Descubrir los riesgos químicos de los productos de limpieza

Definición

Los productos de limpieza son compuestos químicos que se caracterizan básicamente por su pH llamado también potencial hidrógeno. En general se utilizan diluidos en el agua y dan su poder mojante al agua gracias a los agentes tensoactivos que contienen.

Su pH varía entre 0 y 14; los productos con pH neutro (pH cerca de 7) son detergentes, los que tienen un pH cerca de 0 son productos de limpieza ácidos cuya función será desincrustar, cuando los que tienen un pH que se acerca de 14 son productos llamados alcalinos o básicos cuya función será desengrasar o decapar.

Otra característica de los productos de limpieza es su composición que suele ser a base de tensoactivos (catiónicos, aniónicos, no iónicos, zwitteriones). Son estos agentes tensoactivos que dan al agua su poder limpiador (por ejemplo la lejía que no contiene ningún tensoactivo no tiene ningún poder limpiador).

Composición de los detergentes

De manera general, se utiliza el término «detergente» para referirse a un producto limpiador que no contiene sustancias antimicrobianas. Los productos de limpieza usuales son detergentes.

Utilizar un detergente, es hacer que una superficie esté visualmente limpia sin que por lo tanto esté libre de microorganismos.

Un detergente se compone principalmente de agentes limpiadores que son jabones o tensoactivos de síntesis, mayoritariamente derivados del petróleo, juntados con aditivos destinados a reforzar la acción de los tensoactivos.

Históricamente, la primera aplicación de los tensoactivos ha sido el lavado después del descubrimiento del jabón. Desde la Antigüedad, se sabía fabricar grasas animales o vegetales que se calentaban con la ceniza. Se procedía así de manera empírica a la saponificación de los triésteres del glicerol por las bases contenidas en las cenizas y se obtenía jabones que son sales de sodio o de potasio de ácidos grasos que constituyen las grasas. Un jabón es un tensoactivo aniónico cuya parte hidrófila es el ion carboxilo-COO- y la parte lipófila, la larga cadena carbonada lineal del ácido graso.

Los agentes tensoactivos han sido introducidos en el mercado para sustituir los jabones (sales alcalinos de ácidos grasos) de eficacia reducida en las aguas duras a causa de la formación de sales alcalinas y ferrosas insolubles.

Las moléculas de los principios activos se constituyen de dos partes distintas: una que contiene una o varias cadenas hidrófobas lineales o ramificadas, y la otra, que contiene agrupaciones terminales o laterales polares hidrófilas que pueden quedar cargadas positivamente, negativamente o neutras, estructura específica que permite modificar las propiedades físicas de las superficies bajando las tensiones superficiales e interfaciales y ser así el principal actor de la acción de limpieza.

Se distinguen los detergentes aniónicos, catiónicos y no iónicos, además de los detergentes zwitteriones que se ionizan negativamente (aniones) o positivamente (cationes) según las condiciones del medio.

Los detergentes aniónicos

Liberan una carga negativa (anión) en solución acuosa, su parte hidrófila se carga negativamente. Suelen utilizarse por su poder espumoso.
Entre los más importantes, se puede mencionar el sulfonato de alquilbenceno, el alquil éter sulfato, el alquil sulfato, el dodecilsulfato de sodio. Estos detergentes son muy eficaces y se usan en los detergentes para la ropa y los productos de limpieza.

• El dodecilsulfato sódico o laurilsulfato sódico se compone de una cadena de doce átomos de carbono vinculada a un grupo sulfato dotando la molécula de las propiedades anfifílicas necesarias a un detergente. Se lo considera como el tensoactivo más utilizado en los productos de limpieza, la pasta de dientes, los champús, las espumas de afeitar, las espumas de baño.

Al igual que todos los detergentes, retira el aceite de la piel y por lo tanto puede causar irritaciones de la piel y de los ojos (retirando la película hidrolipídica) y puede empeorar problemas de la piel en las personas que padecen hipersensibilidad crónica. Algunos estudios habrían demostrado que el uso de una pasta de dientes que contiene dodecilsulfato sódico podría evitar la reincidencia de las úlceras aftosas.

• El dodecilsulfato de amonio: tensoactivo fabricado a partir del aceite de copra que contiene tres ácidos grasos (ácido laurico, mirístico y palmítico). Se clasifica también como irritante en el estado puro y se debe utilizar en los productos destinados a ser aclarados. Si se utiliza en solución concentrada, es un irritante fuerte para la piel, los ojos y las vías respiratorias. El dodecilsulfato de sodio y de amonio son alquilsulfatos.
• El dodecilbencenosulfonato de sodio: tensoactivo menos irritante que los alquilsulfatos, utilizado como agente espumante en las lejías y los cosméticos.
• El dodecilbencenosulfonato de magnesio contiene entre 10 y 14 átomos de carbono, familia de los alquilsulfonatos, irritación cutánea según la concentración.
• El lauril éter sulfato de sodio: no se debe confundir con el dodecilsulfato de sodio, es un tensoactivo de bajo coste y es el más utilizado en los limpiadores cosméticos pero es probablemente el ingrediente más peligroso. Es un irritante cutáneo primario utilizado por algunos laboratorios para irritar la piel de los animales y luego probar los agentes de curación eficaces para tratar estas lesiones cutáneas provocadas. Es además un irritante fuerte para los ojos. Su uso en los niños es preocupante. Se sabe que si este tensoactivo penetra en los ojos, puede provocar daños irreversibles (catarata).

Se le acusa también de ser responsable de una caída del pelo debido a lesiones del folículo. En resumen, no sólo disuelve las grasas cutáneas sino que se piensa que desnaturaliza las proteínas de la piel, permitiendo un acceso fácil a contaminantes medioambientales con riesgo de infección. Sin embargo, estas hipótesis siguen siendo controvertidas.

Numerosos productos pueden contener sulfato de sodio de laureth: jabones, champús, pasta de dientes, lavavajillas, lejías, champús para niños, limpiador de alfombras, pegamento para tejidos, gel de baños, cremas de afeitar, máscaras de ojos, enjuagues, lociones hidratantes, cremas hidratantes, cremas solares, etc.

En resumen, los detergentes aniónicos son principalmente irritantes cutáneos y oculares pero casos de eczema por contacto han sido descritos y estarían relacionados con la presencia de contaminantes del lauril éter sulfato de sodio (sulfonas), de derivados de sulfosuccinatos, de derivados hidrolizados de proteínas (aceites de coco), del metilcocolaurato de sodio, del dodecilsulfato de sodio, del dodecilalquilsulfonato, del sulfato de trietilamina polietilenglicol cocamida.

Los detergentes catiónicos

Poseen uno o varios grupos funcionales que se ionizan en solución acuosa para proporcionar iones orgánicos cargados positivamente y responsables de la actividad de superficie. Los detergentes catiónicos agrupan los amonios cuaternarios, las amidas de etileno diamina o de propileneimina, sales de alquilpiridinio y de alquilmorfolinio, las sales de sulfonio y de fosfonio.

Los detergentes más utilizados son los amonios cuaternarios que poseen un poder bactericida (desinfectante) y tienen una mala biodegrabilidad. En contacto con los detergentes aniónicos, forman compuestos insolubles (neutralización).

Los detergentes catiónicos se utilizan en el ámbito hospitalario y en las industrias alimentarias.

Los amonios cuaternarios
Los más utilizados son:

• el cloruro de benzalconio,
• el bromuro de cetrimonio,
• el benzododecinio,
• el cetilpiridinio,
• el cuaternio 15.

Las propiedades de los amonios cuaternarios son: tensoactivas catiónicas (detergente) y antimicrobianas.

Su modo de contaminación es principalmente cutáneo y ocular. Causan dermatitis por contacto y alergia cutánea (indemnizada por la tabla 65 de las enfermedades profesionales si se comprueba el origen profesional). La alergia respiratoria se describe en caso de inhalación repetida de aerosoles en las industrias donde se fabrican y se manipulan. Hay que destacar que existen asociaciones peligrosas tales como su uso con derivados clorados.

El contacto con los amonios cuaternarios presentes en los productos de limpieza puede favorecer la aparición de dermatitis irritativa o alérgica en lugares de trabajo, lo que dificulta el diagnostico de enfermedad profesional.

No se debe omitir el riesgo de quemaduras cutáneas si no se respetan las consignas de seguridad en cuanto a su dilución con el fin de aligerar la dificultad de la limpieza.

Su utilización como tensoactivo, desinfectante, herbicida, fungicida y en los suavizantes para la ropa es peligrosa para el medioambiente. Aunque son parcialmente biodegradables, son biocidas que provocan la degradación de los ácidos grasos insaturados, lo que es causa de muerte. Penetran en los órganos aéreos pero migran poco, son ante todo productos de contacto. Son muy solubles en el agua y son absorbidos por las arcillas, donde, como consecuencia, se deterioran muy lentamente. Pueden provocar efectos a largo plazo sobre el medioambiente acuático.

Utilizados como detergentes catiónicos, las intoxicaciones por vía general son excepcionales, sólo se ha descrito la ingestión accidental o voluntaria de paraquat.

• Las aminas etoxiladas se utilizan como tensoactivos catiónicos y causan irritaciones cutánea y ocular.
• El óxido de laurildimetilamina es un tensoactivo catiónico alergizante.
• El lauriloxopropilamina es un tensoactivo catiónico alergizante.

Los detergentes no iónicos

Generalmente son productos de condensación de los óxidos de etileno o de propileno en moléculas hidrófobas (ácidos grasos, alcoholes grasos, alquilfenoles, polipropileno glicoles, aminas…) y corresponden a la clase más importante debido a la muy buena tolerancia cutánea que presentan, por lo cual son los que más se utilizan.
Los principales productos son:

• alquilglucósidos,
• las alcanolamidas,,
• los éteres y ésteres de los polioxialquilenoglicoles,
• les alcoholes etoxilados.

Los detergentes no iónicos hacen menos espuma que los demás tipos de detergentes, por lo cual se utilizan en la industria del textil, la cosmetología, por su poder emulsionante o solubilizante. Además, ya que son compatibles con todas las clases de tensoactivos, neutralizan el efecto irritante de los tensoactivos Los detergentes no iónicos hacen menos espuma que los demás tipos de detergentes, por lo cual se utilizan en la industria del textil, la cosmetología, por su poder emulsionante o solubilizante. Además, ya que son compatibles con todas las clases de tensoactivos, neutralizan el efecto irritante de los tensoactivos aniónicos.

Los detergentes zwitteriones

Poseen un ion híbrido, es decir que forman en medio ácido cationes y en medio alcalino aniones. El carácter aniónico de los zwitteriones se debe a la presencia de un grupo ácido (CO₂H o SO₃H) y el grupo catiónico a un grupo nitrógeno vinculado a una larga cadena grasa. Los que más se utilizan son las betaínas que tienen un excelente poder espumoso y detergente. Esta familia es poco irritante; sólo algunas impurezas han causado una sensibilización cutánea. Es el caso de la 3-dimetilaminapropilamina que es un residuo de síntesis encontrado en la cocamidopropilbetaina. Actualmente las cocamidopropilbetaína ya no contienen esta impureza.

Otros componentes de los productos de limpieza

El listado de los productos de limpieza y detergentes es largo y sus componentes varían según las necesidades y exigencias del usuario. En este artículo, trataremos de los principales constituyentes con el fin de establecer los principales riesgos a los que nos enfrentamos si se utilizan mal o si se diluyen mal.

Los ácidos

Se utilizan por su poder anti cal y desincrustante. Sirven efectivamente para disolver sedimentos minerales que provienen del agua (carbonato de calcio) y sustancias alimentarias (fosfolípidos y calcio de leche, ácido oxálico de los vegetales, taninos de los vinos, etc.).

Los ácidos minerales más utilizados por sus propiedades anti cal y desincrustante son el cloruro de hidrogeno, el ácido nítrico, el ácido fosfórico y el ácido sulfámico. Todos estos ácidos son corrosivos y oxidantes incluso para el acero inoxidable

Los ácidos orgánicos también se utilizan. Son mucho menos corrosivos, generalmente menos peligrosos, algunos tienen un poder secuestrante (quelación de los iones minerales). Los más utilizados son el ácido succínico, láctico, acético, tártrico, cítrico, adípico y glucónico.
Se tratará de la toxicidad de cada ácido pero le terapéutica de urgencia sólo se tratará al final del capítulo.

• El ácido fosfórico: tríacido no oxidante, de formula H3PO4. Es menos agresivo y más débil que los demás ácidos minerales sin embargo ataca los metales férricos, el aluminio y el cinc.
  Es desde luego el mejor detergente y es posible utilizarlo asociándolo a numerosos tensoactivos. Sin embargo todos los tensoactivos hacen espuma en medio ácido y con el fin de obtener la misma eficacia, se debe utilizar concentraciones diez veces más elevadas. Tiene una muy buena función dispersante. Generalmente se utiliza cuando la utilización de ácido nítrico es demasiado peligrosa. Su poder anti cal es bueno y puede sustituir el cloruro de hidrógeno demasiado corrosivo; su único inconveniente es que forma sales cálcicas poco o no solubles.
  Su toxicidad varía según las concentraciones y el tiempo de contacto. Las salpicaduras cutáneas y oculares causarán desde un eritema hasta quemaduras graves incluso necrosis definitivas si no se tratan. Las lesiones oculares (eritema en caso de solución).
• El ácido clorhídrico: ácido fuerte de formula HCl. Se comercializa al 32 o al 36 % en peso. Se vende como decapante y anti cal. Sus soluciones son líquidas e incoloras o de color amarillo pálido. Es un líquido humeante si la concentración de HCl es superior al 20 %. Ataca la mayoría de los metales con un desprendimiento de hidrógeno. Las moléculas de HCl se disuelven en el agua con desprendimiento de hidrógeno.
  Se utiliza para las operaciones importantes de desincrustación pero, en este caso, se debe utilizar productos completos que contienen entre otros inhibidores de corrosión.
  Es uno de los ácidos más comunes pero su utilización es difícil debido a los vapores corrosivos que desprende. La toxicidad es parecida a la del ácido fosfórico pero las lesiones se desarrollan con concentraciones acuosas inferiores.
• El ácido fluorhídrico: ácido de formula HF. Presenta un riesgo de corrosión y es toxico. Se puede utilizar en asociación con el ácido nítrico para el decapado ácido del acero inoxidable. Rara vez se utiliza en productos de limpieza comunes (excepto como inhibidor de la oxidación en forma de lápiz, o en bajas concentraciones en limpiadores de llantas de automóviles). Para saber más sobre el ácido fluorhídrico, ver aquí
• El ácido sulfámico: ácido mineral de formula NH2 -SO3H. Es un producto cristalino, blanco, estable, no higroscópico y no corrosivo. Ofrece una gran facilidad de manipulación y una gran seguridad de uso. Su solubilidad en el agua es relativamente débil en frío y aumenta con la temperatura, en cambio sus sales son extremadamente solubles en el agua. La solubilidad del sulfamato de calcio obtenida por acción del sulfuro de hidrógeno en el carbonato de calcio es de 79 g en 100 gramos de agua. Es un ácido fuerte que se sitúa entre el cloruro de hidrógeno y el ácido fosfórico. En consecuencia podemos deducir su toxicidad, que será menor en comparación con la del cloruro de hidrógeno y en función de su concentración así como del tiempo de exposición. Hay que destacar que puede inducir fisuras tórpidas de las manos cuando hay contacto cutáneo repetido.
  Ataca los metales tales como el acero suave, el hierro colado, el cinc, el magnesio pero es menos corrosivo que los demás ácidos minerales. En consecuencia puede servir para la limpieza del material hecho de acero inoxidable, cobre, latón, y a veces de aluminio. Es un agente de limpieza y de desincrustación, y se utiliza en los casos de mayor riesgo de corrosión.

Otros ácidos

• El ácido acético: ácido orgánico utilizado en la formulación de productos para el aclarado.
  Su reactividad y su riesgo de lesiones depende de su concentración y del tiempo de contacto. Se han descrito casos de irritación de la piel y de las mucosas oculares y respiratorias. Se han señalado algunos casos de dermatosis hiperqueratósicas.
• El ácido cítrico: compuesto con múltiples funciones (triácido, monoalcohol). Forma parte de la composición de los productos para el aclarado.
  Su potencial corrosivo es débil pero puede inducir dermitis irritativas y alérgicas así como lesiones oculares (conjuntivitis, edema de la córnea, ulceraciones) si la solución es concentrada.
• Los ácidos succínico, tártrico, láctico, adípico y glucurónico utilizados en los productos para el aclarado son poco tóxicos e inducen, si son muy concentrados, un ligero eritema.
  El ácido tártrico ingerido (30 ml) es el único que ha causado trastornos digestivos, hepato renales y convulsiones en el niño.

Las bases

Se utiliza principalmente sosa y potasa. La sosa es el producto más utilizado puesto que es barato. La sosa actúa saponificando las manchas grasientas y solubilizándolas. La fórmula química de la sosa, NaOH, corresponde a la denominación general del hidróxido de sodio. La disolución en el agua del hidróxido de sodio se llama lejía de sosa y la sustancia sólida (perlas, escamas) que se obtiene por evaporación de la lejía de sosa se llama la sosa cáustica.

• El hidróxido de sodio es una base fuerte muy soluble en el agua. Es una sustancia cristalina con una densidad aproximadamente dos veces superior al agua.
• La lejía de sosa es la solución acuosa, clara, viscosa del hidróxido de sodio. Se trata de una base fuerte y corrosiva que reacciona violentamente cuando entra en contacto con ácidos, con un desprendimiento de calor. En función de su aplicación, se utiliza en solución al 33 o al 50%.
  La lejía de sosa se utiliza como materia prima en la producción de sosa cáustica.
• La potasa es más cara pero produce jabones más solubles que la sosa. El amoniaco se utiliza poco debido a los vapores tóxicos que desprende.

Los coadyuvantes y otros activadores

Los agentes complejantes o quelantes

Se utilizan como anti cal y casi todos los detergentes industriales contienen agentes complejantes.

Los que más se utilizan son compuestos minerales tales como los fosfatos (tripolifosfatos, ortofosfatos y pirofosfatos), utilizados para:

• Eliminar una parte de la dureza del agua por secuestración,
• Bajar la cantidad de agentes tensoactivos,
• Mejorar la mojabilidad,
• El control del pH.

Sin embargo, ya que los fosfatos plantean graves problemas medioambientales favoreciendo la eutrofización de las aguas naturales, se prefiere sustituirlos por silicatos (ortosilicatos, metasilicatos y silicatos líquidos). Sin embargo la utilización de los silicatos es delicada puesto que hay que asegurarse que el pH permanezca muy alcalino y que los aclarados sean de buena calidad (riesgo de sedimentos blanquecinos de sílice que sólo puede quitarse con el fluoruro de hidrógeno).

Como consecuencia se utiliza preferentemente los aluminosilicatos de sodio (denominados zeolitas) para sustituir los fosfatos en los detergentes.

Los agentes complejantes orgánicos

El ácido etilenediamino tetraacético o EDTA es un agente anti cal que forma con los metales complejos que se encuentran en los ríos y es más peligroso que los fosfatos para el medioambiente. Podemos mencionar también los derivados del ácido glucónico, los del ácido glucoheptónico y del ácido fosfónico. El citrato de sodio es un buen sustituto de los fosfatos porque neutraliza bien el calcio y el magnesio; además tiene un buen poder tampón.

Los aditivos

Pueden ser añadidos a los detergentes en pequeñas cantidades.

Entre los compuestos que conllevan peligro, se puede mencionar: Entre los compuestos que conllevan peligro, se puede mencionar:

• Las enzimas que pueden causar alergia respiratoria y cutánea durante la fabricación de detergentes tales como los proteasas (subtilisina), las lipasas, las amilasas,
• Los agentes blanqueadores tales como el perborato de sodio, los azurantes ópticos.

Los agentes oxidantes mejoran las capacidades de detergencia de una solución liberando oxígeno o cloro activos que se atacan a las manchas. Entre los generadores de oxigeno activo, el hipoclorito de sodio (lejía) es el más conocido y utilizado, pero su eficacia se reduce en temperaturas elevadas.

Los demás generadores de oxígeno activos son los peróxidos: agua oxigenada, perborato de sodio, percarbonato de sodio.

Se utilizan abrasivos para reforzar la limpieza por una acción mecánica. Las harinas de madera y sintéticas (polietileno, poliuretanos que tienden a sustituir las harinas naturales (ej. cáscaras de nueces)).

Podemos mencionar también los solventes para algunos tipos de suciedad tenaz (alcoholes, solventes clorados, solventes cetónicos, ésteres de glicol, solventes aromáticos, etc.).

Los perfumes pueden también utilizarse y ser responsables de alergia por contacto.

Trataremos de los desinfectantes y de los antisépticos en otro artículo.

Lavado de emergencia de los productos de limpieza corrosivos o irritantes (excepto los fluoruros)

• En caso de contacto cutáneo:
  • Lavado de emergencia con la solución Diphotérine®, en el primer minuto, y en primera intención (micro DAP (100 ml) o mini DAP (200 ml) o DAP (5 L) en función de la superficie de las lesiones). Consultar a un especialista.
  • Si no se dispone de la solución Diphotérine®, lavado inmediato con agua abundante, 15 minutos como mínimo. Quitar la ropa sucia debajo de la ducha. Consultar a un médico o hospitalización en ambulancia medicalizada, sobre todo si el contacto cutáneo es extenso o si se desarrollan lesiones cutáneas.
• En caso de salpicadura ocular:
  • Lavado de urgencia con la solución Diphotérine®, párpados bien abiertos en el primer minuto (500 ml) y como primer auxilio durante 3 minutos. Consultar a un especialista.
  • Si no se dispone de la solución Diphotérine®, lavar inmediatamente el ojo con agua abundante, párpados bien abiertos al menos durante 15 minutos. Consultar a un oftalmólogo porque un dolor o una rojez puede aparecer.

Conclusión

En resumen, los productos de limpieza son irritantes más importantes y productos en general sensibilizantes. Causan accidentes domesticos cuya prevalencia se subestima. A veces son responsables de dermatosis crónicas y a veces incapacitantes. La prevención requiere respetar las condiciones de uso y dilución y utilizar guantes, gafas y ropa de protección.

La prevención médica en caso de salpicadura cutánea dependerá del producto (de ahí la necesidad de conocer los compuestos) y de su concentración. (Ver más arriba ácidos y bases).

De todas formas, cualquier salpicadura incluso mínima necesitará un lavado cuidadoso, idealmente con la solución DIPHOTERINE^®  y una observación médica.

En caso de alergia cutánea, es necesario hacer un inventario muy preciso de los compuestos incluyendo el inventario de componentes, los tiempos de exposición y los retrasos con el fin de aislar el alérgeno. A veces es útil llevar al dermatólogo el producto infractor y la ficha de datos de seguridad (FDS) para aclarar el diagnóstico. Además, alergias cruzadas con los cosméticos son relativamente frecuentes.

No se debe olvidar los riesgos para el medioambiente porque los productos de limpieza se rechazan masivamente en las alcantarillas, cuando son en parte no biodegradables, por lo cual hay que intentar utilizarlos con moderación ya que se sabe que existen algunas alternativas (por ejemplo, el vinagre, cuando se hace el último aclarado, elimina la cal y así evita el uso de suavizantes).

También en el ámbito profesional, para evitar accidentes en caso de derrame, es útil utilizar soluciones que aglomeran y neutralizan el producto químico.

Ver también el artículo sobre « El riesgo de salpicadura química en la industria de los detergentes »