El Cianuro es un término general que se aplica a un grupo de sustancias químicas que contienen carbono (C) y nitrógeno (N) conectados por tres enlaces. En la naturaleza se conoce como cianuro de hidrógeno y de esa base se fabrica el cianuro de potasio y cianuro de sodio, compuestos muy usados en la industria y minería. El cianuro es altamente toxico y letal.

cianuro: potente veneno
Cianuro: potente veneno

Los compuestos de cianuro contienen sustancias químicas que se encuentran presentes en la naturaleza o que han sido producidas por el hombre. Existen más de 2.000 fuentes naturales de cianuro, entre ellos, distintas especies de artrópodos, insectos, bacterias, algas, hongos y plantas superiores.

Las principales formas de cianuro producidas por el hombre son el cianuro de hidrógeno gaseoso, el cianuro sólido de sodio y de potasio

Formula del Cianuro

La formula química del cianuro es CN-, tiene un peso molecular de 26.02 g/mol y consiste en un átomo de carbono conectado a un átomo de nitrógeno por tres enlaces (C≡N).

formula del cianuro
ion de cianuro y cianuro de hidrógeno

Vamos a precisar un poco. Estrictamente, el cianuro es un ion de fórmula CN- que se presenta en forma de sales . Se representa como un átomo de carbono unido fuertemente (triple ligadura) a un átomo de nitrógeno y que posee además un electrón en exceso que fue tomado del sodio o del potasio.

Características

El cianuro en general se percibe con un olor fuerte a castañas o almendras amargas, pero no siempre emana olor y no todas las personas pueden detectarlo. Además el límite de detección del olor es muy cercano a la concentración donde esta sustancia comienza a ser tóxica

El cianuro se puede encontrar en algunos cursos de aguas, en muy bajas concentraciones. Ingerido por vía oral es un veneno agudo muy poderoso, que inhibe los sistemas enzimáticos de respiración celular. También se encuentra el grupo CN unido a otros átomos en moléculas más grandes. Una sustancia muy sencilla y muy importante es el cianuro de hidrógeno, que resulta de combinar el ion cianuro con el ion + hidrógeno H. El cianuro de hidrógeno, que se muestra en la imagen anterior, es un gas muy tóxico si se lo inhala.

Definición

Según la RAE (Real Academia Española) la palabra cianuro se define como: “Sal del ácido cianhídrico, de toxicidad elevada.”

Cianuros: compuestos muy reactivos

Los cianuros son muy reactivos con otros compuestos, es decir que se pueden unir con una gran variedad de otros elementos químicos, como el azufre o algunos compuestos a base de carbono orgánico, incluso con organismos vivientes.

También establece fácilmente enlaces con la mayoría de los metales como el oro, el cobre, el zinc, el mercurio, el hierro, etc. Con los metales, el cianuro forma lo que se llama “complejos metal-cianuro”, generalmente muy solubles en agua y de estabilidad variable. Esta propiedad clave del cianuro es aprovechada en la minería para extraer metales como el oro o la plata

Donde se encuentra el Cianuro

El cianuro se encuentra de manera natural en la naturaleza, en algunas plantas y diversos frutos, mientras que de forma industrial se fabrica para materias primas y para procesos mineros

Cianuro en la naturaleza

Si bien el cianuro puede ser letal y muy venenoso se produce de manera natural desde el origen de la vida, esta sustancia se produce naturalmente en diversos microorganismos, insectos y plantas.

El cianuro es una molécula de carbono y nitrógeno que ocurre naturalmente y existió en la tierra antes del comienzo de la vida y fue uno de los compuestos fundamentales en su evolución. En la naturaleza se encuentran presentes bajas concentraciones de cianuro, por ejemplo, en muchos insectos y plantas, entre las que se incluyen una amplia variedad de verduras, frutas y nueces, a las que brinda protección contra los depredadores. Además, el cianuro está presente en gran parte del ambiente diario al que estamos expuestos, por ejemplo, en la sal usada para derretir el hielo en los caminos y en los escapes de los automóviles.

almendras amargas
almendras amargas

El cianuro se forma naturalmente. Las plantas y los animales lo producen y utilizan como un mecanismo de protección que los convierte en una fuente alimenticia poco atractiva. Muchos organismos pueden adaptarse a la presencia del cianuro o eliminar su toxicidad.

Una fuente natural de cianuro de hidrógeno (HCN) es un compuesto similar al azúcar llamado amigdalina, que existe en muchas frutas, verduras, semillas y nueces, entre ellos los damascos, brotes de poroto, castañas de cajú, cerezas, castañas, maíz, judías, lentejas, nectarinas, duraznos, maníes, pecanas, pistachos, papas, soja y otras nueces. En el corazón de la almendra amarga hay aproximadamente 1 mg de HCN en forma de amigdalina.

Además de estas formas naturales del cianuro, los compuestos de cianuro también están presentes en fuentes antropogénicas de la vida diaria como los escapes de los automóviles, el humo del cigarrillo e incluso la sal de mesa y la sal usada para derretir el hielo de los caminos.

Cianuro Industrial

El cianuro es uno de los principales compuestos utilizados por la industria química debido a su composición de carbono y nitrógeno, ambos elementos bastante comunes, y a la facilidad con la cual reacciona con otras sustancias.

El cianuro se produce industrialmente de 2 maneras: como subproducto de la fabricación de fibras acrílicas y ciertos plásticos o mediante la combinación de gas natural y amoniaco a altas temperaturas para producir cianuro de hidrógeno (HCN) en forma de gas. Posteriormente este compuesto se absorbe en una solución de agua e Hidróxido de Sodio (NaOH) para producir Cianuro de Sodio (NaCN) o en Hidróxido de potasio (KOH) para producir Cianuro de Potasio (KCN). Luego se elimina el agua mediante secado y filtrado, de esta manera el cianuro se convierte en briquetas blancas y solidas que miden 10 cm aproximadamente. Las briquetas solidas de cianuro de sodio se mantienen a temperatura y humedad controlada ya que son estables en ausencia de dióxido de carbono o agua incluso a temperaturas elevadas.

briqteas de cianuro de sodio
briquetas de cianuro de sodio

Por ultimo las briquetas se colocan en contenedores rotulados y sellados para protegerlas y evitar que sean apastadas o que se humedezcan.

Anualmente se utiliza más de un millón de toneladas de cianuro, que representan alrededor del 80% de la producción total, en la producción de químicos orgánicos como el nitrilo, el nylon y los plásticos acrílicos. Otras aplicaciones industriales incluyen la galvanoplastia, el procesamiento de metales, el endurecimiento del acero, las aplicaciones fotográficas y la producción de goma sintética.

En el mundo hay 4 productores primarios de cianuro solido, liquido y gaseoso: Dupont y FMC Corporation en Estados Unidos, ICI en Inglaterra y Degussa Corporation en Alemania

Usos del Cianuro

Los usos del cianuro de potasio, sodio o hidrógeno poseen diversos usos en la industria e incluso en uso militar. Muchos productos que usamos en el día a día son fabricados con cianuro como los plásticos, textiles, insecticidas, el uso de cianuro en joyería y metalurgia es cada vez mas común . En la minería se usa cianuro para extraer oro y en procesos como la galvanización de metales.

Usos militares

Uno de los principales motivos que ha ayudado a ampliar la mala fama del cianuro es su aplicación en usos militares. Desde los tiempos del imperio romano, el cianuro y sus derivados se han utilizado como armas por su elevada toxicidad.

Fue durante la primera guerra mundial cuando los franceses propusieron el empleo militar del cianuro y del cianhídrico que obtenían mediante destilación del cianuro de sodio con ácido sulfúrico diluido. De todos modos, sus efectos eran menores de lo deseado ya que el cianhídrico es un gas muy volátil y menos pesado que el aire por lo que persiste solo unos pocos minutos en aire abierto siendo muy difícil lograr una concentración elevada de dicho gas sin que se disperse rápidamente.

Pero es a partir de la segunda guerra mundial cuando su poder como arma se desarrolla plenamente. Los nazis utilizaron el cianhídrico sobre una base farmacéutica, el Zyklon B el cual es un potente fumigante y exterminador de roedores, para llevar a cabo miles de ejecuciones en sus campos de concentración. A finales de 1980, se tiene constancia de usos de cianuro como veneno contra habitantes de la ciudad de Siria, Kurda de Halabja en Iraq y probablemente en Shahabad en Irán durante la guerra entre Irán e Iraq

Usos Industriales

El cianuro es un compuesto ampliamente utilizado por la industria química. De la producción mundial de cianuro, al año se utilizan mas de un millón de toneladas, que representan alrededor del 80% de la producción total, en la producción de químicos orgánicos como el nitrilo, el nylon y los plásticos acrílicos. Otras aplicaciones industriales incluyen la galvanoplastia, el procesamiento de metales, el endurecimiento del acero, las aplicaciones fotográficas, como aditivo en la sal para derretir el hielo en los caminos, para exterminar roedores y en el área agrícola para controlar plagas de insectos y en la producción de goma sintética.

Usos farmacéuticos

El cianuro también se usa en productos farmacéuticos como en el Laetril, una sustancia para combatir el cáncer y el Nitroprusiato una droga para reducir la presión arterial.

Los compuestos de cianuro también se utilizan en vendas quirúrgicas que promueven la cicatrización y reducen sus huella.

Usos en la extracción de oro

Una de las razones por las que se le da al oro un alto valor es por su elevada resistencia al ataque de la mayoría de los reactivos químicos. Una excepción a este hecho lo constituye el ataque de las soluciones que contienen cianuro y que son capaces de disolver este metal precioso. Por ello el cianuro se utiliza en minería para extraer oro y plata de minerales de baja ley que no pueden tratarse fácilmente mediante procesos físicos simples (trituración o separación por gravedad). El método actual de lixiviación cianurada consigue extraer el oro de menas pobres (1 a 2 gramos por tonelada) con rendimientos que llegan al orden del 90% resultando ser el mas efectivo de todos los desarrollados hasta ahora y por ello el mas utilizado a nivel mundial.

La primera planta de cianuración a escala comercial comenzó a funcionar en la mina Crown de Nueva Zelanda en 1889 y hacia 1904 los procesos de cianuración también estaban en marcha en Sudáfrica, Australia, Estados Unidos, México y Francia. Por consiguiente a comienzos del siglo XX, el uso del cianuro para extraer oro de mineral de baja ley ya era una tecnología metalúrgica plenamente establecida.

proceso de lexiviación
proceso de lexiviación

Para que el proceso de lixiviación sea lo mas efectivo posible, los metales preciosos deben entrar en contacto con la solución de cianuro para poder ser disueltos. Si no se puede crear una adecuada superficie de contacto mediante una molienda fina o bien el oro se encuentra finamente diseminado en matrices de sulfuros o ganga oxidada, se emplean procesos como la tostación, la oxidación acuosa a alta temperatura o la oxidación biológica para destruir los minerales y que la solución de cianuro entre en contacto con los metales preciosos.

En este proceso el cianuro necesita oxigeno, sin aire u oxigeno no hay disolución del oro. Dada la baja solubilidad del oxigeno en agua (entre 4 y 6 mg por litro, dependiendo de la temperatura y presión del lugar) no es de extrañar que el proceso se intente reforzar introduciendo ademas del aire oxigeno puro o agua oxigenada.

Toxicidad del Cianuro

El cianuro es un veneno de acción rápida capaz de matar a una persona en cuestión de minutos si está expuesta a una dosis suficientemente elevada. Los seres humanos pueden estar expuestos al cianuro mediante inhalación, ingestión o absorción a través de la piel.

El cianuro impide a las células utilizar el oxígeno, lo cual causa hipoxia de los tejidos y “cianosis” (decoloración azulada de la piel). El sistema respiratorio deja de nutrir a las células con oxígeno, un estado que, si no se trata, causa respiración rápida y profunda seguida por convulsiones, pérdida del conocimiento y asfixia. El antídoto más común es el nitrito de amilo, que puede administrarse en forma oral o por inyección

Vídeo explicativo sobre la toxicidad del cianuro

Que Cianuro es mas venenoso

La forma más tóxica del cianuro es el HCN (cianuro de hidrógeno) gaseoso. La Conferencia Norteamericana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) establece el límite de umbral tope de HCN en 4.7 ppm. En concentraciones de 20 a 40 ppm de HCN en el aire, se puede observar cierto malestar respiratorio después de varias horas. La muerte ocurre en pocos minutos con concentraciones de HCN por encima de aproximadamente 250 ppm en el aire.

detector de hcn
detector de HCN

Para el cianuro libre, la dosis letal en humanos por ingestión o inhalación varía entre 50 y 200 mg (1 a 3 mg de cianuro libre por kg. de masa corporal). La dosis letal por absorción dérmica es considerablemente mayor, alrededor de 100 mg por kg. de peso corporal.

Síntomas de la exposición al Cianuro

Las personas expuestas a pequeñas cantidades de cianuro por la respiración, la absorción de la piel o el consumo de alimentos contaminados con cianuro pueden presentar algunos o todos los síntomas siguientes en cuestión de minutos:

  • Respiración rápida
  • Agitación
  • Mareo
  • Debilidad
  • Dolor de cabeza
  • Náusea y vómito
  • Ritmo cardíaco rápido

La exposición por cualquier medio a una cantidad grande de cianuro puede también causar otros efectos en la salud como:

  • Convulsiones
  • Presión sanguínea baja
  • Ritmo cardíaco lento
  • Pérdida de la conciencia
  • Lesión en el pulmón
  • Falla respiratoria que lleva a la muerte

El envenenamiento por cianuro se trata con antídotos específicos y atención médica de apoyo en una instalación hospitalaria. Lo más importante es que las víctimas busquen tratamiento médico lo más pronto posible.

Aunque hay muchas fuentes diarias de exposición al cianuro (escapes de los automóviles, humo de tabaco, incendios), el cianuro no se acumula en los tejidos porque el cuerpo transforma esas pequeñas cantidades en un compuesto menos tóxico llamado tiocianato, que luego se excreta. No es conocido que el cianuro cause cáncer o defectos congénitos o que pueda afectar adversamente la reproducción humana.

Exposición de los trabajadores al Cianuro

Las evaluaciones de riesgos incluyen no sólo los impactos sobre la población en general, sino también los impactos sobre quienes tienen mayor probabilidad de estar expuestos al peligro, como quienes trabajan en un sitio específico. La posibilidad de que un trabajador entre en contacto con cianuro en las minas u otros establecimientos tiene lugar durante la recepción, descarga, manipulación y almacenamiento de briquetas sólidas de cianuro de sodio.

Los trabajadores deben usar protección respiratoria contra los posibles peligros a través del aire. La capacitación para la colocación, uso y prueba de dicho equipo se incorpora a los procedimientos de la compañía relacionados con la salud y la seguridad. La mayoría de las modernas operaciones mineras tienen detectores o monitores de HCN gaseoso que hacen sonar alarmas en áreas cerradas donde pueda haber HCN gaseoso. La mayoría de los seres humanos pueden detectar el olor del cianuro de hidrógeno gaseoso (olor a almendra amarga) en concentraciones inferiores a las que pueden resultar peligrosas para su salud.

Cuidados al trabajar con Cianuro

Por ser una sustancia altamente toxica y volátil al trabajar con cianuro se deben tomar estrictas medidas de seguridad.

Es mejor tener estrictos controles en el lugar de trabajo que usar grandes equipos de protección individual, sin embargo para algunos trabajos como trabajos al aire libre, trabajos en áreas confinadas o trabajos que se hacen de vez en cuando es apropiado usar un equipo de protección personal

  • Ropa: evite el contacto del cianuro con la piel, use guantes y ropa de protección. Los fabricantes de equipos de seguridad pueden ofrecer recomendaciones acerca del material para guantes o ropa que provea mayor protección para su función laboral.
  • Protección para los ojos: si trata de compuestos de cianuro solido, use protección ocular con coberturas laterales o gafas de protección. Cuando trabaje con cianuros líquidos use gafas de protección anti salpicadura y anti impacto con ventilación indirecta. Cuando trabaje con humos, gases o vapores use gafas de protección anti impacto sin ventilación.
  • Protección respiratoria: el uso incorrecto de respiradores es muy peligroso. Este equipo solo puede ocuparse si el empleador tiene un programa escrito. Si la exposición es de 5 mg/m3 use un respirador de pieza facial completa con suministro de aire. Si la exposición es de 25 mg/m3 constituye un peligro inmediato para la vida y la salud. En este caso use un respirador autónomo de pieza facial completa operado en una modalidad presión-demanda u otra modalidad de presión positiva.

Toxicidad del cianuro en animales

Los animales expuestos a dosis letales de cianuro, mueren rápido, mientras que en dosis no-letales, metabolizan el cianuro y lo expulsan a través de sus heces fecales. Por esta razón, se piensa que los animales no acumulan el cianuro en su cuerpo (al contrario de los metales pesados). Sin embargo, hay evidencias de que algunos complejos metal-cianuro se acumulan en el cuerpos de los peces. La fauna acuática en general y los peces en particular se cuentan entre las especies más sensibles, pues concentraciones de 0.2 miligramos por litro (el equivalente de 2 gotas en una botella de medio litro) son rápidamente fatales para la mayoría de las especies de peces. De hecho, los peces son mucho más sensibles al cianuro que los seres humanos.

A largo plazo, una exposición crónica también lleva a la intoxicación. Concentraciones sumamente bajas (de apenas 0.005 miligramos por litro, es decir el equivalente de una grano de azúcar en una botella de un litro) afectan los movimientos y la reproducción de los peces y pueden hacerlos no aptos para el consumo humano. Cabe mencionar que estas concentraciones son mínimas comparadas a las de las aguas contaminadas de la industria aurífera, que contienen típicamente entre 40 y 2000 miligramos de cianuro por litro. Las aves y mamíferos son generalmente más resistentes. Sin embargo, dosis de alrededor de 1 miligramo por litro son suficientes para provocar su muerte. En los Estados Unidos y en Australia, cada año mueren miles de aves (una cifra probablemente subestimada), así como decenas de mamíferos y reptiles, intoxicados por el cianuro de las instalaciones mineras de oro, en las pilas de lixiviación o en los embalses de aguas usadas.

Toxicidad del cianuro en vegetales

No existen muchos datos en cuanto a la toxicidad del cianuro para las plantas. Se estableció eso sí, que concentraciones elevadas pueden impedir la respiración de plantas grandes, y llevarlas a la muerte. Las plantas pueden acumular, durante largos periodos, ciertas variedades de cianuro

Antídoto para intoxicación con Cianuro

Wallace Carothers, el inventor del nylon, se suicidó en 1937 en una habitación de un hotel bebiendo una mezcla de cianuro potásico con limonada. Otro gran genio, Alan Mathison Turing, creador de la teoría de la computación y padre de la inteligencia artificial, se quitó la vida en 1954 comiendo una manzana impregnada en cianuro líquido. y como fue explicado anteriormente fue cianuro lo que utilizaron los nazis durante la Segunda Guerra Mundial para llevar a cabo genocidios en masa.

Ahora, la Comisión Europea acaba de autorizar el primer antídoto contra el cianuro para el tratamiento del envenenamiento, conocido o sospechado, tanto en adultos como en niños. Se trata de la hidroxocobalamina (Cyanokit), previamente aprobada en Estados Unidos y Japón. Su singular mecanismo de acción se basa en su capacidad para neutralizar los iones de este popular veneno. La combinación de cianuro e hidroxocobalamina da lugar a una forma natural de vitamina B12 que se expulsa a través de la orina. 

Actualmente la causa más común de intoxicación por cianuro es la inhalación de humo durante incendios de estructuras en lugares cerrados. También se producen casos de envenenamiento por la ingesta accidental o intencional, inhalación, exposición dérmica en un accidente industrial o atentados terroristas que utilicen cianuro. 

El Cianuro en el medio ambiente

El cianuro entra al aire, al agua y al suelo como consecuencia de procesos naturales y de actividades industriales.

Cianuro en el aire

El cianuro se encuentra en el aire generalmente en niveles mucho menores que los que pueden ser peligrosos. En el aire, el cianuro está presente principalmente como cianuro de hidrógeno gaseoso. Una pequeña porción del cianuro en el aire está presente como pequeñas partículas de polvo. Este polvo eventualmente se deposita sobre el suelo y el agua. La lluvia y la nieve ayudan a remover las partículas de cianuro del aire.

El cianuro de hidrógeno gaseoso es difícil de remover del aire por deposición, o a través de la lluvia o la nieve. La vida media (el tiempo necesario para remover la mitad del material) del cianuro de hidrógeno en la atmósfera es alrededor de 1 a 3 años. La mayor parte del cianuro en el agua superficial formará cianuro de hidrógeno y se evaporará. Sin embargo, la cantidad de cianuro de hidrógeno que se forma generalmente no es suficiente como para afectar la salud de seres humanos.

Cianuro en el agua y suelos

Una porción del cianuro en el agua será transformada por microorganismos a sustancias químicas menos dañinas o formará un complejo con metales, como por ejemplo el hierro. La vida media del cianuro en el agua no se conoce.

cianuro en agua
estero contaminado con cianuro

Los cianuros son relativamente móviles en el suelo. Una vez en el suelo, el cianuro puede ser removido a través de varios procesos. Algunos compuestos de cianuro en el suelo pueden formar cianuro de hidrógeno y evaporarse, mientras que otros serán transformados a otras sustancias químicas por los microorganismos en el suelo. Consecuentemente, los cianuros generalmente no se filtran hacia el agua subterránea. Sin embargo, se ha detectado cianuro en aguas subterráneas de unos pocos vertederos y en sitios para disposición de residuos industriales. Las concentraciones altas de cianuro que se encuentran en algunos filtrados de vertederos y en la basura que se almacena en algunos sitios son tóxicas para los microorganismos del suelo. Debido a que estos microorganismos ya no pueden transformar el cianuro a otras formas químicas, el cianuro puede pasar a través del suelo hacia el agua subterránea.

Es dolorosa la muerte por Cianuro

En una entrevista a puranoticia.cl el subdirector del Centro de Información Toxicológica de la Universidad Católica de Chile (CITUC), Juan José Mieres, lo que provoca el cianuro es “una falla que afecta al sistema nervioso central que es rápida, fulminante”. El doctor explica que el deceso tras ingerir cianuro no suele ser muy doloroso – contrario a lo que se cree- porque la persona que lo consume “cae en un estado de inconsciencia rápidamente y lo más probable es que no sea doloroso sino muy impactante”.

Vídeo explicativo sobre cianuro en minería

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