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

GUÍA TÉCNICA QUÍMICOS

MÉTODOS MÉTODOS CUANTITATIVOS CUANTITATIVOS

MÉTODOS MÉTODOS CUALITATIVOS CUALITATIVOS

METODOS CÚANTITATIVOS

CONCENTRACIÓN ( mg/m3)

BUSCA LAS 4 DIFERENCIAS TiO2 AREA RESPIRACIÓN

PORTÁTIL Y COSTE

TiO2 nano VALORES LÍMITE

MAGNITUD DE MEDIDA: CONCENTRACIÓN

DIFICUALTADES EVALUACIÓN CUANTITATIVA • No existen valores límite de exposición. • No existe índice (nº, masa, área superficial) que defina adecuadamente la exposición. • Los equipos de muestreo no son adecuados para el muestreo personal. • Partículas de fondo(Sobrestimación de los resultados)

BENCHMARK LEVELS NIOSH

IFA BSI

EQUIPO

PARÁMETRO DE MEDIDA

FUNDAMENTO

DISTRIBUCIÓN POR TAMAÑO EN NÚMERO

LAS PARTÍCULAS SE CARGAN MEDIANTE UNA FUENTE RADIOACTIVA O DE RX DE MENOR ENERGÍA, SE SEPARAN EN UN CAMPO ELÉCTRICO EN FUNCIÓN DE SU MOVILIDAD ELÉCTRICA Y SE CUENTA EL NÚMERO DE PARTÍCULAS EN CADA INTERVALO DE TAMAÑO MEDIANTE UN CPC. EL INTERVALO DE APLICACIÓN ES PARA PARTÍCULAS DE 3 NM A 800 NM.

CONCENTRACIÓN EN ÁREA SUPERFICIAL

LAS PARTÍCULAS SE CARGAN EN UN CARGADOR IÓNICO UNIPOLAR Y SE MUESTREAN MEDIANTE UN IMPACTADOR DE CASCADA DE BAJA PRESIÓN, EN EL QUE CADA ETAPA ESTÁ AISLADA ELÉCTRICAMENTE, PERMITIENDO LA MEDICIÓN DE LA CARGA ACUMULADA CON EL TIEMPO.

CONCENTRACIÓN EN MASA

CUANTIFICA LA MASA DE PARTÍCULAS EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA DE OSCILACIÓN QUE EXPERIMENTA LA MICROBALANZA CON DE LA CANTIDAD DE PARTÍCULAS RECOGIDAS EN UN FILTRO LOCALIZADO EN EL ELEMENTO CÓNICO.

CONCENTRACIÓN EN NÚMERO DE PARTÍCULAS

SE CONDENSA VAPOR SOBRESATURADO SOBRE LAS PARTÍCULAS MUESTREADAS QUE CRECEN RÁPIDAMENTE Y SE PUEDEN DETECTAR UTILIZANDO MÉTODOS ÓPTICOS.

SMPS

ELPI, IMPACTADOR ELÉCTRICO DE BAJA PRESIÓN

TEOM, MICROBALANZA OSCILANTE DE ELEMENTO CÓNICO

CPC ,CONTADOR DE PARTÍCULAS POR CONDENSACIÓN

SMPS

ELPI

CPC

MÉTODOS MÉTODOS CUANTITATIVOS CUANTITATIVOS

MÉTODOS MÉTODOS CUALITATIVOS CUALITATIVOS

EVALUACIÓN CUALITATIVA PRODUCTO

RECOPILACIÓN INFORMACIÓN

MEDIDAS PREVENCIÓN ADOPTADAS

PROCESO PRODUCTIVO

MÉTODOS CUALITATIVOS • Paik et al. (2008, mod. 2009) CB nanotool 2.0 http://controlbanding.net/ NTP 877

• Stoffenmanager módulo nano http://nano.stoffenmanager.nl/ DOCUMENTOS DIVULGATIVOS INSHT

NTP 877

http://controlbanding.net/

http://controlbanding.net/

PAIK ET ALL. CONTROL BANDING 2.0

SEVERIDAD

PROBABILIDAD

PARÁMETROS TOXICOLÓGICOS

SEVERIDAD

70%

MATERIAL PADRE

PROPIEDADES TOXICOLÓGICAS

PROPIEDADES TOXICOLÓGICAS

NANOMATERIAL PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS

40% 40 puntos

30%puntos 30

30%

30 30%puntos

NTP 877

BANDA SEVERIDAD

ACTUALIZACIÓN

2,5 PUNTOS 101 µg/m3 1 mg/m3

5 PUNTOS 10µg/m3 100µg/m3

10 PUNTOS Menor de 10 µg/m3

(2) 0

PUNTOS Mayor 1 mg/m3

PROBABILIDAD

CANTIDAD

FRECUENCIA

PULVERULENCIA

DURACIÓN OPERACIÓN

NÚMERO TRABAJADORES

BANDA PROBABILIDAD

PROBABILIDAD S E V E R I D A D

Extremadamente improbable (0-25)

Poco probable (26-50)

Probable (51-75)

Muy probable (75-100)

Muy Alta (76-100)

RL3

RL3

RL4

RL4

Alta (51-75)

RL2

RL2

RL3

RL4

Media (26-50)

RL1

RL1

RL2

RL3

Baja (0-25)

RL1

RL1

RL1

RL2

https://nano.stoffenmanager.nl/

https://nano.stoffenmanager.nl/

https://nano.stoffenmanager.nl/

APLICABILIADAD • Partículas insolubles (en agua). • Tamaño de partícula primaria menor de 100 nm y/o superficie específica igual o mayor a 60 m2/g. • Partícula individual o formando agregados/aglomerados. • Sólo para evaluación cualitativa del riesgo por inhalación.

STOFFENMANAGER MODULO NANO 1.0

EXPOSICIÓN

PELIGRO

BANDA EXPOSICIÓN

EMISIÓN POTENCIAL DE LA SUSTANCIA (E) E=1x2 1

2 SOLIDO

PORCENTAJE NANO

GRÁNULOS ESCAMAS

LÍQUIDOS

PULVERULENCIA

FIRMES

DILUCIÓN

HUMEDAD

HUMEDAD

VISCOSIDAD

EMISIÓN POTENCIAL DE LA SUSTANCIA (E) E=1x2

1. NANO

2.

POLVO

CATEGORÍA PORCENTAJE MNO

P

Producto puro (100%)

1.0

Componente principal (50-99%)

0.75

Sustancial (10-50%)

0.3

Pequeña (1-10%)

0.05

Muy pequeña (0.01-1%)

0.005

Extremadamente pequeña (500mg/Kg

1

Alta

150-500 mg/ Kg

0.3

Media

50-150 mg / Kg

0.1

HUMEDAD

P

Producto seco (< 5% de humedad)

1

5-10% de humedad

0.1

>10% de humedad

0.01

2.

CATEGORÍA

DESCRIPCIÓN

P

Gránulos/escamas

Gránulos o escamas que puedan deshacerse.

Gránulos/escamas

No emiten polvo de forma no

firmes

intencionada. Ej., gránulos con cobertura de cera, fibras enlazadas.

GRÁNULOS CATEGORÍA HUMEDAD

P

Producto seco (< 5% de humedad)

1

5-10% de humedad

0.1

>10% de humedad

0.01

0.03

0.01

2.

CATEGORÍA PORCENTAJE DE DILUCIÓN

P

No diluido

1

50-99%

0.75

10-50%

0.3

1-10%

0.05

0.01-1%

0.005

10

(0,3-1 ACH(1))

NATURAL ( 3 ACH)

ACH)

Volumen < 100m3

10

3

0.1

Volumen 100-1000m3

3

1

0.3

Volumen >1000 m3

1

1

1

Trabajo en aire libre

-

1

-

Volumen 1000 m3

0.3

0.1

-

Trabajo en aire libre

-

0.1

-

VOLUMEN DEL LOCAL

Cerca del foco

Lejos del foco

CONTAMINACIÓN DE SUPERFICIE

CATEGORÍA

P (a)

Inspecciones y mantenimiento de equipos no realizadas de forma regular y sin limpieza diaria.

0.03

Inspecciones y mantenimiento de equipos no realizadas de forma regular y limpieza diaria.

0.01

Inspecciones y mantenimiento de equipos realizadas de forma regular y sin limpieza diaria.

0.01

Inspecciones y mantenimiento de equipos realizadas de forma regular y limpieza diaria.

0

SEPARACIÓN DE LA FUENTE

CATEGORÍA

P (ηimm)

El trabajador no trabaja en una cabina.

1

El trabajador trabaja en una cabina sin un sistema específico de ventilación.

0.1

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

El trabajador trabaja en una cabina o local con un sistema independiente de suministro de aire limpio.

0.03

EPI CATEGORÍA

P (ηppe)

Ninguno

1

Mascarilla con filtro P2 ( FFP2)

0.4

Mascarilla con filtro P3 ( FFP3)

0.2

Media Mascarilla con filtro P2L

0.4

Media Mascarilla con filtro P3L

0.2

Mascara entera con filtro P2L

0.2

Mascara entera con filtro P3L

0.1

Media/entera Máscara con filtro para partículas TMP1

0.2

Media/entera Máscara con filtro para partículas TMP2

0.1

Media/entera Máscara con filtro para partículas TMP3

0.1

Mascara entera TMP3

0.05

Capucha o casco con suministro de aire independiente TH1

0.2

Capucha o casco con suministro de aire independiente TH2

0.1

Capucha o casco con suministro de aire independiente TH3

0.05

DURACIÓN

DURACIÓN DE LA TAREA

P (t)

De 4 a 8 h/d

1

De 2 a 4 h/d

0.5

De 0,5 a 2 h/d

0.25

De 1 a 30 min/día

0.06

FRECUENCIA FRECUENCIA DE LA TAREA

P (f)

4 o 5 días /semana

1

2 a 3 días / semana

0.6

Aprox. 1 vez semana

0.2

Aprox. 1 día cada 2 semanas

0.1

Aprox. 1 día al mes

0.05

Aprox. 1 día al año

0.01

BANDA DE EXPOSICIÓN

RANGO DE PUNTUACIONES (B)

1

< 0.002

2

0.002 - 0.2

3

0.2 - 20

4

> 20

BANDA PELIGRO 5.5

BANDA DE

RANGO DE

PELIGRO

CONCENTRACIÓN

A

B

C

FRASES R

FRASES H

>1-10 mg/ m3 polvo

R36, R38, y todos los MNOs no

H315, H319 y todos los MNOs no

> 50-500 ppm vapor

incluidos en otras bandas.

incluidos en otras bandas.

R20/21/22

H302, H312, H332

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

H301, H311, H314,

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

H317, H318, H331

R41, R43

H335, H373

>0,1-1 mg/ m3 polvo > 5-50 ppm vapor

>0,01-0,1 mg/ m3 polvo > 0,5-5 ppm vapor

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

< 0,01 m3 polvo

R39/26/27/28,

< 0,05 ppm vapor

R40 Carc.Cat 3, R60, R61, R62, R63, R68 Muta Cat 3

E

Buscar asesoramiento especializado

R42, R45, R46, R49

H300, H310, H330, H341, H351, H360F, H360FD, H360Fd, H360D, H360Df, H361fd, H361f, H361d, H370, H372 H334, H340, H350, H350i

Tipo de MNO

Banda de peligro

Basada en

C60 (fullerenos)

D

Datos específicos de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

Negro de Carbón

Ag (nano Plata)

Fe (hierro)

Au (Oro)

Pb (plomo)

La (lantánido)

TiN (nitruro de titanio)

TiO2(dióxido de titanio)

CeO2 (óxido de cerio)

ZnO (óxido de zinc)

E

Datos específicos material padre y (limitados) de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados)

≤ 50 nm : D

de partícula

Desconocido :E SiO2 (sílice o dióxido de sílice)

Cristalina/cuarzo: E Amorfa < 50 nm : D

Datos específicos de partícula1

Amorfa > 50 nm : C Al2O3 (óxido de aluminio)

FeO (óxido de hierro) Sb2O5 (óxido de antimonio o pentóxido de antimonio) SnO2 (óxido de estaño) CoO (óxido de cobalto) Nanoarcilla

Polímeros

Nano-poliestireno

Dendrímeros

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

E

Material padre clasificado como Carc. Cat 3; R40

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

E

Material padre etiquetado R 43

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

> 50 nm : C

Datos específicos material padre y (limitados) de

≤ 50 nm : D

partícula

Material padre desconocido: E Otros

MNOs2

Material padre clasificado como CMR o S: E No clasificado como CMR o S: D

EJERCICIO

En una empresa, manejan y embolsan un producto llamado SIPUR, cuyo principal componente (85%) son nanopartículas de óxido de aluminio (Al2O3). Las características de las nanopartículas son las siguientes: · · · · · ·

Estado polvo seco Insoluble Química superficial alta Pulverulencia alta ( 300 mg/kg) Baja aglomeración Tóxico.

LIMITACIONES STOFFEN • Para MNO de elevado peligro (por ejemplo, fibras) se asigna la banda de riesgo de mayor prioridad, por aplicación del principio de precaución, independientemente de la exposición. • Los MNO desconocidos se asocian a la mayor banda de prioridad si la exposición es elevada. • No indica las medidas de control a aplicar para el nivel de riesgo

LIMITACIONES PAIK • La información toxicológica disponible necesaria para determinar la severidad es muy limitada en muchos casos. • Puede resultar difícil decidir la categoría para la pulverulencia. • Para datos desconocidos, se aplica el principio de precaución.