1. DISEÑO DEL LABORATORIO Y “LAYOUT”.
Entre los aspectos que se deben tener en cuenta a la hora de proyectar un
laboratorio o de reformar uno existente destacan:
 Número de laboratorios necesarios y su
ubicación
Número de personas que van a trabajar en
cada laboratorio
Tipo de trabajos que se van a realizar en el
laboratorio
Necesidades del laboratorio en cuanto a
servicios: ventilación, iluminación, electricidad, agua, gases, vacío, aire
comprimido, etc.; e instalaciones: almacén de productos, cuarto de balanzas,
cuarto de muflas y estufas, almacén de equipos, archivos, despachos,
vestuarios, etc.
Cantidades de productos que se van a utilizar
o almacenar, características y riesgos de estas sustancias, incompatibilidades
entre ellas.
El diseño de un laboratorio sin
considerar las necesidades específicas del mismo, no sólo lleva a una falta de
funcionalidad, sino que puede llevar a asumir riesgos que podrían haberse
eliminado en la fase de proyecto.
La diferenciación entre el
laboratorio y las áreas accesorias permite:
Separar las áreas de riesgo elevado de otras
de riesgo inferior
Controlar el acceso a las áreas de riesgo
Centralizar el agua, gas, electricidad, al
objeto de favorecer la actuación en caso de emergencia
Diseñar sistemas de acondicionamiento de
aire y ventilación adecuados
Facilitar la eliminación de residuos y
drenajes
Facilitar la evacuación en caso de
emergencia
Dificultar la propagación de un posible
incendio (compartimentación frente al fuego)
Se debe poner especial atención en
la distribución del laboratorio y en la selección
de los materiales, para eliminar peligros o para minimizar las
consecuencias de un posible accidente.
La falta de espacio suficiente es
una de las causas de accidentes en algunos laboratorios. No existe una
reglamentación que especifique claramente el espacio libre por trabajador en
laboratorios. A este respecto, el RD 486/97 sobre lugares de trabajo establece
una superficie libre mínima de 2 m2 por trabajador (Anexo I,
apartado A.2, punto 1º b)) y la NBE- CPI- 96 establece una densidad de ocupación
de 1 persona por cada 5 m2 de superficie construida (Art. 6, pto.
D.6.1).
2. EQUIPOS DEL LABORATORIO
2.1
Mesas o bancos de trabajo y mobiliario
El mobiliario son los
diferentes elementos que permiten acomodar los equipos y materiales de trabajo.
Deben ser sólidos y convenientemente fijados. Las instalaciones de agua, gases
y electricidad deben estar integradas de forma segura en el mobiliario.
Las superficies de trabajo
tienen que ser impermeables, resistentes a ácidos, álcalis, disolventes orgánicos
y al calor moderado, fáciles de limpiar y con un acabado que impida reflejos
molestos.
Las estanterías deben ser
fácilmente accesibles y proporcionadas a los materiales que se depositarán en
ella.
La mayoría de laboratorios
tienen mesas de pared y mesas tipo península o isla. Cuando se trabaja con
productos peligrosos es preferible las mesas tipo islas para evitar las áreas
denominadas “cul de sac” que crean los bancos en península.
Los pasillos de circulación
deben tener un ancho suficiente para no molestar el trabajo. Se ha de tener en
cuenta que estos pasillos no son zona de
reunión.
2.2 Artículos de vidrio
El material de vidrio es un
elemento fundamental en el trabajo en laboratorios, pues tiene una serie de
ventajas como son su trasparencia, su manejabilidad, facilidad de obtener todo
tipo de elementos para la preparación de montajes, aunque presenta el grave
inconveniente de su fragilidad tanto mecánica como térmica.
Los riesgos asociados a la
utilización de material de vidrio en el laboratorio son:
Cortes o heridas producidas por rotura del material
Cortes o heridas debidas a la apertura de ampollas selladas,
frascos con tapón esmerilado o aperturas de llaves de paso o contenedores que
se hayan obturado, etc.
Explosión, implosión e incendio por rotura del material de
vidrio en operaciones realizadas a presión o al vacío.
De lo anterior se desprende
la importancia de examinar el estado de las piezas antes de utilizarla y
desechar las que presenten el más mínimo defecto. También debe desecharse el
material que haya sufrido algún golpe, aunque no se observen grietas o
fracturas y nunca debe calentarse
un recipiente de vidrio que presente grietas, pues puede estallar.
En todos los laboratorios
debe haber un recipiente para el material de vidrio roto. Es importante señalar
que éste no debe mezclarse nunca con la basura común del laboratorio.
No debe calentarse el
vidrio directamente a la llama, debe interponerse un material que difunda el
calor, por ejemplo una rejilla metálica, para evitar la concentración de calor
en un punto, así se alarga la vida del recipiente de vidrio.
Las manos se protegerán
con guantes cuando se introduzca en un tubo de vidrio un tapón o se haga fuerza
de presión en un material de vidrio.
Antes de efectuar cualquier
montaje en el que se emplee vidrio recordar que éste debe ser inspeccionado.
Los montajes deben realizarse con el mayor rigor y precauciones posibles. Los
elementos de vidrio deben sujetarse por medio de pinzas especialmente
protegidas.
Los aparatos o tubuladoras
de vidrio no deben sobresalir más allá de los límites de la poyata. Deben
utilizarse pantallas protectoras frente montajes de vidrio frágiles, sujetos a
shock térmico o que contienen productos químicos inflamables o explosivos.
Para evitar cortes se deben
redondear con llama los tubos cortados.
Lubrificar las partes en
fricción de tapones, agitadores, etc., con glicerina y agua o colocando una
capa fina de grasa de silicona, entre las superficies de vidrio para evitar que
las piezas queden atascadas y utilizar cuando sea posible tapones de plástico.
Para el desatascado de
piezas debe utilizarse guantes y protección facial.
Recordar que el aspecto del
vidrio es igual tanto si está caliente como frío, así que se debe esperar un
tiempo prudencial antes de tocar sin protección un recipiente que se haya
calentado o protegerse con unos guantes.
2.3 Montajes
Al efectuar los montajes
para las diferentes operaciones: reflujos, destilaciones (al vacío o a presión
atmosférica), reacciones con adición y agitación, se debe prestar especial
cuidado, evitando que el material de vidrio pueda quedar tensionado. Para ello
se emplearán soportes y abrazaderas adecuadas.
Las diferentes piezas de
vidrio se unen mediante tubos de goma y tapones perforados. Éstas pueden quedar
encajadas por la rugosidad de la superficie de contacto, no debiendo intentar
separarlas por la fuerza, debe calentarse la unión por su parte externa
esperando que se dilaten y separen.
El uso de bocas esmeriladas
permite realizar estas uniones de forma fácil y cómoda. Los esmerilados deben
ser ligeramente lubricados con grasas inertes, como por ejemplo las de silicona.
Es importante establecer un
procedimiento de comprobación de la solidez y estanqueidad de las conexiones de
cualquier montaje. Hay que vigilar que los tubos flexibles no queden aplastados
por los soportes.
Si se utiliza una corriente
refrigerante también es importante controlar que no se produzcan obturaciones
del circuito y comprobar las conexiones. A la hora de retirar los tubos
flexibles es mejor cortarlos que intentar arrancarlos estirando, pues es fácil
romper la espiga de vidrio.
1. Operaciones a presión.
Las operaciones a presión
superior a la atmosférica presentan además del riesgo de los productos que se
utilizan, peligro de fugas por sobrepresión y estallido, por lo que los
montajes deben estar diseñados para ello.
Estas operaciones no
deben ser realizadas NUNCA por una
sola persona.
Debe emplearse una pantalla de protección, además
de colocar alrededor de los elementos de vidrio rejillas o cajas metálicas
protectoras. Tiene que prestarse especial atención durante las operaciones de
calentamiento o enfriamiento.
2. Operaciones al vacío.
Las operaciones al vacío
presentan además del riesgo de los productos que se utilizan, el riesgo de
implosión. Este riesgo puede deberse a un choque mecánico o térmico, o una
entrada rápida de aire en un aparato al vacío, como por ejemplo evaporaciones
al vacío, destilaciones al vacío, filtraciones al vacío, etc.
2.4 Pipetas
El riesgo mayor de una
pipeta es el contacto o la ingestión de un líquido tóxico o corrosivo, por
ello es fundamental que esté prohibido
pipetear con la boca. Se deben utilizar bombas de aspiración manual de
caucho o cremallera que se adapten bien a la pipeta, y en el caso de
determinadas aplicaciones o reactivos sería recomendable utilizar un
dispensador automático de manea permanente.
También presentan riesgo
de corte o de contacto con productos tóxicos o corrosivos debido a su rotura,
por ello es importante utilizar guantes impermeables al producto manipulado.
2.5 Equipos calefactores
En los laboratorios se
utilizan frecuentemente equipos calefactores para elevar la temperatura,
facilitar y acelerar reacciones químicas.
Generalmente son utensilios
de calentamiento eléctrico o de gas. Son mecheros de gas, baños calientes
(aceite, arena, agua), mantas o placas calefactoras, microondas y estufas.
Es imprescindible realizar
un mantenimiento preventivo de todos estos dispositivos, prestando especial
atención a las conexiones eléctricas y de gas.
Hay que seleccionar el método
de calefacción más adecuado que proporcione mejor control de los riesgos
potenciales. Así, por ejemplo, es recomendable el uso de mantas calefactoras
para calentar líquidos inflamables.
Los principales riesgos que
presentan estos dispositivos son:
-
Las quemaduras térmicas
-
La rotura de recipientes de vidrio con vertido de sustancia o
desprendimiento de vapores
-
Emisión descontrolada de humos en los baños de aceite
-
Aumento de la humedad ambiental en los baños de agua
-
Riesgo de contacto eléctrico indirecto
-
Vuelcos o vertidos por una mala sujeción
Mecheros
Los mecheros permiten
obtener altas temperaturas de forma rápida y barata, pero los trabajos con
llama abierta, como por ejemplo los calentamientos con mecheros Bunsen, generan
riesgos de incendio o explosiones por la presencia de gases combustibles o
comburentes, o de productos inflamables en la zona próxima. Es por este motivo
fundamental la adecuada ventilación del laboratorio de manera que no se alcance
jamás el límite inferior de inflamabilidad.
Las conducciones que
alimenten mecheros deben ser flexibles para permitir retirarlos rápidamente si
hay que interrumpir la calefacción.
Baños calientes
Los baños calientes
alcanzan temperaturas inferiores que los mecheros, su coste es mayor, pero
permiten repartir mejor el calor. Pueden ser de aceite, arena o agua. No deben
llenarse completamente hasta el borde. Es importante asegurar los recipientes
con la ayuda de soportes. Debe disponerse de termostatos de seguridad que limite
la temperatura de estos dispositivos. Cuando éstos se utilicen de forma
continuada, es recomendable disponer de un sistema de extracción localizada.
Hay que destacar que los
baños de aceite tienen un alto riesgo al fuego. Debe seleccionarse un aceite de
elevada temperatura de ignición. Debe examinarse periódicamente el deterioro
que por el calentamiento continuado sufren estos aceites, así como el mecanismo
eléctrico de calentamiento que permite controlar la temperatura del mismo.
Estufas
Los principales riesgos
que presentan son:
-
Incendios, explosión o intoxicación si se desprenden vapores
inflamables en la estufa
-
Sobrecalentamientos en caso de fallo en el termostato
-
Contactos térmicos indeseables (quemaduras)
-
Contactos eléctricos indirectos
Si se utiliza una estufa
para evaporar líquidos volátiles debe disponerse de un sistema de extracción
y retención por filtrado o por condensación de los vapores producidos. Si los
vapores que se pueden desprender son inflamables es recomendable emplear estufas
de seguridad aumentada o con instalación antideflagrante.
Deben emplearse estufas
son sistemas de seguridad de control de temperatura. Es fundamental realizar
mantenimiento preventivo, comprobando la ausencia de corrientes de fugas por
envejecimiento del material y correcto estado de la toma de tierra.
2.6 Equipos refrigeradores
Baños fríos y refrigerantes
Los principales riesgos
que presentan son:
-
Quemaduras por frío
-
Derrame de un gas licuado (inflamabilidad, corrosividad)
-
Que en caso de que se utilicen para controlar reacciones exotérmicas
se anule su función pudiendo provocar un incendio, explosión o emisión de
sustancias tóxicas al ambiente.
-
Rotura del sistema refrigerante con entrada de agua en el medio de
reacción, lo que puede provocar un incendio, explosión, emisión de sustancias
tóxicas o inundación en el caso de desconexión del tubo.
No deben introducirse
las manos sin guantes protectores en un baño frío, debido a que, aunque
contactos puntuales con el líquido refrigerante no producen daños ya que la
evaporación es instantánea, un contacto prolongado es peligroso.
Al introducir los
recipientes en un baño frío se debe hacer lentamente para evitar una ebullición
brusca del líquido refrigerante.
Debe disponerse de
sistema de seguridad que interrumpa el aporte de calor en caso de corte en el
suministro de agua en un sistema refrigerante.
En caso de utilizarse
gases licuados recordar que éstos siempre son peligrosos y sólo el personal
formado y entrenado debe manipularlos. El riesgo de los gases licuados es la
posibilidad de un derrame con súbita evaporación que puede resultar peligrosa.
El derrame sobre la piel no protegida puede producir severas quemaduras; así
cuando se manipulen líquidos criogénicos, debe usarse ropa protectora adecuada
si hay riesgo de que produzcan salpicaduras.
Es fundamental realizar
un mantenimiento preventivo de estos dispositivos.
Frigoríficos
En todos los
laboratorios es habitual encontrar una nevera para guardar diferentes reactivos
que requieren mantenerse en frío. Sólo
se permite el uso de frigoríficos domésticos para la conservación de
productos inertes.
Para el almacenamiento
de sustancias inflamables que
necesitan refrigeración deben emplearse frigoríficos
de seguridad aumentada, y en el caso de que éstos se encuentren en una zona
con posibilidad de que se generen atmósferas inflamables, deberían ser
antideflagrantes.
Es fundamental no
guardar recipientes abiertos o mal tapados en el frigorífico. Se recomienda
utilizar recipientes capaces de resistir la sobrepresión interna en caso de
recalentamiento accidental y que el frigorífico disponga de un sistema
de alarma en caso de que la temperatura
interior aumente.
Está totalmente
desaconsejada la modificación de las neveras domésticas, eliminando la
circuitería interior para guardar los productos inflamables.
2.7 Autoclaves
El riesgo principal que
presentan estos dispositivos es la explosión del aparato con proyecciones
violentas.
El autoclave debe estar
equipado con un manómetro. Tanto el aumento de la presión como la descompresión
debe realizarse de forma gradual.
Es importante realizar un
mantenimiento preventivo de estos dispositivos y comprobar documentalmente que
el autoclave resiste la presión a la que tiene que trabajar (homologación,
certificación, marcado CE).
Los autoclaves que trabajan
a presiones muy elevadas deben estar ubicados en locales preparados para el
riesgo de explosión.
2.8 Centrífugas
Los riesgos que presentan
estos dispositivos son:
-
Rotura del rotor
-
Lesiones en caso de contacto con la parte giratoria
-
Explosión por formación de una atmósfera explosiva
-
Formación de bioaerosoles
-
Cortes en caso de rotura de las pipetas o tubos de ensayo
Es importante en las centrífugas
repartir la carga simétricamente. Deben llevar un mecanismo de seguridad de
manera que si no está bien cerrada la tapa no pueda ponerse en marcha, o que no
pueda abrirse si el rotor está en movimiento. Deben estar bien apoyadas sobre
superficies horizontales.
Es necesario disponer de
procedimientos de actuación en caso de rotura y/o de formación de bioaerosoles.
2.9 Instrumental analítico
Cromatógrafo de gases
Los principales riesgos
son:
-
Disconfort por el calor desprendido por el aparato
-
Quemaduras térmicas al realizar alguna operación en el detector,
la columna o el inyector
-
Pinchazos en la manipulación de jeringas
-
Fugas de gases inflamables (por ejemplo hidrógeno)
-
Contactos eléctricos indirectos
Es necesario disponer de un sistema de ventilación, para disipar el
calor generado por el cromatógrafo. Cuando se realicen operaciones en zonas
calientes se deben utilizar guantes. Se debe conectar la salida del divisor de
flujo del inyector de capilares y de los detectores no destructivos al exterior.
Es fundamental realizar un buen mantenimiento preventivo del cromatógrafo.
Cromatógrafo de líquidos de alta resolución (HPLC)
Los principales riesgos
son:
Los eluyentes se han de
manipular empleando guantes, y se debe utilizar material de vidrio resistente en
el tratamiento previo del eluyente, sobre todo en las operaciones al vacío.
Espectrofotómetro de absorción atómica
Los principales riesgos
son:
-
Quemaduras químicas en la manipulación de ácidos concentrados
que se emplean en el tratamiento previo (digestión) de las muestras para
analizar
-
Desprendimiento de vapores irritantes y corrosivos
-
Quemaduras térmicas con la llama, horno de grafito y zonas
calientes en general
-
Fugas de gases, como por ejemplo acetileno
-
Posible formación de hidrógeno cuando se utiliza el sistema de
generación de hidruros
La digestión ácida
debe realizarse en vitrina, utilizando guantes, gafas u otros equipos de
protección.
Debe instalarse un
sistema de extracción sobre la llama o el horno de grafito. No se debe mirar
directamente a la llama ni a las fuentes de emisión (lámparas). Es
imprescindible una buena ventilación cuando se trabaja con el generador de
hidruros. Se deben tomar las precauciones adecuadas cuando se trabaja con
acetileno.
Espectrofotómetro UV- visible e infrarrojo, fluorímetro,
balanza, pHmetro, polarógrafo y otros aparatos de electroanálisis,
autoanalizadores, microscopios, agitadores, etc.
Los principales riesgos
asociados a este tipo de equipos son:
-
Contacto eléctrico indirecto
-
Quemaduras térmicas si hay contactos con zonas calientes
-
Formación de ozono cuando se utilizan lámparas o radiaciones a
determinadas longitudes de onda
En todo este tipo de
instrumentación es imprescindible realizar mantenimiento preventivo, realizar
una adecuada instalación de los equipos, y establecer procedimientos
normalizados de trabajo que contemplen las medidas de seguridad que deben
observarse en cada técnica.
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