Introducción:

 

Los alumnos del primer año del Curso de Formación Superior para Restauradores del Instituto Central para el Restauro de Roma ICSR (ex Instituto Central para el Restauro - ICR) al inicio de su recorrido de cinco años esperan programas de estudio basados en la historia del arte, técnicas de ejecución, arqueología y arquitectura pero subestiman el impacto de las materias científicas que ciertamente desarrollan un rol determinante en su formación. [2] Es siempre bello recibir a los alumnos del primer año y verles en el rostro joven la emoción, el intereses y la curiosidad por todo lo que les espera. Desde hace ya muchísimo tiempo la primera materia de estudio en el aula, sorprendentemente para ellos, es química, pero todavía más traumático es el tema: El riesgo químico [3]. Es por esto que ha sido necesario distender con chistes, poesías y cuentos un tema tan poco placentero como el riesgo de la manipulación de sustancias químicas, inculcando que para combatir al enemigo es necesario conocerlo y mirarlo a la cara sin importar que tan malo o feo pueda parecernos y sólo así seremos capaces de defendernos. Asimismo, la custodia de las obras de arte está muy  bien pero no hay obra de arte más bella que cada uno de nosotros y del mundo en el cual tenemos la suerte de vivir, por lo tanto, quiero contribuir a que adquieran la conciencia del cuidado de nosotros mismos y nuestro ambiente. Acentuando finalmente el hecho de que la seguridad nace también de la pasión que se tiene por aquello que se hace, porque quien es apasionado es también atento y tiene menor probabilidad de exponerse al riesgo. Además el placer que deriva de la pasión empuja al deseo de conocimiento y se crea de esta manera un círculo virtuoso. Para afrontar el riesgo químico es oportuno introducir un poco de química buscando no alimentar el temor que esta palabra provoca. Es necesario retomar algunos conceptos químicos para comprender mejor las características de las diversas categorías de sustancias y para encontrar soluciones adecuadas a los problemas del ámbito de la normativa vigente sobre la seguridad del trabajo, que entre otras cosas, favorece caminos alternativos más estrictamente técnicos.1 Un primer esquema, muy simplificado pero útil, puede ser dividir las sustancias químicas que se usan en el restauro en compuestos líquidos y sólidos y una esquematización posterior dividir los líquidos en solventes orgánicos y en sistemas acuosos. Los solventes orgánicos son hidrocarburos por lo que esencialmente son moléculas formadas por carbono e hidrógeno, mientras que los sistemas acuosos son formados por soluciones acuosas y solventes y sustancias que interactúan bien con el agua.

 

La pertenencia a una u otra de estas categorías crea comportamientos y problemas diferentes: por ejemplo, los solventes orgánicos son en general inflamables y tienen tendencia a evaporarse rápidamente en condiciones ambientales normales [4]; digo en general porque una clase -aquella de los cloruros- tiene poca o nula inflamabilidad pero presenta otros riesgos. El agua y los sistemas acuosos, además de no ser inflamables por naturaleza y en general no ser tóxicos, tienen poca tendencia a la evaporación pero eventualmente tienen agresividad. Estos datos expuestos someramente desde el punto de vista del riesgo químico son en realidad correlativos a parámetros más generales que dependen, esencialmente, de la naturaleza química de las moléculas, o sea de los átomos que las componen a través de los enlaces químicos. Antes de profundizar este tema, propongo la siguiente pregunta: ¿existe o hay una característica de las moléculas capaz de influenciar y explicar las prestaciones de éstas? 

 

1- El Riesgo químico [5] – Los solventes orgánicos: ¿Qué tan “malos” son? ¿Cómo reconocer los más nocivos? ¿Cómo pueden dañarnos? ¿Cómo se enfrentan?

 

Los peligros derivados del contacto con los solventes, como ya ha sido dicho, son esencialmente la inflamabilidad y toxicidad.

 

1.1 – Inflamabilidad [6]: Un solvente orgánico puede prenderse fuego o estallar [7] si es expuesto a fuentes de calor, chispas, llamas, impactos, por ello, es necesario evitar tales situaciones.

 

Para caracterizar la tendencia a la inflamabilidad se usa el FlashPoint – FP, característico para cada solvente: temperatura mínima a la cual un líquido produce vapores que pueden formar, en contacto con el aire, una solución explosiva. Cuanto más alto es el valor de FP, menor es el peligro de inflamabilidad. Los solventes puros con baja presión (tensión) de vapor [8] y masa molecular y temperatura de ebullición elevada presentan FP más alto, o sea, menor riesgo. 

 

CLASIFICACION DEL RIESGO (Solventes insolubles en agua)

 

1 - Riesgo elevado:                  FP < 21ºC

2 - Riesgo medio:                    FP entre 21º C y 55ºC

3 - Riesgo bajo:                        FP entre 55ºc + 100ºC

 

Los solventes con FP inferior a 21ºC son de alto riesgo de inflamabilidad. Desgraciadamente muchísimos, sino casi todos los solventes usados en el restauro, tienen FP menor a 21ºC. Por suerte, en la práctica, no es habitual que los vapores de solventes formen una mezcla inflamable con el oxígeno del aire. En alguna oportunidad ocurrió la elevación de un pompón de algodón embebido en una mezcla de solventes orgánicos. Este había sido dejado bajo una lámpara prendida a una distancia inferior a 1 mt y esto, seguramente, ha favorecido a la formación de una columna ascendente de vapor cuyas moléculas han adquirido energía cinética suficiente para reaccionar con las moléculas de oxígeno del aire. En ambientes cerrados son importantes los recambios del aire y la ventilación adecuada, justamente para contrarrestar las formaciones de altas concentraciones de vapor con la elevada probabilidad de reaccionar con el oxígeno. 

 

Un ejemplo para recordar si un valor alto o bajo de FP indica o no un riesgo elevado puede ser el siguiente (para quien tiene la dificultad de recordar rápidamente este tipo de información de las definiciones y los parámetros): imaginemos los solventes orgánicos como si fueran automóviles. Cuanta más alta es la cilindrada, mayor es el confort que ofrece, así, cuanto más alto es el valor del FP, más seguro será el solvente desde el punto de vista de la inflamabilidad. Pero no basta decir que cuanto más bajo es el FP más inflamable es el solvente, el peligro depende también de la temperatura del ambiente en el cual el solvente yace o se encuentra [9]: a una temperatura ambiente menor del FP del solvente será menos probable la posibilidad de un inicio espontáneo de las reacciones de combustión así como están descriptas en la nota al pie número 7. Por ejemplo: un solvente con FP cerca o igual a 15ºC tiene una probabilidad baja de inflamarse espontáneamente en un ambiente a 10ºC y una probabilidad más elevada a una temperatura ambiente de 25ºC. Hay que subrayar además, que en la obra, no se deben dejar los contenedores abiertos bajo el sol porque los solventes tienden a evaporarse, o sea que acarrea, además de una pérdida económica, un elevado peligro de inflamabilidad y de daño al ambiente y al operador, porque la dispersión de los vapores en la atmósfera puede acarrear inadvertidamente a una contaminación por inhalación. En ambientes abiertos el peligro de llama o estallido es menor respecto a un ambiente cerrado, porque si hay más ventilación y dispersión de los vapores la probabilidad que puedan encontrarse moléculas de solvente y O2 y generen energía cinética suficiente para combustionar es menor. Por esto, en ambientes cerrados es necesario un buen recambio de aire, que previene, entre otras cosas –y no es un dato menor– la contaminación toxicológica por inhalación. Los contenedores van almacenados en la oscuridad y en ambientes frescos y ventilados. 

 

Las soluciones de solventes orgánicos y H2O adquieren siempre valores de FP más elevados –respecto a los solventes puros- al aumentar el porcentaje de H20, hasta que se convierten en no inflamables. Los solventes clorados  son poco o para nada inflamables, pero presentan características pésimas para la salud y para el ambiente, por esto se deben evitar absolutamente y van sustituidos con mezclas alternativas de solventes -poco tóxicas– con los mismos parámetros de solubilidad o mejor aún, con sistemas acuosos. 

 

1.2 - Toxicidad:

 

En la introducción se ha dicho que los solventes orgánicos tienen tendencia a evaporarse en condiciones normales [4]: los vapores resultantes se dispersan en el ambiente y en lugares cerrados principalmente, se está expuesto a la modalidad más imperceptible de contaminación, aquella inhalatoria, además del peligro de desarrollarse llamas o explosiones. Con frecuencia no se advierte este tipo de contaminación o se la subestima porque carece de olor, salvo aquellos solventes fuertemente irritantes o nauseabundos. La contaminación es tanto por inhalación como por contacto cutáneo, la cual es más advertible. La exposición a los solventes orgánicos puede producir efectos sobre la salud a largo plazo. Es necesario siempre usar los solventes menos tóxicos, pero ¿cómo se hace para evaluar la toxicidad? ¿Cómo se puede elegir entre dos solventes con prestaciones similares en base a su toxicidad? A través del TLV, en inglés Threshold Limit Value o valor límite de base (es la concentración de vapor en el ambiente que no debe ser superado): cuanto más bajo es el valor del TLV mayor es el peligro del solvente [10].  

 

Puede ser útil para el TLV el ejemplo nemotécnico de la cilindrada de los automóviles citado para el FP: cuanto mayor es el valor del TLV el solvente ofrece prestaciones confortables, o sea es menos tóxico. Es por eso que entre dos solventes con características y prestaciones similares se elige el solvente con TLV más alto, en definitiva es mejor inclinarse hacia los solventes con TLV y FP más elevados.

 

Actualmente se conocen dos parámetros para caracterizar desde el punto de vista del riesgo a los solventes orgánicos –FP y TLV– y se pueden introducir dos definiciones de TLV, TLV–TWA [11] para exposiciones a largo plazo y la TLV-STEL [12] para exposición a corto plazo. El TLV–TWA es la máxima concentración media ponderada permitida en el aire para una exposición de 8 horas al día por 5 días a la semana, mientras el TLV–STEL es la máxima concentración media admitida en el aire para una exposición de 15 minutos por cuatro exposiciones al día distanciados en una hora. La comparación entre las toxicidades de los diferentes solventes es posible mediante sus respectivos TLV-TWA.

 

Por ejemplo, entre un solvente “A” con TLV–TWA igual a 100ppm y un solvente “B” con TLV–TWA igual a 200ppm se elige el solvente B que tiene el TLV más alto (cilindrada más alta); si además el solvente B da un FP más alto que A es todavía mejor.

 

El TLV–TWA se clasifica en tres fases de riesgo:

 

0 -  10 ppm              riesgo alto

10 - 100 ppm           riesgo medio

100 - 1000 ppm      riesgo bajo 

 

El TLV se expresa en mg/m3 [13] o ml/m3 [14]: En el volumen de un m2 cualquiera de un ambiente en el cual se trabaja con solventes orgánicos no es permitida una concentración de vapores superior al valor del TLV–TWA, según la definición dada. Si un solvente a un TLV–TWA igual a 100 ppm, una eventual concentración de 101 ppm de sus vapores en el aire ya está fuera del límite. Para comparar la toxicidad de dos solventes que tienen los respectivos TLV–TWA expresados uno en mg /m3 y el otro en ppm es necesario convertir uno de los dos en la unidad de medida del otro a través de las siguientes ecuaciones [15]:

 

1) ppm = mg/m3 x 24,45             2) mg/m3 = ppm x P.M.

                         P.M.                                               24,45 

 

P.M = Peso molecular de la sustancia

 

Todo lo que se ha expuesto hasta ahora se refiere a los solventes orgánicos puros: ¿cómo evaluar si se está expuesto a contaminación toxicológica por inhalación en caso de manipulación de mezclas o soluciones? Se puede utilizar la siguiente fórmula para calcular el límite permitido para mezclas de solventes: 

 

Mezcla con A, B, C, …n componentes

 

3) Ca/TLVa + Cb/TLVb + Cc/TLVc + ... Cn/TLVn ≤ 1

 

 

Ca = la concentración real [16] del componente en el aire, etc.

TLVa = valor límite de base del componente A, etc.

 

Son aceptables en el ambiente concentraciones de vapor de mezclas de solventes orgánicos para los cuales la sumatoria indicada en la ecuación 3 asume un valor menor o igual a 1.

 

¿Cuál es el significado físico real más allá de las definiciones y de las siglas TLV–TWA? El ejemplo siguiente puede ayudar a clarificar:

¿Cuántos gramos de butilamina (TLV–TWA 15 mg/m3) deben evaporar en un ambiente de 60 m3 para alcanzar la concentración indicada del TLV-TWA? El TLV–TWA indica la máxima concentración de vapores admitida en 1m3, por eso con una simple proporción se obtiene que en 60m3, son permitidos como máximo 900mg de butilamina, 0,9 g. Una cantidad verdaderamente mínima, que corresponde, según la densidad del solvente igual a 0,740 g/ml a un volumen de aproximadamente 1,2ml. Por lo tanto, atención: usando butilamina en un ambiente de 60 m3 bastan 0,9g - 1,2ml para estar dentro del límite de seguridad contra la contaminación por inhalación pero las malas noticias no terminan aquí: el valor de TLV–TWA = a 15 mg/m3 ha estado actualizado a 5 mg/m3 [17]; por lo que bastan 0,3 gr 0,4 ml de butilamina –en un ambiente de 60 m3- para alcanzar los límites de seguridad contra la contaminación por inhalación. 

 

A continuación serán provistas todas las informaciones útiles para afrontar estos problemas:

 

Otro ejemplo en relación a la evaluación de las exposiciones a mezclas de solventes orgánicos: en el caso de una mezcla o solución, compuesta de los solventes A –alcohol etílico (TLV–TWA = 1000 ppm) B –acetona (TLV – TWA = 500 ppm) C -Octano (TLV – TWA 300 ppm) presentes en el aire de las respectivas concentraciones reales iguales a Ca=300 ppm, Cb=200 ppm, Cc=100 ppm. Introduciendo estos valores en la ecuación numero 3) Ca/TLVa + Cb/TLVb + Cc/TLVc ≤  1

 

Se obtiene:

 

300  +  200 +  100  = 0,30 + 0,40 + 0,33 = 1,03 (>1)

1000     500     300

 

La concentración en aire de la mezcla supera los límites admitidos por lo que se deben restablecer las condiciones ambientales óptimas como se describe más adelante. 

 

¿Cuáles son los riesgos para la salud derivados de la exposición a los solventes orgánicos? En la tabla número uno son descriptos algunos solventes y sus mezclas históricamente usados en la restauración. En la tabla número dos se indican los riesgos para la salud con efectos a largo plazo [18].

 

MEZCLA                                           COMPONENTES

2 A                                                     Agua - Amoníaco

3 A                                                     Agua - Acetona - Etanol

4 A                                                     Agua – Amoníaco – Etanol - Acetona

AB                                                      Agua - Butilamina

ABD                                                   Agua – Butilamina Dimetil Formamida

BENZINA 80-100°C                         Hidrocarburos

Diluyente nitro                               Esteres - Cetonas – Alcohles - Aromaticos

DA                                                      Dimetil formamida (DMF)-Acetato de amilo

DAN                                                   DMF – Acetato de Amilo-Diluyente Nitro

DIDAX                                               DMF-Diluyente sintético-Xileno-Acetona

ETERE DI PETROLIO                       Hidrocarburos

WHITE SPIRIT                                  Hidrocarburos

 

Tabla N°1 – Solventes orgánicos y sus mezclas históricamente usadas en la restauración 

 

SOLVENTE                                                                  EFECTO

 

Aminas alifáticas (BUTILAMINA)                     Asma-Dermatits

Benceno                                                                 Cancerígeno –Middollo Oseo

Bencina ratificada                                               Posible cancerígeno/Efectos sobre sistema nervioso e Hígado                      

Cloroformo                                                            Posible carcinógeno/Lesiones renales y hepáticos

Diluyente Nitro(con cc de benceno>0,1%]   Cancerígeno                                   

Dimetil Formamida                                             Posible cancerígeno/Efecto sobre el Hígado                                                         

Esencia de Trementina                                     Eczema-lesiones renales

Formalina con 40% de Formaldehído           Cancerígeno                                   

Cloruro de metileno                                    Indicación de  cancerigenidad/dermatitis,Efectos sobre el Sist.nervioso central e Hígado

Tricloroetileno (TRIELINA)                         Indicación de  cancerigenidad/dermatitis,Efectos sobre el Sist.nervioso central e Hígado

 

Tabla N°2 – Efectos en la salud a largo plazo por exposición a solventes orgánicos.

 

En las tablas 1 y 2 están presentes nombres de solventes que hoy se evitan, como butilamina, dimetilformamida, benceno, trielina, metilenocloruro; también el diluyente nitro –muy usado y aparentemente menos peligroso- hay que sustituirlo, pero esto será tratado en la sección relativa a la limpieza química, por ejemplo, acetona, éter etílico, tolueno, xileno, pueden traer efectos mutantes, pueden atravesar toda la piel y provocar dermatitis o sensibilidades porque remueven las sustancias grasas presentes; provocar problemas a los ojos como las conjuntivitis, además el uso de las lentes de contacto durante el empleo de solventes orgánicos es extremadamente peligroso por los vapores que pueden interactuar con los materiales de las lentes mismas.

 

Pasa siempre, cuando vienen expuestos todos estos argumentos en el aula, que surgen miradas furtivas y preocupadas. Ya sea para el que se entera por primera vez, como para los alumnos del curso de alta formación para los restauradores y también para los egresados y profesionales que frecuentan cursos de actualización profesional.

 

1.3 - como defenderse

 

Después este pasaje fundamental –novedoso o no para el alumno pero de todas formas habitualmente imprevisto– a través del conocimiento de los peligros, el primer impacto hacia el tema es poco placentero pero se transforma gracias a las siguientes consideraciones: 

 

- Los efectos sobre la salud enlistados en la tabla dos son a largo plazo, esto no quiere decir que deban ser subestimados y es muy importante saber contra qué cosa se debe premunir [19] (Nota del traductor: juego de palabras en idioma italiano). Pero es también cierto que el desastre difícilmente puede suceder en modo repentino: en general acontece luego de una exposición de años para contraer las enfermedades indicadas.

 

- El valor del TLV-TWA se refiere a una “exposición” de 8 hs al día x 5 días a la semana: una rotación del personal o de tareas en el caso de una sola persona reduce la exposición y el riesgo [20]. Esto es un ejemplo de utilización del “componente organizativo” para la seguridad en el trabajo.

 

- Existen acciones “pasivas” que son posible adoptar siguiendo lo que está recetado en los cuatro componentes para la seguridad en el trabajo –organización técnica de procedimientos y comportamientos– en los cuales, por ejemplo, ponerse dpi (dispositivo de seguridad individual) como las máscaras con filtro– no comer y no fumar durante el uso de los solventes,  airear y ventilar el ambiente, etc.

 

- Existen acciones “activas” que dependen esencialmente del conocimiento y de la conciencia adquirida a través de la información y el estudio que resultan –según cuanto está indicado en la componente técnica– de investigar y adoptar metodologías y técnicas de trabajo menos riesgosas, como por ejemplo, el uso del programa “triángulo interactivo de los solventes y la solubilidad©” disponible en el sitio ICCR [21] para la formulación de mezclas alternativas a los solventes tóxicos y cancerígenos. Y como el empleo de sistemas acuosos para sustituir los solventes orgánicos en la limpieza. Estos temas de la defensa (acciones) activa serán objeto de profundización en futuras publicaciones.

 

La contaminación por solventes orgánicos -como ya ha sido dicho- sucede no sólo por inhalación sino también por contacto con la piel; también en este caso es necesario el uso de otros dpi, guantes idóneos, además de la adopción de metodologías alternativas.

 

Finalmente existen productos y formulaciones que no tienen una volatibilidad espontánea a condiciones normales, como por ejemplo los biocidas: la evaluación de la toxicidad no puede ocurrir por medio del TLV–TWA como con los solventes orgánicos, se debe introducir nuevos parámetros, el DL 50 También llamada dosis letal 50-dosis mínimas por vía oral o cutánea que produce la muerte del 50% de la la población de cobayos usados para el test  y el CL 50 –concentraciones en el aire que  por inhalación produce la muerte del 50% de la la población de cobayos usados para el test  –ambas relativas a una toxicidad a corto plazo [22].

 

En las tablas número 3 y número 4 están esquematizados los conceptos hasta aquí expresados.