W poprzednim artykule poruszyliśmy podstawowe zagrożenia jakie niosą za sobą substancje chemiczne, znamy już drogi wchłaniania i wiemy jak oznakowane są substancje niebezpieczne. Teraz przyjrzyjmy się temu, jak dokładnie one działają, i jakie warunki musi spełniać magazyn, by móc je bezpiecznie składować.

Substancje toksyczne

Jako przykład weźmy pracownika ocynkowni, huty czy recyklingu akumulatorów. Ta przykładowa grupa pracowników jest narażona na kontakt z ołowiem, bardzo toksycznym metalem ciężkim, który jest łatwo transportowany przez układ krwionośny, w związku z czym odkłada się w komórkach organów takich jak nerki, mózg czy kości. Gdy już tam dotrze, może uszkadzać komórki i zakłócać ich działanie, między innymi dlatego, że wypiera potrzebne organizmowi jony takie jak wapń czy cynk. Brzmi strasznie, prawda? W przypadku toksyn szczególnie ważne jest, by nie dopuścić do ich ingestii (drogą pokarmową) ani inhalacji (drogą oddechową).

Główny mechanizm oddziaływania toksyn na ludzki organizm to uszkodzenie struktur komórkowych, zaburzenia działania enzymów, blokowanie lub pobudzanie receptorów. Toksyna może więc zakłócić konkretne procesy zachodzące wewnątrz komórki albo komunikację między komórkami.

Substancje palne

Substancje palne to materiały zdolne do spalania w odpowiednich warunkach, czyli w obecności utleniacza i źródła zapłonu lub po osiągnięciu warunków umożliwiających samozapłon. Podczas spalania zachodzi reakcja chemiczna, której zwykle towarzyszy wydzielanie ciepła, a często także światła. Określenie „łatwopalny” wskazuje na większą podatność substancji na zapalenie. W praktyce oznacza to, że do jej zapłonu mogą wystarczyć stosunkowo niewielkie bodźce, np. iskra.

W typowym procesie spalania potrzebne są trzy elementy (tzw. trójkąt spalania): materiał palny, utleniacz i źródło zapłonu. W zwykłych warunkach rolę utleniacza najczęściej pełni tlen z powietrza. Niektóre substancje chemiczne mogą jednak intensyfikować spalanie albo umożliwiać gwałtowne reakcje również w sytuacjach, w których dostęp tlenu z otoczenia jest ograniczony.

Bezpieczne składowanie, czyli jakich substancji nie łączyć.

Kiedy planujemy magazynowanie substancji, których używa się w zakładzie, powinniśmy myśleć o warunkach takich jak temperatura, nasłonecznienie, czy wilgotność. Niektóre substancje stają się niebezpieczne po przekroczeniu warunków brzegowych składowania. Istnieją jednak również takie, które stają się niebezpieczne w obecności innej substancji, z którą na przykład mocno reagują. Dlatego podczas wytyczania zasad składowania musimy pamiętać, by takich kombinacji unikać. W następnych sekcjach przyjrzymy się najczęściej opisywanym niebezpiecznym połączeniom.

Kwasy i zasady – ryzyko gwałtownej reakcji egzotermicznej.

Być może słyszeliście kiedyś o kuchennym life-hacku, dzięki któremu można pozbyć się spalenizny z patelni. Przypalone miejsce posypujemy najpierw sodą oczyszczoną (wodorowęglanem sodu) a następnie skrapiamy sokiem z cytryny. Natychmiast widzimy efekt: mieszanka zaczyna się pienić i lekko pryskać, a spalony materiał zostaje wyżarty. Możemy go usunąć jednym ruchem zmywaka. Już w tej drobnej, domowej skali kwas i zasada to dość spektakularny proces.

Reakcja kwasowo-zasadowa w chemii to proces, w którym powstają sole w wyniku zachodzącej między kwasem a zasadą wzajemnej neutralizacji. „Neutralizacja” może brzmieć łagodnie, jednak reakcja ta może mieć bardzo gwałtowny przebieg i powodować wydzielanie się dużej ilości energii w postaci ciepła. W wyniku tego taka mieszanina substancji silnie się nagrzewa, a nawet może zacząć wrzeć i pryskać żrącą cieczą.

Skąd mam wiedzieć co jest kwasem a co zasadą?

Pod piktogramem na etykiecie znajdziesz hasło: "Niebezpieczeństwo" lub "Uwaga". Szukaj kluczowych słów w opisie. Kwasy mają w nazwie słowo "Kwas" np. Kwas siarkowy, Kwas solny, Kwas octowy. Substancje o odczynie zasadowym często mają w nazwie słowo wodorotlenek (czegoś) lub końcówkę -owa, -owy w chemii gospodarczej np. Wodorotlenek sodu, Zasada sodowa, Ług sodowy. W razie wątpliwości najlepiej sprawdzić w internecie, czy dana substancja jest zasadą, zanim zdecydujemy się składować ją obok kwasu.

Utleniacze i materiały palne – ryzyko pożaru lub gwałtownej reakcji.

Trójkąt spalania to pojęcie, które warto zrozumieć, kiedy myślimy o ochronie przeciwpożarowej. Opisuje on trzy elementy, które razem powodują powstanie pożaru. Jest to materiał, który może się palić, utleniacz, który wzmacnia reakcję spalania, oraz źródło zapłonu. Magazynując razem utleniacze i materiały palne powodujemy, że brakuje już tylko ostatniego elementu, i nawet pojedyncza iskra może wystarczyć, aby doszło do pożaru.

Do grupy substancji utleniających należą m.in. Nadtlenek wodoru, Azotan amonu czy kwas azotowy. Materiały palne mogą mieć różny stan skupienia: stały (jak polietylen), ciekły- (np. aceton), lub gazowy (np. wodór). Wiele utleniaczy nie jest substancjami palnymi, nie powinno to jednak uśpić naszej czujności. Utleniacze nie muszą płonąć, by wzmacniać rozwój pożaru innych substancji.

Spójrzmy na przykład skrajnie niebezpiecznego połączenia. Tlen i Acetylen poza złudnie podobną nazwą łączy bardzo duża wybuchowość. Tlen to podstawowy utleniacz, natomiast acetylen jest gazem bardzo łatwopalnym. W połączeniu z tlenem osiąga jedną z najwyższych temperatur spośród wszystkich gazów palnych ponieważ temperatura może sięgnąć nawet do 3300°C. Oba gazy są niewidzialne, jednak techniczny acetylen ma ostry i nieprzyjemny zapach co pozwoli go wyczuć w razie wycieku. W sytuacji wycieku obu substancji na raz pożar lub wybuch rozprzestrzeni się błyskawicznie, jednocześnie powodując falę uderzeniową.

Jak prawidłowo zorganizować magazyn substancji chemicznych?

Podstawą jest oddzielenie od siebie substancji, które w razie kontaktu mogłyby wywołać niebezpieczną reakcję. Utleniacze należy przechowywać z dala, minimum 6 metrów od materiałów lub substancji palnych. Wszystkie butle muszą być przechowywane w pionie i zabezpieczone przed upadkiem. Powinny też być posegregowane według rodzaju gazu oraz podzielone na zużyte i pełne.

Kwasy i zasady należy rozdzielać tam, gdzie ich kontakt może doprowadzić do gwałtownej reakcji. Właściwe rozmieszczenie chemikaliów powinno wynikać z informacji zawartych w kartach charakterystyki oraz oceny warunków magazynowania. W zależności od rodzaju i ilości przechowywanych produktów konieczne może być zastosowanie specjalistycznych szaf, wydzielonych stref lub osobnych pomieszczeń.

Aby bezpiecznie przechowywać płynne substancje chemiczne np. kwasy lub zasady pamiętajmy o ich oddzieleniu. Każda substancja musi znajdować się w szczelnym opakowaniu, najlepiej oryginalnym lub dedykowanym, które jest odporne na jego działanie. Pamiętajmy, że chemii nie wolno przelewać do butelek po napojach. Jeśli substancja znajduje się w opakowaniu dedykowanym zadbajmy o prawidłowe oznakowanie, które poinformuje nas z jaką substancją mamy do czynienia i jakie niesie zagrożenia. Ważne jest aby każda substancja posiadała swoją własną i aktualną kartę charakterystyki!

Istnieje kilka warunków, które musi spełniać szafa, aby można było w niej prawidłowo składować substancje niebezpieczne. Wymagana jest sprawna wentylacja mechaniczna dająca standardowo 3–6 wymian powietrza na godzinę. Podłoże musi być nieprzepuszczalne dla cieczy. Szafy do przechowywania substancji chemicznych muszą być przystosowane do rodzaju przechowywanej chemii. Do przechowywania materiałów łatwopalnych i utleniaczy służą specjalne szafy ognioodporne. Pod szafą powinna znaleźć się wanna ociekowa, również odpowiednio dobrana do właściwości substancji chemicznej. Wanna powinna mieć pojemność równą co najmniej 110% objętości największego przechowywanego w niej pojemnika lub też minimum 25% objętości szafy. Dzięki temu w razie wycieku unikniemy przelania pojemnika ochronnego.

Co robić w razie rozlania substancji chemicznej?

W pierwszej kolejności należy przerwać pracę i ocenić sytuację z bezpiecznej odległości. Trzeba ostrzec osoby znajdujące się w pobliżu, ograniczyć dostęp do zagrożonego miejsca i ustalić do wycieku jakiej substancji właśnie doszło. Pomocne będą etykieta opakowania oraz karta charakterystyki SDS, w szczególności jej sekcja 6, opisująca postępowanie w razie przypadkowego uwolnienia substancji. Jeżeli istnieje ryzyko zatrucia, pożaru, wybuchu lub powstania niebezpiecznej atmosfery, należy oddalić się w bezpieczne miejsce, ostrzec innych i wezwać odpowiednie służby. Nie wolno wchodzić w chmurę oparów ani podejmować działań ratowniczych bez odpowiedniego przygotowania i wyposażenia.

Niewielki wyciek można usuwać samodzielnie wyłącznie wtedy, gdy substancja jest zidentyfikowana, zagrożenie zostało ocenione, a pracownik został odpowiednio przeszkolony i wyposażony w środki ochrony indywidualnej i zestaw do likwidacji wycieków.

Do usuwania wycieków służą specjalne materiały: sorbenty. Sorbent to taki materiał, który ma za zadanie pochłonięcie lub związanie rozlanej cieczy, co pozwala następnie łatwo zebrać ją z powierzchni i bezpiecznie usunąć. Należy pamiętać, że ważny jest odpowiedni dobór sorbentu do sytuacji.

Nie każdy sorbent nadaje się do każdego produktu. Sorbent o kolorach żółtym i czerwonym jest przeznaczony do substancji niebezpiecznych takich jak kwasy, zasady, i substancji żrących. Sorbent niebieski lub biały wchłania substancje hydrofobowe, czyli olej, ropę i substancje ropopochodne. Sorbent o kolorze szarym jest uniwersalny przeznaczony do słabszej chemii, wchłania płyny na bazie wody oraz oleje i chłodziwa.

Właściwe magazynowanie substancji chemicznych i przygotowanie na ewentualny wyciek pozwalają ograniczyć ryzyko, ale nie eliminują go całkowicie. Pracownik nadal może być narażony na kontakt z niebezpieczną substancją podczas jej transportu, dozowania czy wykonywania codziennych czynności. Dlatego w kolejnej części cyklu BH₂P przyjrzymy się środkom ochrony indywidualnej i sprawdzimy, dlaczego ich prawidłowy dobór powinien zawsze wynikać z rodzaju zagrożenia, z którym mamy do czynienia.