Tratamiento y eliminación de residuos

Written by José | Last Updated on 1 mes

¿Qué es el tratamiento y eliminación de residuos?

Los residuos que se generan en un laboratorio de Química Orgánica deben ser gestionados convenientemente, según su riesgo potencial. En dichas instalaciones debe haber un plan de recogida de los residuos. Bajo ninguna circunstancia deben ser vertidos al alcantarillado o en las papeleras. En el laboratorio debe haber recipientes y contenedores adecuados para el almacenamiento y posterior tratamiento (véase Figura). Se deberá conocer su localización y cómo utilizarlos.

Diferentes recipientes para almacenamiento de residuos.
Diferentes recipientes para almacenamiento de residuos.

Clasificación de residuos químicos

Como no todos los residuos presentan el mismo tratamiento, y para reducir costes de gestión de residuos peligrosos, estos se clasifican según su naturaleza en 7 grupos:

Grupo I (disolventes halogenados)

Son líquidos orgánicos, muy tóxicos, irritantes y, en algún caso, cancerígenos, con unos contenidos superiores al 2 % de algún halógeno. También se incluyen las mezclas de disolventes halogenados y no halogenados (siempre que el contenido en halógenos de la mezcla sea superior al 2 %).

Por ejemplo: CH2Cl2, CHCl3, CCl4, PhBr, etc. Hay que tener la precaución de no utilizar ningún recipiente de aluminio para su almacenaje.

Grupo II (disolventes no halogenados)

Son líquidos orgánicos inflamables y tóxicos que contienen menos de un 2 % en halógenos. Por ejemplo: R-OH, R-CHO, R-CO-R’, R-COO-R’, R-H, R-CN, etc.

Dentro de lo posible es importante, en este grupo, evitar las mezclas de disolventes inmiscibles, debido a que la aparición de fases dificulta el posterior tratamiento.

Grupo III (líquidos y disoluciones acuosas “no ácidas”)

Debido a que es un grupo muy amplio ya que incluyen las soluciones acuosas tanto de compuestos orgánicos como inorgánicos, se subdividen en:

  • Inorgánicas: Disoluciones acuosas básicas, disoluciones acuosas de metales pesados y disoluciones acuosas de cromo hexavalente (VI).
  • Orgánicas: Disoluciones acuosas de colorantes, disoluciones de fijadores orgánicos, mezclas de agua / disolvente.

Grupo IV (ácidos)

Se incluyen los ácidos inorgánicos y sus soluciones acuosas concentradas > 10 % en volumen. Hay que extremar las precauciones ya que, la mezcla de algunos de estos ácidos, puede producir alguna reacción química exotérmica o con desprendimiento de gases tóxicos.

Grupo V (aceites)

Se compone de aceites minerales derivados de operaciones de mantenimiento, de baños calefactores, etc.

Grupo VI (sólidos)

Se compone de productos químicos en estado sólido (orgánicas e inorgánicas, que no deben mezclarse entre sí. Se subdividen en:

  • Sólidos orgánicos: Productos químicos de naturaleza orgánica o contaminados con productos químicos orgánicos, como carbón activo o gel de sílice impregnados con disolventes orgánicos.
  • Sólidos inorgánicos: Productos químicos de naturaleza inorgánica como sales de metales pesados.
  • Material desechable contaminado: Material contaminado con diversos productos químicos.

Grupo VII (productos especiales)

Se engloban todos los productos químicos (sólidos o líquidos) que por su elevada toxicidad o peligrosidad no se pueden incluir en ninguno de los otros grupos, así como los reactivos puros obsoletos o caducados. No se deben mezclar entre sí. Siempre que sea posible, se mantendrán en su recipiente original, si las cantidades son inferiores a un litro.

Entre este grupo podemos destacar: Comburentes (peróxidos), compuestos pirofóricos (magnesio metálico en polvo),
compuestos muy reactivos como ácidos fumantes, metales alcalinos, hidruros, compuestos peroxidables, como restos de reacción, productos no etiquetados, compuestos con halógenos activos, compuestos polimerizables, compuestos muy tóxicos como tetróxido de osmio, mezcla crómica, cianuros, sulfuros, etc., así como compuestos no identificables.

Desactivación de residuos

Es recomendable que antes de desechar residuos en los contenedores, se haga una apropiada desactivación para minimizar los riesgos en el almacenaje y transporte de los mismos:

  • Ácidos y bases: Las disoluciones acuosas de ácidos y bases se deberían desactivar ajustando el pH a un rango 6-8. La neutralización de los ácidos se puede realizar empleando una disolución de NaOH o bicarbonato sódico, y los residuos básicos con HCl diluido.
  • Metales alcalinos: Antes de desactivar los residuos sólidos de estos metales deben estar cortados en trozos lo más pequeños posibles. Se deben introducir en un recipiente con disolvente inerte como por ejemplo, tolueno o hexano. Para desactivarlo se añade poco a poco EtOH, con la precaución de que como subproducto se forma hidrógeno gaseoso. Se termina el proceso añadiendo agua con extrema precaución. Se deben realizar todas estas operaciones en vitrina.
  • Nitrilos y tioles: Se desactivan por oxidación con clorato sódico, y el exceso de clorato sódico se destruye con tiosulfato sódico.
  • Peróxidos y otros oxidantes Br2, I2, etc.): Se desactivan con una disolución acuosa de tiosulfato sódico.
  • Cianuros: Se desactivan oxidándolos con una disolución de H2O2 a pH = 10-11.
  • Hidruros, amiduros y borohidruros: Añadir MeOH al mismo tiempo que se enfría exteriormente el recipiente con el residuo. La desactivación se finaliza añadiendo agua con mucha precaución. Para desactivar LiAlH4 se suspende en éter y se añade gota a gota acetato de etilo, siempre en atmósfera inerte y agitando fuertemente. Al finalizar la reacción se añade agua lentamente.
  • Azidas: Se desactivan con yodo en presencia de tiosulfato sódico, en el proceso se desprende nitrógeno gaseoso.
  • Haluros y sulfatos de alquilo: Se deben extremar las precauciones ya que suelen ser cancerígenos. Se desactivan añadiéndolos gota a gota sobre una disolución acuosa saturada de hidróxido amónico. Hay que enfriar exteriormente.
  • Haluros de ácido: Se desactivan convirtiéndolos en los correspondientes ésteres con MeOH a pH ácido. Posteriormente, se neutralizan con NaOH.
  • Aldehídos: Se desactivan con una disolución acuosa saturada de bisulfito sódico, dando las correspondientes combinaciones bisulfíticas.
  • Compuestos organometálicos sensibles a la humedad: Para desactivarlos hay que añadirlos gota a gota (suelen encontrarse con disolventes orgánicos) sobre n-butanol, y los vapores combustibles que desprenden se eliminan en la vitrina de gases. Se finaliza el proceso añadiendo con extrema precaución agua.

Eliminación de residuos químicos

Una vez tengamos a los residuos clasificados en los siete grupos anteriormente mencionados y, en la medida de lo posible, desactivados se procederá a su eliminación mediante el almacenaje de los mismos en los contenedores y recipientes diseñados para tal fin que deben de estar disponibles en todo laboratorio de Química Orgánica.

Estos recipientes deberían estar en perfectas condiciones y cerrados, además, deberíamos tener la precaución de reemplazar los contenedores una vez estén estos llenos y de no almacenar en el laboratorio excesivo material de desecho. Los contenedores se deben situar en un lugar ventilado y alejado de fuentes de calor o chispa.

Referencias