevendo-se enclausuramentos, anteparos, mecanização e nãopermitindo que agentes químicos sejam dispersos no ambiente. No entanto, há várias medidas coletivas com vistas a prevenção da exposição aos agentesquímicos, dentre as quais podemos citar: • Substituição de materiais nocivos por outros menos agressivos. A exemplo da substituição do benzeno por tolueno, dos pigmentos à base de metais pesados por pigmentos orgânicos, dos abrasivos naturais (que desprendem sílica) por abrasivos artificiais e outros.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 92____________________________________________________________________________ • Modificação de processos e métodos de trabalho. Os processos mecânicos geralmente poluem menos que os manuais. • Umectação é uma forma simples de evitar que a poeira fique dispersa no ambiente por meio de aspersão de água.CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE VENTILAÇÃO INDUSTRIAL A composição aproximada do ar é de 79% de nitrogênio, 21% de oxigênio e traços de outrosgases tais como argônio, dióxido de carbono, neônio, hélio, criptônio, xenônio e hidrogênio. Estacomposição é relativamente constante, mas a pressão parcial dos componentes varia em função dapressão atmosférica local. Um adulto executando trabalhos pesados respira até 40 litros de ar por minuto, consumindo2 litros de oxigênio e exalando 1,7 litro de dióxido de carbono, aproximadamente. Para a classificação dos sistemas de ventilação, é preciso levar em conta a finalidade a quese destinam. Dessa forma, os objetivos da ventilação industrial são:a) Ventilação para manutenção do conforto térmico: restabelecer as condições atmosféricas numambiente alterado pela presença do homem. Refrigerar o ambiente no verão. Aquecer o ambiente noinverno.b) Ventilação para manutenção da saúde e segurança do homem: reduzir concentrações no arde gases, vapores e aerodispersóides em geral nocivos ao homem, até alcançar níveis compatíveiscom a saúde. Manter concentrações de gases, vapores e poeiras inflamáveis ou explosivos fora dasfaixas de inflamabilidade ou de explosividade.c) Ventilação para conservação de materiais e equipamentos (por imposição tecnológica):reduzir aquecimento de motores elétricos, máquinas, etc, isolar cabines elétricas, não permitindoentrada de vapores, gases ou poeiras inflamáveis, com a finalidade de se evitar explosão, por meiode faíscas elétricas. Manter produtos industriais em armazéns ventilados, com o fim de se evitardeterioração.TIPOS DE VENTILAÇÃO Os tipos de ventilação, empregados para qualquer finalidade, são assim classificados: a) Ventilação natural; b) Ventilação geral; c) Ventilação geral para conforto térmico; d) Ventilação geral diluidora; e) Ventilação local exaustora.Ar condicionado
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 93____________________________________________________________________________ Evidentemente, o ar pode ser condicionado artificialmente. Segundo definição da AmericanSociety of Heating, Refrigeratind and Air Conditioning Engineers (ASHRAE): Ar condicionado e o processo de tratamento do ar de modo a controlar simultaneamente atemperatura, a umidade, a pureza e a distribui, para atender as necessidades do recintocondicionado, ocupado ou não pelo homem. As aplicações do ar condicionado são inúmeras, podendo ser citadas, entre outras, asseguintes:a) Processos de fabricação de certos produtos que devem ser feitos em recintos com umidade,temperatura e pureza controladas; por exemplo, fabricação de produtos farmacêuticos, alimentícios,impressão de cores, indústrias têxteis, de solventes, etc.b) Conforto do indivíduo e produtividade.c) Hospitais: salas de operação, salas de recuperação e quartos para tratamento de doentes alérgicos,etc.VENTILAÇÃO NATURAL A ventilação natural é oriunda da entrada e saída doar de um ambiente de forma controlada e intencional,devido à existência de aberturas, tais como portas, janelas elanternins. Infiltração é o movimento do ar não controlado, defora para dentro e de dentro para fora de um ambiente,através de frestas de janelas e portas, de paredes, pisos e forros, e por outras aberturas existentes. O fluxo de ar que ingressa ou sai pelas aberturas de um prédio por ventilação natural éinfluenciado principalmente pela diferença de pressão existente entre o ar interno e externo, tendocomo obstáculo à resistência oferecida à passagem do ar pelas aberturas. A diferença de pressão éconseqüência direta da ação do ar sobre as paredes e coberturas e da diferença entre as densidadesdo ar interno e externo (efeito chaminé). O fluxo de ar que entra ou sai de um edifício porventilação natural ou infiltração depende da diferença depressão entre as partes interna e externa e da resistênciaao fluxo fornecido pelas aberturas. A diferença depressões exercida sobre o edifício pelo ar pode sercausada pelo vento ou pela diferença de densidade de arfora e dentro do edifício. O efeito de diferença de densidade, conhecido como "efeito chaminé", éfreqüentemente o principal fator.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 94____________________________________________________________________________ Quando a temperatura no interior de um determinado ambiente é maior que a temperaturaexterna, produz-se uma pressão interna negativa e um fluxo de ar entra pelas partes inferiores, o quecausa uma pressão interna positiva, e um fluxo de ar sai nas partes superiores do edifício.Ti - Temperatura interna,Te - Temperatura externa.Figura 2. Circulação de ar num ambiente quando Ti >Te. As janelas têm a vantagem de iluminar, bem como de ventilar, quando abertas. As partesmoveis dessas aberturas permitem até certo ponto o controle da quantidade de ar que esta sendomovimentada; defletores podem ser usados para controlar a distribuição das correntes. As aberturasno telhado são geralmente protegidas por uma cobertura, para impedir a entrada de chuva e reversãodo ar que sai. A quantidade de ar que passa através da abertura depende da diferença de temperaturainterna e externa. Os efeitos da corrente de ar num ambiente dependem dos seguintes fatores: • movimento devido aos ventos externos; • movimento devido á diferença de temperatura; • efeito de aberturas desiguais. As regras gerais para construção de edifícios são: • Edifícios e equipamentos em geral devem ser projetados para ventilação efetiva, independente das direções de vento. • Aberturas como portas, janelas etc. não devem ser obstruídas. • Uma quantidade maior de ar por área total de abertura é obtida usando-se áreas iguais de aberturas de entrada e saída. Quando por qualquer motivo não for possível a adoção do sistema de ventilação natural,devido tipo de atividade, contaminantes etc, dever-se-á adotar a ventilação mecânica. Ressalte-se que a remoção do contaminante pelo sistema de ventilação não deve prejudicar avizinhança, tal feito pode ser obtido maximizando a diferença de altura entre a tomada e saída de ar. Pode-se tirar proveito da ação dos ventos projetando aberturas de entrada voltadas para olado dos ventos predominantes. Por seu turno, as saídas devem ser colocadas em regiões de baixapressão exterior, por exemplo, em paredes opostas à entrada de ar. As saídas também podem sercolocadas no teto, onde a pressão é mais baixa, por ser maior a velocidade do vento. No entanto, os ventos sofrem oscilações durante um período, variando de intensidade edireção, de forma que a ventilação natural não possui qualquer garantia de uniformidade. Talcondição não chega a ser um empecilho no uso da ventilação natural, desde que no ar interiorinexista contaminantes. A vazão de ar que entra num recinto é dada por:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 95____________________________________________________________________________ Q = ϕ × A× vOnde: Q = vazão de ar [ft³/min] ϕ é fator que depende das características da abertura (ϕ = 0,5 a 0,6 para ventosperpendiculares à parede onde estão as aberturas e ϕ = 0,25 a 0,35 para ventos diagonais em relaçãoà parede) A = área total [ft²] V = velocidade média sazonal dos ventos [ft/min] (50% como base de cálculo).Exemplo: Qual a vazão de ar que ingressa num recinto perpendicularmente a uma parede ondeexistem três janelas de 4m x 1,50m, sendo a velocidade média sazonal do vento igual a 2,0 m/s?A = 3 x 4 x 1,5 = 18m²V = 0,5 x 2 = 1m/sϕ = 0,5 (ventos perpendiculares) Q = ϕ × A × v = 0,5 × 18 × 1 = 9m3 / s = 540m3 / min EXERCÍCIOSQual a vazão de ar que ingressa no recinto conforme desenho a seguir, considerando umavelocidade média sazonal do vento igual a 0,4 m/s?VENTILAÇÃO GERAL A ventilação geral é um dos métodos disponíveis para controle de um ambiente ocupacional.Consiste em movimentar o ar num ambiente através de ventiladores; também chamada ventilaçãomecânica. Um ventilador pode insuflar ar num ambiente, tomando ar externo, ou exaurir ar dessemesmo ambiente para o exterior. Quando um ventilador funciona no sentido de exaurir ar de umambiente é comumente chamado de exaustor.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 96____________________________________________________________________________ Num ambiente, a pressão atmosférica comum, a insuflação e a exaustão provocam umapequena variação da pressão (considerada desprezível). Dessa forma, a insuflação é chamada depressão positiva e a exaustão de pressão negativa. A ventilação geral pode ser fornecida pelos seguintes métodos: • insuflação mecânica e exaustão natural; • insuflação natural e exaustão mecânica; • insuflação e exaustão mecânica. A insuflação mecânica, ventilando ar externo num ambiente, nem sempre é recomendável,uma vez que o ar externo pode estar contaminado de impurezas, ou ainda, com temperatura eumidade relativa inadequadas.Definições: Vazão (Q) é o volume de ar que se deslocou num ambiente ou numa tubulação na unidadede tempo: V Q= TOnde: V é dado em m³ (metros cúbicos) ou ft³ ( pés cúbicos); T é dado h (horas) ou min (minutos). Dessa forma, a vazão de ar poderá ser medida nas unidades: m³/h (metros cúbicos por hora)ou ft³/min (pés cúbicos por hora), também escrita sob a forma CFM (cubic feet per minute).Velocidade (v) é a distancia percorrida por um ponto material na unidade de tempo: d v= TOnde: d é medida em m (metros) ou ft ( pés ); T é medido em s (segundos) ou min (minutos). Dessa forma, a unidade de velocidade de ar será m/s (metros por segundo) ou ft/min (pés porminuto) também escrita sob a forma FPN (feet per minute). Taxa de renovação de ar (n) é número de trocas de ar num ambiente ou o número de vezesque o volume de ar desse ambiente é trocado na unidade de tempo. Q n= VOnde: Q = vazão V = volume A relação entre a vazão e o volume resulta em um numero que depende somente do tempo.Por exemplo, quando a vazão é expressa em m/h e o volume em m3/ h, e o volume em m³, resultaum numero n expresso por hora.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 97____________________________________________________________________________VENTILAÇÃO GERAL PARA O CONFORTO TÉRMICO O homem é um ser tropical por excelência, possuindo uma capacidade bastantedesenvolvida de transpiração. Um grande número de indivíduos está, parte do tempo, exposto atemperatura, mais alta que a temperatura ambiente principalmente em seu ambiente ocupacional,onde uma série de fatores climáticos e não climáticos conduzem a um ganho ou perda de calor peloorganismo. A esse tipo de estímulo o organismo responde fisiologicamente, refletindo a severidadeda exposição ao calor, para cujo equacionamento completo e adequado é necessário medirquantitativamente a ação do calor, bem como a resposta do organismo, correlacionando-as; essa éuma tarefa difícil em função de vários parâmetros intervenientes, tais como temperatura do ar,umidade relativa, calor radiante, velocidade do ar, tipo de trabalho exercido, aclimatação, roupautilizada e outros. Dessa forma, torna-se necessária a fixação de critérios que permitem estabelecer os limitesde exposição ao calor em diferentes tipos de trabalho e a redução da exposição para respostasexcessivas do organismo. Os critérios assim desenvolvidos devem levar em conta não só a respostafisiológica, mas também a psicológica, a produtividade e a ocorrência de desordens devido ao calor. Várias medidas podem ser tomadas para se evitar a exposição de pessoas a condições de altatemperatura, a exemplo do enclausuramento e isolamento de fontes quentes, vestimentas, barreirasprotetoras, diminuição do tempo de exposição etc. Na tabela a seguir são indicadas as relações de espaço ocupado e vazões necessárias paravárias situações. Critérios sugeridos para projetos gerais de ventilação de ambientes (ASHRAE - AmericanSociety of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineering, Guide an Data Book). Taxa de Renovação Área Funcional ft3/min por pessoa (trocas por hora) Hospitais (sala de anestesia) 8-12 - Salas de animais 12-16 - Auditórios 10-20 10 Hospitais (salas de autopsia) 8-12 10 Padaria e confeitaria 20-60 - Boliches 15-30 30 Igrejas 15-25 5 Hospitais (salas de citoscopia) 8-10 20 Salas de aula 10-30 40 Salas de conferencia 25-35 - Corredores 3-10 -
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 98____________________________________________________________________________ Hospitais (salas 8-12 - Leiterias 2-15 - Lavagem de pratos 30-60 - Lavagem a seco 20-40 - Fundições 5-20 - Ginásios 5-30 1,5 por pé quadrado Garagens 6-10 - Hospitais(salas hidroterapia) 6-10 - Hospitais (salas de isolamento) 8-12 - Cozinhas 10-30 - Lavanderias 10-60 - Bibliotecas 15-25 10 Salas de deposito 2-15 - Pequenas oficinas 8-12 - Hospitais (suprimentos) 6-10 - Berçários 10-15 - Escritórios 6-20 10 Hospitais (salas de operação) 10-15 - Radiologia 6-10 - Restaurantes 6-20 10 Lojas 18-22 10 Residências 5-20 - Equipamentos telefônicos 6-10 - Salas de controle de tráfego aéreo 10-22 10 Toaletes 8-20 - Soldas a arco voltaico 18-22 - Nesta tabela foi prevista a remoção de odores corporais, nível de atividade do indivíduo,bem como remoção de calor. As trocas de ar de até oito vezes por hora são suficientes para removercontaminantes emitidos por ocupantes. O limite superior da faixa é recomendado para removercalor e vapor em zonas temperadas. Em climas quentes, sugere-se o dobro dos valores da tabela. Seocorrer o uso do fumo, deve-se usar o dobro do valor da tabela. Não se prevê uso de equipamento de limpeza de ar. O espaço não deve ser inferior a 150ft³/pessoa ou 15 ft²/pessoa. O limite inferior é o mínimo e o limite superior é o recomendado(mesma referência). A ventilação para controle de temperatura em ambientes industriais é uma aplicaçãoespecífica da ventilação industrial.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 99____________________________________________________________________________ O requisito essencial para funcionamento contínuo das funções corporais é a manutençãoda temperatura basal dentro da faixa aceitável de 37ºC ± 1ºC, o que é feito mediante constante trocade calor entre o corpo e o meio ambiente. As principais formas de troca de calor entre o homem e o meio ambiente são convecção,radiação e evaporação, sendo que a condução não exerce papel significativo no estresse térmico,sendo, para efeitos práticos, desconsiderado. As equações para cálculo da troca de calor são definidos para um trabalhador padrãopesando 70kg com área superficial do corpo de 1,8m². A troca de calor convectivo entre a pele do trabalhador e o ar imediatamente ao redor édada por: C = 7Va 0,6 (ta − t p )Onde C = calor convectivo [kcal] Va = velocidade do ar [m/s] ta = temperatura do ar [°C] tp = temperatura média da pele, assumida como 35°CA troca por calor radiativo (infravermelho) é dada por: R = 6,8(tr − t p )Onde R = calor radiante [kcal/h] tr = calor radiante médio [°C] tp = temperatura média da pele [°C]A perda por evaporação é dada por: E = 14,4Va 0 ,6 ( ρ p − ρa )Onde E = perda de calor evaporativo [kcal/h] Va = velocidade do ar [m/s] ρa = pressão de vapor da água no ar [mmHg] ρp = pressão de vapor da água na pele, assumida como 42mmHg a 35°C de temperatura da pele Dentro das medidas de controle estão o isolamento, o uso de painéis, blindagens,equipamentos de proteção individual e controles administrativos. Um sistema de ventilação paracontrole de temperatura pode requerer uma fonte de reposição de ar frio, uma fonte de resfriamento
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 100____________________________________________________________________________evaporativo ou mecânico, um método de resfriamento por velocidade, ou qualquer combinaçãodaqueles. A exaustão pode ser utilizada para remover o excesso de calor e/ou umidade de sua fontede reposição de ar fresco for disponível. Se for possível enclausurar a fonte de calor, por gravidadeou ar forçado deve ser suficiente para remover o excesso de calor. Muitas operações não permitem asolução de ventilação local exaustora, a ventilação geral diluidora pode ser a única alternativa. Para determinar a ventilação geral requerida é necessário determinar a temperaturaaceitável ou aumento da umidade. O primeiro passo em determinar o fluxo volumétrico requerido édeterminar a carga de calor sensível e latente. Depois, determinar o fluxo volumétrico para dissiparo calor sensível e o fluxo volumétrico para dissipar o calor latente. A ventilação geral requerida é amaior dos dois fluxos volumétricos. O aumento do calor sensível pode ser determinado por: Qs xρxc p x∆t Cs = 60s / minOnde Cs = calor sensível ganho [w] Qs = fluxo volumétrico de calor sensível [m³/s] ρ = densidade do ar [kg/m³] = 1,2 kg/m³ cp = calor específico do ar = 0,1 x 10³ ws/kg t = troca de temperatura [°C]para o ar a equação se torna: Cs = 20 xQs x∆t Para o calor latente, o procedimento é similar. Se o quantidade total de vapor d´água éconhecida, a carga de calor pode ser estimada pelo calor latente de vaporização, 2,256x106 ws/kg: CL = QL xρxCL x∆hOnde CL = calor latente ganho [w] QL = fluxo volumétrico de calor latente [m³/s] ρ = densidade do ar [kg/m³] = 1,2 kg/m³ cL = calor latente de vaporização [ws/kg] h = troca em umidade absoluta do ar [kg água/kg ar seco]Para o ar a equação se torna:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 101____________________________________________________________________________ CL = 45x103 xQL x∆h Se as temperaturas de bulbo seco ou bulbo úmido são menores que 35-38°C, o trabalhadordeve ser resfriado por convecção ou evaporação; quando a temperatura de bulbo seco é maior que35-38°C, aumentando-se a velocidade do ar pode-se adicionar calor ao trabalhador por convecção. Se a temperatura de bulbo úmido é também alta, a perda de calor evaporativo pode nãoaumentar proporcionalmente e não resultará em aumento da carga de calor do trabalhador. As forças naturais que promovem a movimentação do ar são a força dos ventos e asdiferenças de temperatura entre o ar interior e o ar exterior do edifício. A ventilação natural, obviamente, variará em função das próprias mudanças climáticas,quais sejam temperatura, velocidade e direção dos ventos. Para manter uma dada diferença de temperatura desejável num prédio, é sugerida aequação: Cr Cr Q= = Cp xρx 60(ti − te ) 1,08(ti − te )Onde Q = vazão do ar [ft³/min] Cr = calor removido [BTU/h] Cp = calor específico à pressão constante (0,24 BTU/lbx°F) ρ = massa específica do ar, nas condições padrão (70°C e 760 mmHg) = 0,075 ti - te = diferença de temperatura em °FVENTILAÇÃO GERAL DILUIDORA A ventilação geral diluidora é utilizada quando a atmosfera do recinto é afetada porcontaminantes gerados de modo uniforme. Atua por diluição do contaminante, não interferindo nasoperações, nem no processo industrial. É o método pelo qual se insufla ar em um ambienteocupacional, ou se exaure ar desse ambiente, ou ambos, a fim de promover uma redução naconcentração de poluentes nocivos. Essa redução ocorre pelo fato de que, ao introduzirmos ar limpo ou não poluído em umambiente contendo certa massa de determinado poluente, faremos com que essa massa seja dispersaou diluída em um volume maior de ar, reduzindo, portanto, a concentração desses poluentes. Aprimeira observação a ser feita é a de que esse método de ventilação não impede a emissão dospoluentes para o ambiente de trabalho, mas simplesmente os dilui. A desvantagem deste sistema é que o contaminante, antes de ser diluído, pode afetar otrabalhador, principalmente quando este se encontra próximo à fonte geradora. Não é aconselhável
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 102____________________________________________________________________________o uso da ventilação geral diluidora quando a concentração do poluente é alta ou possui elevadatoxicidade, recomendando-se como alternativa a este tipo de ventilação, a ventilação local exaustoraque capta os poluentes junto à fonte de emissão antes que sejam emitidos ao ambiente ocupacional.Este ultimo método é sempre preferível à ventilação geral diluidora, especialmente quando oobjetivo do sistema de ventilação é a proteção da saúde do trabalhador. Os objetivos de um sistema de ventilação geral diluidora podem ser: • Proteção da saúde do trabalhador, diluindo a concentração de poluentes nocivos abaixo de certo limite de tolerância; • Segurança do trabalhador, diluindo a concentração de poluentes explosivos ou inflamáveis abaixo dos limites de explosividade e inflamabilidade; • Conforto e eficiência do trabalhador, pela manutenção da temperatura e umidade do ar do ambiente; • Proteção de materiais ou equipamentos, mantendo condições atmosféricas adequadas (impostas por motivos tecnológicos). Em casos que não é possível ou não é viável a utilização de ventilação local exaustora, aventilação geral diluidora pode ser usada. A aplicação, com sucesso, da ventilação geral diluidora depende das seguintes condições: • O poluente gerado não deve estar presente em quantidade que excede à que pode ser diluída com um adequado volume de ar; • A distância entre os trabalhadores e o ponto de geração do poluente deve ser suficiente para assegurar que os trabalhadores não estarão expostos a concentrações médias superiores ao LT; • A toxicidade do poluente deve ser baixa, isto é, deve ter LT > 500 ppm; • O poluente deve ser gerado em quantidade razoavelmente uniforme. A ventilação geral diluidora, além de não interferir com as operações e processos industriais,é mais vantajosa que a ventilação local exaustora, nos locais de trabalho sujeitos a modificaçõesconstantes e quando as fontes geradoras de poluentes se encontrarem distribuídas no local detrabalho, mas, pode não ser vantajosa, pelo elevado custo de operação, sobretudo quando hánecessidade de aquecimento do ar, nos meses de inverno; contudo, seu custo de instalação érelativamente baixo quando comparado com o da ventilação local exaustora. É conveniente ainstalação de sistemas de ventilação geral diluidora quando há interesse na movimentação degrandes volumes de ar na estação quente. Diversas razões levam a não utilização freqüente da ventilação geral diluidora para poeiras efumos. A quantidade de material gerado é usualmente muito grande, e sua dissipação pelo ambienteé desaconselhável. Além disso, o material pode ser muito tóxico, requerendo, portanto, umaexcessiva quantidade de ar de diluição.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 103____________________________________________________________________________ O princípio usado para ventilação de diluição de contaminantes, com relação a aberturas ecolocação de exaustores, é sugerido pela American Conference of Governmental IndustrialHygienists, comparando todas as formas possíveis.PRINCÍPIOS DE VENTILAÇÃO DILUIDORA Figura 4. Princípios de ventilação diluidora - ACGIH. A concentração do poluente é função da taxa de formação deste e da vazão de ar que entrano recinto, dada pela equação: q C= QOnde: C = concentração do poluente (m³/m³) q = taxa de formação do poluente (m³/h) Q = vazão de ar que entra no recinto (m³/h)
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 104____________________________________________________________________________ Adota-se um fator k, variando de 3 a 10, conforme o grau de toxidez e a eficiência desejadade remoção do contaminante: q 3 Q= k [ m / h] CLembrando-se que: 1 ppm = 10−6 m3 / m3 = 0,000001m3 / m3 1g / m3 = 10−4 m3 / m3 = 0,0001m3 / m3 A taxa de ventilação Q é a vazão de ar introduzida no ambiente. Quando num ambiente ourecinto de volume V a ventilação geral diluidora introduz num certo tempo um volume de ar igualao volume do ambiente, diz-se que ocorreu uma troca de ar nesse ambiente. Assim, o número n de trocas de ar por minuto será dada por: Q n= VOnde: Q = vazão de ar (m³/min) V = volume do recinto (m³) Para a vazão em ft³/min, a taxa de ventilação requerida para se obter uma concentraçãodesejada Kd é dada por: 387 106 Q= G× × Pmol KdOnde: Q = taxa de ventilação (ft³/min) G = taxa de geração do contaminante (lb/min) 387 = volume de 1 lbmol de gás a 70ºF e 1 atm (cf/lb) Pmol = peso molecular da substância que se quer diluir (lb) Kd = concentração que não deve ser ultrapassada (ppm) Recomenda-se utilizar o VDC (ventilation design concentration), ao invés de Kd. O VDCcorresponde ao TLV dividido por um coeficiente de segurança k (3-10). TLV Kd = = VDC k 387 106 Q= G× × ×k Pmol TLV 387 106 Q= G× × Pmol VDC O cálculo da taxa de ventilação requerida para um determinado valor de TLV é dado por: 387 106 Q= G× × ×k Pmol TLV
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 105____________________________________________________________________________Onde: Q = taxa de ventilação [ft³/min] G = taxa de geração do contaminante [lb/min] 387 = volume de 1 lb mol de qualquer gás a 70ºF e 1 atm Pmol = peso molecular da substância [lb] TLV = limite de tolerância do contaminante K = coeficiente de segurançaValores de VDC – concentração desejada para vários solventes industriais VDC VDC VDC Substância Substância Substância (ppm) (ppm) (ppm)Acetona 150 Acetato de amila 75 Benzol 25Acetato de butila 75 Álcool Butílico 25 Butilcelosolve 25Éter butílico 25 Dissulfeto de Carbono 7 Tetracloreto de carbono 25Celosolve 50 Acetato de Celosolve 50 Clorofórmio 25Cicloexanol 50 Cicloexanona 25 Ortodiclorobenzeno 50Dicloroetileno 75 Dicloroetiléter 10 Diclorometano 200Dioxano 25 Éter etílico 75 Acetato de etila 75Álcool etílico 250 Dicloroetileno 25 Isoforona 10Acetato de isopropila 75 Álcool isopropílico 150 Éter isopropílico 50Mesytil oxide 10 Metanol 100 Acetato de Metila 75Acetato de metilamila 75 Álcool metilamílico 25 Metilcelosolve 25Cloreto de metila 200 Metiletilcetona 150 Metilisobutilcetona 150Monoclorobenzeno 50 Nitroetano 50 Nitrometano 50Pentacloroetano 2 Éter de petróleo 500 Nafta de PMV 200Acetato de propileno 75 Tetracloroetano 5 Tetracloroetileno 100Toluol 100 Tricloroetano 100 Tricoloetileno 100Turpentina 75 Xilol 75 Tabela de ração de ar por pessoa Qp em (m³/h) / Pessoa Concentração de Local Recomendável Mínimo fumantes Bancos 17 13 ocasional Barbearias 25 17 considerável Salões de baile 17 13 ocasional Bares 68 42
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 106____________________________________________________________________________ Cassinos - grill - room 45 35 Escritórios públicos 25 17 alguns Escritórios privados 42 25 nenhum Escritórios privados 51 42 considerável Estúdios 35 25 nenhum Lojas 17 13 ocasional Salas de hotéis 51 42 grande Residências 35 17 alguns Restaurantes 25 20 considerável Salas de diretores 85 50 muito grande Teatros - cinemas 13 8 nenhum Teatros - cinemas 25 17 alguns Auditórios 13 8 nenhum Auditórios 25 17 alguns Salas de aulas 50 40 nenhum Salas de reuniões 85 50 muito Grande Por pessoa (não fumando) 13 8 Por pessoa (fumando) 68 42 Tabela de trocas de ar por hora, ( ) Situação Trocas de ar por hora - Auditórios e salas de reuniões 4-6 Padarias 20-30 Bancos 2-4 Salões de banquete 6-10 Salões de bilhar 6-8 Casas de caldeira 20-30 Lanchonetes 10-12 Cantinas 4-6 Igrejas 0,5-1 Cinemas e teatros 10-15 Salões de clubes 8-10 Salões de dança 6-8 Salões de tingimento de tecidos 20-30 Salas de máquinas 20-30 Oficinas 6-10
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 107____________________________________________________________________________ Fundições 20-30 Salas de fornos 30-60 Garagens 6-8 Hospitais, geral 4-6 Cozinhas 10-20 Laboratórios 4-6 Lavatórios 10-15 Lavanderias 20-30 Escritórios 4-6 Salões de pintura 30-60 Câmaras escuras (fotografia) 10-15 Casas de carnes 6-10 Restaurantes 6-10 Salas de aula 2-3 Residências 1-2 Piscinas internas 20-30 Cabines de passageiros (navios) 10-20 Compartimento de alimentos (navios) 10-30 ExercíciosCalcular a vazão necessária para ventilar um banheiro com as seguintes dimensões: 10 x 10 x 30m.Considerar 10 renovações de ar por hora. V = 10m × 10m × 30m = 300m3 Q = n × V = 10 × 300 = 3.000m3 / hConsiderando os dados acima, calcular o diâmetro do ventilador utilizado, considerando-se que avelocidade é 10m/s. Q = V × A ⇒ 0,83 = 10 × A ⇒ A = 0,083m2 Π × D2 4× A 4 × 0,083 A= ⇒D= = = 325mm 4 Π ΠQual a vazão de ar necessária para manter em boas condições de ventilação uma casa de caldeirascom dimensões de 6 x 3m e pé direito de 4m?
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 108____________________________________________________________________________Qual a taxa de ventilação necessária para diluir uma contaminação com acetona gerada à taxa de200 mL/hora? Dada a massa molecular da acetona = 72,10g/mol, limite de tolerância (TLV-ACGIH) = 200ppm e densidade = 0,79g/cm³.VENTILAÇÃO LOCAL EXAUSTORA A ventilação local exaustora tem como objetivo principal captar os poluentes de uma fonte(gases, vapores ou poeiras tóxicas) antes que os mesmos se dispersem no ar do ambiente detrabalho, ou seja, antes que atinjam a zona de respiração do trabalhador. A ventilação de operações,processos e equipamentos, dos quais emanam poluentes para o ambiente, é uma importante medidade controle de riscos. De forma indireta, a ventilação local exaustora também influi no bem-estar, na eficiência e na segurança do trabalhador, por exemplo, retirando do ambiente uma parcela do calor liberado por fontes quentes que eventualmente existam. Também no que se refere ao controle da poluição do ar da comunidade, a ventilação local exaustora tem papel importante. A fim de que os poluentes emitidos por uma fonte possam ser tratados em um equipamento de controlede poluentes (filtros, lavadores etc.), eles tem de ser captados e conduzidos a esses equipamentos, eisso, em grande numero de casos, é realizado por esse sistema de ventilação. Basicamente, um esquema de instalação de um sistema de ventilação local exaustora é o dafigura ao lado. Na ventilação geral diluidora o controle do contaminante é realizado mediante introdução degrandes volumes de ar, para reduzir a concentração do contaminante. Na ventilação local exaustora,o contaminante é capturado no ponto onde é gerado, normalmente, necessitando quantidadesmenores de ar. Porém, nem sempre é possível a aplicação da ventilação local exaustora,especialmente quando há grande número de fontes emissoras ou quando não é possível aproximar-se da fonte do contaminante. Os componentes de um sistema de ventilação local exaustora são: • Captor; • Dutos; • Ventilador; • Coletor. Em ventilação local exaustora há duas hipóteses de instalação, em função do processo, custos,flexibilidade e confiabilidade: • Sistema central;
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 109____________________________________________________________________________ • Coletor unitário. Nos sistemas centrais há vários captores para diversos pontos de geração de contaminantesinterligados por dutos a um único ventilador ou equipamento de coleta. Tais sistemas, pelo seuporte, são fixos, apresentando pouca flexibilidade para alterações de lay out. Os coletores unitários, ao contrário, são pequenos e portáteis, trabalhando com recirculação dear. A tabela a seguir apresenta uma comparação entre os sistemas centrais e os coletores unitários: Sistema central Coletor unitário Flexibilidade Mínima Máxima Projeto Necessita Não necessita Confiabilidade Pequena Grande Custo de manutenção Menor Maior Custo de operação Menor Maior Área ocupada Menor maiorEstimativa da vazão de ar Para os captores enclausurantes e cabines, a vazão é obtida por: Q=V × AOnde: V = velocidade recomendada; A = área de fresta No caso dos captores externos, a vazão deve ser suficiente para induzir no ponto crítico avelocidade de captura necessária, conforme quadro a seguir:
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 110 ____________________________________________________________________________ Uma variação do sistema de ventilação local exaustora é o coletor unitário, caracterizado por seu pequeno porte e mobilidade. CAPTORES É pelo captor que o contaminante ingressa no sistema de ventilação local exaustora, ele estará completamente dimensionando quando for determinado: • Sua forma e suas dimensões; • Sua posição relativa à fonte de poluentes; • Vazão a ser exaurida para completa captura do contaminante; • Energia necessária para movimentar o contaminante para dentro do captor. Quanto à forma e posição, um captor pode ser classificado como: ENCLAUSURAMENTO COM EXAUSTÃO – é o Exaustão sistema no qual a fonte de contaminante permaneceFrestas Frestas FONTE
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 111____________________________________________________________________________dentro do captor, o qual possui todos os lados fechados. No entanto, não se trata de umenclausuramento perfeito, pois caso contrário, seria desnecessária a exaustão, eis que existemaberturas ou frestas. CABINES – este sistema é semelhante ao anterior, com exceção de uma das faces que deve permanecer aberta, Exaustão por exemplo, para acesso à operação. FONTE CAPTORES EXTERNOS – neste sistema o captor é Exaustão colocado externamente à fonte, já que o sistema não permite enclausuramento ou cabine, pelas peculiaridades FONTE de acesso. Os captores devem ser colocados o maispróximo possível da zona de emissão dos contaminantes, produzindo correntes de ar que asseguremque os poluentes sejam carreados para o interior do captor. A velocidade induzida no ponto mais desfavorável em relação à posição do captor,denominada velocidade de captura, deverá ser suficiente para arrastar o contaminante e opor-se aosefeitos dispersivos das correntes de ar e ao movimento inicial adverso. Considera-se como ponto mais desfavorável (ponto crítico) o ponto de geração decontaminante mais afastado da face de entrada do captor. CAPTOR RECEPTOR – neste sistema o captor é colocado estrategicamente localizado para receber o fluxo de contaminante diretamente da fonte, a exemplo da pedra de esmeril.REQUISITOS DE VAZÃO DOS CAPTORES – a vazão deve ser tal que garanta que todos oscontaminantes sejam capturados, no entanto, tal vazão não deve interferir no processo industrial,arrastando, por exemplo, a matéria-prima, além de que, superdimensionar a vazão traz comoconseqüência um aumento de energia desnecessária.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 112____________________________________________________________________________ A vazão deve ser suficiente para vencer a velocidade do ar ambiente. Dada a velocidade aser induzida e a área aberta, a vazão necessária é: Q= v× A A área é determinada em função do tipo, dimensões e posição relativa do captor, avelocidade é determinada por experiências anteriores ou valores recomendados. No caso de um captor enclausurante é interessante evitar que o contaminante chegue aoambiente pelas frestas do captor, assim, mantendo-se uma pressão dentro do captor inferior àpressão atmosférica, o ar deverá ingressar pelas frestas, evitando o escape de contaminantes. Aexperiência tem demonstrado que valores de velocidades da ordem de 75 a 200 pés/min sãorecomendados para este tipo de captor. Alguns fatores que podem interferir nesta velocidade são por exemplo: • As correntes de ar no ambiente; • Liberação da calor pela fonte; • Emissão de contaminantes de alta toxidez. Para cabines, a velocidade recomendada está na faixa de 100 a 200 pés/min. No caso de captores externos, estes deverão induzir correntes de ar suficientes para vencer avelocidade do ar e velocidade com que o contaminante é lançado.DIMENSIONAMENTO DE CAPTORES Normalmente para situações conhecidas já existem captores recomendados, caso contrário, oprojetista deverá determinar um captor específico. Para se atingir a forma e a posição idéias docaptor, deveremos seguir as seguintes recomendações: • Simular o enclausuramento da operação, colocando a tubulação de exaustão; • Retirar as partes necessárias para permitir o acesso à operação; • Afastar, o mínimo possível, o captor da operação; • Estimar os requisitos da vazão nos passos anteriores; • Realize modificações na forma e dimensão do captor para reduzir a vazão ao mínimo possível.PRI CÍPIOS GERAIS DE VLE
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 113____________________________________________________________________________ Enclausurar ao máximo a fonte do contaminante FONTE Instalar o captor o mais próximo possível da fonte do contaminante Instalar o sistema de aspiração de modo que o trabalhador não permaneça na direção do fluxo de contaminante
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 114____________________________________________________________________________ Tirar vantagem do movimento natural do contaminante Induzir velocidade de captura suficiente Distribuir uniformemente a velocidade de aspiração FONTE Evitar correntes de ar adversas Evitar a tomada de ar contaminado
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 115____________________________________________________________________________Princípios de exaustão Um sistema de ventilação local exaustora deve ser projetado dentro dos princípios deengenharia, ou seja, de maneira a se obter maior eficiência com o menor custo possível. Por outrolado devemos lembrar sempre que, na maioria dos casos, o objetivo desse sistema é a proteção dasaúde do homem; assim, este fator deve ser considerado em primeiro lugar, e todos os demaisdevem estar condicionados a ele. Muitas vezes, a instalação de um sistema de ventilação local exaustora, embora bemdimensionado, pode apresentar falhas que o tornem inoperante, pela não observância de regrasbásicas na captação de poluentes na fonte. O enclausuramento de operações ou processos, a direção do fluxo de ar, entre outros fatores,são condições básicas para uma boa captação e exaustão dos poluentes.Como exemplo, a Figura 6, a seguir, ilustra a maneira correta de se proceder, comparada com assituações que tornam a exaustão inoperante, nos casos específicos de descarregamento de correiastransportadoras e tanques de lavagem. A ACGIH possui padrões de exaustão da maioria dos processos e operações industriais, comforma e dimensões normalizadas. São pontos de captura de poluentes, que, dimensionados convenientemente para uma fontepoluidora, irão enclausurar parte da fonte e, com um mínimo de energia, consegue-se a entradadestes poluentes para o sistema de exaustão. Esses captores devem induzir, na zona de emissão de poluentes, correntes de ar emvelocidades tais que assegurem que os poluentes sejam carregados pelas mesmas para dentro docaptor. Em casos especiais, formas de captores devem ser desenhadas. Usualmente as dimensões doprocesso ou operação determinam as dimensões do captor e sua forma.Vários tipos de captores são utilizados nas mais diversas aplicações industriais (vide Figura 7).
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 116____________________________________________________________________________ Figura 7. Tipos de captores (coifas)Sistema de dutos (dimensionamento) Uma linha de dutos deverá ser instalada de acordo com o layout geral da fábrica,interligando captores (coifas) ao sistema de coleta. Esta linha deverá ser do menor comprimentopossível, a fim de minimizar a perda de carga, consumindo dessa forma menos energia. Istosignifica que o sistema de coleta constituído por um exaustor-coletor deverá ser instalado o maispróximo possível dos pontos de captação ( coifas ou captores). Para o dimensionamento de dutos e captores, bem como das singularidades ao longo deles, oprojetista deverá levar em consideração as vazões necessárias para cada captor, velocidade detransporte recomendada para o trecho principal dos dutos e as devidas perdas de carga, a fim dedeterminar a potência do motor e ventilador, bem como das secções dos dutos. Para tanto, a American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) edemais literaturas a respeito possuem toda a informação necessária para o cálculo das perdas de
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 117____________________________________________________________________________carga, expressas em milímetros ou polegadas de coluna de água. Por conveniência, podem seradotados:tubos: secção circular;cotovelos: 90ºconexões : 30ºraios de curvatura: r = 2d (duas vezes o diâmetro do duto). É desaconselhável o uso de tubos de secção retangular para sistemas de exaustão, porapresentarem cantos vivo, que facilitam a deposição de poeira, e que exigem, portanto, motor demaior potência para manter a eficiência necessária; Além disso, haverá um maior desgaste dosdutos, implicando em freqüentes manutenções. É interessante a adoção de valores fixos (porexemplo, raio de curvatura r = 2d), o que significa que todas as curvaturas serão semelhantes, dandoum aspecto arquitetônico a instalação, mesmo com pequeno acréscimo de perda de carga.A Figura 9, a seguir, mostra uma instalação dutos interligados a um coletor e um exaustor.Figura 9 - sistema de dutos.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 118____________________________________________________________________________ CÁLCULOS COM AGE TES QUÍMICOS CÁLCULO EM PARTES POR MILHÃO (PPM)Em Higiene de Trabalho são comuns cálculos com unidades em partes por milhão (ppm), utilizadosgeralmente para gases e vapores, especificando taxas de volume por volume (v/v).Para soluções aquosas, a taxa é sempre expressa em massa por massa (m/m), 10 ppm representam10 mg por 1.000 g de solução ou 10 mg/l (desde que a densidade da água seja 1 g/ml).FÓRMULA: ppm = V g x106 V aOnde:ppm = concentração em partes por milhão;Vg = volume de gás;Va = volume de ar.PROBLEMAVinte litros de óxido de etileno são lançados num laboratório de 10m x 5m x 3m. Assumindo que olaboratório não possui ventilação e o gás está completamente misturado, qual é a concentração emppm de óxido de etileno no ambiente?SOLUÇÃO1. Calcular o volume em metros cúbicos do laboratório: 10m x 5m x 3m = 150m 32. Converter metros cúbicos em litros: 1000l 150m3 x = 150.000l 1m33. Aplicar a fórmula: 20 ppm = × 106 150.0004. Resultado: ppm = 133,3RESPOSTA20 litros de óxido de etileno liberados em uma sala de 10m x 5m x 3m possuirá uma concentraçãode 133,3 ppm após completa mistura do gás com o ar do ambiente.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 119____________________________________________________________________________ EXERCÍCIOSDuzentos litros de n-butano são lançados num pavilhão industrial com 3.000m² e pé direito de 8m.Considerando a inexistência de ventilação, bem como mistura perfeita com o ar, qual é aconcentração em ppm de n-butano no ambiente? CÁLCULO DE CO CE TRAÇÃO PARA LÍQUIDOO cálculo de concentração de um contaminante é estimado pelo quociente da massa deste poluentepelo volume do recinto onde houver a contaminação. A massa do poluente pode ser calculadaobtendo-se, por exemplo, a densidade do contaminante.FÓRMULA m C= VOnde:C = concentração em mg/m³;m = massa em mg;V = volume em m³.PROBLEMA10 ml de um solvente de limpeza (densidade=1,2g/ml) evaporou numa sala não ventilada, com asseguintes dimensões: 4m x 4m x3m. Qual a concentração resultante?SOLUÇÃO1. Calcular a massa do contaminante: g m = 10ml × 1,2 = 12000mg ml2. Calcular o volume da sala: V = 4 m × 4 m × 3m = 48 m²3. Aplicar a fórmula: 1200mg C= = 250mg / m³ 48m³RESPOSTAApós ser alcançado o equilíbrio, a concentração de solvente no interior da sala será de 250mg/m³.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 120____________________________________________________________________________ CÁLCULO DE CO CE TRAÇÃO PARA GASES E VAPORESO cálculo de concentração de um contaminante gasoso é estimado pelo quociente do volume destepoluente pelo volume do recinto onde houver a contaminação. Para efeitos práticos, em higiene dotrabalho, considera-se gás e vapor como entidades idênticas.FÓRMULA Vg C= VarOnde:C = concentração em v/v;Vg = volume do gás;Var = volume do ar.PROBLEMA7 litros de um poluente gasoso vazaram de um cilindro defeituoso numa sala não ventilada, com asseguintes dimensões: 4m x 4m x3m. Qual a concentração resultante?SOLUÇÃO1. Calcular a volume em m³: 1m³ Vg = 7litros × = 0,007m³ 1000litros2. Calcular o volume da sala: Var = 4 m × 4m × 3m = 48m²3. Aplicar a fórmula: 0,007m³ C= = 0,000146m³ / m³ 48m³RESPOSTAApós ser alcançado o equilíbrio, a concentração de gás no interior da sala será de 0,000146m³/m³ ou146ppm. PARTES POR MILHÃO PARA DADOS COM PRESSÃO DE VAPORHá alguns modelos matemáticos para estimar a exposição ocupacional aos agentes químicos. Estesmodelos são extremamente úteis ao higienista, especialmente por sua praticidade, rapidez, custo epossibilidade de estimar uma exposição retrospectiva e prospectivamente.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 121____________________________________________________________________________Todo líquido exerce uma pressão de vapor específica numa dada temperatura, a qual é usualmenteexpressa em mmHg. Tem maior pressão de vapor, o líquido que mais rápido evapora. Por exemplo,acetona, é um líquido extremamente volátil (Pv = 180 mmHg), enquanto o mercúrio, que possuipressão de vapor de 0,0012 mmHg, é muito pouco volátil.Os modelos de pressão de vapor são utilizados para estimar a concentração de contaminantes nointerior de salas totalmente fechadas.De acordo com a lei de Dalton, a pressão total de uma mistura de gases é a soma das pressõesparciais de cada gás componente da mistura: p1 + p2 +...+ pn = ptotalA lei dos gases ideais nos traz que à temperatura e volume constante, a pressão é função somente donúmero de moléculas presentes: RT PV = nRT ∴ P = n VSegue-se que: p1 n = 1 = y1 ptotal ntotalOnde y1 = fração molar do gásA lei de Amagat é análoga à lei de Dalton, prescrevendo que a soma dos volumes parciais de cadagás corresponde ao volume total da mistura. V1 n = 1 = y1 Vtotal ntotalO modelo da pressão de vapor prevê que num tempo infinito o contaminante se volatilizará e, seusvapores preencherão todo o espaço da sala, comportando-se como um gás perfeito, cuja pressãoparcial será a própria pressão de vapor do contaminante.FÓRMULA Pv ppm = x 106 PatmOnde:ppm = partes por milhão;Pv = pressão de vapor do solvente;Patm = pressão de vapor da atmosfera.PROBLEMAUm extenso e descoberto tanque contendo 100% de tricloroetano é colocado em uma sala malventilada. Calcule o nível de saturação do ar nas condições normais de pressão e temperatura. DadoPv do tricloroetano = 19 mmHg.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 122____________________________________________________________________________SOLUÇÃO1. Aplicar a fórmula: 19 ppm = x 106 7602. Resultado: ppm = 25.000RESPOSTAApós ser alcançado o equilíbrio, o nível de tricloroetano no ar, no interior da sala, será de 25.000ppm assumindo a temperatura de 22º C e pressão atmosférica de 760 mmHg.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 123____________________________________________________________________________ CÁLCULOS EM MILIGRAMAS POR METROS CÚBICOSOs laboratórios analíticos sempre lançam em seus relatórios valores em termos de massa domaterial pelo meio submetido à amostragem (isto é, gramas por área do filtro, miligramas por tubode carvão, ou miligramas por mililitro do fluído do impinger).O volume do ar que passa através do meio de coleta geralmente não é fornecido ao laboratório. Umhigienista deve estar apto a transformar miligramas do material analisado pelo laboratório numpadrão de unidade, tal como miligramas por metro cúbico ou partes por milhão.FÓRMULA miligramas de material mg / m3 = metros cubicos de arPROBLEMAUsando uma microbalança, foi determinado que 0,002124 gramas de material foi coletado em 200litros de ar, de uma amostra de uma fábrica de processamento de algodão. Qual é a concentração emmiligramas por metro cúbico?SOLUÇÃO1. Determinar o volume de ar em metros cúbicos: m3 200litros x = 0,2 m 3 1.000litros2. Determinar a massa em miligramas: 1.000mg 0,002124 g x = 2,124 mg g3. Aplicar a fórmula: 2,124 mg mg / m3 = 0,2 m 34. Resultado: mg / m3 = 10,6RESPOSTAA massa de 0,002124 gramas de material disperso, num volume de 200 litros de ar, corresponde aconcentração de 10,6 mg/m3.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 124____________________________________________________________________________ PPM PARA MILIGRAMAS POR METRO CÚBICO E VICE VERSANum meio líquido, ppm representa, indistintamente, unidade de massa por massa e unidade devolume por volume. Por exemplo, 15ppm de nitrato de sódio em água equivale a 15 miligramas porlitro. Por outro lado, no ar, a unidade ppm é um único valor de volume por volume e não é igual aopadrão massa por volume (em miligramas por metro cúbico).FÓRMULA: mg / m 3 x 24,45 = ppm x PMOnde:mg/m3 = miligramas por metro cúbico;PM = peso molecular;ppm = partes por milhão;24,45 = volume molar em litros nas CNTP.PROBLEMA º 1:Uma sala com ar nas CNTP possui uma concentração de 9ppm de benzeno (massa molecular=78,1).Qual é a concentração em miligramas por metro cúbico?SOLUÇÃO:1. Aplicar a fórmula: mg / m 3 x 24,45 = 9 x 78,1 => mg / m 3 = 28,8RESPOSTA: 9 ppm de benzeno nas CNTP corresponde a 28,8 mg/m3.PROBLEMA º 2Converta 22 miligramas por metro cúbico de cresol (massa molecular=108) para partes por milhão.SOLUÇÃO:1. Aplicar a fórmula: 22 x 24,45 = ppm x 108 => ppm = 4,98RESPOSTA: 22 mg/m3 de creosol nas CNTP corresponde a 5 ppm.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 125____________________________________________________________________________ CÁLCULO DE AMOSTRAGE SA correta determinação das varáveis de amostragens é um dos mais importantes cálculos que ohigienista necessita conhecer. Durante a calibração de um equipamento ou coleta de amostras,determinar o exato volume e tempo é essencial para a correta avaliação do contaminante.FÓRMULA: V Q= TOnde:Q = vazão em litros por minuto;V = volume total do ar amostrado em litros;T = tempo de amostragem em minutos.PROBLEMAUm dos métodos de calibração usado para bombas gravimétricas é o bolhômetro. A bolha percorreum volume de 550 ml em 8 segundos. Calcule a vazão em litros por minutos.SOLUÇÃO1. Converter segundos em minutos: 1 min 8seg × = 0,1333 min 60seg2. Converter mililitros em litros: 1l 550 ml × = 0,55l 1000 ml3. Aplicar a fórmula: V 0,55 Q= = T 0,13334. Resultado: Q = 4,13 l/minRESPOSTASe uma bolha de sabão percorrer um volume de 550 ml em 8 segundos, a vazão será de 4,13 litrospor minuto. EXERCÍCIOSDurante um procedimento de calibração de bomba com o uso de bolhômetro, foi observado queuma bolha percorre um volume de 600 mL em 12 segundos. Calcular a vazão em litros por minutos.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 126____________________________________________________________________________ VOLUME MÍ IMO DE AMOSTRAGEMDe uma forma geral, todos os métodos analíticos listam os volumes de amostragem necessários paraa correta interpretação dos resultados. O volume mínimo de amostragem, dadas as limitações dométodo analítico, são importantes para os contaminantes que não têm métodos publicados.FÓRMULA: SA VMA = LT × FDOnde:VMA = volume mínimo de amostragem em litros;SA = sensibilidade analítica em microgramas;LT = limite de tolerância em mg/m3;FD = fração desejável do limite de tolerância.PROBLEMAA metodologia analítica da NIOSH para pentaclorofenol (LT ACGIH = 0,5 mg/m3) indica comolimite de detecção 8 microgramas. Se estivermos avaliando um local de trabalho, com concentraçãoaproximada de 25% do limite de tolerância, qual deve ser o volume de ar coletado?SOLUÇÃO1. Substituir na fórmula: SA 8 VMA = = LT × FD 0,5 × 0,252. Resolver: VMA = 64 litrosRESPOSTASe estivermos amostrando pentaclorofenol com concentração aproximada de 25% do limite detolerância, será necessário coletar 64 litros de ar para garantir a acurácia do método analítico. EXERCÍCIOSSupondo que a metodologia analítica disponível para um agente químico indique como limite dedetecção o valor de 30 microgramas. O agente em questão possui limite de tolerância de 1 mg/m³.Testes preliminares indicam que o ambiente possui concentração aproximada de 50% do limite detolerância. Qual deve ser o volume de ar coletado?
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 127____________________________________________________________________________ CÁLCULO DA CO CE TRAÇÃO DE POEIRAPara alguns contaminantes, o material é coletado num filtro e analisado gravimetricamente. Amassa no filtro é então convertida em massa por unidade de volume do ar coletado ou bombeado.PROBLEMAUm filtro foi tarado antes da amostragem indicando massa de 6,8097 gramas. Após 400 litros de arpassarem através do filtro, este apresentou massa de 6,8115 gramas. Qual é a concentração doparticulado?SOLUÇÃO1. Converter litros para metros cúbicos: m3 400litros × = 0,4 m3 1000litros2. Calcular a massa de particulado coletada: 6,8115 gramas (massa depois da amostragem) (-) 6,8098 gramas (massa antes da amostragem) 0,0018 gramas ou 1,8 mg coletadas3. Resolver: 1,8 mg = 4,5mg / m3 0,4 m3RESPOSTADado um volume de 400 litros, um acréscimo de 0,0018 gramas em massa do filtro de amostragemequivale a um particulado de 4,5 mg/m3.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 128____________________________________________________________________________ CÁLCULO DA MÉDIA PO DERADA O TEMPOAs concentrações dos agentes químicos raramente são constantes por toda a jornada laboral. Nocaso da concentração variar durante as oito horas de trabalho, deve-se calcular a média ponderadadestas concentrações em função do tempo de exposição a cada concentração.FÓRMULA: C1 × T1 + C2 × T2 +...+Cn × Tn Cf = TOnde:Cf = concentração final;C1, C2, Cn = concentração medida nos intervalos 1, 2, n;T1, T2, Tn = intervalo 1, 2, n;T = tempo total.PROBLEMAUma amostragem realizada num ambiente industrial produz as seguintes concentrações de vaporesde ácido acrílico nos trabalhadores: • 2 horas a 1,6 ppm; • 1,5 horas a 2,5 ppm; • 30 minutos a 3,4 ppm; • 1,5 horas a 2,5 ppm • 2,5 horas a 0,8 ppm.Calcular a média ponderada no tempo da concentração dos vapores em ppm.SOLUÇÃO1. Substituir na fórmula: (2,0 × 1,6) + (1,5 × 2,5) + (0,5 × 3,4) + (1,5 × 2,6) + (2,5 × 0,8) Cf = 2,0 + 1,5 + 0,5 + 1,5 + 2,52. Resolver: Cf = 1,82 ppmRESPOSTAA exposição média ponderada no tempo resulta em 1,82 ppm.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 129____________________________________________________________________________ CÁLCULO DO LIMITE DE TOLERÂ CIA PARA MISTURA DE LÍQUIDOSPara mistura de líquidos onde os componentes de interesse possuem propriedades toxicológicassimilares, é uma prática aceitável o cálculo do Limite de Tolerância para a mistura líquida como umtodo.FÓRMULA: 1 LTmistura = F1 F2 F + +...+ n LT1 LT2 LTnOnde:LTmistura = limite de tolerância da mistura;F1, F2, Fn = fração do componente 1, 2, n;LT1, LT2, LTn = limite de tolerância do componente 1, 2, n.PROBLEMAQual é limite de tolerância, em mg/m3, de uma solução contendo 25% de cloreto de metila (LT=165mg/m3); 15% de tolueno (LT=290 mg/m3); e o restante com éter etílico (LT=940 mg/m3)?SOLUÇÃO1. Substituir na fórmula: 1 LTmistura = 0,25 0,15 0,6 + + 165 290 9402. Resolver: LTmistura = 374 mg/m3RESPOSTAOs três solventes formarão uma mistura cujo limite de tolerância é 374 mg/m3.
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 130____________________________________________________________________________ CÁLCULO COMPLETO PARA AMOSTRAGEM GRAVIMÉTRICAComumente em Higiene do Trabalho são amostradas poeiras, às quais é aplicada a técnicagravimétrica de avaliação. Na técnica gravimétrica não há qualquer análise qualitativa, mas,simplesmente, análise quantitativa por diferença de massa.PROBLEMAFoi realizada uma amostragem de negro de fumo, utilizando bomba de alta vazão calibrada com 1,7l/min. Ao final da amostragem, foi refeita calibração, acusando o valor de 1,6 l/min. Um filtroespecífico foi tarado, apresentando massa de 0,0375g; após a amostragem, que durou 2 horas, ofiltro foi pesado e apresentou massa de 0,0384. Qual a concentração de negro de fumo no ambiente?SOLUÇÃO1. Calcular a vazão média: Qi + QF 1,7 + 1,6 Qm = = = 1,65l / min 2 22. Calcular o volume amostrado: V = Qm × T = 1,65l / min × 120 min = 198l = 0,198 m33. Calcular a massa coletada do aerodispersóide: 0,0384 gramas (massa antes da amostragem) (-) 0,0375 gramas (massa depois da amostragem) 0,0009 gramas ou 0,9mg coletadas4. Calcular a concentração: m 0,9mg C= = 3 = 4,5mg / m3 V 0,198mRESPOSTAA concentração mensurada do negro de fumo no ambiente foi de 4,5mg/m3. EXERCÍCIOS1 - Duzentos litros de n-butano são lançados num pavilhão industrial com 3.000m2 e pé direito de8m. Considerando a inexistência de ventilação, bem como mistura perfeita com o ar, qual é aconcentração em ppm de n-butano no ambiente?
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 131____________________________________________________________________________2 - Foram recolhidas 0,03158 gramas de um particulado, o qual foi coletado em 70 litros de ar,durante a operação de corte de cana de açúcar. Qual é a concentração em miligramas por metrocúbico do particulado?3 - Um ambiente industrial, nas CNTP, possui uma concentração de 42ppm de acetona (PM=58,05).Qual é a concentração em miligramas por metro cúbico da acetona?4 - Transformar 0,6 miligramas por metro cúbico de cloreto de vinilideno (PM=96,95) para partespor milhão.5 - Durante um procedimento de calibração de bomba com o uso de bolhômetro, foi observado queuma bolha percorre um volume de 600 ml em 12 segundos. Calcular a vazão em litros por minutos.6 - Supondo que a metodologia analítica disponível para um agente químico indique como limite dedetecção o valor de 30 microgramas. O agente em questão possui limite de tolerância de 1 mg/m3.Testes preliminares indicam que o ambiente possui concentração aproximada de 50% do limite detolerância. Qual deve ser o volume de ar coletado? MODELO DE CAIXA – MODELO MATEMÁTICO PARA ESTIMATIVA DE EXPOSIÇÃO OCUPACIO AL AOS AGE TES QUÍMICOSO modelo de caixa é concebido como uma sala em formato de uma grande caixa com fluxo de arinterno turbulento. A equação foi desenvolvida utilizando balanço mássico. A questão alvo éestimar a concentração do contaminante no interior da caixa num dado momento. G − Q (vt − t0 ) G C = ( Ci − Ce − )e + Ce + Q QOnde:C = concentração do contaminante no ambiente no momento tCi = concentração inicial do contaminante no ambiente (t=0)Ce = concentração de entrada do contaminanteG = taxa de geração do contaminante no interior do ambienteQ = vazão de entrada do contaminantet = tempov = volume do ambiente
  • CURSO DE AGENTES QUÍMICOS Engº Antonio Carlos Vendrame 132____________________________________________________________________________Foi realizado um experimento num ambiente com dimensões de 5m x 6m x 2m, o qual é ventiladocom fluxo de ar de 0,1 m³/s. A concentração do contaminante no fluxo de ventilação é de 10 mg/m³.No ambiente há uma fonte que gera o contaminante com taxa de 50 mg/s. Estimar qual aconcentração deste contaminante após 20 minutos. mg − 0,1m³ × 1200 s mg mg mg 50 s 50C = (10 − 10 − s )e 60 m ³ + 10 mg + s = 442mg / m³ m³ m³ 0,1 m³ m³ 0,1 m³ s sA equação acima pode ser simplificada, adotando-se a concentração inicial da sala como sendozero: G − Q (vt − t0 ) G C = ( − Ce − )e + Ce + Q QOutra simplificação é adotar que o ar que ingressa na sala não possui contaminante: G − Q (vt − t0 ) G C = ( Ci − )e + Q QCombinando-se as duas equações anteriores temos: − Q ( t − t0 ) G C = (1 − e v ) Q