Abstract

En los hogares se pueden encontrar multitud de compuestos químicos, como los cosméticos, productos de higiene y limpieza. La mayoría de ellos desprenden compuestos orgánicos volátiles, COVs, muchos de ellos tóxicos. El formaldehído, HCHO, es uno de estos compuestos que además, afecta a nuestra salud. Las plantas de interior pueden ser eficaces eliminando los compuestos orgánicos volátiles, en especial el poto (Epipremnum aureum) y la cinta (Chlorophytum comosum). Con un sistema de circulación de aire a través de las raíces de estas plantas se puede mejorar el rendimiento de este proceso.

 

Abstract

In homes you can find a multitude of chemical compounds, such as cosmetics, hygiene and cleaning products. Most of them give off toxic volatile organic compounds, VOCs. The formaldehyde, HCHO, is one of these compounds that, in addition, can affect our health. Indoor plants can be effective in removing volatile organic compounds, especially poto (Epipremnum aureum) and tape (Chlorophytum comosum). With an air circulation system through the roots of these plants, the performance of this process can be improved.

Anuncios

Introducción

A pesar de que en principio puede parecer una contradicción, los productos de limpieza, cuya finalidad es mejorar la higiene de los hogares, no son inocuos para nuestra salud. Realmente se trata de productos nocivos a corto, medio y largo plazo.

Los detergentes para ropa y suelos, limpiacristales, quitamanchas están compuestos de sustancias químicas. Entre estos compuestos encontramos el etilenglicol, 1,4-dioxano, la dietanolamina y la trietanolamina. Todos ellos se cree que están vinculados a daños neuronales e incluso con algunas formas de cáncer. El etoxilato de alquilfenol actúa igual que los estrógenos y pudiera afectar a hombres y mujeres causando posibles problemas de fertilidad en varones y cáncer de mamá en mujeres. El Butilcelosolve, fácil de encontrar en limpiacristales, se relaciona con daños hepáticos, renales y de la medula ósea. Los fenoles, que podemos encontrar en desinfectantes se afirma que pueden dañar las vías respiratorias y el sistema cardiaco.

En productos de limpieza, pero también en cosméticos y numerosos productos de higiene, como champús y geles de baño, entre otros muchos, encontramos el formaldehído, HCHO. Este compuesto también recibe el nombre de formalina, formol, aldehído fórmico o metanal, es el primer miembro de las series de los aldehídos alifáticos. Su molécula consta de cuatro átomos. Un átomo central de carbono al que se unen dos átomos de hidrógeno mediante sendos enlaces covalentes sencillos y un oxígeno por un enlace covalente doble.

mem_01

Imagen 1. Molécula de formaldehído.

 

El formaldehído se encuentra generalmente en el aire., donde se degrada espontáneamente durante el día en ácido fórmico, HCOOH, y el monóxido de carbono, CO. Se puede disolver fácilmente en agua, pero no permanece en ella mucho tiempo.

El formaldehído puede entrar rápidamente en el cuerpo humano al inspirarlo, al ingerirlo o, más lentamente, por contacto con la piel.

Una vez dentro del cuerpo, el formaldehído se degradada rápidamente. Los tejidos tienen la capacidad para degradarlo en formiato, HCOO, que es expulsado posteriormente a través de la orina. También se puede convertir en dióxido de carbono, CO2, incorporándose al producido por el al anabolismo, o puede ligarse al ADN o a diversas proteínas.

 

 

Aplicaciones del formaldehído.

Es uno de los compuestos químicos orgánicos más importantes utilizado hoy en día en una gran cantidad de actividades y aplicaciones. Entre los usos más frecuentes están:

  • El más conocido como conservante de las muestras biológicas, tejidos, y cadáveres frescos.
  • En las biopsias, se usa el formol para evitar que se desarrollen en el tejido los cristales de formalina.
  • El formol también es un poderoso antiséptico, o desinfectante.
  • En la fabricación de ropa, plásticos, papel, tableros.
  • También se utiliza en la fabricación de medicamentos, plaguicidas, germicidas y fungicidas agrícolas.
  • En la industria cosmética, como ingrediente para la preparación de antitranspirantes, desodorantes, productos de higiene personal como champús, geles y cremas para baño y sales yódicas para la higiene íntima femenina.
  • En funerarias para la conservación de cadáveres.
  • En la fabricación de seda artificial, celulosa, tintas para impresoras y colorantes.
  • En las soluciones de urea, resinas melamínicas, vidrio, espejos y explosivos.
  • En la industria textil, para dar firmeza a los tejidos.
  • En la fabricación de caucho sintético y en la coagulación de caucho natural.
  • En el endurecimiento de las gelatinas, albúminas y caseínas.
  • En la industria fotográfica, en la composición de los reveladores, junto con hidroquinona y como endurecedor de negativos e impresiones.

El formaldehído fue preparado por primera vez por el químico ruso Aleksandr Mijáilovich Butlerov en 1859 quien, como en numerosas ocasiones ha ocurrido en la historia de la química, estaba tratando de sintetizar otra sustancia completamente diferente, el glicol metilenico, y accidentalmente llegó a obtener esta sustancia.

August Wilhelm Von Hofmann, en 1868, sintetizó el formaldehído haciendo reaccionar metanol con el aire en presencia de un catalizador platino. Para ello hizo circular una corriente de aire saturado de alcohol metílico a través de una espiral de platino incandescente).

Más tarde, en 1886, Loew inventó otro método. En este caso empleó un catalizador de cobre y, en 1910, Blank lo consiguió con un catalizador de plata.

En, Alemania (1888) y en los EE. UU. (1901) comienza la producción industrial, pero en escala limitada. Poco después, en 1910, su aplicación fue sustituida en gran parte por las resinas fenólicas comerciales. No obstante, desde hace varios años la producción de formaldehído va en aumento y se obtiene por la oxidación del gas natural y de hidrocarburos alifáticos inferiores.

A la temperatura ambiente el formaldehído es un gas con las siguientes propiedades físicas:

  • Olor muy irritante y picante.
  • Soluble en el agua y los disolventes orgánicos usuales.
  • Insoluble en el éter de petróleo.

 

Peligrosidad del formaldehído:

Sistema globalmente armonizado de clasificación y etiquetado de productos químicos, SGA

 

GHS05 – Corrosivo

.

GHS06 – Toxicidad aguda

.

GHS08 – Peligroso para el cuerpo, sensibilizante respiratorio, mutágeno, carcinógeno, reprotóxico.

 

 

Sistema de identificación de riesgo químico NFPA 704, norma estadounidense o diamante de materiales peligrosos:

mem_03Interpretación:

Color Categoría Peligro
Azul Riesgos para la salud: 3 MUY PELIGROSO.
Rojo Inflamabilidad: 2 POR DEBAJO DE LOS 93 ºC.
Amarillo Reactividad: 2 INESTABLE EN CASO DE CAMBIO QUÍMICO VIOLENTO.
Blanco Riesgos específicos:   NO DEFINIDO.

 

El Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT), del Ministerio de Trabajo y Asuntos sociales de España establece las siguientes indicaciones sobre la peligrosidad de la exposición al formaldehido:

 

Imagen 2: Clasificación de peligrosidad de distintas disoluciones de formaldehído en agua. Fuente: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT).

 

Dada la gran cantidad de productos de consumo que contienen formaldehído, y vista su peligrosidad y los riesgos químicos que implican la exposición a esta sustancia, cabe preguntarse como minimizar la exposición a este compuesto y de ahí el origen de este proyecto.

 

Efectos sobre la salud del formaldehído.

La toxicidad del Formaldehído se debe básicamente a sus propiedades altamente irritantes para los tejidos vivos cuando entran en contacto con él. La exposición al formaldehído produce la irritación en los ojos, nariz y garganta. En función de las distintas rutas de exposición (por inhalación, por ingestión y por la piel) y la concentración, las células de las capas mucosas y epiteliales que entran en contacto con él sufren degeneración y necrosis.

La IARC (International Agency for Research on Cancer) y la OSHA (United States Occupational Safety and Health Administration) consideran al Formaldehído una sustancia probablemente cancerígena para seres humanos.

 

Frases de Riesgo:

Solución de Formaldehído, Concentración entre 1% y 5%.

  • R40: Posibles efectos cancerígenos.
  • R43: Posibilidad de sensibilización al contacto con la piel.

Solución de Formaldehído, Concentración entre 5% y 25%.

  • R20/21/22: Nocivo por inhalación, por ingestión y en contacto con la piel.
  • R36/37/38: Irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias.
  • R40: Posibles efectos cancerígenos.
  • R43: Posibilidad de sensibilización al contacto con la piel.

Solución de Formaldehído, Concentración >25%.

  • R23/24/25: Tóxico por inhalación, por ingestión y en contacto con la piel.
  • R34: Provoca quemaduras.
  • R40: Posibles efectos cancerígenos.
  • R43: Posibilidad de sensibilización al contacto con la piel.

 

Antecedentes.

La biorremediación.

La biodegradación es el proceso natural por el cual los microorganismos degradan o alteran moléculas orgánicas transformándolas en moléculas más pequeñas y no tóxicas. Este proceso es muy lento, pero se puede acelerar introduciendo determinadas bacterias o plantas en los ambientes contaminados. Esto se denomina “biorremediación”.

Por tanto, se define como biorremediación a cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar a un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural.

En los procesos de biorremediación generalmente se emplean mezclas de microorganismos, aunque algunos se basan en la introducción de cepas definidas de bacterias u hongos. Actualmente se están desarrollando microorganismos, algas (como cianobacterias o algas azules) y plantas genéticamente modificadas para ser empleadas en biorremediación.

Los procesos de biorremediación pueden ser de tres tipos: la degradación enzimática, la remediación microbiana, y la fitorremediación.

  • Degradación enzimática: Consiste en el empleo de enzimas en el sitio contaminado con el fin de degradar las sustancias nocivas.

 

  • Remediación microbiana: Se refiere al uso de microorganismos directamente en el foco de la contaminación. Estos microorganismos pueden ya existir en ese lugar o pueden provenir de otros ecosistemas. Cuando no es necesaria la inoculación de microorganismos, suelen administrarse más nutrientes como fósforo y nitrógeno con el fin de acelerar el proceso.

Hay bacterias y hongos que pueden degradar con relativa facilidad petróleo y sus derivados, benceno, tolueno, acetona, pesticidas, herbicidas, éteres o alcoholes simples, entre otros. También pueden degradar, aunque parcialmente, otros compuestos químicos como los PCB (polychlorinated biphenyls, son una serie de compuestos organoclorados), arsénico, selenio, cromo. Los metales pesados como uranio, cadmio y mercurio no son biodegradables, pero las bacterias pueden concentrarlos de tal manera de aislarlos para que sean eliminados más fácilmente.

 

  • Fitorremediación: La fitorremediación es el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados, aunque se encuentra en desarrollo. Las ventajas que ofrece la fitorremediación frente a los procesos descritos anteriormente son el bajo costo y la rapidez con que pueden llevarse a cabo ciertos procesos degradativos.

 

Según la planta y el agente contaminante, la fitorremediación puede producirse por:

  • Acumulación del contaminante en las partes aéreas de la planta (por ej, metales pesados),
  • Absorción, precipitación y concentración del contaminante en raíces (por ej. metales pesados, isótopos radioactivos)
  • Reducción de la movilidad del contaminante para impedir la contaminación de aguas subterráneas o del aire (por ej. lagunas de deshecho de yacimientos mineros)
  • Desarrollo de bacterias y hongos que crecen en las raíces y degradan contaminantes (por ej. hidrocarburos del petróleo, benceno, etc.).
  • Captación y modificación del contaminante para luego liberarlo a la atmósfera con la transpiración (por ej. mercurio, selenio y metales clorados)
  • Captación y degradación del contaminante para originar compuestos menos tóxicos (por ej. pesticidas, herbicidas, TNT, etc.).

 

Es raro el hogar, el patio, las terrazas, el portal o jardines interiores de numerosas viviendas en los que no encontremos dos plantas: el poto [Epipremnum aureum (Linden & André) G.S.Bunting] y la cinta [Chlorophytum comosum (Thunb.) Jacques], si bien esta última empieza a verse con frecuencia en parques y jardines en grandes agrupaciones a la sombra.

  

Cinta.

Chlorophytum comosum (Thunb.) Jacques es conocida comúnmente como “cinta”, “malamadre”, “araña” o “lazo de amor” es una especie fanerógama de la familia de las Liliaceas y del género Chlorophytum. Es originaria de Sudáfrica y capaz de crecer sin muchos cuidados a la vez que es muy eficaz eliminando el monóxido de carbono.

Img-01Imagen 3: Cinta empleada en este proyecto. Chlorophytum comosum (Thunb.) Jacques.

 

El Poto.

Epipremnum aureum (Linden & André) G.S.Bunting, se conoce comúnmente como “potus”, “pothos” o “poto” es una planta monocotiledónea de la familia Araceae. Como especie trepadora, es originaria del sudeste asiático y Nueva Guinea. Se cree que su origen puede estar en las Islas Salomón.

El hecho de que esté tan extendida en nuestros hogares es por la belleza que le dan sus hojas bicolores y la facilidad para mantenerla, ya que requiere pocos cuidados.

Su temperatura óptima está entre los 16°C y 24°C. Requiere un riego moderado a bajo. Es muy fácil de esquejar ya que se pueden recortar esquejes de las puntas para replantar. Se le atribuyen propiedades medicinales ya que se cree que es ideal para evitar la congestión ocular, ayudando a prevenir casos de hpertensión ocular, glaucoma o cataratas. No obstante, se considera como tóxica para gatos y perros debido a la presencia de oxalatos cálcicos solubles. Entre los síntomas de su consumo está la irritación oral, vómitos y dificultad en la deglución.

Img-02Imagen 4: Poto empleado en este proyecto. Epipremnum aureum (Linden & André) G.S. Bunting.

Un grupo de científicos alemanes (Giese, Bauer-Doranth, Langebartels, y Sanderman, 1994), descubrieron la ruta metabólica mediante la cual algunas plantas metabolizaban el formaldehído. Giese y sus colaboradores marcaron vapores de formaldehído con carbono radiactivo, C-14, y siguieron su absorción y destrucción metabólica dentro de las plantas. El formaldehído se estabilizó y se convirtió en ácidos orgánicos, azúcares y aminoácidos.

Anécdotas y curiosidades del formaldehído

La sustancia prohibida.

En muchos países -Estados Unidos, Canadá, Australia y Japón- su comercialización y uso en los alisados permanentes se ha prohibido debido al alto riesgo para la salud de quienes trabajan con ellos de forma habitual ya que se considera un producto tóxico y posiblemente cancerígeno.

El olor de los cometas.

Mediante un espectrómetro de masas la sonda Rosetta a principios de agosto de 2014 identificó los gases del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko a una distancia de él de 200 km y a más de 500 millones de kilómetros del Sol. Kathrin Altwegg, investigadora principal de Rosetta, afirmó por entonces a los periodistas:

“Si alguien fuera a visitar el cometa sin usar un traje espacial el perfume de 67P/C-G es bastante fuerte, con olor a huevos podridos (sulfuro de hidrógeno), establo a caballo (amoníaco) y al olor acre y sofocante del formaldehído. Esto se mezcla con el aroma tenue, amargo y similar a la almendra del cianuro de hidrógeno. Agregue un poco de alcohol (metanol) a esta mezcla, junto con el aroma similar al vinagre del dióxido de azufre y una pizca del dulce aroma aromático de disulfuro de carbono, y llegará al “perfume” de nuestro cometa”. (Altwegg, 2014)

Imagen 5: Cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko registrado por la cámara de ángulo estrecho OSIRIS de Rosetta el 3 de agosto de 2014 a una distancia de 285 km.  Fuente: Agencia Espacial Europea, http://sci.esa.int/rosetta/54472-comet-67p-on-3-august-2014.

La resaca del formaldehído: “mamá, no tengo resaca… es que a mi cuerpo se le ha dado por generar formaldehido”.

las bebidas alcohólicas de color oscuro favorecen la resaca. Éstas contienen unos compuestos conocidos como congéneres. Una vez en nuestro cuerpo es procesado y metabolizado y se transforma en formaldehído, el cual es altamente tóxico y en grandes cantidades produce fuertes dolores de cabeza.

El arte de la plastinación.

Gunther von Hagens (apodado “doctor muerte”) es un artista y científico alemán nacido el 10 de enero de 1945 en Alt-Skalden, cerca de Kalisz. Se hizo famoso al desarrollar la técnica de la plastinación en 1977, una forma relativamente reciente de conservar o embalsamar cadáveres que se divide en cuatro fases:

1. Fase preparatoria, embalsamado y disección: Se inyecta formaldehído en el cuerpo para evitar que se endurezca por el rigor mortis.

2. Impregnación forzada: se sumerge en un baño de acetona fría para retirar el líquido del interior del cuerpo reemplazando el agua del cuerpo por la acetona y evitando así que se descomponga por la acción de bacterias.

3. Plastinación laminada: inmersión en polímeros (silicona elástica, poliéster o resina de epoxi). Se calienta el líquido y así la acetona que está dentro del cuerpo irá eliminando las células corporales y el organismo se irá rellenando con el polímero utilizado.

4. Curado o endurecimiento: se sella el cuerpo, utilizando una pistola que dispara rayos ultravioletas que endurecen el plástico dentro del cuerpo, quedando perfectamente conservado.

 

Imagen 6. El profesor Gunter Von Hagens junto a una de sus obras anatómicas en el lanzamiento de su exposición BODY WORLDS 4 en el Museo de Ciencia e Industria de Manchester el 21 de febrero de 2008, en Manchester, Inglaterra.  Fuente: Christopher Furlong / Getty Images Europe.

​La sentencia del formol en la UCM.

En septiembre de 2016 un informe forense del Juzgado de Instrucción número 37 de Madrid estableció la relación causa-efecto entre el cáncer sufrido por algunos de los trabajadores de la Universidad Complutense de Madrid y la exposición al formaldehído.

Un total de ocho trabajadores de la Complutense han padecido diversas enfermedades relacionadas con el uso de altas dosis de formol en los cadáveres del departamento de Anatomía II de la Universidad Complutense de Madrid y las deficientes condiciones laborales, desde el punto de vista higiénico sanitario, al que han estado expuestos todos ellos durante años. Entre las dolencias se encuentran problemas respiratorios y el cáncer.

El formaldehído va al gimnasio.

Ramos, C.A., Wolterbeek, H.T. y Almeida, S.M. (2014) aseguran en un estudio realizado en 11 centros de fitness de Lisboa se encontraron elevados niveles de partículas en suspensión, polvo, dióxido de carbono y formaldehído superando los niveles aceptados en todos ellos.

Los niveles de polvo y formaldehído, según los investigadores, pueden ocasionar problemas respiratorios y asma. El alto nivel de dióxido de carbono ayuda a aumentar la fatiga y enturbiar los procesos cognitivos y la de formaldehído produce problemas respiratorios e incluso cáncer. Los investigadores estimaron que este último podía provenir de los productos de limpieza y de todos los cosméticos, que utilizan los deportistas (cremas y geles de baño, champús, desodorantes…). A pesar de la alarma la solución es sencilla, una buena ventilación y renovación del aire en las instalaciones y especial cuidado en los productos de limpieza, especialmente en los enmoquetados.

La estafa a Göering no sería posible sin el formaldehído.

En 1945, cuando la II Guerra Mundial estaba tocando a su fin, los aliados encontraron un botín de los Nazis, oculto en una mina de sal en Austria. Se encontraron con oro, plata y obras de arte. Entre todas las obras estaba un cuadro, desconocido hasta la fecha, del pintor holandés del S.XVII, Johanes Vermeer (del cual su obra más popular es “La joven de la perla”). Esta nueva obra, “Mujer Adultera” fue estudiada por varios especialistas quienes afirmaron sin ninguna duda que se trataba de un Vermeer auténtico.

Posteriormente se descubrió que había sido comprado en Ámsterdam, por 850.000 dólares y que el comprador había sido Göering, el número dos del régimen. El vendedor, era Han Van Meegeren, un desconocido pintor hasta el momento. Meegeren fue detenido y acusado de connivencia con los nazis y traición, delitos castigados con la horca.

Meegeren, al principio, trató de justificar la procedencia del cuadro, pero cayó en numerosas contradicciones. Así que, posteriormente, decidió contar la verdad. La obra era una falsificación que él había realizado, junto con otras cinco más también como Vermeer auténticos. Como los expertos seguían sosteniendo que era auténtico Meegeren propuso demostrarlo allí mismo, pintando un cuadro ante la corte que lo juzgaba.

Comenzó explicando la técnica que utilizaba. Primero se hacía con cuadros de poco valor pero que sí pertenecían al siglo XVII. Usaba pinceles de pelo de tejón y para el tono azul usaba lapislázuli traído de Inglaterra. Para tratar el aceite de las mezclas buscó en viejos manuscritos. Una vez pintada la obra la secaba con formaldehído y luego la horneaba dos horas a 105 ºC para imitar las estrías que tienen las obras auténticas.

Así, Meegeren pintó su séptimo “Vermeer” que una vez en manos de los expertos no pudieron más que corroborar su increíble capacidad de falsificación. Meegeren pasó de traidor a la patria a héroe nacional por haber timado a Göering.

Imagen 7: Adolf Hitler con Göring en el balcón de la Cancillería, Berlín, 16 March 1938. Fuente: http://www.telegraph.co.uk.

Hipótesis

Aplicando la capacidad bioremediadora de dos plantas muy comunes en hogares, portales, terrazas y balcones, como son poto (Epipremnum aureum) y la cinta (Chlorophytum comosum), éstas se pueden emplear para disminuir los niveles de formaldehído (HCHO) y el total de compuestos orgánicos volátiles totales (TVOC, Total Volatile Organic Compounds) que generan en nuestras viviendas productos de consumo como cosméticos, pegamentos, barnices… Se cuestiona también si un sistema de ventilación forzada a través de las raíces pudiera aumentar la efectividad en el proceso de bioremediación.