Incompatibilidad química entre sustancias

Algunos productos químicos, además de acarrear riesgos por sí mismos, son capaces de dar lugar a reacciones peligrosas en contacto con otros. Materiales incompatibles químicamente son aquellos que al ponerse en contacto entre sí sufren una reacción química descontrolada que puede resultar en:

• Emisión de gases tóxicos.
• Emisión de gases corrosivos o inflamables.
• Formación de líquido corrosivo.
• Reacción explosiva.
• Formación de producto sensible a fricción o choque.
• Reacción exotérmica.
• Explosión / Incendio.
• Generación de gases que puedan romper el recipiente contenedor.
• Calentamiento de sustancias que inicie una descomposición o reacción descontrolada (runaway reaction).
• Reducción de la estabilidad térmica de una sustancia.
• Degradación de la calidad de los productos almacenados.
• Deterioro de contenedores (envases, etiquetas, etc.).

En el depósito o zona de almacenamiento, ya sea de productos químicos utilizados como materia prima, insumos o productos finales de cualquier industria química, existe riesgo de incompatibilidad química.

Las causas posibles de originar una mezcla no intencional de sustancias diferentes pueden ser:

• Fugas
• Derrames
• Roturas de recipientes, tuberías, etc.
• Incendio
• Explosión
• Fallo de operación (abrir válvulas equivocadas, no cerrar válvulas, etc.)
• Ausencia de sello hidráulico de bombas para operaciones de carga y descarga en la zona de almacenamiento
• Ausencia de estanqueidad de las válvulas de bloqueo o regulación

La prevención de mezclas de productos químicos incompatibles requiere el análisis de los siguientes aspectos

1. Identificación de:

• sustancias que pueden combinarse en forma inadvertida, incluyendo sus composiciones o concentraciones,
• cantidades específicas de las sustancias existentes.
• temperaturas de almacenamiento,
• confinamientos (sistemas abiertos o cerrados),
• atmósfera (aire, inertizada con nitrógeno, enriquecida con oxígeno),
• máximo tiempo en el que los materiales pueden estar en contacto,

todo, para prever posibles escenarios donde podría ocurrir una potencial combinación accidental de materiales incompatibles. Para evaluar las potenciales mezclas peligrosas de sustancias, se debe investigar combinaciones de todos los materiales que pueden existir en la zona de análisis:

• Combustibles
• Ácidos inorgánicos
• Ácidos orgánicos
• Álcalis
• Oxidantes
• Solventes
• Reductores
• Fluidos criogénicos
• Otras materias primas
• Otros insumos
• Productos finales Contaminantes
• Agua y aire

2. Predicción de reacciones químicas indeseadas:

Establecidos los distintos escenarios posibles, se podrán consultar varias herramientas para predecir si pueden o no ocurrir reacciones químicas no deseadas:

• Hojas de Seguridad de los productos químicos en cuestión. (MSDS: “Material Safety Data Sheets”. Sección 10, “Stability and Reactivity”)
• “Bretherick’s Handbook of Reactive Chemical Hazards”. Butterworth-Heinemann.
• “Hazardous Chemical Reactions”. NFPA 491.
• Software “Chemical Reactivity Worksheet (CRW)” de The U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
• Testeos y escalamientos de reacciones: que incluyen ensayos tales como
• Adiabatic rate calorimeter (ARC)
• Vent sizing package (VSP).
• Consulta a experto.

La recopilación de estos datos sirve para determinar:

• Características de diseño de equipos
• Procedimientos de operación.
• Límites críticos de los parámetros de almacenamiento

3. Segmentación de productos por incompatibilidad química.

4. Establecimiento de distancias mínimas, muros de protección y sistemas de contención de fugas y derrames.

La observación atenta de la siguiente matriz, servirá como medida preventiva de los riesgos anteriormente citados cuando se almacenan sustancias químicas incompatibles en la industria. Esta matriz de aplicación genérica puede resultar muy útil para evaluar estas cuestiones se trate de almacenar productos tanto en el campo industrial como en el propio laboratorio químico de la planta.

Matriz N°2 de incompatibilidades químicas

×: No compatible

Tabla N°2 - precauciones para el almacenaje

Tabla N°3 - efectos de mezclas químicas incompatibles