¿Por qué el accidente en la Guadalajara-Tepic liberó un gas irritante?

El 24 de septiembre, los medios reportaron una emergencia con un tractocamión en la carretera Guadalajara-Tepic (UnoTV, InformadorMx). El tracto se incendió y los bomberos usaron agua para apagarlo. Sin embargo, poco después reportaron la liberación de un «gas irritante», resultado de las grandes cantidades de agua que cayeron en la carga. Resulta que el camión transportaba metabisulfito de sodio.

Este «gas irritante» complicó la limpieza y el control del incendio, y alargó varias horas la atención de la emergencia y el cierre de la vialidad.

¿Por qué la reacción liberó este «gas irritante»? ¿Y cuál gas era? ¿Acaso los bomberos no sabían lo que transportaba el camión? Estas preguntas me invadieron en cuanto me enteré de la noticia, y no encontré respuesta en ningún otro sitio. Por eso decidí hacer y compartir este análisis a continuación.

¿Cuál es la reacción química completa?

El reactivo metabisulfito de sodio (Na2S2O5Na_2S_2O_5) reacciona con agua para formar 2 equivalentes de bisulfito de sodio (NaHSO3NaHSO_3), como se ve en la reacción:

Na2S2O5(s)+H2O(l)⇌2NaHSO3(ac){ \color{orange} Na_2S_2O_5{}_{(s)} } + H_2O{}_{(l)} \rightleftharpoons 2NaHSO_3{}_{(ac)}

El NaHSO3NaHSO_3 se disuelve en agua, liberando iones sodio (Na+Na^+) y bisulfito (HSO3−HSO_3^-). Este último actúa como ácido débil en el mismo ambiente acuoso donde ocurren todas estas reacciones, así que libera protones (H+H^+) al medio y también resulta en el ión sulfito (SO32−SO_3^{2-}).

NaHSO3(ac)⇌Na+(ac)+HSO3−(ac)NaHSO_3{}_{(ac)} \rightleftharpoons Na^+{}_{(ac)} + HSO_3^-{}_{(ac)}
HSO3−(ac)⇌H+(ac)+SO32−(ac)HSO_3^-{}_{(ac)} \rightleftharpoons H^+{}_{(ac)} + SO_3^{2-}{}_{(ac)}

El H+H^+ es el reactivo clave de la reacción, que atrapa otro HSO3−HSO_3^- del ambiente y lo convierte en dióxido de azufre (SO2SO_2):

HSO3−(ac)+H+(ac)⇌SO2(ac)+H2O(l)HSO_3^-{}_{(ac)} + H^+{}_{(ac)}\rightleftharpoons { \color{red} SO_2{}_{(ac)} } + H_2O{}_{(l)}

Y ahí está nuestro «gas irritante»: se liberó SO2SO_2 al ambiente, después de verter grandes cantidades de agua sobre la carga con metabisulfito de sodio.

La reacción global, en medio ácido y con agua, quedaría así:

Na2S2O5(s)+2H+(ac)⇌2Na+(ac)+2SO2(ac)+H2O(l){ \color{orange} Na_2S_2O_5{}_{(s)} } + 2H^+{}_{(ac)} \rightleftharpoons 2Na^+{}_{(ac)} + { \color{red} 2SO_2{}_{(ac)} } + H_2O{}_{(l)}

Hay otra reacción posible: la descomposición térmica de metabisulfito. Es decir, el calor por sí solo, sin agua ni medio ácido, libera el SO2SO_2 «atrapado» en el metabisulfito y deja sulfito de sodio como residuo:

Na2S2O5(s)+Δ→Na2SO3(s)+SO2(g)↑{ \color{orange} Na_2S_2O_5{}_{(s)} } + \Delta \rightarrow Na_2SO_3{}_{(s)} + { \color{red} SO_2{}_{(g)} \uparrow }

Cualquiera de las dos reacciones pueden resultar en el mismo gas irritante, basándonos en las condiciones de reacción que se encontraban en el lugar de la emergencia. El agua y el fuego son dos disparadores independientes, capaces de generar el gas irritante cada uno por su cuenta.

Nota del editor: En condiciones de laboratorio, con temperatura baja, agua de pH≈7pH \approx 7 y un sistema controlado, una disolución de metabisulfito de sodio (Na2S2O5Na_2S_2O_5) no libera dióxido de azufre (SO2SO_2) gaseoso. En agua, el sistema se encuentra principalmente en forma de especies bisulfito/sulfito, y el equilibrio ácido-base determina cuánto SO2SO_2 molecular puede formarse (fuente):

SO2(ac)+H2O(l)⇌HSO3−(ac)+H+(ac)pka=1.81SO_2{}_{(ac)} + H_2O{}_{(l)} \rightleftharpoons HSO_3^-{}_{(ac)} + H^+{}_{(ac)} \qquad pk_a = 1.81

A valores de pHpH muy ácidos, este equilibrio se desplaza hacia la izquierda, favoreciendo la presencia de SO2SO_2 molecular y, por tanto, su eventual liberación a la fase gaseosa.

Pero considerando el calor provocado por las llamas y las altas temperaturas del vehículo, que favorecen tanto la volatización de SO2SO_2 como la descomposición térmica de Na2S2O5Na_2S_2O_5, y las condiciones de bajo control de la emergencia que dificultan que el gas se mantenga en disolución, se ve favorecida la liberación de dióxido de azufre al ambiente.

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¿Por qué los bomberos no sabían sobre la liberación de este gas de antemano?

De entrada, no es tan evidente. Ya viste: nos tomó varias etapas de reacción llegar a la respuesta. En una emergencia, cuando la integridad de las personas y los bienes materiales están en riesgo, no se espera que nadie saque su pizarrón para desarrollar (y balancear) todas estas ecuaciones.

Pero, en realidad, tampoco es necesario desarrollarlas… porque todas estas reacciones del metabisulfito ya se conocen y sí se reportan en Hojas de Datos de Seguridad (HDS) de distintos proveedores.

Extracto de HDS de metabisulfito de sodio, de INEOS

HDS del metabisulfito de sodio, elaborada por INEOS.

Extracto de HDS de metabisulfito de sodio, de ISQUISA

HDS del metabisulfito de sodio, elaborada por ISQUISA.

Y en las mismas HDS hay un dato muy importante: no está catalogado como material peligroso para el transporte. El metabisulfito de sodio no tiene UN ni tiene clase de riesgo. Su transporte NO se rige con las NOMs sobre mercancías peligrosas. Eso significa que el camión no tenía carteles de identificación específicos que comunicaran sobre este tipo de peligro.

Por eso, después decidieron llamar a especialistas en materiales peligrosos y dejaron de usar agua. En su lugar, los medios reportan que esparcieron tierra con camiones de volteo para neutralizar y retirar el producto sobrante.

Nota del editor: El metabisulfito de sodio no aparece en nuestra base de datos porque, como ya viste, no es mercancía peligrosa. Pero uno de los subproductos que se forma al reaccionar con agua, el bisulfito de sodio (NaHSO3NaHSO_3), sí lo es: tiene UN 2693 y clase de riesgo 8. Si te interesa, puedes entrar a nuestra base de datos y revisar su ficha técnica completa.

¿Se pudo haber evitado?

El metabisulfito no está clasificado como mercancía peligrosa. Sin número UN ni clase de riesgo, la empresa no estaba obligada a poner rombo en la unidad ni a exigir al operador una capacitación específica en hazmat. Cumplieron exactamente con lo que la ley les pide. Ni un artículo de más.

Y aun así, viendo todos los datos, en retrospectiva: todo me sugiere que esto se hubiera evitado en gran medida si el operador hubiera estado capacitado para conocer este tipo de detalles de su carga, para saber qué lleva y qué riesgos trae, tenga o no clase de riesgo, aplique o no una NOM de por medio.

En realidad, la normatividad sí exige capacitación del operador sobre lo que transporta, aunque no siempre es fácil de verificarlo: la ley revisa el cartel, el rombo, el documento, pero no siempre verifica que el operador entienda el por qué. Ese entendimiento, con NOM o sin ella, es justo la información que le faltó a los bomberos.

A veces cumplir con lo que dice la regulación en papel, no es lo mismo que estar preparado en campo.

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