Portal latinoamericano de toxicología
Sobre el fluor y los clorofluorocarburos no está todo escrito
14 June, 2015
Por qué todavía causan daño los desodorantes que usamos en 1970. Por Laurence Knight. bbcmundo. 14/06/15. El flúor es un gas nocivo. Y además se usa para fabricar varios gases artificiales, algunos de los cuales dejaron a la humanidad prácticamente expuesta a los rayos ultravioletas y aún hoy en día siguen calentando el planeta. "El flúor es el Tyrannosaurus rex de la tabla periódica", dice contundente el profesor de química Andrea Sella. "Reacciona expontáneamente con cualquier elemento a excepción del helio, el neón y el argón".Leer relacionado: Científicos detectan el crecimiento de nuevos gases que destruyen la capa de ozono
En los 80 se descubrió que los gases clorofluorocarburos, o CFC, tan comunes en los aerosoles, estaban destruyendo la capa de ozono.Si alguna vez tienes la oportunidad de ver flúor en estado puro, te parecerá inocuo: un gas de un amarillo pálido que en realidad es tan peligroso que el departamento en el que trabaja Sella en el University College de Londres no lo tiene en su inventario.Tiene un olor similar al del cloro, explica, pero "generalmente, si hueles el flúor, lo que vas a hacer es correr tan rápido como puedas".
Sella tiene una jarra de otro material que da miedo: ácido fluorhídrico o HF, por sus siglas en inglés.
Su acidez, es decir la capacidad de reacción de los iones de hidrógeno que contiene, no es realmente tan fuerte como la de elementos más conocidos como el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico.
Sin embargo, es un químico muy fuerte, ya que los feroces iones de flúor pueden penetrar intensamente en tu cuerpo.
"Produce una quemadura increíblemente dolorosa y que realmente no puedes tratar, porque se produce en el interior", explica Sella.
Químicos poco reactivosUna vez dentro del cuerpo, el flúor devora el calcio, lo que puede llevar a fallos cardiacos en casos extremos.
El Teflón incluye cadenas de átomos de carbono rodeados de flúor.La corrosividad del HF tiene sus usos, como el grabado de cristal o los circuitos de microchips.
Sin embargo, este ácido nocivo se usa principalmente para producir una serie de químicos que tienen una sorprendente característica en común: son excepcionalmente poco reactivos."El resultado de esta extrema reactividad del flúor significa que sus componentes son sorprendentemente estables", explica Sella. "Las moléculas rodeadas por flúor son como una tortuga cubierta por un caparazón que no puedes romper".
Por ejemplo, el Teflón incluye cadenas de átomos de carbono rodeados de flúor. El enlace carbono-flúor es particularmente fuerte y químicamente impenetrable, lo que hace de este plástico el material ideal para las sartenes que no se pegan.
También está la pasta dentífrica. Contiene pequeñas cantidades de estos agresivos iones de flúor.
Pero, una vez en tu boca, los iones combinados con el calcio de los dientes proveen una capa protectora de fluoruro de calcio resistente a los químicos.
También están los gases fluorados o "gases F", como se les conoce.
La llegada de los aerosolesLos más notorios son los clorofluorocarburos, o CFC, combinaciones de flúor, carbono y cloro, que en los 80 se descubrió que estaban destruyendo la capa de ozono.
Sin embargo, este ácido nocivo se usa principalmente para producir una serie de químicos que tienen una sorprendente característica en común: son excepcionalmente poco reactivos."El resultado de esta extrema reactividad del flúor significa que sus componentes son sorprendentemente estables", explica Sella. "Las moléculas rodeadas por flúor son como una tortuga cubierta por un caparazón que no puedes romper".
Por ejemplo, el Teflón incluye cadenas de átomos de carbono rodeados de flúor. El enlace carbono-flúor es particularmente fuerte y químicamente impenetrable, lo que hace de este plástico el material ideal para las sartenes que no se pegan.
También está la pasta dentífrica. Contiene pequeñas cantidades de estos agresivos iones de flúor.
Pero, una vez en tu boca, los iones combinados con el calcio de los dientes proveen una capa protectora de fluoruro de calcio resistente a los químicos.
También están los gases fluorados o "gases F", como se les conoce.
La llegada de los aerosolesLos más notorios son los clorofluorocarburos, o CFC, combinaciones de flúor, carbono y cloro, que en los 80 se descubrió que estaban destruyendo la capa de ozono.
El flúor también se usa en los dentífricos. Las moléculas CFC son suficientemente robustas para alcanzar intactas la parte superior de la atmósfera.
Una vez allí, la poderosa luz ultravioleta del sol las destruye, liberando el cloro, lo que deshace el ozono.
El problema es que el ozono filtra los rayos solares más dañinos. Si la liberación de CFC no se hubiera controlado, la cantidad de radiación ultravioleta que llega a la superficie de la tierra podría haber llegado a aumentar hasta en un 100%, lo que provocaría quemaduras de sol extremas y cáncer de piel.
Los clorofluorocarburos se comenzaron a fabricar en masa porque fueron identificados como el perfecto refrigerante, un fluído que cambia rápidamente de gas a líquido y a la inversa, absorviendo y liberando grandes cantidades de calor en el proceso.
Una vez allí, la poderosa luz ultravioleta del sol las destruye, liberando el cloro, lo que deshace el ozono.
El problema es que el ozono filtra los rayos solares más dañinos. Si la liberación de CFC no se hubiera controlado, la cantidad de radiación ultravioleta que llega a la superficie de la tierra podría haber llegado a aumentar hasta en un 100%, lo que provocaría quemaduras de sol extremas y cáncer de piel.
Los clorofluorocarburos se comenzaron a fabricar en masa porque fueron identificados como el perfecto refrigerante, un fluído que cambia rápidamente de gas a líquido y a la inversa, absorviendo y liberando grandes cantidades de calor en el proceso.
Midgley aspiró durante varios minutos los gases de tetraetilo de plomo para demostrar que era seguro, pero acabó recluído durante meses por sus efectosAsí, podían circular en refrigeradores o aparatos de aire acondicionado para expulsar el calor.
Su rápida capacidad de vaporizarse también los convirtió en un elemento recurrente en aerosoles y sprays.
Su inventor fue el químico estadounidense Thomas Midgley Jr, el mismo que creó la gasolina con plomo.
Midgley se lavó literalmente las manos con el plomo nocivo para tratar de demostrar que era seguro.
Pero su papel en el CFC es mucho menos reprobable, según Ian Shankland, quien hoy en día lidera los esfuerzos para desarrollar refrigerantes en la química estadounidense Honeywell.
La "alternativa segura""Echemos la vista atrás a la década de 1920", propone. "Los refrigerantes eran inflamables como los hidrocarburos, tóxicos como el amoniaco o los dos a la vez, como el clorometano. Había accidentes y la gente moría".
Los CFC, por el contrario, parecían inertes, así que Midgley tenía todos los motivos para creer que había producido una alternativa segura, que llevó a la proliferación del aire acondicionado en casas, oficinas y carros.
Pasaron décadas hasta que se descubrió el daño provocado por los CFC.
Los CFC tienen poderosos gases que contribuyen al efecto invernadero.
Las alternativas a los CFC no han estado exentas de polémica.
Su rápida capacidad de vaporizarse también los convirtió en un elemento recurrente en aerosoles y sprays.
Su inventor fue el químico estadounidense Thomas Midgley Jr, el mismo que creó la gasolina con plomo.
Midgley se lavó literalmente las manos con el plomo nocivo para tratar de demostrar que era seguro.
Pero su papel en el CFC es mucho menos reprobable, según Ian Shankland, quien hoy en día lidera los esfuerzos para desarrollar refrigerantes en la química estadounidense Honeywell.
La "alternativa segura""Echemos la vista atrás a la década de 1920", propone. "Los refrigerantes eran inflamables como los hidrocarburos, tóxicos como el amoniaco o los dos a la vez, como el clorometano. Había accidentes y la gente moría".
Los CFC, por el contrario, parecían inertes, así que Midgley tenía todos los motivos para creer que había producido una alternativa segura, que llevó a la proliferación del aire acondicionado en casas, oficinas y carros.
Pasaron décadas hasta que se descubrió el daño provocado por los CFC.
Los CFC tienen poderosos gases que contribuyen al efecto invernadero.Pero el mundo reaccionó rápidamente con uno de los primeros tratados medioambientales globales, el Protocolo de Montreal de 1987.
Y ha funcionado. El año pasado se presentaron evidencias de que la capa de ozono finalmente se había estabilizado, un cuarto de siglo después de que comenzara su destrucción gradual.
Pero aquí acaban las buenas noticias, porque aún sufrimos otro legado de los CFC, que tienen poderosos gases que contribuyen al efecto invernadero.
Esos gases son mucho más fuertes que el dióxido de carbono y todavía hoy se consideran reponsables del 14% del efecto invernadero atribuíble al hombre.
Un problema adicional es que la misma estabilidad química que hace que los CFC parezcan unos refrigerantes seguros, también significa que les lleva mucho tiempo descomponerse en la atmósfera.
Como consecuencia de eso, la prohibición de los CFC tuvo involuntariamente "el mayor impacto hasta ahora en la mitigación del cambio climático", según Stefan Reimann, de la World Meteorological Society.
Pero aún quedan multitud de otros tipos de emisiones de "gases F", como el uso de la fluorita en las fundiciones de aluminio que provoca emisiones de tetracloruro de carbono, cuyas moléculas contienen elementos que permanecen en la atmósfera por decenas de miles de años y son 5.000 veces más potentes que el CO2 como gas de efecto invernadero.
Lo que se usa hoy en díaTodavía más potencialmente peligroso es el trifluoruro de nitrógeno o el hexafluoruro de azufre.
Según Stefan Reimann, estos nuevos gases F contribuyen a un mero 1% o 2% del efecto invernadero, pero se prevé que esa cifra aumente al 20% para mediados de siglo, conforme miles de millones de chinos, indios y africanos comienzan a usar aire acondicionado, principalmente en sus autos.
Y ha funcionado. El año pasado se presentaron evidencias de que la capa de ozono finalmente se había estabilizado, un cuarto de siglo después de que comenzara su destrucción gradual.
Pero aquí acaban las buenas noticias, porque aún sufrimos otro legado de los CFC, que tienen poderosos gases que contribuyen al efecto invernadero.
Esos gases son mucho más fuertes que el dióxido de carbono y todavía hoy se consideran reponsables del 14% del efecto invernadero atribuíble al hombre.
Un problema adicional es que la misma estabilidad química que hace que los CFC parezcan unos refrigerantes seguros, también significa que les lleva mucho tiempo descomponerse en la atmósfera.
Como consecuencia de eso, la prohibición de los CFC tuvo involuntariamente "el mayor impacto hasta ahora en la mitigación del cambio climático", según Stefan Reimann, de la World Meteorological Society.
Pero aún quedan multitud de otros tipos de emisiones de "gases F", como el uso de la fluorita en las fundiciones de aluminio que provoca emisiones de tetracloruro de carbono, cuyas moléculas contienen elementos que permanecen en la atmósfera por decenas de miles de años y son 5.000 veces más potentes que el CO2 como gas de efecto invernadero.
Lo que se usa hoy en díaTodavía más potencialmente peligroso es el trifluoruro de nitrógeno o el hexafluoruro de azufre.
Según Stefan Reimann, estos nuevos gases F contribuyen a un mero 1% o 2% del efecto invernadero, pero se prevé que esa cifra aumente al 20% para mediados de siglo, conforme miles de millones de chinos, indios y africanos comienzan a usar aire acondicionado, principalmente en sus autos.
Las alternativas a los CFC no han estado exentas de polémica.Pero en lugar de los gases CFC, la mayoría de los autos modernos usan otros refrigerantes no inflamables denominados Fluorocarbonos Hidrogenados (HFC), los químicos que promovió el equipo de Ian Shankland en Honeywell en las décadas de 1980 y 1990.
Lo que hicieron fue quitar el cloro nocivo para el ozono de los CFC y sustituirlo por hidrógeno que, según Shankland, provee un mecanismo para que la molécula se degrade más rápidamente en la atmósfera.
Pero siguen siendo miles de veces más nocivos como gases de efecto invernadero que el CO2.
Y este problema es especialmente grave con los aires acondicionados de los carros: la vibración al manejar hace que cerca del 10% de los refrigerantes HFC goteen cada año.Eso hizo que la Unión Europea prohibiera ese elemento en nuevos modelos de autos en 2013.Los investigadores del equipo de Ian Shankland en Honeywell sacaron su sucesor: el gas HFO que reaccionaba muy rápidamente en la atmósfera.
Pero pese a su corta vida, estos refrigerantes también causan controversia.
En 2012, el fabricante de autos alemán Daimler aseguró que uno de sus Mercedes que contenía el nuevo refrigerante HFO se incendió durante las pruebas.
Entonces, aseguraron que las llamas produjeron vapor HF y otro químico equivalente a un gas venenoso usado durante la Primera Guerra Mundial.
El gobierno alemán decidió posponer unilateralmente en 2013 la salida de los nuevos regrigerantes y dio a Daimler y a Volkswagen tiempo para trabajar en un aire acondicionado basado en algo alternativo al CO2, pese a que el resto de las pruebas aseguraron que era seguro.
Algunos fabricantes de autos tienen incentivos para buscar una alternativa: el nuevo producto HFO cuesta diez veces más que su predecesor.
Y parece que en el precio está la verdadera disputa. Mientras que la Unión Europea asegura que HFO era seguro, se ha abierto una investigación antimonopolio para averiguar si Honeywell y Dupont fijaron el precio del único refrigerante que cumple con la normativa europea.
Pase lo que pase con esta investigación, el HFO ya se ha instalado en millones de autos. Ninguno de ellos se ha incendiado ni emite poderosos gases efecto invernadero.
Lo que hicieron fue quitar el cloro nocivo para el ozono de los CFC y sustituirlo por hidrógeno que, según Shankland, provee un mecanismo para que la molécula se degrade más rápidamente en la atmósfera.
Pero siguen siendo miles de veces más nocivos como gases de efecto invernadero que el CO2.
Y este problema es especialmente grave con los aires acondicionados de los carros: la vibración al manejar hace que cerca del 10% de los refrigerantes HFC goteen cada año.Eso hizo que la Unión Europea prohibiera ese elemento en nuevos modelos de autos en 2013.Los investigadores del equipo de Ian Shankland en Honeywell sacaron su sucesor: el gas HFO que reaccionaba muy rápidamente en la atmósfera.
Pero pese a su corta vida, estos refrigerantes también causan controversia.
En 2012, el fabricante de autos alemán Daimler aseguró que uno de sus Mercedes que contenía el nuevo refrigerante HFO se incendió durante las pruebas.
Entonces, aseguraron que las llamas produjeron vapor HF y otro químico equivalente a un gas venenoso usado durante la Primera Guerra Mundial.
El gobierno alemán decidió posponer unilateralmente en 2013 la salida de los nuevos regrigerantes y dio a Daimler y a Volkswagen tiempo para trabajar en un aire acondicionado basado en algo alternativo al CO2, pese a que el resto de las pruebas aseguraron que era seguro.
Algunos fabricantes de autos tienen incentivos para buscar una alternativa: el nuevo producto HFO cuesta diez veces más que su predecesor.
Y parece que en el precio está la verdadera disputa. Mientras que la Unión Europea asegura que HFO era seguro, se ha abierto una investigación antimonopolio para averiguar si Honeywell y Dupont fijaron el precio del único refrigerante que cumple con la normativa europea.
Pase lo que pase con esta investigación, el HFO ya se ha instalado en millones de autos. Ninguno de ellos se ha incendiado ni emite poderosos gases efecto invernadero.