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Tolueno

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DENOMINACIONES

Nº CAS: 108-88-3
Nombre registrado:  Tolueno
Nombre químico: Tolueno
Sinónimos/nombres comerciales:  Metilbenceno,  fenilmetano,  metacida
Nombre químico (alemán): Toluol, Methylbenzol, Toluen
Nombre químico (francés): Toluène, methylbenzène
Nombre químico (inglés): Toluene
Aspecto general: Líquido incoloro, de olor similar al benceno

DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS

Fórmula empírica: C7H8
Masa molecular relativa: 92,15 g
Densidad: 0,867 g/cm3 a 20°C
Densidad relativa del gas: 3,18
Punto de ebullición: 110,6°C
Punto de fusión: -95°C
Presión de vapor: 28 hPa a 20°C
  45 hPa a 30°C
  109 hPa a 50°C
Punto de inflamación: 6°C
Temperatura de ignición: 535°C
Límites de explosividad: 1,2-7% V
Umbral de olor: 0,2 ppm
Solvólisis: En agua: 0,53 g/l a 20-25°C;
  en agua de mar: 0,38 g/l;
  su solubilidad es ilimitada en cloroformo, acetona y éter.
Factores de conversión: 1ppm = 3,83 mg/m3
  1 mg/m3 = 0,261 ppm


PROCEDENCIA Y APLICACIONES 

Aplicaciones:
El tolueno es la materia prima a partir de la cual se obtienen derivados del benceno, caprolactama, sacarina, medicamentos, colorantes, perfumes, TNT, y detergentes. Se adiciona a los combustibles (como antidetonante) y como  solvente para pinturas, revestimientos, caucho, resinas, diluyente en lacas nitrocelulósicas y en adhesivos. Es materia prima en la fabricación de fenol (sobre todo en Europa oriental), benceno y cresol (especialmente en Japón) y una serie de otras sustancias.

Procedencia / fabricación:
Fuentes naturales son el alquitrán de hulla y aceites minerales; se genera por combustión de resinas naturales (p.ej., durante incendios forestales).

Cantidades producidas:
Se estima que la producción mundial oscila entre 6,5 y más de 10 millones de toneladas anuales.

En 1984, los principales productores fueron:

RFA 358.000 t
Canadá 430.000 t
Francia 39.000 t
Italia 312.000 t
Japón 784.000 t
México 216.000 t
Taiwan 169.000 t
EEUU 2.390.000 t

Emisiones (valores estimativos):

Los valores estimativos oscilan entre 6-8 millones de toneladas. Para una cantidad total de 6,2 millones de t/a, se calcularon las emisiones proporcionales como sigue:

Pérdidas que van al mar 500.000 t/a
Pérdidas que se difunden en el aire (refinerías) 2.500.000 t/a
Evaporación de combustible 50.000 t/a
Gas de los escapes de  vehículos 2.000.000 t/a
Evaporación de solventes 1.000.000 t/a
Pérdidas de la industria química 100.000 t/a


TOXICIDAD

Seres humanos: DL 50-500 mg/kg
  CTmín 0,77 mg/l, inhalación
  >2,9 mg/l, inhalación, daño en el sistema nervioso central
  50-100 ppm, fatiga, cefalalgia
  200 ppm, irritación leve de garganta y ojos
  100-300 ppm, (8h) ligeros signos de ataxia
  300-800 ppm, (8h) signos claros de ataxia
  >4 000 ppm, (1h) pérdida del conocimiento, la exposición prolongada es letal
  10 000-30 000 ppm pérdida del conocimiento a los pocos minutos; la exposición prolongada es letal
Mamíferos:  
Ratas DL50 5000-7000 mg/kg, oral
Ratas (recién nacidas) DL50 870 mg/kg, oral
  NOEL > 590 mg/kg y d, oral (193 d)
Ratones CL50 20 mg/l (8h)
Organismos acuáticos:  
Peces de agua dulce CL50 13-240 mg/l (96h)
Orfos CL50 70 mg/l
 Salmones CL50 6,4-8,1 mg/l (96h)
Moluscos CL50 24-74 mg/l (24h)
Daphnia magna CE50 11.5-310 mg/l (48h)
Algas clorofíceas CE50 134-210 mg/l (reducción de la fotosíntesis)
Algas cianofíceas 10 mg/l (96h, 75% de reducción de la fotosíntesis)
Plantas:  
Trigo, soja 200-20 000 ppm, en el suelo, tóxico.
Zanahorias, tomates, 3 ppm (0,5h) en aire tóxico cebada

Nota: Los datos anteriores provienen de diferentes fuentes, todas citadas en RIPPEN (1989).

Efectos característicos

Seres humanos/mamíferos: La inhalación de 100 ppm de tolueno produce dolores de cabeza, mareos, irritación de ojos y nariz. Las exposiciones más prolongadas afectan al sistema nervioso central y producen alteraciones del cuadro hemático y otros efectos crónicos. Se han registrado daños cromosómicos en ratas. El control de trabajadores expuestos al tolueno ha arrojado resultados contradictorios. No se conocen propiedades carcinógenas del tolueno mismo pero otros componentes en una mezcla de solventes pueden tenerlas. En ratas y ratones se constataron anomalías del esqueleto y menor peso fetal así como también aumento de la mortalidad embrional en los ratones.

Sinergia / antagonismo:

- El metabolismo del tolueno en las ratas disminuye con el benceno, tricloroeteno o estirol (estireno).
- Potencia el efecto tóxico del ácido acetilsalicílico (en particular malformaciones y anomalías embrionarias).
- Probabilidad de mayores lesiones cromosómicas en los fumadores expuestos al tolueno.
- Atenuación de diversos efectos tóxicos del benceno en las ratas.
- Aumenta la incidencia del cáncer de piel inducido por el 7,12-dimetilbenzo[ b] antraceno.

COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE 

Agua:
El tolueno es una amenaza para el agua. Por su volatilidad escapa parcialmente a la atmósfera, pero su solubilidad en agua es suficiente para provocar problemas de contaminación en los cuerpos de agua superficiales y subterráneos

Aire:
La mayor parte del tolueno que se libera al medio ambiente va a la atmósfera, debido a su elevada presión de vapor. La degradación es bastante eficiente, de manera que muy poca cantidad de esta sustancia vuelve al suelo por deposición seca o mojada.

Suelo:
El tolueno se adsorbe, fundamentalmente, a partículas de arcilla y materia orgánica. La capacidad de adsorción aumenta a medida que disminuye el pH. Si no se derrama en grandes cantidades, el tolueno que ha ingresado al suelo escapa hacia la atmósfera o sufre transformaciones químicas y biodegradación.

Degradación, productos de la descomposición y tiempo de vida media:
Se estima que el tiempo de vida media del tolueno en el aire es de aproximadamente 60h (reacciona con los OHs). El tiempo de persistencia durante el verano en climas nórdicos es de unos 4 días , en tanto que en el invierno este período se extiende a varios meses; en los trópicos, oscila entre algunos días y algunas semanas independientemente de la estación del año.

Experimentos de laboratorio han demostrado que el tolueno permanece un tiempo medio de 5 h en un cuerpo de agua uniformemente mezclado de 1m de profundidad, antes de escapar a la atmósfera.

Las ratas, los conejos y los seres humanos exhalan un 20% de la dosis asimilada; cerca del 80% se degrada transformándose primero en alcohol bencílico/ benzaldehído, luego a ácido benzoico y a cresoles en menores cantidades.

Cadena alimentaria:
La escasa persistencia del tolueno y su gran volatilidad hacen improbable su acumulación en la cadena alimentaria.

ESTÁNDARES AMBIENTALES

Medio/ receptor Ámbito País/or- ganismo Status Valor Norma Observaciones Fuente
Agua:              
  Agua pot. Austria (L) 20 mg/l     s.RIPPEN, 1989
  Agua pot. URSS (L) 500 mg/l     s.RIPPEN, 1989
  Agua pot. EEUU G 14,3 mg/l     s.RIPPEN, 1989
  Aguas sup. EEUU G 12.4 mg/l     s.RIPPEN, 1989
  Aguas sup. EEUU G 2,3 mg/l   promedio de 24h 1) s.RIPPEN, 1989
  Aguas sup. EEUU G 5,2 mg/l   valor pico 1) s.RIPPEN, 1989
  Agua de mar EEUU G 0,1 mg/l   promedio de 24h 2) s.RIPPEN, 1989
  Agua de mar EEUU G 0,23 mg/l   valor pico 2) s.RIPPEN, 1989
  Aguas subt. RFA(HH) G 0,015 mg/l   estudios profundiz. s.DVGW, 1988
  Aguas subt. RFA(HH) G 0,015 mg/l   estudios de saneamiento s.DVGW, 1988
  Aguas subt. P.Bajos G 0,0002 mg/l   recomendación s.TERRA TECH,6/94
  Aguas subt. P.Bajos L 1 mg/l   intervención s.TERRA TECH,6/94
Suelo:              
    P.Bajos G 0,05 mg/kg   recomendación s.TERRA TECH,6/94
    P.Bajos L 130 mg/kg   intervención s.TERRA TECH,6/94
Aire:              
    Bulgaria (L) 0,6 mg/m3   20 min/24h s.EPA, 1983
    RDA (L) 2 mg/m3   30 min s.EPA, 1983
    RDA (L) 0,6 mg/m3   24h s.EPA, 1983
    Europa G 8 mg/m3   30 min OMS, 1987
    Europa G 1 mg/m3   24h OMS, 1987
    Hungría (L) 50 mg/m3   30 min s.EPA, 1983
    Hungría (L) 20 mg/m3   24h s.EPA, 1983
    Hungría (L) 0,6 mg/m3   30 min/24h 3) s.EPA, 1983
    URSS (L) 0,6 mg/m3   20 min/24h s.OMS, 1985
    Yugoslavia (L) 0,6 mg/m3   20 min/24h s.EPA, 1983
    OMS G 1 mg/m3   24 h s.SLOOFF, 1988
    OMS G 8 mg/m3   30 min s.SLOOFF, 1988
  Emisión RFA L 100 mg/m3   flujo masivo ³ 2 kg/h s. LT-Aire, 1986
  Lug. de trab. Australia (L) 375 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Bélgica (L) 375 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Bulgaria (L) 50 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Suiza (L) 380 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Checoslov (L) 800 mg/m3   corta exposición s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. RFA L 190 mg/m3 MAK   DFG, 1994
  Lug. de trab. RDA (L) 200 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Hungría (L) 50 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Italia (L) 300 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Irlanda (L) 375 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Japón (L) 375 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. P.Bajos (L) 375 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Polonia (L) 100 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Rumania (L) 300 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Suecia (L) 375 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Finlandia (L) 750 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. URSS (L) 50 mg/m3 PDK   s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. EEUU (L) 375 mg/m3 TWA   s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. EEUU (L) 560 mg/m3 STEL   s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. Yugoslavia (L) 200 mg/m3     s.RIPPEN, 1989
  Lug. de trab. RFA L 170 mg/dl BAT en sangre s.DVGW, 1988
Alimentos:              
    EEUU G 30 mg/d ADI   s.RIPPEN, 1989

Notas:

1) Protección de organismos de agua dulce.
2) Protección de organismos de agua salada.
3) Áreas protegidas.

VALORES COMPARATIVOS / DE REFERENCIA

Medio / procedencia País Valor
Agua:    
Aguas superficiales G.Bretaña 1,8-3,8 mg/l
 Rin (Basilea-Duisburg, 1976) RFA 0,7-1,9 mg/l
Golfo de México 2)   3-10 ng/l
Golfo de México 3)   4-60 ng/l
Aguas subterr. (no contaminadas) EEUU 0,01-0,1 mg/l (n=8)
Aguas subterr. (contaminadas) EEUU 1,5-8 300 mg/l (n=6 de 13)
Agua potable (5 ciudades) EEUU 0,1-19 mg/l
Sedimentos / suelo:    
Estuario del río Tees G.Bretaña 1,2-6,4 mg/kg NG (n=4)
Lodos de clarificación EEUU 1,4-705 mg/kg TG (n=12 de 13)
Aire:    
Hemisferio norte 4) (1980-83)   10-210 pptv (medias)
Hemisferio sur 4) (1980-83)   < 5-90 pptv (medias)
Desierto Egipto 0,22 ppbv (media)
Contaminación básica Brasil 0,04-0,19 ppbv (n=6)
Contaminación básica Kenya 0,05-1,08 ppbv (n=13)
Aire urbano RFA 0,52-27 ppbv
Zonas poco contaminadas RFA 1,3 ppbv
Gas de basurales RFA 0,2-620 mg/m3
Agua de lluvia G.Bretaña 43 mg/l
Agua de lluvia EEUU 0,9-220 ng/l

Notas:

1) Todos los datos citados provienen de RIPPEN (1989).
2) Valor básico
3) Por influencia antrópica
4) Aire puro.

EVALUACIÓN Y OBSERVACIONES

Los vapores de tolueno son peligrosos, especialmente en áreas confinadas como sótanos o redes cloacales donde alcanzan el límite de explosividad. Una acumulación en la cadena alimentaria es improbable. El grado de toxicidad para los organismos acuáticos es moderado. Los síntomas de intoxicación son: inhibición del crecimiento y bajos índices de reproducción. Los derrames de tolueno pueden contaminar las aguas subterráneas.


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