domingo, 15 de marzo de 2009

Accidentes en los laboratorios de quimica organica: porque ocurren y como podemos evitarlos?

Rogelio Siles, Ph.D
Medicinal Chemist
Department of Biology
The Johns Hopkins University
Baltimore, Maryland, USA
El dia 29 de Diciembre de 2008, Sheharbano (Sheri) Sangji de 23 anos de edad, una asistente de investigacion trabajando en el laboratorio de Patrick Harran, sufrio un letal accidente cuando trabajaba sola en la Universidad de California, Los Angeles. Aunque no esta oficialmente establecido, se piensa que la causa del accidente que provoco su muerte el dia 16 de Enero de 2009 fue debido a una quemadura de tercer y segundo grado en casi 40% de su cuerpo cuando ella trabajaba con tert- butyl lithium. Se postulo que Sangii estaba llenando una jeringa con dicho reactivo y por razones aun desconocidas el embolo de la jeringa se salio de la misma exponiendo dicho liquido al aire y produciendo salpicaduras en su cara, pecho y brazos. Este reactivo como es bien sabido, una vez expuesto al aire reacciona violentamente con la humedad e instantaneamente produce fuego. Lamentablemente en el caso de Sanguii no habia nadie en su laboratorio que le pudiese auxiliar y mucho menos ella llevaba puesta ropa de proteccion personal.

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Esta es una leccion que todos debemos aprender para evitar estos tipos de accidentes y principalmente los profesores encargados (PI) siempre deben asegurarse de que todos sus estudiantes, postdocs o asistentes de investigacion sepan lo que van a hacer en el laboratorio.

Otro accidente de importancia fue el que ocurrio el 8 de Abril de 2005 en el laboratorio de Robert S. Coleman en la Universidad Estatatal de Ohio (OSU). Se piensa que el accidente que destruyo completamente el laboratorio de dicho profesor se debio a una explosion de los vapores acumulados de solventes volatiles inflamables como hexano, diethyl ether, etc. Es posible que una chispa haya generado la explosion pero cual fue la verdadera razon para la acumulacionde los vapores??? Uno de los 11 estudiantes que trabajaban ese Viernes en la noche estaba ayudando a descargar 12 botellas de hexano recien adquiridas. Cuando el se aprestaba a poner la decima segunda botella en la parte superior de un estante ventilado de solventes la botella se cayo al suelo y todo el estante se vino abajo con el resto de los solventes rompiendose otras tantas botellas. Inmediatamente el laboratorio se lleno de vapores de hexano y todos los estudiantes tuvieron que salir de ahi. Solo pasaron unos escasos minutos de haberse alejado del laboratorio cuando escucharon una serie de explosiones que causo el siniestro y la perdida cuantiosa de mas de 250.000 $us en danos materiales. Profesor Coleman perdio todo su laboratorio incluido las notas de laboratorio de sus estudiantes y avliosos compuestos sintetizados.

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En 1968, en el Instituto Georgia de Tecnologia ocurrio otro accidente cuando un estudiante de postgrado limpiaba un matraz que contenia residuos de benzeno despues de haber sido secado con virutas de sodio metalico. El no se percato que el benzeno residual contenia aun sodio activo y descuidadamente lo virtio en el lavabo causando inmediatamente fuego en el laboratorio. Por fortuna no hubo ningun dano personal ni material de consideracion. Sin embargo, en 1996 en la Universidad de Texas, Austin, un postdoctorante tuvo un acidente similar con sodio pero esta vez la suerte no fue la misma puesto que el fuego se expandio por todo el laboratorio causando explosiones en cadena. El fuego no solo devoro su laboratorio sino que dano otros dos laboratorios adyacentes.
En Julio de 2001 en el laboratorio de William J. Evans de la Universidad de California, Irvine ocurrio un accidente cuando uno de sus estudiantes estaba de rutina purificando benzeno en un aparato de destilacion de reflujo (solvent still). Aparentemente grandes cantidades de vapores de benzeno escaparon del equipo encendiendose inmeditamente y produciendo fuego que causo perdidas materiales en casi 3.5 millones de dolares y un estudiante seriamente quemado.

Muchas reacciones organicas y organometalicas se llevan a cabo en solventes que esten libres de agua y/o oxigeno. Se necesitan diariamente muchos litros de solvente purificado en un laboratorio y esta cantidad simplemente puede constituir un gran peligro por el potencial de inflamacion que tienen cuando se generan cargas estaticas o chispas en el lugar. En 1996, Robert H. Grubbs del Instituto California de Tecnologia publico un articulo en el cual reporta un metodo alternativo al metodo tradicional de purificacion de solventes organicos. En su paper el describe el uso de dos columnas secuenciales conteniendo en la primera alumina activada para remover el agua y en la segunda un catalizador de cobre para remover oxigeno (vea foto arriba). Este nuevo equipo usado ya en muchos laboratorios e industrias tiene muchas ventajas, como por ejemplo el de no usar metales alcalinos reactivos, no usar mantas de calentamiento, no usar bombas de vacio, no esperar el enfriamiento del solvente antes de colectarlo, purificar grandes volumenes de solvente en un tiempo razonablemente corto a temperatura ambiente y que puede ser usado en un simple espacio del mezon de laboratorio sin requerir una campana. Sin embargo la desventaja mas grande radica en su precio aunque puede valer la pena invertir en esto para evitar tener una desgracia que signifique la perdida de muchos millones de dolares y vidas.
Como pudimos ver en los casos descritos anteriormente si bien una mayoria de los accidentes podian haber sido evitados ocurre muchas veces que hay accidentes que ocurren de manera inesperada y sin dar tiempo a reaccionar. Debemos siempre considerar que un laboratorio de quimica organica es un lugar de potencial peligro. Una regla de oro es que cuando entres a trabajar al laboratorio debes estar en suficientes condiciones fisicas, mentales e intelectuales para empezar tus experimentos y no hacerlo a las carreras. Sin embargo, eso no es todo, muchos quimicos pasan de alto otra regla que es aun mas importante: tienes que saber lo que vas a entrar a hacer y porque lo vas hacer y como lo vas a hacer. Esto significa que debes saber absolutamente todas las propiedades fisicoquimicas de todos los reactivos y solventes (lee las MSDS de todos tus compuestos) involucrados en tu experimento asi como estudiar y planficar cuidadosamente cada una de las etapas de tu reaccion, del work-up y de su purification. Si trabajaras con compuestos que son sensibles al aire o la humedad debes pensar en como llevar a cabo esta reaccion para evitar tener incendios y en caso de que ocurra esto como proceder. Otra regla que siempre un quimico organico debe recordar es el de no trabajar solo y mucho menos sin proteccion personal como el no tener una bata de laboratorio, ponerse lentes de seguridad, guantes y en casos extremos siempre tener a la mano un protector de cara asi como conocer el lugar de un extinguidor de incendios o de la ducha en el laboratorio (fire and eye shower). Por fortuna existen ahora muchas fuentes de informacion para mitigar estos accidentes y les recomiendo que lean Learning by accident, el libro de seguridad publicado por la ACS llamado Safety in academic Chemistry laboratories y School Chemistry Laboratory Safety Guide . Sigan adelante haciendo su investigacion pero siguiendo las reglas de seguridad y no menospreciando ninguna de ellas.

2 comentarios:

  1. muy buena informacion sobre lo que hay que hacer para prevenir los accidentes en los laboratorios, ya que uno aprende mas de las experiencias, y con lo aqui redactado nos podemos dar una idea de lo que podria ocurrir si no somos cuidadosos en lo que hacemos.

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  2. me gusta esa información me ayudo con mi tarea gracias

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