4. Estados de la Materia
Comúnmente se habla de tres estados de la materia:
SÓLIDO, LIQUIDO y GASEOSO.
La materia pueden moverse de un estado al otro con
ayuda de energía, como la TEMPERATURA o la
PRESION.
4
5. Estados de la Materia (Cont.)
+ Energía
SÓLIDO
- Energía
- Energía
LIQUIDO
+ Energía
GAS
5
6. Estados de la Materia (Cont.)
+ Energía + Energía
SÓLIDO LIQUIDO GASEOSO
SI FORMA NO FORMA NO FORMA
SI VOLUMEN SI VOLUMEN NO VOLUMEN
Punto Fusión Punto Ebullición
6
7. Qué son los Gases? (Cont.)
Gas:
(Palabra inventada por el científico J. B. Van
Helmont en el siglo XVII, sobre el lat. chaos).
Fluido que, por la casi nula fuerza de
atracción entre sus moléculas, tiende a
ocupar por completo el espacio en el que se
encuentra.
Los Gases entran en ebullición a presión
atmosférica y a cualquier temperatura entre -
273.15° y 26.7°
C C.
7
8. Qué son los Gases? (Cont.)
11 de los 92 elementos químicos, no
incluyendo los elementos transuránicos,
tienen punto de ebullición entre ese
rango.
Estos elementos son: H2, O2, N2, F2, Cl2,
He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn.
8
9. Propiedades de los Gases
Los gases tienen 3 propiedades características:
1. Son fáciles de comprimir,
2. Se expanden hasta llenar el contenedor, y
3. Ocupan más espacio que los sólidos o líquidos.
9
10. Gas Ideal:
Se considera que un gas ideal presenta las
siguientes características:
• El número de moléculas es despreciable comparado
con el volumen total de un gas.
• No hay fuerza de atracción entre las moléculas.
• Las colisiones son perfectamente elásticas.
• Evitando las temperaturas extremadamente bajas y
las presiones muy elevadas, podemos considerar
que los gases reales se comportan como gases
ideales.
10
11. Gas Real:
Los gases reales son los que en
condiciones ordinarias de temperatura y
presión se comportan como gases ideales;
pero si la temperatura es muy baja o la
presión muy alta, las propiedades de los
gases reales se desvían en forma
considerable de las de los gases ideales.
11
12. Variables de un Sistema Gaseoso
Existen cinco variables que se encuentran
relacionadas con el comportamiento de los
gases.
Volumen
Presión
Masa
Gases Ideales
Temperatura
PV = nRT
Compresibilidad Gases Reales
PV = nRT Z
12
13. Volumen:
Es el espacio ocupado por un cuerpo o fluido.
Unidades comunes:
Litro
m3
ft3
13
14. Presión:
Se define como la relación entre fuerza y unidad de área.
Fuerza
Presión =
Área
Unidades Comunes:
psig
kg/cm2
bar
14
15. Presión: (Cont.)
Presión Atmósferica
Es la fuerza ejercida por la atmósfera a través de su peso sobre
una determinada área.
Presión Manómetrica
Es cualquier presión superior a la presión atmosférica,
considerándola como base cero en la medición. Esta es medida a
través de un equipo denominado manómetro.
Presión Absoluta
Es la suma de la presión atmosférica más la presión manométrica.
15
16. Presión: (Cont.)
Vacio:
Es cualquier presión menor que la presión atmosférica. Se
puede medir a través de un equipo denominado vacuómetro.
Ejemplo: Cuando se infla una bolsa plástica, se presuriza.
Pero si se aspira el aire que está dentro, de la bolsa, se esta
haciendo lo contrario, o sea, se forma vacío.
16
17. Presión Atmosférica:
Se define como Atmósfera la presión ejercida por el aire al
nivel del mar y como Presión Atmosférica la ejercida por el
aire sobre los cuerpos.
Unidades comunes:
Atmósfera
mm Hg
1 atm = 760 mm Hg
17
18. Psia Vs. Psig:
• Psia — Pounds per square inch absolute
Presión experimentada al nivel del mar @70°
F
14,7 psi
• Psig — Pounds per square inch gauge
Presón Atmosférica como cero.
Comúnmente usada como medida en la mayoría
de los manómetros de presión.
18
19. Psia Vs. Psig: (Cont.)
Cualquier presión manométrica leida en psig puede ser
convertida a psia añadiendo 14,7 psi a la lectura de psig.
Psia = Psig + 14,7
Psig = Psia – 14,7
19
20. Masa:
Es la cantidad de materia que posee un cuerpo.
Unidad común:
Moles
Comúnmente se confunde con el peso, que es la fuerza con
que un cuerpo es atraído por el campo gravitatorio de la
Tierra.
20
21. Temperatura:
La temperatura es una medida de la energía cinética de los
cuerpos y es directamente proporcional a ella.
Es la propiedad de un cuerpo, que determina el flujo de calor
hacia otros cuerpos o de otros cuerpos hacia él.
En el estudio de gases se utiliza una escala absoluta de
temperatura, la escala Kelvin.
0 K = - 273,16°
C
21
22. Temperatura: (Cont.)
Se expresa mediante las llamadas escalas de temperatura
o escalas termométricas (Celsius, Kelvin y Fahrenheit).
Escala Celsius Kelvin Fahrenheit
Unidad (Símbolo) °C K °F
Temperatura
100 °C 373,15 K 212 °F
Ebullición Agua
Temperatura
0 °C 273,15 K 32 °F
Fusión Hielo
Número de
divisiones de la
Escala entre los 100 100 180
dos Puntos
anteriores
Cero Absoluto – 273,15 °C 0K – 459,67 °F
22
23. Compresibilidad:
El volumen del gas contenido en un recipiente se reduce si
se aumenta la presión. Esta propiedad que presentan los
gases de poder ser comprimidos se conoce como
compresibilidad y fue estudiada por el físico inglés Robert
Boyle (1627-1691).
Cada gas tiene su propio Factor de Compresibilidad.
Por tal razón en un mismo cilindro, y a la misma presión,
masa y temperatura, se tienen diferentes volúmenes para
varios gases.
23
24. Compresibilidad: (Cont.)
Una combustión interna de un motor
o el aire atrapado en un jeringa
proveen buenos ejemplo de la
facilidad con la cual los gases
pueden ser comprimidos.
24
27. Compresibilidad: (Cont.)
Helio Nitrógeno
6 m3 6,5 m3
6 000 L 6 500 L
Menos Comprimible Más Comprimible
27
28. Leyes de los Gases:
Todos los gases tienen un comportamiento casi idéntico,
independientemente de su naturaleza.
Las leyes de los gases nos indican como varían las
propiedades de un gas cuando este interacciona con el
entorno.
Este comportamiento se estudia a través de las variaciones
de tres variables o magnitudes:
Presión "P",
Volumen “V” y
Temperatura “T”.
28
29. Ley de Avogadro
Esta ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece
la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen
constantes la temperatura y la presión. Recuerde que la cantidad de
gas la medimos en moles.
El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas.
1 mol de Gas = 22,4 L
29
31. Clasificación de los Gases por sus
Caracterísiticas Físicas
Desde el punto de vista de sus características físicas y de
envasado, los gases se dividen en cuatro tipos principales:
Gases comprimidos
Gases comprimidos licuados
Gases comprimidos disueltos
Gases licuados criogénicamente
31
32. Clasificación de los Gases por sus
Caracterísiticas Químicas
Desde el punto de vista de sus características químicas se
clasifican en seis grupos:
1. No Inflamables, Inertes.
2. Inflamables, Inertes.
3. Inflamables, Corrosivos y Tóxicos.
4. Tóxicos y/o Corrosivos, No Inflamables
5. Pirofóricos (Espontáneamente Inflamables)
6. Venenosos
32
33. 2. Aplicaciones de los Gases
Medicinales
Qco. Francisco J. Pinzón A.
Abril 2009
34. Usos y Aplicaciones Gases Medicinales
Los gases medicinales, en la actualidad hacen
parte importante de la medicina, en lo
relacionado con el cuidado que se brinda a los
pacientes en las diferentes áreas de los
Establecimientos Asistenciales de Salud,
principalmente:
Unidades de Cuidados Intensivos,
Cirugía,
Anestesiología,
Obstetricia, y
Hospitalización.
34
35. ¿Qué son los Gases Medicinales?
(Res. 1672/2004)
Son preparados farmacéuticos que se
utilizan en la prevención, diagnóstico,
tratamiento, alivio o curación de las
enfermedades o dolencias y en terapias
de inhalación, anestesia, diagnóstico "in
vivo" o en la conservación y transporte de
órganos, tejidos y células destinados a la
práctica médica.
Se clasifican como medicamentos.
35
36. ¿Qué Norma Regula los Gases Medicinales?
Los gases medicinales son medicamentos y
como tal deben cumplir con las Buenas
Prácticas de Manufactura que se adoptan
mediante la Resolución 1672 de 2004, la
cual fue modificada por la resolución 3183 de
2007.
36
37. ¿Cuales son Gases Medicinales?
Según el Manual de Normas Farmacológicas
adoptadas mediante la Resolución 620/2002,
Norma 16.6.0.0.N20, en Colombia los siguientes
son considerados gases medicinales:
Oxígeno
Aire
Dióxido de Carbono
Oxido Nitroso
Nitrógeno
Helio y sus mezclas con O2
37
38. Oxígeno Medicinal Grado USP
Principales características:
Incoloro, inodoro.
Comburente, oxidante.
O2
Los aceites y grasas pueden inflamarse
espontáneamente en presencia de oxígeno. 2
No tóxico.
Acondicionamiento:
Gas comprimido y líquido.
38
39. Oxígeno Medicinal Grado USP (Cont.)
El Oxígeno, es elemento de soporte de vida.
Principales Aplicaciones: O2
Oxigenoterapia,
Resucitación Cardiorespiratoria,
Insuficiencia respiratoria crónica grave, respiradores, 2
Terapia intensiva,
Anestesia,
Administración Medicamentos (nebulización o inhalación),
Terapia Hiperbárica,
Homecare (cuidado en casa).
39
40. Aire Medicinal Grado USP
Principales características:
Mezcla 21% de oxígeno medicinal 79% de Aire
nitrógeno medicinal.
No inflamable.
No tóxico. 2
No corrosivo.
Acondicionamiento:
Gas comprimido.
40
41. Aire Medicinal Grado USP (Cont.)
Principales Aplicaciones:
Administración Medicamentos (nebulización Aire
o inhalación),
Tratamiento de inhalación y ventilación
Ayuda respiratoria, 2
Alimenta respiradores artificiales.
41
42. Dióxido de Carbono Grado USP
Principales características:
Incoloro, inodoro, sabor picante.
No inflamable.
CO2
Asfixiante.
Corrosivo en presencia de humedad.
2
Acondicionamiento:
Gas licuado.
42
43. Dióxido de Carbono Grado USP (Cont.)
Principales Aplicaciones:
Atmósferas inertes (purga, protección).
Agente de propulsión.
CO2
Láseres quirúrgicos.
Extracción y cromatografía supercrítica.
2
Atmósferas en cultivo de células.
43
44. Óxido Nitroso Grado USP
Principales características:
Incoloro, prácticamente desprovisto de olor.
Sabor ligeramente dulzón.
N2O
Comburente / Oxidante.
No tóxico, ligeramente narcótico.
Asfixiante. 2
No corrosivo.
Acondicionamiento: 2
Gas licuado.
44
45. Óxido Nitroso Grado USP (Cont.)
Principales Aplicaciones:
Analgésico.
Sedante / Anestésico.
N2O
Criocirugía.
2
2
45
46. Nitrógeno Grado NF
Principales características:
Incoloro, inodoro e insípido.
No inflamable.
N2
No tóxico.
Asfixiante.
2
Acondicionamiento:
Gas comprimido y líquido.
46
47. Nitrógeno Grado NF (Cont.)
Principales Aplicaciones:
Atmósferas inertes (purga, protección).
Agente de propulsión.
N2
Criobiología / Preservación.
Criocirugía.
2
47
48. 3. Sistemas de Suministro
Qco. Francisco J. Pinzón A.
Abril 2009
49. Introducción Sistemas Suministro
La forma de suministro de los gases
medicinales a un Establecimiento
Asistenciales de Salud, es definida por el
perfil del consumo diario, semanal y
mensual de la Institución.
Estos parámetros son utilizados, para
definir y proponer al responsable sanitario
del establecimiento la forma óptima de
suministro de gases.
49
50. Formas de Suministro / Abastecimiento
Cilindros
• Gases Comprimidos No Licuados
• Gases Comprimidos Licuados
Termos y Tanques Criogénicos
• Gases Licuados Criogénicamente
Unidades On Site (PSA - Compresor)
• Gases Comprimidos
50
52. Central de Gases Medicinales
Red Secundaria
Punto
Consumo
Oxígeno
Aire
Oxido Nitroso
Dióxido de
Carbono Red Principal
Sistema
Nitrógeno
Control
Vacío ALARMAS
SISTEMA
SISTEMA
REGULACIÓN
RESERVA
Área Abastecimiento Institución
52
53. 4. Manejo y Uso Seguro de Gases
Qco. Francisco J. Pinzón A.
Abril 2009
54. Introducción
El Manejo Seguro de los Gases depende
en que se base en el conocimiento de los
riesgos físicos y químicos, de las normas
de identificación, el tipo de recipientes,
forma de almacenamiento y manejo de los
cilindros, y el conocimiento de las hojas de
seguridad del producto.
54
55. Cuáles son los riesgos potenciales?
Riesgos Químicos
• Inflamabilidad - Fuego
• Toxicidad (Envenenamiento)
• Asfixia
Riesgos Físicos
• Alta Presión
• Escapes
55
56. Inflamabilidad
Rango de Inflamabilidad
• Rango en el que un gas, en condiciones normales de temperatura y
presión (CNTP), formará una mezcla inflamable con el aire.
( LEI % - LES %)
Ejemplo: H2
Propano 2,1 - 9,5 % VOL. En aire
Monóxido de Carbono 12,5 - 74
Hidrógeno 4,0 - 75
4 75
Acetileno 2,5 - 100 LEL UEL
"BOOM"
56
57. Inflamabilidad (Cont.)
FUEGO
• Reacción química de oxidación violenta de un material combustible,
con desprendimiento de llamas y calor.
COMBUSTIBLE COMBURENTE
OXIDANTE
Grasas
Aire
Aceite
Oxígeno
Papel
Oxido Nitroso
Madera
Acetileno
Hidrógeno
ENERGÍA
Chispa Calor
Llama Fricción
Oxídación
57
58. Toxicidad
TLV: Valor Limite de Tolerable - (Threshold Limit Value) -
• Concentración en la cual la exposición por 8 horas/día, 5 días por
semana no causa efecto adverso en la mayoría de las personas.
Gas TLV ppm
C4H10 800 1
2
CO 25
ASH3 0.05
3
58
59. Asfixia
Sofocamiento
• Se produce por desplazamiento del oxígeno en recintos
cerrados con poca o inadecuada ventilación.
• La concentración de oxígeno para mantener actividades vitales
no debe ser inferior al 17%.
59
60. Alta Presión
• Carro Fórmula 1 900 HP
• Cilindro Alta Presión 75.000 HP
• Recomendación Importante
• Manejar los cilindros dentro de las normas de seguridad, con
las tapas para proteger la válvula y debidamente sujetados
con cadenas o correas.
60
61. Escapes: ¿Cuáles son los riesgos?
• Seguridad: Inflamabilidad
Asfixia
Corrosión
Toxicidad - TLV
• Técnicos: Contaminación del Gas
Lecturas Incorrectas
Pérdida del Producto
Recomendación Importante
• Tener en cuenta TLV de productos tóxicos
61
62. Puntos para probar escapes
Se Utiliza:
Detergente Líquido en Agua (1%)
Snoop (Líquido Detector de Escapes)
Detectores Específicos
62
63. Partes de un Cilindro de Alta Presión
Tapa
Protectora
Volante
Válvula de
Seguridad Válvula
Hombro del
Cilindro
Cuerpo del
Cilindro
63
65. Dispositivos de Seguridad
Volante
• Dispositivos: Cuerpo
Válvula
– Válvula de Alivio
Conexión
– Disco de Ruptura Dispositivo
de Seguridad
Salida
– Tapón Fusible (Disco de
Ruptura)
• Conexiones Diferenciadas:
Para evitar mezcla de gases
incompatibles 65
66. Identificación del Contenido
1. Etiqueta de Identificación en el Hombro del Cilindro o en
el Cuerpo del Cilindro
2. Tipo de Conexión CGA de la válvula del Cilindro
3. Color del Cilindro, según NTC 1671 - NTC 1672
66
67. Identificación del Contenido NTC 2462
información de seguridad
Nombre
del gas
Clasificación ONU
del producto
Símbolo de riesgo
Conexión CGA de la válvula
67
68. Identificación del Contenido - Norma ONU
GAS
GAS NO INFLAMABLE GAS
INFLAMABLE ASFIXANTE OXIDANTE
2 2 2
GAS GAS
VENENOSO
CORROSIVO
8 2
68
69. Conexión de Salida CGA en Cilindros
Conexión
Producto
CGA
240 / 705 Amoniaco
320 Dióxido de Carbono
326 Oxido Nitroso
350 Hidrógeno, Monóxido de Carbono, Metano, Etano
510 Acetileno, Propano, Butano
540 Oxígeno
580 Argón, Nitrógeno, Helio, Fly Balloon
590 Aire
CGA: Compressed Gas Asociation
69
72. Identificación del Riesgo Norma NFPA 704
PELIGRO
DE
INFLAMABILIDAD
PELIGRO
PELIGRO
DE
PARA LA REACTIVIDAD
SALUD
PELIGROS
ESPECIALES
4 - Riesgo muy grave
AZUL Riesgos para la salud
3 - Riesgo serio
ROJO Riesgos de Inflamabilidad
2 - Riesgo moderado
AMARILLO Riesgos de reactividad
1 - Riesgo leve
BLANCO Peligros especiales
0 - Riesgo mínimo
72
73. Cuidados Con el Manejo: Datos de la Etiqueta
Lea detenidamente y entienda la información de las
etiquetas asociados con el uso del gas contenido en el
cilindro.
73
74. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
La determinación de la cantidad contenida en los
cilindros se realiza:
* Presión * Peso
74
75. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
Los volantes y manillas están diseñadas para
operarlas manualmente.
75
76. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
Los cilindros deben transportarse cuidadosamente
76
77. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
No trate de adaptar conexiones
77
78. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
No use cilindros cuyos datos de identificación
generen dudas
ALTO RIESGO
78
79. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
No realice trasvase de producto
PELIGRO
79
80. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
No usar llamas para detectar fugas
80
81. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
El aceite y la grasa pueden espontáneamente hacer
ignición con oxígeno a presión y causar explosión e
incendio.
81
82. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
Utilice la llave apropiada para conectar los
reguladores, serpentines o mangueras de alta
presión.
82
83. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
Los cilindros que no estén en uso deben mantenerse
debidamente con su tapa
83
84. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
Durante el trabajo los cilindros deben estar asegurados.
84
85. Cuidados Con el Manejo: Cilindros
Nunca utilice los cilindros de gases como apoyo, base,
rodillos o similar
85
86. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
Prohibido fumar en los sitios de almacenamiento de
cilindros
86
87. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
No almacene material inflamable cerca de los cilindros
87
88. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
Los cilindros deben ser almacenados manteniendo entre
si tres puntos de apoyo y debidamente tapados.
88
89. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
• Ubicar los cilindros en disposición de colmena
FORMA DE UBICACIÓN
DE CILINDROS
Tres puntos de contacto
89
90. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
Cuidado con el efecto dominó
90
91. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
No almacene juntos cilindros llenos y vacíos
Clasificar según su naturaleza
Distancia mínima entre oxidantes e inflamables: 8 m.
91
92. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
Al manipular cilindros, sólo soltar el
cilindro cuando este se encuentre en
posición vertical y apoyado en su
base
92
93. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
No soltar el cilindro si se encuentra inclinado
93
94. Cuidados Con el Manejo: Almacenamiento
Levantamientos incorrectos y peligrosos de cilindros
94
95. Cuidados Con el Manejo: Transporte
Manipular el cilindro en posición
inclinada, rodándolo sobre el borde
de su base.
95
96. Cuidados Con el Manejo: Transporte
De ser posible utilizar un carrito
para el transporte
96
97. Cuidados Con el Manejo: Transporte
Al mover un cilindro junto a otros
asegurarse que tenga bien puesta
su tapa protectora
97
98. Cuidados Con el Manejo: Transporte
Al mover un cilindro, no
agarrarlo por el cuerpo.
Su mano puede quedar
apretada contra otro cilindro u
otro obstáculo.
98
99. Cuidados Con el Manejo: Llenado y
Mantenimiento
El llenado y mantenimiento de los cilindros de gases
comprimidos solo debe ser realizado por empresas
reconocidas y especializadas.
99
100. Cuidados Con el Manejo:
Elementos de Protección Individual
• Al mover cilindros, usar el Equipo
de Protección Individual (EPI’s)
obligatorio:
• Casco
• Calzado de Seguridad (con punta
de acero)
• Guantes de Vaqueta
• Gafas de seguridad con protección
lateral
100
