El cromo es un elemento natural que se encuentra en las rocas, los animales, las plantas, el suelo y en polvo y gases volcánicos. El cromo está presente en el ambiente en varias formas diferentes. Las formas más comunes son el cromo metálico (0), el cromo trivalente (III) y el cromo hexavalente (VI).
El cromo (III) ocurre naturalmente en el ambiente y es un elemento nutritivo esencial que el cuerpo requiere para promover la acción de la insulina de manera que los azúcares, las proteínas y las grasas puedan ser utilizados por el organismo.
El cromo (VI) y el cromo (0) son producidos generalmente por procesos industriales. Los compuestos de cromo, principalmente las formas de cromo (III) y (VI), producidas por la industria se usan para cromado de metales, manufactura de colorantes y pigmentos, curtido de cuero y preservación de madera.
2.9.1 El Cromo y sus Compuestos (ACIDO CRÓMICO, CROMATOS, BICROMATOS ALCALINOS, CROMATO DE CINC)
Biblioteca
de Ingeniería
General
Nombre, símbolo, número atómico Cromo, Cr, 24
Serie química metal de transición
Grupo, periodo, bloque 6 , 4 , d
Densidad, dureza Mohs 7140 kg/m³; 8,5
Apariencia
plateado metálico
Propiedades físicas
Estado de la materia Sólido
Punto de fusión 2130 K
Punto de ebullición 2945 K
Magnetismo Antiferromagnético
Entalpía de vaporización 344,3 kJ/mol
Entalpía de fusión 16,9 kJ/mol
Presión de vapor 990 Pa a 2130 K
Velocidad del sonido 5940 m/s a 293,15 K
Biblioteca
de Ingeniería
Clasificación: Metales de transición Grupo 6 El metal se obtiene, tras separar el óxido de hierro, por reducción del trióxido con aluminio por el proceso de la termita, que si se realiza a vacío se obtiene cromo del 99-99,3% de pureza. También mediante electrólisis de sales de cromo (III) se obtiene cromo del 99,95% de pureza.
Fuentes: Cromita (FeCr2O4 o FeO.Cr2O3). Otro menos importante: crocoíta (PbCrO4).
Usos: Aleaciones con resistencia a la corrosión y al calor, cromado. Aceros inoxidables. Sus sales se emplean como colorantes: vidrio, cerámica.
Es un metal grisacero, muy brillante, blando y fácilmente maleable, que se vuelve quebradizo por la presencia de impurezas. Es estable al aire y no reacciona con el agua. Los oxidantes fuertes originan una capa de oxido que lo hace estable y posteriormente no lo atacan los ácido diluidos. Se disuelve en ácidos no oxidantes con desprendimiento de hidrógeno. Soluble en agua regia y en ácido fluorhídrico. Insoluble en bases. A temperaturas elevadas reacciona con casi todos los no metales. Se usa para endurecer el acero, obtener acero inoxidable y otras aleaciones muy importantes, debido a su resistencia a la corrosión, fundamentalmente como ferrocromo, que se obtiene a partir de la cromita en hornos eléctricos empleando carbono o azufre como reductores. La cromita ha encontrado aplicación en la industria de los materiales refractarios para la obtención de ladrillos y moldes, ya que tiene alto punto de fusión, moderada dilatación y es bastante estable. Todos los compuestos de cromo son coloreados; los más importantes son los cromatos de sodio y potasio (amarillos) y los dicromatos (naranjas) y alumbres de cromo potasio y amonio (violetas). Los cromatos y dicromatos son puntos de partida para la
Biblioteca
de Ingeniería
obtención de colorantes, inhibidores de la corrosión, fungicidas, esmaltes cerámicos.
También en el curtido de cuero: el dióxido de azufre reduce el cromato de sodio a Cr(OH)SO4 que se une al colágeno de la piel, la hace insoluble e impide su degradación biológica, pero la mantiene flexible.Los compuestos de cromo (VI) son tóxicos y deben manejarse con mucho cuidado. Provocan irritación en la piel y las mucosas y es débilmente cancerígeno. La máxima concentración tolerada es 0,1 mg CrO3/m3. El cromo (III) no parece tóxico.
Toxicología: La exposición laboral al cromo representa un problema importante para la salud. En condiciones normales de exposición, el contenido total de cromo en el hombre es de 6 mg. En niños y en animales existe una concentración mucho mayor. Las razones para que la concentración sea tan baja en el cuerpo humano son fundamentalmente:
1. La mayor parte del cromo en la corteza terrestre está en forma insoluble. 2. La ingestión de cromo mediante el consumo de vegetales es a base fundamentalmente de los que tienen menor cantidad de cromo.
3. Los compuestos de cromo hexavalente se transforman en el medio ácido del estómago en las formas trivalentes, que no son absorbidas.
Las principales vías de absorción las constituyen: contacto dérmico, ingestión e inhalación, siendo esta última la principal vía en la exposición laboral a compuestos de cromo. En general los compuestos solubles hexavalentes son absorbidos más rápidamente por cualquier vía. Así por ejemplo, tanto por ingestión como por inhalación, los compuestos de Cr (III) se absorben del orden del 0.1 al 1.2%, mientras que los Cr (VI) aproximadamente el 2%. Se considera que la absorción media en el tracto digestivo es del orden del 0.5% al
Biblioteca
de Ingeniería
3%, dependiendo no sólo del estado de oxidación sino del estado funcional del estómago e intestino. En relación a la vía de absorción cutánea hay que destacar varios aspectos muy importantes que favorecen la comprensión de uno de los cuadros patológicos más importantes que produce el cromo como es la dermatitis alérgica de contacto:
a) Los compuestos de cromo (VI) penetran en la piel mas rápidamente que los compuestos de cromo (III).
b) La penetración de los cromatos aumenta con el incremento de pH.
c) La penetrabilidad de las sales de Cr (III) depende de la naturaleza del anión. d) Las diferencias de penetración entre los compuestos de Cr (VI) y Cr (III) parecen depender de la integridad de la epidermis que forma la barrera más importante para la absorción de estos productos.
e) La piel y sus componentes facilitan la reducción de los cromatos, Cr (III) se une fuertemente a determinadas proteínas epidérmicas.
Otra vía de penetración no menos importante es a través de los folículos pilosos.
Una vez en el organismo y en relación a su capacidad de toxicidad, el cromo se puede distribuir dependiendo de dos hechos biológicos fundamentales:
1. Las membranas celulares son permeables al Cr (VI), pero no al cromo (III). 2. El Cr (VI) se reduce a Cr (III) dentro de las células a nivel de las mitocondrias y en el núcleo.
En condiciones normales el cromo se distribuye por igual en los eritrocitos y en el plasma.
Después de la absorción, el Cr (III) va a ser transportado principalmente mediante su unión a la transferrina plasmática (4, 5) En una proporción
Biblioteca
de Ingeniería
aproximada del 70 al 90% según estudios realizados en ratas. El Cr (VI) atraviesa rápidamente la membrana del hematíe sufriendo una reducción a Cr (III) en el interior de la célula, permaneciendo mucho tiempo unido a la fracción globina de la Hb. Se ha propuesto como método sencillo de desintoxicación, la reducción por ácido ascórbico. Una vez unido a los tejidos, el cromo se presenta principalmente como Cr (III) localizándose principalmente en sangre, hígado, bazo, riñón, tejidos blandos y hueso. Por el contrario no se va a acumular en el pulmón.
Por último, la excreción se produce principalmente por la vía del aclaramiento renal y en menor grado por otras vías más lentas como descarnación de la piel (células, uñas, pelo, sudor), bilis y heces.
Efectos biológicos: El cromo (III) puede ser tóxico para el hombre. En el organismo es necesario para el mantenimiento normal de la glucosa, colesterol y metabolismo de los ácidos grasos. Es también un cofactor en la iniciación de la acción periférica de la insulina y también desempeña un papel importante en diferentes reacciones enzimáticas como es el caso de la actividad tromboplástica y betaglucoronidasa. La deficiencia de cromo en animales está asociada con una alteración de la tolerancia de la glucosa, disminución del crecimiento, opacidad corneal y degeneración necrótica del hígado. En el hombre esta deficiencia puede dar lugar a una intolerancia a la glucosa y a neuropatía. También tiene la propiedad de ligarse a las proteínas en las capas superficiales de la piel, formando complejos estables, lo que probablemente justifique que estos compuestos no originen dermatitis. Pueden producir:
Biblioteca
de Ingeniería
Ulceraciones nasales, cutáneas .Rinitis, asma o disnea por sensibilización, confirmada por test cutáneo y por pruebas funcionales respiratorias, que recidivan después de una nueva exposición.
Cáncer bronco pulmonar primitivo.
El cromo trivalente, tal como se lo encuentra en la naturaleza, en principio no es peligroso para el hombre. Pero si es sometido a altas temperaturas se convierte en cromo hexavalente, una sustancia que ingresa en el cuerpo a través de las vías respiratorias el agua o los alimentos y puede provocar gastroenteritis aguda, hepatitis aguda, dermatitis alérgica, laringitis crónica, úlcera gastroduodenal, conjuntivitis crónica, rinofaringitis crónica, perforación del tabique nasal y cáncer pulmonar.
Los diversos compuestos del cromo hexavalente representan la mayor amenaza, especialmente debido a sus efectos genéticos. Los compuestos del Cr+6 actúan en casi todos los sistemas de ensayo diseñados para determinar
sus efectos mutagénicos. El hecho de que atraviese la placenta significa un alto riesgo para los embriones y fetos.
El efecto carcinógeno de los compuestos del Cr+6 no sólo ha sido demostrado
experimentalmente con animales, sino también ha sido confirmado por los resultados de estudios epidemiológicos realizados con grupos humanos expuestos a esta sustancia en su lugar de trabajo.
Las intoxicaciones agudas con compuestos del Cr+6 se manifiestan, por
ejemplo, como lesiones renales. Las intoxicaciones crónicas pueden producir mutaciones en el tracto gastrointestinal y acumulaciones en el hígado, el riñón, la glándula tiroidea y la médula ósea. El índice de eliminación es lento.
Biblioteca
de Ingeniería
Por su parte, el cromo trivalente es un mineral que se encuentra abundantemente en los productos procedentes de la tierra como la fruta, las verduras, los productos lácteos, las carnes y, en un menor grado, la cerveza y el vino. Los aportes realizados a través de estos productos varían según la riqueza de las tierras de cultivo y las técnicas agrícolas empleadas.
Al tratarse de un oligoelemento, su presencia es indispensable para el organismo debido a que regula el metabolismo de los azúcares y actúa sobre el control de la absorción de glúcidos y de la secreción de insulina, favoreciendo el paso de los glúcidos al interior de las células. El cromo trivalente tiene un importante papel en el metabolismo de los carbohidratos porque interviene específicamente en el metabolismo de la glucosa y en la acción de la insulina. Un estudio demostró que este elemento es un componente esencial para metabolizar los carbohidratos. Actualmente, se sabe que el cromo trivalente actúa como un co-factor de la insulina a nivel celular, mediante la formación de un complejo entre receptores de membrana, insulina y cromo.
Debe intervenir también en el metabolismo de los lípidos, ya que cuando se lo agrega a dietas bajas en cromo reduce el nivel de colesterol en el suero. Además, colabora con el metabolismo de las proteínas, ya que las ratas alimentadas con dietas deficientes en cromo y proteínas tienen alterada la capacidad para incorporar ciertos aminoácidos como la metionina y la serina a la proteína de su corazón.
La ingesta de cromo recomendada por día es de 50 a 200 microgramos en personas mayores de 7 años y de 10 a 120 para niños menores. Necesitan un aporte extra de este elemento los ancianos, los diabéticos y las personas con
Biblioteca
de Ingeniería
problemas cardíacos y vasculares, ya que son grupos predispuestos a la carencia de cromo.
Es difícil reconocer este metal en los alimentos, pero se concentra mayoritariamente en la levadura de cerveza, las ostras, el hígado, las papas, el queso y las hierbas aromáticas. Una menor concentración tienen los pescados y mariscos, los granos enteros, los pollos, las carnes, el salvado, las frutas frescas y los vegetales.
Es muy difícil comprobar una deficiencia moderada de cromo debido a la falta de un indicador de su estado. Incluso, es probable que las mediciones seguras del cromo sérico en plasma no indiquen con exactitud las concentraciones o los depósitos corporales.
Una deficiencia de cromo provoca alteraciones en el metabolismo de los carbohidratos como deterioro de la tolerancia a la glucosa, hiperglucemia en ayuno, valores séricos elevados de insulina, de colesterol circulante y de triglicéridos sanguíneos, y disminución de la unión de insulina.
También se observa detención del crecimiento, disminución de la longevidad, formación de placas en la aorta, neuropatía periférica, disminución del poder fecundante del semen y equilibrio negativo del nitrógeno. Los investigadores también sospechan que la carencia de cromo puede ser un factor contribuyente a la arteriosclerosis, ya que se ha visto que los valores de cromo en la aorta de pacientes arterioscleróticos son muy bajos.
Riesgos industriales: Las manifestaciones subagudas y crónicas de la exposición a los derivados de cromo incluyen la afectación de distintos órganos y sistemas:
Biblioteca
de Ingeniería
1. Piel y mucosas: El peligro del contacto cutáneo con compuestos de cromo fundamentalmente hexavalente se derivan de su fabricación o empleo en las diversas profesiones, fundamentalmente en los trabajadores de la construcción, produciendo úlceras cutáneas y del septo nasal y en especial, por su alta frecuencia, dermatitis de contacto alérgica.
2. Sistema respiratorio: Este tipo de riesgo deriva en la mayoría de los casos de la inhalación del polvo y humos procedentes de la fabricación del dicromato a partir del mineral de cromita. La inhalación de estos polvos puede provocar fenómenos irritantes del aparato respiratorio con irritación faríngea, tos, sensación de dolor retroesternal y broncoespasmo, bronquitis crónica, rinitis crónica, perforación del septo nasal, y ocasionalmente pólipos, sinusitis y papilomas
Este tipo de exposición, puede producir lesiones en los ojos, tales como conjuntivitis, queratitis y úlceras cornéales. Igualmente es incuestionable desde hace años la acción cancerígena del cromo y sus compuestos constituyendo el principal factor de riesgo para la salud de los trabajadores. Se han confirmado como cancerígenos pulmonares el cromato de calcio y estroncio, y como muy sospechosos de crear también cáncer de pulmón, el cromato de plomo, ácido crómico y los dicromatos alcalinos. Generalmente el cáncer de pulmón aparece tras 15 a 20 años de exposición a cromatos. Sin embargo, no parece existir riesgo en la población general por exposición ambiental al cromo. En la primera teoría se involucra al cromo (III) intracelular como responsable de inducir mutaciones directas en las células somáticas. En la segunda, se postula que sea debido a una inhibición de enzimas reparadoras, con una relación directa entre el potencial tóxico y cancerígeno.
Biblioteca
de Ingeniería
3. Riñón: Recientemente se han publicado varios casos de nefrotoxicidad inducida por cromo en trabajadores expuestos a lluvias de ácido crómico y cromo soluble haxavalente de los humos de soldaduras. También se ha descrito un caso de afección renal por cromo.
4. Aparato digestivo: También se ha demostrado que el cromato de zinc posee capacidad de desarrollar cáncer gástrico.
Equipo de protección personal: Para el manejo de este producto debe utilizarse bata, lentes de seguridad y guantes, en un área bien ventilada. No usar lentes de contacto al trabajar con este producto. Al trasvasar disoluciones de este compuesto, usar pro pipeta, NUNCA ASPIRAR CON LA BOCA.
Biblioteca
de Ingeniería
CAPITULO III
EL SUBSECTOR CURTIEMBRES EN PERÚ Y SU RELACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE
Abarcaremos los siguientes temas:
Reglamentación ambiental relacionada con el subsector curtiembres.
Situación actual del subsector curtiembres y su relación con el medio ambiente.
“Toda persona tiene el derecho irrenunciable a vivir en un ambiente saludable, equilibrado y adecuado para el pleno desarrollo de la vida; y el deber de contribuir a una efectiva gestión ambiental y de proteger el ambiente, así como sus componentes, asegurando particularmente la salud de las personas en forma individual y colectiva, la conservación de la diversidad biológica, el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales y el desarrollo sostenible del país”
La ley del medio ambiente ley Nº 28611 fue promulgada el 23 de junio del año 2005 y publicada en el diario El Peruano el 13 de octubre del año 2005.
En actual vigencia, es de carácter general y no enfatiza en actividad específica alguna. Su objetivo es “la protección y conservación del medio ambiente y los recursos naturales, regulando las acciones del hombre con relación a la naturaleza y promoviendo el desarrollo sostenible con la finalidad de mejorar la calidad de vida de la población”. Esta ley da el marco general de protección ambiental que rige en el país, fija los objetivos de la política ambiental (de carácter orientador), da el marco institucional que define a las autoridades ambientales y, en este contexto, incorpora la planificación ambiental en la planificación del desarrollo nacional.
Biblioteca
de Ingeniería
A nivel macro, integra todas las áreas del medio ambiente como apoyo al desarrollo sostenible (educación, salud, ciencia y tecnología, etc.). Da el marco para la aplicación de instrumentos económicos de regulación ambiental, así como incentivos.
La legislación ambiental, en particular la Ley de Medio Ambiente, incluye artículos que pueden ser aplicados para promover la producción más limpia, aunque no hacen una referencia explícita al respecto. Por ejemplo el artículo 77 de la promoción de la producción limpia de la ley general del medio ambiente dice lo siguiente:
Las autoridades nacionales, sectoriales, regionales y locales promueven, a través de acciones normativas, de fomento de incentivos tributarios, difusión, asesoría y capacitación, la producción limpia en el desarrollo de los proyectos de inversión y las actividades empresariales en general, entendiendo que la producción limpia constituye la aplicación continua de una estrategia ambiental preventiva e integrada para los procesos, productos y servicios, con el objetivo de incrementar la eficiencia, manejar racionalmente los recursos y reducir los riesgos sobre la población humana y el ambiente, para lograr el desarrollo sostenible.
Las medidas de producción limpia que puede adoptar el titular de operaciones incluyen, según sean aplicables, control de inventarios y del flujo de materias primas e insumos, así como la sustitución de éstos; la revisión, mantenimiento y sustitución de equipos y la tecnología aplicada; el control o sustitución de combustibles y otras fuentes energéticas; la reingeniería de procesos, métodos y prácticas de
Biblioteca
de Ingeniería
producción; y la reestructuración o rediseño de los bienes y servicios que brinda, entre otras.
Asimismo, los artículos 139, 140, 142, 144, 145 de la ley general del medio ambiente como:
El artículo 139 del Registro de Buenas Prácticas y de Infractores Ambientales dice:
El Consejo Nacional del Ambiente – CONAM, implementa, dentro del Sistema Nacional de Información Ambiental, un Registro de Buenas Prácticas y de Infractores Ambientales, en el cual se registra a toda persona, natural o jurídica, que cumpla con sus compromisos ambientales y promueva buenas prácticas ambientales, así como de aquellos que no hayan cumplido con sus obligaciones ambientales y cuya responsabilidad haya sido determinada por la autoridad competente.
Se considera Buenas Prácticas Ambientales a quien ejerciendo o habiendo ejercido cualquier actividad económica o de servicio, cumpla con todas las normas ambientales u obligaciones a las que se haya comprometido en sus instrumentos de gestión ambiental.
Se considera infractor ambiental a quien ejerciendo o habiendo ejercido cualquier actividad económica o de servicio, genera de manera reiterada impactos ambientales por incumplimiento de las normas ambientales o de las obligaciones a que se haya comprometido en sus instrumentos de gestión ambiental.
Biblioteca
de Ingeniería
Toda entidad pública debe tener en cuenta, para todo efecto, las inscripciones en el Registro de Buenas Prácticas y de Infractores Ambientales.
Mediante Reglamento, el CONAM determina el procedimiento de