Benceno, tolueno, etilbenceno y xileno: ¿Cuáles son los daños de los productos químicos BTEX?

15/02/2023

En la industria química, hay algunas sustancias que son más omnipresentes que otras, la mayoría de las veces por sus propiedades como solventes o precursores de importantes materiales manufacturados.

Los productos químicos BTEX, la abreviatura coloquial de benceno, tolueno, etilbenceno y las tres configuraciones de xileno, son hidrocarburos aromáticos utilizados por decenas de millones de toneladas en todo el mundo. Desempeñan un papel en casi todos los aspectos de la síntesis química, en particular los plásticos y los combustibles. Pero, ¿qué tan seguros son? ¿Cuál es la historia detrás de estos químicos ubicuos?

Los BTEX casi siempre provienen de refinerías de petróleo, separados de una mezcla de hidrocarburos conocida como nafta.
Los BTEX casi siempre provienen de refinerías de petróleo, separados de una mezcla de hidrocarburos conocida como nafta.

Benceno

Compuesto por seis carbonos y seis hidrógenos en un anillo perfecto, el benceno es el símbolo de la química orgánica, específicamente como base de los compuestos aromáticos. Su uso principal es como intermediario para fabricar otros productos químicos, como etilbenceno, cumeno, ciclohexano y nitrobenceno. 

Además de ser extremadamente inflamable, el benceno es altamente peligroso para las personas y el medio ambiente, y es el más dañino del grupo BTEX. Puede causar cáncer, defectos genéticos e infertilidad, y puede ser fatal si se ingiere o inhala. Estándares australianos de exposición en el lugar de trabajo (WES) dictan que la exposición al benceno no debe exceder 1 parte por millón durante una jornada laboral de ocho horas, sin embargo, las concentraciones ambientales recomendadas en el aire y las fuentes de agua son magnitudes más bajas. El benceno no debe detectarse en el agua potable por encima de una concentración de 1 parte por billón, o en el aire por encima de 3 partes por billón, para minimizar el potencial de efectos cancerígenos, mutagénicos o reprotóxicos.

tolueno

El tolueno, también conocido como metilbenceno, es un compuesto aromático como el benceno, pero con un grupo metilo sustituido adjunto. Se usa regularmente como solvente para la fabricación de pinturas, caucho, productos farmacéuticos y otras materias primas químicas. 

El tolueno se considera una alternativa menos dañina al benceno, sin embargo, todavía existen riesgos inherentes asociados con su uso. El tolueno y solventes volátiles similares se han relacionado con el asma ocupacional, incluso a partir de niveles de exposición aparentemente seguros, y WES recomienda que la exposición en el aire no supere las 50 partes por millón durante un día de ocho horas. Las pautas australianas para el agua potable aconsejan que la concentración de tolueno no supere las 800 partes por billón; sin embargo, los cambios en el sabor y el olor del agua pueden detectarse con tan solo 25 ppb. Las pautas de calidad del aire ambiental sugieren que las concentraciones de tolueno no excedan las 100 ppb. 

Los derrames de petróleo son una de las fuentes más comunes y concentradas de exposición incidental a BTEX y se ha demostrado que causan asma en los trabajadores de limpieza y respuesta a derrames.
Los derrames de petróleo son una de las fuentes más comunes y concentradas de exposición incidental a BTEX y se ha demostrado que causan asma en los trabajadores de limpieza y respuesta a derrames.

Etilbencina

El etilbenceno es más notable por su uso en la producción de poliestireno, como precursor de la molécula de estireno. También se encuentra como solvente en la producción de caucho sintético, pinturas, pegamentos e insecticidas, así como en combustibles para automóviles y aviación. Consiste en un anillo de benceno con un grupo etilo sustituido por uno de los hidrógenos. 

El etilbenceno es altamente inflamable y, a altos niveles de exposición, puede causar mareos, irritación de los ojos y del sistema respiratorio. La exposición en el lugar de trabajo no debe exceder las 100 partes por millón durante una jornada de ocho horas. Las pautas de calidad del aire no especifican un límite para el etilbenceno en el entorno más amplio, sin embargo, se recomienda que las concentraciones en el agua no excedan las 300 partes por billón.

xileno

También conocido como dimetilbenceno, el xileno consiste en un anillo de benceno con dos grupos metilo sustituidos, que pueden estar en una de tres configuraciones. El para-xileno, donde los grupos metilo se encuentran uno frente al otro alrededor del anillo aromático, es el más comúnmente utilizado de estos isómeros. El paraxileno se usa con mayor frecuencia como materia prima para fabricar plástico de tereftalato de polietileno (PET), mientras que el ortoxileno es extremadamente útil en la fabricación de productos farmacéuticos, plastificantes y tintes como precursor del anhídrido ftálico. 

El xileno a menudo se considera el menos peligroso inherentemente de la categoría BTEX; sin embargo, aún puede ser dañino si se inhala e irrita los ojos y la piel. Las pautas de WES establecen que la exposición diaria en el lugar de trabajo no debe exceder las 80 partes por millón. Se recomienda que la concentración en el agua potable no supere las 600 partes por mil millones, y se recomienda que las concentraciones en el aire ambiente no excedan las 200 ppb.

Exposición incidental

Los derrames de petróleo y la contaminación de las actividades industriales son fuentes potentes de exposición a BTEX en los entornos cotidianos y conllevan un riesgo de efectos significativos para la salud, desde irritación respiratoria hasta asma e incluso cáncer. 

El humo del cigarrillo por sí solo puede contribuir con la mitad de la exposición diaria a los compuestos BTEX.
El humo del cigarrillo por sí solo puede contribuir con la mitad de la exposición diaria a los compuestos BTEX.

Además de las fuentes industriales, los cigarrillos contienen niveles significativos de estos químicos, siendo el tolueno uno de los más comunes. También se ha encontrado que los altos niveles de emisiones provienen de los gases de escape de los vehículos y las estaciones de servicio. Si bien los estudios han demostrado que estas emisiones incidentales no exceden los niveles 'seguros' en el aire o el agua potable durante un corto período de tiempo, el nivel más seguro de exposición a lo largo de la vida es el menor posible para minimizar los riesgos de mareos, somnolencia, asma, o condiciones más serias como el cáncer. 

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