Cloruro de vinilo
Es una sustancia extremadamente inflamable y explosiva, que emite gases tóxicos cuando se quema: monóxido de carbono, cloruro de hidrógeno y fosgeno.
El cloruro de vinilo es un veneno muy potente con efectos carcinógenos, mutagénicos y teratogénicos en los seres humanos.
Sin embargo, el químico alemán Eugen Baumann, que en 1872 descubrió y describió el proceso de fotopolimerización del policloruro de vinilo, fue a quien se le reconoció la invención del PVC.
Hasta mediados del siglo XIX, los científicos creían erróneamente que la estructura del cloruro de vinilo se explicaba mediante la fórmula C4H3Cl (al etileno se le atribuía la fórmula C4H4).
Los científicos no llegaron a conocer la estructura actual del cloruro de vinilo hasta los estudios de Emil Erlenmeyer en1862, quien consideró que existía un enlace doble en el etileno.
En condiciones normales, el cloruro de vinilo es un gas incoloro con un leve olor dulce parecido al del cloroformo.
Sometido a la radiación ultravioleta, el cloruro de vinilo reacciona con el sulfuro de hidrógeno (catalizador - dialquilditioéteres) para formar la sustancia tóxica gas mostaza:
La ozonólisis del cloruro de vinilo en un entorno a base de metanol a -78 °C da lugar a una gran cantidad de metoximetilhidroperóxido (1), que puede transformarse después en un éster metílico del ácido fórmico (2) y en dimetoximetano (metilal) (3):
Otro método, consiste en hacer pasar acetileno a través de una solución concentrada de ácido clorhídrico utilizando cloruro mercúrico, raramente se utiliza en los laboratorios:
Además, existe un proceso relativamente nuevo, que aún no se ha generalizado y que se implantó como proyecto piloto en 1998 en una fábrica de Alemania: la cloración oxidativa del etano.
Esta mezcla gaseosa se introduce en la parte superior del reactor tubular, cuyos tubos se llenan con un catalizador compuesto de carbón activado impregnado de HgCl2 (10-15%).
Después del reactor, los gases de reacción se dirigen a una columna especial rociada con ácido clorhídrico para extraer la bicapa de mercurio.
A continuación, los gases se enfrían en un condensador para eliminar el agua y se introducen en un proceso de rectificación para eliminar las impurezas que alcanzan niveles de ebullición muy altos.
El cloruro de vinilo resultante se hace pasar por una columna llena de sosa cáustica sólida para su completa deshidratación y neutralización.
En 2001, la empresa química estadounidense Borden paró su última producción a base de acetileno en Luisiana.
El dicloroetano obtenido no necesita purificarse (tiene una pureza igual o superior al 99,9%) y pasa directamente a la fase de pirólisis.
El proceso de oxicloración es una reacción exotérmica que genera una gran cantidad de calor (ΔH = -238 kJ/mol) y tiene lugar sobre todo en una atmósfera con oxígeno o aire.
La pirólisis del dicloroetano se lleva a cabo en hornos especiales (con un período de actividad de hasta 2 años) a 480 °C; el calor del proceso se utiliza para la evaporación y el calentamiento.
Se preveía que el proyecto fuera un gran avance tecnológico y el comienzo de los trabajos en una fábrica a tamaño real, cuya puesta en marcha estaba prevista para 2003.
En septiembre de 1999, EVC firmó un acuerdo con Bechtel Group, Inc (EE. UU.)
para construir una fábrica al completo en Wilhelmshaven, pero por problemas financieros el proyecto no se llevó a cabo.
En 1980, los científicos soviéticos patentaron un método alternativo para producir cloruro de vinilo mediante cloración en estado gaseoso de una mezcla que contenía etano y etileno a 350-500 °C, que se corresponde con el siguiente esquema químico:
Todos estos procesos con cloruro de vinilo no se han implantado industrialmente o no han alcanzado la fase de producción experimental.
Esta sustancia es extremadamente inflamable, sus mezclas con el aire son explosivas; cuando se quema, emite sustancias irritantes, tóxicas y corrosivas, entre las que se encuentra el fosgeno, altamente tóxico.
Varios estudios han señalado que la exposición humana al cloruro de vinilo provoca neoplasias malignas en diversos tejidos y órganos, como el hígado (con tumores distintos del angiosarcoma), el cerebro, el pulmón o los sistemas linfático y hematopoyético (órganos y tejidos que intervienen en la formación de la sangre).
Los efectos del cloruro de vinilo en los seres humanos se producen principalmente por inhalación, y su concentración en el aire (1 parte por millón) se sitúa por debajo del umbral detectable por el olfato humano (3.000 ppm).
La exposición prolongada a concentraciones más elevadas de cloruro de vinilo puede causar la muerte por parálisis del sistema nervioso central o parada respiratoria.
Los efectos tóxicos agudos del cloruro de vinilo en diferentes tipos de animales: Ratas: DL50 ⩾ 400 mg/kg (por vía oral); Ratas: CL50 = 390 000 mg/m3 (por inhalación); Ratones: CL50 = 294 000 mg/m3 (por inhalación).
Por tanto, siempre hay que mantener el nivel de exposición lo más bajo posible.
El cloruro de vinilo estabilizado se transporta en estado líquido en tanques de acero refrigerados, que deben secarse primero a fondo y limpiarse con nitrógeno.
