Avaliação ocupacional de gases e vapores

AutorMárcia Angelim Chaves Corrêa/Tuffi Messias Saliba
Ocupação do AutorEngenheira Química/Engenheiro Mecânico
Páginas50-77

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4.1. Considerações gerais

Foi por volta do ano de 1850, nos Estados Unidos, que houve, pela primeira vez, preocupação com a presença de gases tóxicos ou asfixiantes em minas de extração de carvão. Lá, a matéria orgânica em decomposição originava o gás metano (asfixiante) e, quando havia ocorrência também de enxofre, dava origem ao gás sulfídrico.

Ao descerem nas minas subterrâneas, os trabalhadores levavam consigo pequenos animais aprisionados, tais como pássaros, roedores e até mesmo cães. Estes ficavam agitados ao mínimo sinal de presença de gases, alertando com isso os mineiros, que se retiravam do local, só retornando quando lá não houvesse mais gases.

Hoje, existe no mercado uma série de instrumentos que fazem o trabalho de detecção de gases, alertando-nos automaticamente quando sua concentração ultrapassa determinados valores2.

Para a seleção adequada dos instrumentos a serem utilizados na avaliação à exposição a gases e vapores, deve-se levar em consideração a estratégia de amostragem a ser adotada (número de amos-tras por jornada, método e duração da coleta), o objetivo da avaliação (perícia técnica de insalubridade, PPRA), a disponibilidade de material, equipamentos e laboratórios especializados, a técnica de coleta, a análise e o custo.

Os amostradores podem ser classificados, segundo o tipo de coletor, em:

• ativos: todo amostrador que possui sistema que force a passagem de ar por meio de um dispositivo que realiza a detecção

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direta do contaminante ou permita a coleta deste para posterior análise laboratorial;

• passivos: todo amostrador que permite a coleta de contaminante para detecção direta ou para posterior análise laboratorial, sem forçar a passagem de ar por meio do coletor; a captação do contaminante é baseada no fenômeno de difusão.

Os instrumentos de medição também podem ser de leitura direta, quando a análise é feita diretamente no próprio equipamento, fornecendo a concentração do contaminante de maneira imediata; ou de medição indireta, quando são necessários procedimentos laboratoriais para a determinação da concentração do contaminante.

Quanto ao princípio de funcionamento dos instrumentos de cole-ta, estes podem utilizar princípios físicos ou químicos para determinação da concentração do contaminante.

De maneira geral, a coleta de gases e vapores pode ser realizada das seguintes formas:

— Coleta contínua com posterior análise laboratorial

— Coleta contínua — dosímetro passivo — leitura direta ou indireta

— Coleta instantânea com instrumentação eletrônica

— Coleta instantânea com tubos reagentes (tubos colorimétricos)

A seguir, passaremos a descrever cada método de coleta mencionado.

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4.2. Coleta contínua com posterior análise laboratorial

Nesse tipo de coleta, é necessária a utilização dos seguintes instrumentos: bomba gravimétrica, sistema de retenção do contaminante, calibrador.

A) Bomba gravimétrica

Consiste numa bomba de uso individual alimentada por baterias recarregáveis e capacidade de vazão de 1 a 3 l/min devendo possuir recursos de baixa vazão de 0 a 1 l/min, vez que várias coletas de gases e vapores exigem essa faixa. Outra alternativa é a utilização de redutores de vazão que podem ser adquiridos como acessório desse equipamento.

A bomba gravimétrica é responsável pela aspiração de ar contaminado, fazendo-o passar pelo sistema de retenção, que pode ser constituído de membranas, sólidos adsorventes ou líquidos absorventes. O principal item de manutenção, para a garantia de perfeito funcionamento do equipamento, é o processo de carga das baterias. Atualmente, existem no mercado diversas marcas e diversos mode-los de bombas gravimétricas. Há modelos mais simples e outros com tecnologia mais avançada, os quais possuem sensor eletrônico de fluxo laminar, garantindo vazão constante, durante a coleta, por meio da compensação da tensão da bateria, da altitude, da temperatura e da quantidade de amostra retida no sistema de retenção do contaminante.

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B) Sistemas de Retenção do contaminante

O ar aspirado pela bomba deve ser retido em um meio de coleta adequado à natureza dos contaminantes que se deseja reter, de modo que se obtenham amostras estáveis. Além disso, deverá ser levada em consideração a análise química empregada posteriormente no laboratório. Como em higiene ocupacional a quantidade de amostras coletadas é da ordem de microgramas, a qualidade dos sistemas de retenção deverá ser boa, bem como a sua eficiência de retenção.

Da mesma forma, a preparação dos sistemas de retenção no laboratório deve ser acompanhada de bons coeficientes de recuperação e, durante a coleta das amostras, deverá ser levado em consideração que o poder de retenção deles é limitado, evitando que as amostras coletadas forneçam resultados errôneos, devido à saturação do sistema de retenção e/ou perda por volatilização do contaminante coletado.

Os meios de retenção dividem-se em:

— Tubos (sólidos adsorventes)

Consiste em se fazer passar um volume de ar conhecido, por meio de bomba gravimétrica calibrada em vazão adequada, por tubo de vidro contendo em seu interior sólido adsorvente, distribuído em duas seções diferenciadas, servindo a segunda de camada de segurança, para que se possa verificar se houve saturação durante a coleta. O contaminante fixa-se ao sólido devido a sua elevada atividade superficial. As substâncias adsorventes mais amplamente utilizadas são o carvão ativado e a sílica gel, que devem ser adequadamente escolhidos conforme o tipo da substância a ser coletado e posterior análise em laboratório.

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O tipo de sólido adsorvente que deverá ser empregado é aquele definido pelo NIOSH, como o tubo de carvão ativado, utilizado para coleta de determinados vapores orgânicos (benzeno, tolueno, xileno, tricloroetileno, acetona, etc.), e o tubo de sílica gel, para outras subs-tâncias, tais como anilina, amina, diclorobenzidina, ácidosinorgânicos, etc. Pode-se também coletar em um ambiente de trabalho mais de um gás e vapor distintos, utilizando-se vazões e sólidos adsorventes diferentes, por meio do porta-tubos de duas ou mais seções.

É importante salientar que, independentemente do tipo de sistema de retenção empregado, deve-se ser cuidadoso na quantidade de amostra a ser coletada, bem como nas possíveis interferências presentes no ambiente.

Embora o método analítico determine o volume de ar contaminado a ser amostrado, o responsável pela coleta deverá conjugar todos os fatores que possam influenciar na avaliação, tais como: concentração esperada, presença de outros contaminantes, limitação do meio de retenção e sensibilidade da técnica utilizada.

Cuidados no transporte e na conservação das amostras também são de extrema importância; elas deverão ser mantidas na geladeira e enviadas ao laboratório o mais rápido possível, convenientemente embaladas e acompanhadas de uma amostra em “branco” para cada lote.

Impinger (soluções absorventes)

Consiste em se fazer passar um volume de ar conhecido, por meio de bomba gravimétrica calibrada em vazão adequada, em solução absorvente específica para cada tipo de contaminante a ser coletado.

As soluções absorventes fixam o contaminante por meio de processos de solubilização ou outras reações químicas (neutralização, oxidação, redução, etc.). São empregados diversos tipos de borbulhadores (impingers), de modo que o ar contaminado, ao passar pela solução absorvente, produza bolhas e permita que o contaminante fique absorvido nessa solução. Assim, quanto maior a área de contato entre a solução absorvente e o ar contaminado, maior será a eficiência de coleta. Desse modo, o ideal é se utilizar impingers ligados em série, de modo que o ar contaminado passe pelo primeiro coletor e, caso o contaminante não tenha ficado aí totalmente absorvido, passe para o seguinte e assim por diante.

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Como citado anteriormente, a solução absorvente é específica para cada tipo de contaminante que se deseja coletar, pois envolve processos de solubilização ou outras reações químicas. Assim, por exemplo, para coleta de peróxido de hidrogênio, utiliza-se oxissulfato de titânio como substância absorvente; para o sulfeto de hidrogênio, utilizam-se dois impingers em série com suspensão alcalina de hidróxido de cádmio. A solução absorvente contendo o contaminante será analisada posteriormente em laboratório por meio de análise química específica.

— Filtros ou membranas

Consiste em se fazer passar um volume de ar conhecido, utilizando bomba gravimétrica devidamente calibrada, por meio de filtros específicos. Os principais tipos de filtros utilizados para coleta de gases e vapores são: PVC (policloreto de vinila), por ser altamente resistente a ácidos e álcalis concentrados; éster celulose, por permitir diferentes tipos de análises laboratoriais; e fibra de vidro, por possibilitar altas vazões de amostragem e ser bastante resistente.

O filtro contendo o contaminante será analisado em laboratório por meio de análise química específica.

Para poder manipular os filtros de membrana, estes devem ser montados em porta-filtros (cassete)...

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