EL NÚVOL TARONJA

El núvol taronja poc després de desprendre's

El núvol taronja poc després de desprendre’s

L’espectacularitat de les imatges va fer que l’accident d’Igualada del dia 12 de febrer de 2015 hagin donat la volta al món, tot i que el balanç final d’accidentats ha estat de tres operaris amb danys lleus. Els mitjans parlen de ferits però no tenen ferides en el sentit habitual, sinó intoxicacions i irritació ocular. Si el núvol hagués estat de color blanc o incolor, se’n hauria parlat poc.

Per a qualsevol químic la composició del núvol era fàcil d’intuir: òxids de nitrogen. Hi ha pocs gasos de colors a la química: el clor, verdós; els vapors de brom, marronosos com els d’igualada; els vapors de iode, violacis; i els òxids de nitrogen, taronja-marrón, de diferents intensitats segons la composició que tinguin. Els compostos principals de nitrogen i oxigen són N2O, NO, N2O3, NO2 i N2O5 (imagineu que els números són subíndexs). Segons les concentracions i la temperatura els uns es transformen en els altres i se solen expressar conjuntament com a NOx. El seu color va del taronja clar fins al marrón fosc, i van evolucionant amb el temps.

Aquests òxids es formen normalment de dues maneres: per la reacció directa del nitrogen l’oxigen; o procedeixen de l’àcid nítric o dels nitrats, per simple descomposició o quan reaccionen amb altres substàncies. La reacció directa es dóna en tota combustió, sigui amb flama o en l’interior d’un motor d’explosió o diesel: les elevades temperatures a l’interior dels vehcles generen aquests gasos, a més dels productes directes de combustió. Els NOx dels vehicles són gasos responsables en part de la contaminació atmosfèrica, que es veu agreujada per les partícules sòlides petites que els vehicles, i especialment els diesel, emeten. Tot plegat genera la capa de contaminació atmosfèrica típica que s’observa sobre les ciutats en dies d’inversió tèrmica. Els òxids de nitrogen són també responsables de l’smog fotoquímic quan es descomponen amb la llum solar i en presència d’altres compostos presents en l’atmosfera, generant ozó i altres contaminants irritants.

La segona via de generació dels òxids de nitrogen és la que hi involucra l’àcid nítric HNO3. Aquest àcid no és present a la naturalesa en quantitats significatives, i s’obté a partir de l’amoníac NH3. Aquest s’obté per síntesi directa catalítica entre el nitrogen de l’aire i l’hidrogen obtingut del gas natural o de la nafta del petroli. Aquest amoníac s’oxida catalíticament amb oxígen de l’aire i s’obté l’àcid nítric. Són clàssiques reaccions de la química inorgànica, que avui permeten que la població mundial es pugui alimentar, perquè tant l’amoníac com l’àcid nítric són la font dels adobs nitrogenats, i per avui no h ha substituts a aquests processos.

L’àcid nítric és un líquid corrossiu, tòxic i molt oxidant. Això vol dir que és capaç d’oxidar moltíssimes substàncies, i entre elles a moltes substàncies orgàniques, donant productes variats com el diòxid de carboni, aigua i altres substàncies. El nítric es redueix -en sentit químic- i es redueix -en sentit habitual- perquè passa a haver-hi menys nítric, i els estats d’oxidació del N dels productes resultants és menor que el valor 5 que té a l’àcid nítric. En la indústria química i farmacèutica són molt habituals les reaccions de nitració, en les que un compost reacciona amb àcid nítric per obtenir productes intermedis per a medicaments; i part de l’àcid nítric es desprèn en forma de vapors nitrosos. Abans aquests vapors es llençaven directament a l’atmosfera, com qualsevol veí d’edat una mica avançada que visqués prop d’una planta química pot recordar -penso en Mollet del Vallès, per exemple, o en Badalona o Montgat- , i ara són absorbits i depurats.

Què va passar a Igualada?

L’empresa SIMAR [+] (web no operativa des del 17-2-15) on s’ha produit l’accident, és una empresa petita-mitjana que no fabrica productes, sinó que els compra, els envasa en un altre format (de camió cisterna a dipòsits i després a bidons, per exemple) i ho distribueix. Va rebre un camió cisterna d’àcid nítric, i va procedir a descarregar-lo mitjançant una mànega connectada a la cisterna, i que va cap a un dels dipòsits de 50000 litres de la indústria. Pel que sembla hi va haver un error humà i es va descarregar el nítric a un dipòsit on hi havia un altre producte. Desconec si era un dipòsit que havia de ser buit i no ho era encara, o si es van equivocar de dipòsit i van descarregar allà on no tocava.

Què hi havia a aquest dipòsit? He llegit al menys quatre versions: inicialment es va parlar d’àcid sulfúric, i després d’àcid fòrmic, de clorur fèrric o clorur de ferro (III) i de sulfur fèrric o sulfur de ferro (III), i fins tot d'”una tercera substància no identificada“. La major part d’opinions avui són de que es tractava d’àcid fòrmic. És improbable que es tractés de sulfur fèrric, perquè és una substància sòlida molt poc comercialitzada, que es descompon amb facilitat.

El núvol atrapat sota la capa d'inversió tèrmica.

El núvol atrapat sota la capa d’inversió tèrmica.


En qualsevol cas, les tres substàncies reaccionen amb l’àcid nítric, que les oxida. La reacció desprèn calor, que pot escalfar i fins i tot fer bullir la massa en reacció. És versemblant que fos això el que va passar, perquè s’ha parlat d’una explosió, que no seria d’un explosiu en sentit clàssic sinó d’un increment de pressió brusc al dipòsit degut a l’increment de temperatura per la reacció. Si queda el dipòsit obert amb la massa reaccionant, es desprenen sobtadament cap a l’atmosfera tots els vapors nitrosos confinats abans al dipòsit, i es genera el núvol taronja.

Les condicions atmosfèriques del dia eren d’inversió tèrmica. És a dir, que a algun centenar de metres per sobra del terra la temperatura de l’are era superior a la que hi havia a la superfície. Això va permetre que els vapors nitrosos calents pugéssin fins a la capa d’inversió tèrmica, allunyant-se del terra i de la població. Però la capa d’inversió tèrmica va actuar com una barrera que va impedir que els vapors pugéssin més amunt cap a l’estratosfera, i van quedar atrapats formant el núvol que amb el pas del temps es va anar esvaint cap als costats i una mica cap amunt, fins a desaparèixer.

El núvol era tòxic, irritant, corrossiu? En el moment de desprendre’s del dipòsit, la concentració dels gasos nitrosos era alta, i en aquelles condicions era tòxic, irritant, i -en contacte amb humitat- corrossiu. A mida que es va diluint a l’atmosfera va deixant de ser tòxic, i es manté la seva capacitat irritant de les mucoses fins que la dilució és tal que ja no té més efecte que la contaminació atmostèrica habitual d’un dia d’inversió tèrmica.

Es cita que l’empresa no tenia el Pla d’Autoprotecció vigent, sinó que era del 2006. Això pot ser una infracció administrativa més o menys greu, però que no explica les causes de l’accident: un vehicle pot ser que no tingui la ITV en regla i no per això té per què ser més perillós que un altre. És un indici de mala pràctica, però no una explicació causal.

Els plans d’emergència que es van aplicar a la població van ser correctes, en la meva opinió. La gent alarmada que va adquirir mascaretes o es va tapar el nas amb mocadors no sabia que aquestes precaucions són inútils si es tracta de vapors nitrosos, perquè atravessen sense problemes els porus de les mascaretes o dels mocadors: són gasos que tenen mides moleculars similars a les molècules dels gasos de l’aire. Per frenar-ne el pas als pulmons cal usar mascaretes químiques, amb substàncies que absorbeixin els gasos -com portaven els bombers- o posar-se davant la boca i el nas draps mullats, que dissolen força els vapors nitrosos. Però el que cal és no respirar-los, i per això el confinament era la millor solució, atès que es tractava simplement d’esperar que el núvol s’anés diluint, perquè ja no se’n generava més.

Al moment d’escriure aquesta entrada, a la web de l’empresa no es dóna cap informació, i les notes oficials encara no s’han redactat, perquè encara no s’ha acabat de tancar tot el procés. Quan es doni una versió oficial de tot plegat veurem si es ratifiquen les opinions que aquí s’expressen, o potser caldrà que rectifiquem.

AMPLIACIÓ 18-2-15 En alguns diaris l’empresa SIMAR SA publica un comunicat oficial en que afirma que està al corrent de totes les autoritzacions requerides de seguretat i qualitat, i que està recopilant i analitzant les dades de l’incident (ho qualifica d’incident) en col·laboració amb les autoritats i les administracions pertinents. La web de l’empresa ara es no operativa.

13 respostes a EL NÚVOL TARONJA

  1. Àtoms i Lletres escrigué:

    Per fi un article veritablement informatiu sobre el núvol taronja d’Igualada. Generalment hi ha un buit terrible en la informació dels mitjans generalistes quan es parla de ciència. Poc rigor, molt sensacionalisme i informacions sovint confuses o contradictòries.

    M’has donat alguna idea per parlar al meu blog sobre l’àcid nítric. Posaré un enllaç cap aquí per si algun lector es vol informar bé sobre aquest núvol taronja.

    • cmans escrigué:

      Moltees gràcies, “àtoms i lletres”

      CM

    • Albert escrigué:

      Sí i sí, li dono dues vegades la raó, sí s’agraeix molt llegir quelcom amb rigor científic davant de noticies com aquestes i sí que es cert que el mitjans generalistes son cada dia mes dolents i el que es pitjor, sense propòsit d’esmena.
      Recordo en relació amb això que ara fa poc mes d’un any, quan el meteorit de Chelyabinsk va esclatar a l’atmosfera, la BBC va publicar “Russian meteor shockwave circled globe twice” referint-se a que l’ona de xoc de l’explosió va ser tan potent que va donar dos voltes al mon, (va ser registrada dos cops pels observatoris sísmics del mon), abans d’extingir-se.
      Doncs el nostre en altra època tan estimat diari La Vanguardia, en una exhibició de comprensió de la llengua anglesa va publicar “El meteorito ruso dio dos vueltas a la Tierra antes del impacto” cosa que es evidentment una gran bestiesa.
      (Incís: durant més de 25 anys de la meva vida vaig comprar cada dia La Vanguardia, era la meva referència per saber del mon i no només la llegia, cada dia pràcticament me la “estudiava” Ara només la fullejo quan la trobo en un bar i quan arribo a l’ultima pàgina, a la de “La Contra”, normalment em venen ganes de plorar)
      Doncs, be, immediatament vaig enviar un comentari a la pàgina de la noticia explicant l’error per que el corregissin, i el mateix van fer altres lectors, amb diversos graus d’enuig o de mordacitat. Creieu que ho van corregir? Doncs no, ni cas, amb al temps l’únic que han esborrat son els comentaris que explicaven l’error, i la noticia a quedat allà com autoescarni masoquista d’aquest, en altres temps, respectable diari.
      http://www.lavanguardia.com/ciencia/20130628/54376353339/meteorito-ruso-dos-vueltas-tierra-antes-impacto.html

      • cmans escrigué:

        Estem d’acord en la necessitat de que els grans mitjans depuréssin millor la informació científica que publiquen. Des de l’Associació Catalana de Comunicació Científica de la que sóc vocal científic, hem fet campanyes en aquest sentit, i especialment per tal d’evitar que a la Contra de La Vanguardia hi surtin tants esotèrics i fantasmes. Però, per ara, tot iútil (potser ha baixar la freqüència i les preguntes són menys condescendents amb la pseudociència, però no s’ha acabat ni molt menys). Penso que és una batalla perduda, i no només a LV sinó a la resta de diaris, televisions i no diguem Internet, que és un territori sense llei onés igual un premi Nóbel que un esotèric de cantonada.

  2. Joan Talarn escrigué:

    Molt bona classe de química pràctica. Moltes gràcies
    Joan Talarn

  3. Albert escrigué:

    Quan vaig veure el núvol de seguida vaig pensar NO2, recordant els meus experiments casolans de química de quan tenia entre 13 i 16 anys.
    Recordo que vaig fer accidentalment per primera vegada un petit núvol de NO2 a casa meva enredant amb àcid nítric i crec recordar amb àcid clorhídric, (mestre ¿es possible que aquests dos àcids reaccionin per donar NO2 o es que em falla la memòria i vaig fer servir sulfúric en comptes de clorhídric?)
    Per cert eren altres temps, en aquella època jo amb 15 o 16 anys, anava a la drogueria del poble i comprava aquests productes tan perillosos sense problemes, suposo (i espero) que avui no els deuen vendre amb tanta facilitat, (encara que realment, no ho se)
    Res més, gràcies per divulgar Ciència i ànims per continuar, no se si som molts els que seguim als bons divulgadors, però el que es ben segur es que som agraïts, salutacions.

  4. cmans escrigué:

    Jo també comprava productes i feia experiments. La drogueria es diu -encara existeix- Can Boter de Badalona. Avui els posarien a la presó per vendre productes perillosos a menors d’edat.
    Els núvols de gasos nitrosos que devies fer a casa teva probablement vinguéssin de la reacció de l’àcid n´tric amb un metall, per exemple una moneda o un tros de coure que li tiréssis dins. El nítric i el clorhídric no reaccionen: són l’aigua règia, que dissol l’or i el platí, però els àcids sols no reaccionen. El nítric amb sulfúric tampoc: és la barreja sulfonítrca, que es feia servir als laboratoris per netejar totalment l’utillatge de vidre.
    Una salutació.

    • Albert escrigué:

      ¡Moneda i aigua règia!, l’has clavat mestre, ¿endevines el pensament? Ara ho recordo, per això em sonava el clorhídric.
      Quan vaig llegir en algun llibre de Química de l’època que a l’aigua règia no se li resistia res, ni l’argent, ni l’or ni el platí, a la meva ment infantil es va formar la imatge del líquid més poderós del mon, imaginava una substancia fantàstica com el “àcid molecular” de la pel•lícula Alien menjant-s’ho tot i vaig decidir que havia de aconseguir-lo. Quan vaig fer la barreja del nítric amb el clorhídric, l’havia de provar amb alguna cosa i com evidentment no tenia ni or ni argent, el metall que més se li assemblava era el coure i vaig fer servir una peseta de coure amb la cara de Franco de l’època, originant el núvol de NO2
      Per cert, quan intentava recordar tot això he posat les paraules “aigua règia” a la Wikipedia i m’he assabentat d’una historia de Química que desconeixia i que m’ha semblat preciosa:
      “Quan Alemanya va envair Dinamarca durant la Segona Guerra Mundial, el químic hongarès George de Hevesy va dissoldre les medalles d’or dels premis Nobel de Max von Laue i James Franck en aigua règia, per així evitar que els nazis les robessin. Col•locà aquesta solució en un prestatge del seu laboratori a l’Institut Niels Bohr. Després de la Segona Guerra Mundial, tornà al laboratori i precipità l’or per treure’l de la dissolució. L’or fou tornat a la Real Acadèmia de les Ciències de Suècia i la Fundació Nobel lliurà noves medalles reconstruïdes a von Laue i Franck”
      ¿Coneixíeu l’historia? Lo millor es llegir-la en aquest enllaç de puny i lletra del propi George de Hevesy:
      http://www.archive.org/stream/adventuresinradi01heve#page/27/mode/1up

      • Claudi Mans escrigué:

        Hola,
        sabia la història de les medalles Nobel, perquè la vaig llegir allà mateix… Va haver-hi un altre cas de medalla dissolta, que ara no recordo de memòria.

  5. El núvol - Ara.cat escrigué:

    […] representava. Que es tractava de compostos relacionats amb el nitrogen semblava clar. La majoria de químics recordaven que aquell color era característic dels òxids de nitrogen, i l’accident s’havia […]

  6. […] a l’article “El núvol taronja” publicat al blog de Claudi […]

  7. […] Per cert, podeu trobar una explicació molt més detallada al web del Prof. Claudi Mans. […]

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s

%d bloggers like this: