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Revista de Saúde Pública

Print version ISSN 0034-8910On-line version ISSN 1518-8787

Rev. Saúde Pública vol.11 no.3 São Paulo Sept. 1977

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-89101977000300010 

ARTIGO ORIGINAL

 

Estudo comparativo entre meios de captação de vapores de mercúrio para avaliação do risco de intoxicação profissional

 

A comparative study among methods of sampling mercury so as to evaluate occupational intoxication risk

 

 

Sérgio Colacioppo

Do Departamento de Saúde Ambiental da Faculdade de Saúde Pública da USP – Av. Dr. Arnaldo, 715 – São Paulo, SP – Brasil

 

 


RESUMO

Estudo comparativo entre os meios de captação de vapores de mercúrio mais viáveis: absorção em permanganato de potássio em meio ácido, absorção em solução de iodo e iodeto, adsorção em carvão ativo e adorção em hopcalita. É descrito um processo de produção de atmosfera padrão de vapores de mercúrio para testar os diferentes meios, e o que maior acuidade e precisão apresentou foi o que utiliza absorção em permanganato em meio ácido.

Unitermos: Mercúrio, toxicologia. Medicina do trabalho. Saúde ocupacional.


ABSTRACT

This is a comparative study of the most feasible methods of sampling mercury vapour. Absorption in acid permanganate, absorption in iodine and iodide solutions, adsorption in activated charcoal, and in hopcalite. A process to produce a standard atmosphere of mercury vapour to test the different methods is described. The method showing greatest accuracy and precision was found to be absorption in acid permanganate.

Uniterms: Mercury poisoning. Industrial medicine. Occuptional diseases.


 

 

1. INTRODUÇÃO

O mercúrio em sua forma metálica e líquida encontra grande número de aplicações industriais, porém, os vapores que dele emanam originam risco de intoxicação profissional. De acordo com o que se verifica em estudos a respeito da avaliação do efeito sobre o organismo humano, como o realizado pelo U. S. Department of Health, Education and Welfare15 (1973), existe ainda grande dificuldade de estabelecer um paralelo perfeito entre os achados laboratoriais de análises de material biológico e sinais ou sintomas da intoxicação por mercúrio. Por outro lado, as medidas preventivas de ordem de higiene do trabalho não eliminam totalmente o risco de intoxicação, tornando necessária uma avaliação ambiental dos vapores de mercúrio, que servirá para correlacionar o quadro clínico do trabalhador com a concentração a que possivelmente esteve exposto, ou ainda, para avaliar a eficiência das medidas de controle introduzidas.

Porém, para a realização de tal tarefa, o higienista industrial depara-se com o problema de qual meio de captação deverá utilizar, uma vez que a literatura especializada indica vários deles, não fazendo ainda referência à eficiência de captação 1, 4, 5, 6 , 7, 11, 12, 13.

 

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1. Produção de uma atmosfera de concentração conhecida de vapores de mercúrio

A fim de se realizar um estudo comparativo entre processos de captação de vapores de mercúcio, há necessidade de se estabelecer uma atmosfera padrão onde se conheça exatamente o teor de mercúrio presente. É então proposto um equipamento, descrito a seguir, com a finalidade de produzir uma atmospera padrão que poderá ser amostrada por vários processos. (Figura).

 

 

Utiliza-se nitrogênio ou ar comprimido em cilindros a fim de se evitar possíveis contaminações provenientes do laboratório.

O ar é levado a um frasco onde se mantém a uma pressão ligeiramente superior à do meio ambiente, de onde é aspirado, passando por um gerador de vapor de mercúrio; o gerador consta de um frasco borbulhador contendo 75 ml de uma solução padrão de mercúrio à qual é adicionada, em momento oportuno, uma alicota de 5 ml de cloreto estanoso. Essa adição provoca uma redução do mercúrio em solução para mercúrio metálico, que, por borbulhamento, origina uma corrente de vapor de mercúrio que é aspirada para um frasco de 20 1 com a finalidade de diluir os vapores, evitando-se, assim, picos de concentração que poderiam não ser eficientemente coletados.

A seguir acrescenta-se o elemento de captação, tendo, contudo, um desvio que proporciona uma aspiração direta pela bomba, facilitando, assim, a operação de calibração da vazão, sendo fechado o desvio simultaneamente ao início do borbulhamento no gerador e à adição de cloreto estanoso.

Desta maneira, fazendo-se passar um volume total de atmosfera de duas a três vezes o volume do frasco diluidor, teremos passado pelo elemento de captação praticamente todo o mercúrio existente na solução padrão inicial, calculando-se, então, com facilidade, a concentração de vapor de mercúrio que foi produzida.

2.2. Captação de Vapores de Mercúrio

Utilizando o equipamento descrito acima para a produção de vapores de mercúrio, foram realizadas várias captações, utilizando os seguintes meios de captação:

– permanganato de potássio em meio ácido

– solução de iodo – hopcalita

– carvão ativo.

Estes meios de captação foram selecionados por serem os que apresentam maior aplicabilidade prática.

As técnicas empregadas foram as seguintes:

Para a captação com permanganato de potássio foram utilizados dois borbulhadores em série, de vidro pyrex e dispersor de vidro sinterizado, com capacidade de 30 ml, contendo cada um 5 ml de solução de permanganato de potássio 0,5 Ne5 ml de ácido sulfúrico 2,0 N. A vazão foi ajustada para 2 litros por minuto. Após a captação, uma alicota propriada da solução do borbulhador, é transferida para um balão de 200 ml, com adaptação para o mesmo tipo de borbulhador utilizado na captação, e feita uma diluição para 100 ml. A este balão são adicionados 5 ml de solução de cloridrato de hidroxilamina a 1,5% para reduzir o excesso de permanganato, e a seguir, com o borbulhador já conectado ao espectrofotômetro, adicionam-se 5 ml de solução de cloreto estanoso a 25% em ácido clorídrico a 50% e faz-se a leitura 15.

A captação com solução de iodo obedeceu basicamente ao mesmo esquema utilizando-se no borbulhador 10 ml de uma solução de iodo a 0,25% e iodeto de potássio a 3% segundo Jacobs.4

A captação com hopcalita foi realizada segundo a técnica descrita por Rathje13 utilizando-se hopcalita fornecida pela Mine Safety Applyancies Co. Foram preenchidas duas secções de tubos de vidro, de diâmetro interno de cerca de 2 mm, com aproximadamente 0,5 g de hopcalita em cada secção, separadas por um tufo de lã de vidro, e estas analisadas separadamente. A eluição foi feita em ácido nítrico a 50% em quatro porções de 10 ml, diluindo-se a seguir em balão volumétrico a 100 ml. Desta solução uma alicota é transferida para um balão de 200 ml provido de borbulhador e conectado ao analisador de mercúrio; adicionam-se 5 ml de solução de cloreto estanoso a 25% em ácido clorídrico a 50% e faz-se a leitura.

A captação com carvão ativo foi realizada por processo semelhante ao descrito acima, utilizando-se, porém, carvão ativo de 20/40 malhas e impregnação de iodo a 5%, conforme Mantell8, utilizando-se uma eluição com ácido nítrico a 10%.

2.3. Análise do Material Captado

As análises de mercúrio foram efetuadas com equipamento Perkin-Elmer/Coleman, modelo MAS-50 – Mercury Analyser System, que utiliza basicamente o processo de absorção atômica sem chama, descrito por Hatch e Ott3.

Para cálculo das concentrações de vapores de mercúrio na atmosfera criada no laboratório, foram levadas em conta as diluições feitas durante o processo de captação e análise, a quantidade de solução padrão adicionada no gerador de vapor e o volume de atmosfera captado.

Foi utilizada solução Tritisol Merck – solução padrão de mercúrio para espectrofotometria, tanto para calibração do instrumento como para produção de vapores.

 

3. RESULTADOS

Utilizando 2,64 mg de mercúrio no gerador e passando-se 20 litros de atmosfera a uma vazão de 2 litros por minuto, obteve-se uma concentração de 132 mg de vapores de mercúrio por metro cúbico. Foram realizadas avaliações segundo os quatro processos descritos no item 2 e encontrados os valores constantes da Tabela.

 

4. DISCUSSÃO

Considerando os resultados obtidos, verifica-se que o equipamento proposto para a produção de vapores de mercúrio funciona satisfatoriamente, uma vez que a média das avaliações utilizando permanganato de potássio atingiu uma eficiência de 97,7% em relação ao padrão adicionado.

Outros processos de produção de uma atmosfera padrão poderiam e foram considerados. Inicialmente poderíamos elaborar uma câmara de vários metros cúbicos, na qual se faz evaporar uma quantidade conhecida de mercúrio metálico, conforme descreve Mays e col.9

Uma câmara deste tipo, porém, apresenta dificuldades de ordem prática, como por exemplo seu tamanho, a limpeza, o dispêndio de muito tempo para a preparação de um ambiente, além de precisarmos ter certeza de que todo mercúrio líquido já tenha sido evaporado e disperso homogeneamente no seu interior.

Stettiner 14 descreve um reservatório para produção de concentrações conhecidas de vapores que, no entanto, não é aplicável à produção de vapores de Hg visto as dificuldades de trabalhar com pequenos volumes, e pesar pequenas quantidades de mercúrio metálico da ordem de 1 mg que seria evaporado pela corrente de ar que entra para um frasco de atmosfera rarefeita.

Quanto aos resultados obtidos, os meios de solução de iodo e carvão ativo apresentaram eficiência bastante baixa, e com hopcalita uma eficiência maior, porém, ainda em cerca de 75%. Tal fato poderia ser atribuído inicialmente à baixa produção de vapores de mercúrio por parte do equipamento gerador. Esta hipótese, porém, não é confirmada tendo em vista os resultados obtidos com a captação em permanganato. Poderíamos ainda imaginar que a eficiência do meio com permanganato estivese acima dos 100%, o que nos levaria a crer que os demais processos estivessem então mais próximos do valor do padrão; porém, com teste em branco com captação e análise exatamente iguais, apenas com ausência de padrão de mercúrio, obteve-se resultado praticamente igual a zero, sendo inclusive o teste em branco realizado periodicamente para efeito de detectar possível contaminação.

Outra hipótese que poderia ser levantada a fim de explicar os baixos resultados obtidos, seria uma possível interferência no processo de análise adotado. As substâncias existentes nos processos e que poderiam estar interferindo são: óxido de manganês, óxido de cobre, iodo, iodeto de potássio e carvão. Segundo Moeller 10 estas substâncias em solução ácida envolvem potenciais de óxido-redução menores que o do cloreto estanoso, o que significa que poderíamos estar perdendo cloreto estanoso reduzindo outras substâncias além do mercúrio, o que nos daria um resultado analítico inferior ao real, devido a uma liberação parcial do mercúrio em solução. O cloreto estanoso, porém, é adicionado em excesso, o que deve por si contornar este problema. Contudo, para testar a hipótese levantada, foram feitas algumas amostragens utilizando maiores quantidades de solução redutora de cloreto estanoso, o que deveria originar resultados analíticos ao menos ligeiramente maiores, o que não foi verificado.

O meio de adsorção em carvão ativo foi o que menor eficiência apresentou, fato que nos chamou a atenção, visto ser o carvão ativo utilizado em vários processos, inclusive como filtros adsorventes em máscaras para proteção individual.

Em uma tentativa de verificarmos se a concentração do ácido nítrico utilizado na eluição de mercúrio do carvão ativo estava interferindo, foram realizadas eluições com ácido clorídrico e com água, não tendo sido detectada grande variação nos resultados, sendo que a eluição com ácido nítrico a 10% apresentou resultados ligeiramente maiores, para uma mesma quantidade de padrão.

Os baixos resultados obtidos com carvão ativo concordam com os obtidos por Rathje e col.13, porém, estes mesmos autores afirmam ter obtido eficiencias de até 99,9% com o processo de adsorção em hopcalita, o que não está de acordo com os resultados obtidos de cerca de 75%.

 

5. CONCLUSÕES

– O sistema proposto para a produção de vapores de mercúrio com a finalidade de aferir métodos diferentes de captação funciona satisfatoriamente.

– Dentre os meios de captação estudados, o que utiliza absorção em solução de permanganato de potássio em meio ácido é o de escolha, visto apresentar uma eficiência de aproximadamente 97,7% e um coeficiente de variação de 0,32. Se por uma imposição prática, houver necessidade de utilização de um meio de adsorção em amostragem pessoal contínua, o processo que utiliza hopcalita poderá ser escolhido, apesar de sua eficiência ter sido determinada em cerca de 74,4%.

– O processo que utiliza carvão ativo como adsorvente deve merecer maiores estudos quanto à eluição e análise do mercúrio captado, bem como do efeito protetor dos filtros que empregam este material.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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10. MOELLER, T. Química inorgânica. 3a. ed. Barcelona, Ed. Reverté, 1961.        [ Links ]

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15. U. S. DEPARTMENT OF HEALTH, EDUCATION, AND WELFARE. Criteria for a recommended standard... occupational exposure to inorganic mercury. Washington, D. C., 1973.        [ Links ]

 

 

Recebido para publicação em 08/12/1976
Aprovado para publicação em 17/12/1976

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