FENOLES NATURALES Esteban Padilla El presente documento se trata sobre la utilización, presencia, obtención, aplicaciones y entre otras cosas sobre los fenoles existentes en la naturaleza. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS ESCUELA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA QUIMICA ORGÁNICA II QUITO, 06 DE DICIEMBRE DEL 2010 INDICE Portada Índice Introducción Marco teórico Historia Que es el fenol Fenoles naturales Fenoles sintéticos . Obtención del fenol Descomposición térmica de las sustancias Propiedades .. .. .. . .. ...........1 ...........2 3 .4 ............................................................................4 4 ...5 ..6 ..7 ..8 9 10 10 .14 ..15 .16 Usos y aplicaciones del fenol .. Precauciones, toxicidad y contaminación ambiental Conclusiones Recomendaciones Bibliografía 2 INTRODUCCIÓN La presente monografía tiene centrada su idea en lo que es la gran aplicación y utilización en la vida de los fenoles como bactericidas, excelentes sustratos para la producción de derivados aromáticos, entre otras posibles aplicaciones. Además este presente trabajo versa alrededor de los aspectos fundamentales a tener en cuenta cuando se trabaja con el Fenol, sus propiedades físicas y químicas, sus precauciones y sus normas de almacenamiento, así como requerimientos puntuales en el tratamiento de algunas onicopatías muy comunes. Está encaminado, por lo tanto, a la reflexión sobre algunos aspectos de las precauciones durante su manipulación y aplicación. En la actualidad, el uso de la técnica del Fenol tiene grandes ventajas; en la literatura se refieren a que es hemostático, bactericida y analgésico. Según las estadísticas, es una técnica con muy buenos índices de curación y muy poca recidiva, lo que estará en dependencia de las características del paciente, aunque algunos prefieren la cirugía; pero ¡cuidado!, está trabajando con una sustancia cáustica que al penetrar a través de la piel, alcanza los órganos y como consecuencia puede causar diversos daños antes de ser transformada en una sustancia menos nociva. Generalmente todos los vegetales, como producto de su metabolismo secundario normal, son capaces de biosintetizar un elevado número de compuestos fenólicos, algunos de los cuales son indispensables para sus funciones fisiológicas y otros son de utilidad para defenderse ante situaciones de estrés (hídrico, luminoso, etc.). A pesar de que todos ellos presentan una estructura fenólica, núcleo aromático que contiene un grupo hidroxílico libre o sustituido, se diferencian de otros compuestos que también poseen esta estructura fenólica (monoterpenos), en su origen biosintético. Los compuestos fenólicos a los que nos vamos a referir en los próximos artículos se originan principalmente a través de dos rutas biosintéticas: la ruta del ácido sikímico que conduce, mediante la síntesis de aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina), a los ácidos cinámicos y sus derivados (fenoles sencillos, ácidos fenólicos y derivados, cumarinas, lignanos y derivados del fenilpropano), y la ruta de los poliacetatos por la cual se originan quinonas, xantonas, orcinoles, etc. Igualmente, algunos de los compuestos fenólicos que vamos a considerar como principios activos de plantas medicinales se originan a través de rutas mixtas que combinan la vía del sikimato y del acetato, es el caso por ejemplo de los flavonoides, o que surgen a través de la combinación de la vía del mevalonato, origen de los compuestos terpénicos, con la vía del sikimato (furano y piranocumarinas, etc.). Por último se puede aludir al hecho de que los fenoles están presentes en la mayor parte de las aplicaciones ya que este grupo aromático así como cualquiera de estos son contaminantes y perjudiciales al momento de manejarlos y tomar las respectivas precauciones. 3 MARCO TEÓRICO: Historia El fenol fue obtenido por Ruge en 1834; separó del asfalto lo que Él llamó ácido carbólico. Nombre con el que se conoció hasta principios de este siglo. En 1914 Meyers y Bergius, proponen hidrolizar el monoclorobenceno con hidróxido de sodio. Proceso que se generalizó pocos años después. Hasta la Primera Guerra Mundial, solo se había logrado obtener el fenol ó ácido carbólico por la separación del asfalto; hasta que se estableció el proceso basado en la sulfonación del benceno hidrolizado con hidróxido de sodio, y volviendo a hidrolizar el producto, que era el bencensulfonato de sodio; a este se le llamó fenol sintético. En 1930, se transforma el proceso de hidrólisis del monoclorobenceno, obteniéndose el fenol, en fase vapor, hidrolizando al monoclorobenceno con agua, en lo que se conoce momo proceso de Rashig-Hooker. En 1950, la B.P. Internacional. Ltd. y la Hercules Chemical, Inc., instituyen un nuevo proceso para la obtención del fenol, oxidando el cumeno hasta hidroperóxido de cumeno y catalizando la reacción de éste para obtener fenol y un segundo producto comercial, la acetona. Este proceso surgió debido a la sobreproducción del cumeno que era subproducto en la reacción de obtención del hule sintético G R - S, además de la necesidad de la obtención de acetona que se usaba como aditivo en gasolinas de aviación. En 1961, se busca reformar los procesos de obtención del fenol, y debido a esto, la Dow Chemical of Canadá, Ltd., lo obtiene por medio de la oxidación del tolueno hasta ácido benzoico, y la reoxidación de éste para obtener fenol. ¿Qué es el fenol? Recibe el nombre de fenol, el alcohol monohidroxílico derivado del benceno; dándosele, además, a todos los compuestos que tengan un radical oxidrílico unido al anillo bencénico. El fenol en forma pura es un sólido cristalino de color blanco-incoloro a temperatura ambiente. El fenol es un alcohol que puede sintetizarse mediante la oxidación parcial del benceno. Fenol, antiguamente llamado ácido fénico o ácido carbólico, es un compuesto orgánico aromático débilmente ácido y se asemeja a los alcoholes en su estructura. Los cristales incoloros, y en forma de aguja, del fenol purificado tienen un punto de fusión de 43 °C y un punto de ebullición de 182 °C. Cuando están almacenados, los cristales se vuelven rosados y finalmente rojizos. El fenol es soluble en disolventes orgánicos y ligeramente soluble en agua a temperatura ambiente, pero por encima de los 66 °C es soluble en todas proporciones. Es un componente del alquitrán de hulla. El fenol es una sustancia manufacturada. El producto comercial es un líquido. Tiene un olor repugnantemente dulce y alquitranado. El término fenol se usa también para denominar a cualquiera de los compuestos de carácter ácido que son derivados hidroxilados de los hidrocarburos aromáticos, por ejemplo, los metilfenoles (cresoles) y la resorcina. Son compuestos que se caracterizan por tener un núcleo aromático unido a un grupo hidroxilo, bajo esta definición quedan incluidos el fenol propiamente dicho, los fenoles di y trihidricos, los ácidos hidrobenzoicos, nitrofenoles, clorofenoles, aminofenoles, metoxifenoles, fenoxifenoles, alquilfenoles, derivados de núcleos aromáticos condensados (naftoles), y algunos productos resultantes de la degradación de los plaguicidas (carbaril). Las 4 propiedades de cada uno de estos compuestos químicos dependerán de la naturaleza de los grupos substituidos en el anillo bencénico (Train, 1979). Del total de los compuestos fenólicos conocidos, aproximadamente el 4% son producidos naturalmente y el 96% restante son de origen sintético. Los Fenoles, son derivados hidroxilados de los hidrocarburos en los que los grupos hidroxilo están unidos directamente a un núcleo aromático. El representante más sencillo de ellos es el derivado monoatómico hidroxílico del benceno, C6H5OH, que recibe el nombre de Fenol; compuesto orgánico aromático producido por la destilación del alquitrán de hulla; aunque existen otras formas de obtenerlo como por ejemplo a partir del bencenosulfato de sodio o la hidrólisis del clorobenceno. En la molécula, el grupo hidroxilo está unido directamente al átomo de carbono del núcleo bencénico, como podemos observar en la siguiente representación: Fenoles naturales. Son un grupo de substancias químicas orgánicas de importancia biológica, se encuentran formando parte de algunas estructuras celulares de las plantas y árboles, mientras que otros se forman como productos del metabolismo celular (metabolitos secundarios, entre ellos los avones y avonoles) o bien, son producidos por algunos vegetales como compuestos bactericidas. Los fenoles naturales se clasifican en: Fenoles vegetales simples, son monohidroxi o polihidroxifenoles. Algunos son secretados como substancias antibacterianas por las macroalgas Laminaria japonica y L. cichorioides (Di Lorenzo et al., 1993; Dmitrieva, 1995), mientras que otros se liberan como productos de la transformación metabólica de compuestos aromáticos y pueden ingresar al agua a partir del proceso de humificación. Materiales de tinción, se encuentran almacenados en las vacuolas de los tejidos vegetales, llegándose a acumular en grandes cantidades en los tejidos secos. Los materiales de tinción se clasifican en hidrosolubles y condensados. Los hidrolizables son poliésteres con sacáridos y acido fenolcarboxilico que en presencia de ácidos, álcalis y enzimas se desdoblan en sus componentes originales; los condensados pertenecen al grupo de los avonoides. Ambos tipos se disuelven en el agua y por su bajo grado de polimerización se pueden utilizar en la industria peletera para teñir. Dichos compuestos ingresan a los sistemas acuáticos a través de la descomposición de tejidos vegetales o por las descargas de las aguas residuales de la industria peletera y maderera. Las ligninas son compuestos altamente polimerizados, con un contenido elevado de grupos metoxil, siendo insolubles en el agua y representan del 20-30% de la masa total de la madera. Las ligninas pueden ingresar al sistema acuatico a partir de los desechos de las industrias productoras de la celulosa o por los aportes de los restos de angiospermas vascular terrestres. 5 Fenoles sintéticos. Los fenoles sintéticos o artificiales son todos aquellos que son fabricados por el hombre o liberados como resultado de las diversas actividades industriales. En los Estados Unidos, aproximadamente el 2% del total de la producción de compuestos químicos orgánicos son fenoles y constituyen una materia prima clave en diversas industrias. Entre los compuestos fenólicos sintéticos esta el fenol propiamente dicho, el cual es una sustancia cristalizada, incolora, cuyo olor es característico; es caustico (corrosivo) y toxico, razón por la cual se emplea como desinfectante, de hecho, es el desinfectante más antiguo que se conoce, pero como es altamente toxico se comenzaron a investigar otros fenoles, tales como los polifenoles con sustituyentes alquílicos. Estos últimos se utilizan en terapéutica para preparar medicamentos, específicamente derivados del acido salicílico; también se emplean en perfumería y en la industria de los explosivos los utilizan para fabricar acido pícrico. Asimismo, son materia prima en la industria de materias plásticas (fenoplastos) y de textiles (nylon y perlón). Se usan también para refinar petróleo, fabricar colorantes, taninos sintéticos y hormonas vegetales, entre otros. De los fenoles sintéticos, los clorofenoles son los más comunes, son altamente tóxicos y persistentes en el ambiente, estando en esta categoría el pentaclorofenol (PCP) y el tetraclorofenol (TCP) que se utilizan en la preparación de plaguicidas (fungicidas y herbicidas) y en la industria de la pulpa del papel, así como en conservadores de la madera; también se forman durante los procesos de desinfección de las aguas residuales (Wang y Muthukrishnan, 1995). Otros fenoles sintéticos incluyen el ½nonilfenol (PNP) que es una mezcla de alquilfenoles que se usan para producir surfactantes aniónicos en la industria de los detergentes. Fenoles vegetales simples 6 Obtención del fenol. En el grupo de los fenoles, los cresoles y el compuesto base mismo son los compuestos más importantes, además del timol, los naftoles, la fenolftaleína, el triclorofenol y el pentaclorofenol. Los compuestos naturales (pirocatequina, guayacol y sus derivados) no son tóxicos. Un derivado conocido de la pirocatequina es la adrenalina. El fenol se presenta en la Naturaleza en la madera y en las agujas de pino, en la orina de los herbívoros (fenolsulfato) y en el alquitrán de hulla. De los fenoles monohídricos se obtienen numerosas esencias (aromáticas) naturales, como por ejemplo: vainillina, timol, carvacrol, "zingiverón" (en jengibre), aldehído salicílico. Entre los fenoles multivalentes sintéticos, el hexaclorofeno es particularmente tóxico. El fenol se obtiene a partir de la destilación del alquitrán de hulla. Según RÖMPP (1983), con 1 tonelada de hulla se obtiene aproximadamente 0,25 kg de fenol. Actualmente, sin embargo, predomina la producción sintética por disociación del hidroperóxido de cumeno, obteniéndose acetona como producto secundario. En parte aún se recurre a la síntesis a partir del benceno, utilizando ácido bencenosulfónico o clorobenceno. Fuentes naturales de los fenoles La elaboración de coque a partir del carbón de piedra proporciona importantes cantidades de fenol. En los seres vivos están presentes con frecuencia formas más complejas de fenoles, como aceites esenciales en el té o el tomillo, o como hormonas en los animales superiores y el hombre. El fenol es una sustancia con enorme valor industrial, directamente o en derivados, se usa como desinfectante, anestésicos tópicos y germicidas. Grandes cantidades de fenol se usan para la producción de formaldehido, resinas y plásticos. La bakelita, un termoplástico que se produce industrialmente desde 1909 es un polímero del formaldehido cuya base principal es el fenol. Obtención industrial de los fenoles. La mayoría de los fenoles se prepara industrialmente por los mismos métodos que se emplean en el laboratorio. Sin embargo hay procesos especiales para obtener algunos de estos compuestos a escala comercial, incluyendo al más importante de ellos, el fenol. Por la cantidad en que se produce, el fenol ocupa uno de los lugares más altos en la lista de compuestos aromáticos, sintéticos; se utiliza principalmente en la manufactura de polímeros fenolformaldehído. Del alquitrán de hulla se obtiene cierta cantidad de fenol y también de colesteroles. La cantidad más importante, sin embargo, es sintética. Uno de los procesos de síntesis empleados en la fusión del bencenosulfonato de sodio con álcali; otro es el proceso Dow en el que se hace reaccionar clorobenceno con hidróxido de sodio acuoso a una temperatura de unos 360 grados centígrados. Como el caso de la síntesis de anilina con clorobenceno, esta segunda reacción comprende una sustitución nucleofílica en condiciones que no son de uso general en laboratorio. Sin embargo, en la actualidad casi todo el fenol se fabrica mediante un proceso más moderno que comienza con cumeno, isopropilbenceno, que se convierte en hidroperóxido de cumeno por oxidación con aire; a su vez, este se transforma en fenol y acetona con acido acuoso. 7 Junto con la gran cantidad de fenol producida anualmente, también se obtiene acetona, siendo este proceso una de las principales fuentes de este compuesto. Ciertos fenoles y sus éteres se aíslan de los aceites esenciales de varias plantas (se llaman así porque tienen la esencia olor o sabor de las plantas). Descomposición térmica de las sustancias. El fenol preparado por este método se llama a menudo fenol natural , por contraste con el fenol sintético , preparado por otros procedimientos. Se forma como subproducto en la coquificación de la hulla, la destilación de esquistos bituminosos y la fabricación de carbono vegetal. El fenol procedente del petróleo y el fenol formado por descomposición térmica o hidrogenación de la lignina pertenecen también a este grupo. Puesto que el fenol es un producto de esas composiciones, el problema de su fabricación es esencialmente de extracción y purificación. El procedimiento ordinario, tal como se aplica al alquitrán de hulla, consiste en: concentrar el fenol por destilación fraccionada; separar sustancias neutras y básicas por extracción con solución de hidrófilo de sodio (que transforma el fenol en el fenolato sódico, soluble en agua); regenerar el fenol de fenolato de sodio por acidificación y purificarlo por destilación y cristalización. La cantidad de fenol obtenido de fuentes naturales no es muy importante en los Estados Unidos. Sin embargo, en Europa, la extracción del fenol del alquitrán, aguas de lavado del gas de alumbrado, etc., proporciona un porcentaje considerable de la producción total del fenol. Las fuentes naturales de fenol adquirirán probablemente más importancia en los Estados Unidos en especial la hidrogenación de la hulla para producir combustibles sintéticos líquidos, la utilización de los aceites petrólicos sulfurosos, la destilación de los esquistos bituminosos y la recuperación mejorada del fenol obtenido como subproducto en la carbonización de la hulla. Una planta para la producción en gran escala de combustible sintético por hidrogenación de la hulla produciría cantidades muy grandes de fenoles y otros subproductos. En vista de este posible aumento en la importancia, les voy a describir brevemente un método continuo para extraer fenol de alquitrán aguas de lavado de gas de hulla. Alquitrán: De la destilación continua o intermitente del alquitrán se separa una fracción que hierve entre 150 y 230° C. Según el origen del alquitrán, esta fracción contiene entre 10 y 30% de ácidos del alquitrán y menos del 1% de bases del alquitrán. Agua de lavado: Se han sugerido muchos métodos para recuperar el fenol de las aguas de lavado y otras aguas de las industrias de la fabricación de coque y de purificación del petróleo. Se han usado la extracción con disolventes, la destilación con vapor y otros métodos. Los métodos actualmente usados para recuperar fenoles y fenoles sustituidos de tales aguas son los siguientes: 1. Destilación con vapor, en la cual se hace circular a través del agua (calentada a una temperatura próxima a su punto de ebullición) gran cantidad de una mezcla gaseosa, principalmente vapor de agua, y después se hace circular a través de una solución cáustica y caliente. Cuando pasa a través del agua, absorbe, conforme a las condiciones de equilibrio, fenol, cresoles, etc., que luego se separan de la fase de vapor por contacto con la solución cáustica. 2. Extracción por medio de benceno, seguida por la recuperación de los ácidos en forma de fenolatos por extracción del benceno con cáustico. Este método se usa mucho en 8 Europa para desfenolizar las aguas amoniacales, y en los Estados Unidos se usa algo para el mismo fin, y para recuperar fenol de otras soluciones acuosas. Problemas y perspectivas Diversos problemas se relacionan con la extracción del fenol de fuentes naturales distintas de los alquitranes de alta temperatura. Estos problemas son: la reunión de los extractos impuros procedentes de muchas instalaciones pequeñas, la necesidad de una extracción más económica del fenol y una purificación más eficiente. Si bien los alquitranes de alta temperatura dan directamente fenol de cantidad aceptable, el fenol recuperado de otras fuentes exige normalmente un tratamiento adicional para suprimir el olor desagradable debido a la presencia de mercaptanos, tiofenoles y otras sustancias. Un tratamiento satisfactorio se basa en la oxidación del grupo SH a S-S-, y la separación subsiguiente de los sulfuros. Los problemas de este tipo pueden adquirir importancia si aumenta la producción de fenol natural como consecuencia de acontecimientos económicos. PROPIEDADES: QUÍMICAS Entre las propiedades químicas más importantes de los fenoles se encuentran su elevada reactividad, puesto que es común que se presenten reacciones de oxidación y de formación de sales y ésteres. Formación de sales: Los fenoles experimentan reacciones que comprenden la ruptura del enlace oxígeno-hidrógeno del grupo OH, aunque a diferencia de la mayoría de estos que son ácidos bastante débiles, los fenoles poseen carácter ácido, que tiene su origen en la relativa estabilidad de los aniones, las bases conjugadas que se forman en la ionización, y en el efecto de solvatación. Como ilustración se tiene la conversión del Fenol en su sal. Formación de Esteres y Éteres: A partir de los fenoles se pueden obtener éteres por vía indirecta, dado el casi nulo rendimiento que se obtiene por vía directa, mediante la reacción de estos con cloruros y anhídridos de ácido. Los ésteres se forman por acción de los cloruros de ácidos con los fenolatos alcalinos. La esterificación es muy importante, ya que muchos productos como grasas, aceites vegetales y ceras, pertenecen a este tipo de compuestos, los cuales son la base de los productos industriales plásticos y resinas. Oxidación: La oxidación se puede realizar por deshidrogenación o por adición de un oxidante como el cloro, el permanganato de potasio o incluso el oxígeno, obteniéndose como producto, a través de una reacción reversible, la benzoquinona, compuesto de color amarillo. Las benzoquinonas sustituidas son amarillas, naranjas o rojas. Su fácil formación es la causa de la aparición de impurezas de color en la mayoría de las muestras de fenoles. FÍSICAS Los más sencillos que se encuentran, son líquidos o sólidos de bajo punto de fusión, pero con elevados puntos de ebullición debido al puente de hidrógeno que se forma entre la molécula de agua y el grupo OH. El compuesto original, el fenol, es más soluble en agua que los otros 9 fenoles, con una solubilidad de 7g en 100g de agua a 25°C, debido también a esta forma particular de interacción que es similarmente observable en los alcoholes. La solubilidad comparativamente baja de estos compuestos, aumenta a medida que se incrementa el número de grupos OH en el anillo aromático, como se ve en las especies hidroquinona, catecol y resorcinol, las cuales presentan una solubilidad a 25°C de 8, 45 y 123 g en 100g de agua, respectivamente. El fenol puro y los fenoles sustituidos suelen ser sólidos cristalinos, incoloros. No obstante, los fenoles experimentan una rápida oxidación a compuestos orgánicos de color y como resultado de ello, muchos fenoles son de color rosa o café debido a las impurezas presentes en la oxidación. Diversos principios importantes se encuentran comprendidos en las propiedades físicas de los nitrofenoles isoméricos. El o-nitrofenol es un sólido de bajo punto de fusión que puede destilarse sin dificultad. Asimismo presenta una solubilidad muy baja en agua en comparación con los isómeros meta y para, lo cual señala que no experimenta un enlace de hidrógeno intermolecular en un grado considerable con moléculas semejantes o agua. DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS Fórmula empírica: C6H6O Masa molecular relativa: 94,11 g Densidad: 1,07 g/cm3 a 20° C Densidad relativa del gas: 3,24 Punto de ebullición: 181,75°C Punto de fusión: 40,8°C Presión de vapor: 0,2 Pa a 20°C 3,5 Pa a 50°C 54 Pa a 100°C Punto de inflamación: 82°C Temperatura de ignición: 595°C Límites de explosividad: 1,3-9,5% V Umbral de olor: 0,18 mg/m3 = 0,046 ppm Solvólisis: En agua: 82 g/l; se disuelve fácilmente en alcohol, éter, cloroformo, grasas y aceites esenciales. Factores de conversión: 1 ppm = 3,91 mg/m3 1 mg/m3 = 0,26 ppm Usos y aplicaciones del fenol Resina fenólica para la industria de abrasivos (esmeril, lija) Fabricación de alquil fenoles para aditivos de aceites lubricantes Adhesivos para la industria (madera, zapatera) Resinas para laminados decorativos e industriales Curtientes inorgánicos y anilina Fabricación de nonilfenol y derivados etoxidados Barnices aislantes de conductores Abrasivos revestidos Aditivos conservadores en cosméticos Fabricación de baquelitas 10 Losetas para pisos Fabricación de conservadores de maderas Resinas para la industria metalmecánica Fabricación de colorantes Fabricación de bisfenol A para resinas epóxicas y policarbonatos Fabricación de caprolactama (nylon). En 1867, el cirujano británico Joseph Lister utilizó por primera vez el fenol como desinfectante para esterilizar heridas, vendajes e instrumentos quirúrgicos. Las disoluciones diluidas son antisépticos muy útiles, pero las disoluciones concentradas son cáusticas y dejan cicatrices en los tejidos. Actualmente, el fenol ha sido sustituido por germicidas menos irritantes y más eficaces, pero aún se sigue usando en la fabricación de resinas, plásticos, insecticidas, explosivos, tintes y detergentes, y como materia prima para la producción de algunos medicamentos, como la aspirina. Un derivado del fenol, la fenolftaleína (C20H14O4), es un compuesto químico obtenido por la reacción entre el fenol y el anhídrido ftálico en presencia de ácido sulfúrico y se usa como indicador de la acidez. Precauciones, toxicidad y contaminación ambiental Se puede detectar el sabor y el olor del fenol a niveles más bajos que los asociados con efectos nocivos. El fenol se evapora más lentamente que el agua y una pequeña cantidad puede formar una solución con agua. El fenol se inflama fácilmente, es corrosivo y sus gases son explosivos en contacto con la llama. Surgen emisiones por combustión incompleta de la gasolina y del alquitrán de hulla, en el agua residual de coquerías y como metabolitos en la fotólisis del benceno y del clorobenzeno De ser ingerido en altas concentraciones, puede causar envenenamiento, vómitos, decoloración de la piel e irritación respiratoria. Desafortunadamente es uno de los principales desechos de industrias carboníferas y petroquímicas; como consecuencia el fenol entra en contacto con cloro en fuentes de agua tratadas para consumo humano, y forma compuestos fenilclorados, muy solubles y citotóxicos por su facilidad para atravesar membranas celulares. Toxicidad Seres humanos: Mamíferos: Ratas Conejos DL50 414-530 mg/kg, oral DL50 670 mg/kg, dérmico DL50 400-600 mg/kg, oral DL50 850 mg/kg, dérmico Gatos Perros Organismos acuáticos: Pimephales promelas Leuciscus idus melanotus DL50 24-68 mg/l, DL50 25 mg/l (48h) s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 DL50 100 mg/kg, oral DL50 500 mg/kg, oral s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 1 g puede ser fatal s.RIPPEN, 1989 11 Lepomis macrochirus Daphnia Scenedesmus quadricauda Microcystis aeruginosa DL50 24 mg/l (96h) DL50 12 mg/l (48h) CE0 7,5-40 mg/l CE0 4,6 mg/l s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 s.RIPPEN, 1989 Efectos característicos. Seres humanos/mamíferos: Los vapores y líquidos del fenol son tóxicos y pueden ingresar fácilmente al cuerpo por vía cutánea. Los vapores inhalados lesionan las vías respiratorias y el pulmón. El contacto del líquido con la piel y los ojos produce severas quemaduras (el fenol es un poderoso tóxico protoplasmático). La exposición prolongada paraliza el sistema nervioso central y produce lesiones renales y pulmonares. La parálisis puede desembocar en la muerte. Los síntomas que acompañan la afección son cefalalgias, zumbido en los oídos, mareos, trastornos gastrointestinales, obnubilación, colapso, intoxicación, pérdida del conocimiento, respiración irregular, paro respiratorio (apnea), paro cardíaco y, en algunos casos, convulsiones. Según HORN (1989), el fenol ejerce efectos teratógenos y cancerígenos. Según el ensayo Ames, el fenol carece de potencial mutagénico. Por lo común, el olor y sabor alarmantes evitan lesiones por ingesta. Plantas: Inhibe la permeabilidad pasiva y el crecimiento. Afectación del medio ambiente Agua: El fenol es más pesado que el agua y se hunde. Se disuelve lentamente y forma, incluso en dilución, soluciones tóxicas. En Alemania, el fenol se encuadra en el grupo de sustancias clasificadas como "Amenaza para el agua - Clase 2" debido a su considerable toxicidad en este medio. Aire: Los vapores son más pesados que el aire y, expuestos al calor, forman mezclas explosivas. La oxidación del fenol en el aire se acelera por efecto de la luz o de impurezas que actúan como catalizadores. Suelo: Debido a la degradación microbiana (aeróbica o anaeróbica) la acumulación de fenol en el suelo es escasa; el nivel de esta acumulación depende de la presencia de minerales arcillosos (gran afinidad con el óxido de aluminio). Degradación, productos de la descomposición: La biodegradabilidad de los fenoles naturales es en general muy buena, de modo que casi no hay acumulación en plantas o animales. La degradación bacteriana del fenol continúa hasta la descomposición total en dióxido de carbono. En el suelo puede producirse su condensación a ácido húmico. Los fenoles sintéticos se degradan con menos facilidad, puesto que muchos de ellos son tóxicos para los microorganismos. Su toxicidad se incrementa con el número de átomos de cloro o de nitrógenos hayan sido incorporados a los fenoles. Por lo tanto, el pentaclorofenol es el más tóxico de los clorofenoles y el trinitrofenol (ácido pícrico) es el compuesto más tóxico de los nitrofenoles. Los metabolitos de los fenoles pueden ser también extraordinariamente tóxicos: la combustión incompleta del 2,4,5-triclorofenol puede desembocar en la formación de TCDD (dioxina). Por regla general, la biodegradación produce ácido acético y CO2 pasando por la 12 pirocatequina, o-chinona y ácidos dicarboxílicos. El fenol se elimina del organismo por vía urinaria, después de su oxidación o conjugación con ácido sulfúrico o glucónico. Cadena alimentaria: Se produce poca acumulación en los alimentos. Los fumadores están más expuestos, porque el humo del cigarrillo contiene fenoles. La presencia de fenol en aguas subterráneas también contamina el agua potable, la que ya no se podrá consumir debido a su sabor desagradable. Compuestos fenólicos presentes en aguas de desecho industriales. *ND= No detectado; P= Presente 13 CONCLUSIONES ^ Los fenoles presentes en estos sistemas son básicamente de origen artificial o sintético, mas que naturales, y varios de ellos están considerados como contaminantes críticos prioritarios, representando un grave riesgo para los ecosistemas porque modifican sus características físicas y químicas, además por los efectos tóxicos, tanto crónicos como agudos, que tienen sobre los organismos que habitan en dichos ambientes. ^ Muchos de los compuestos fenólicos naturales se han utilizado como medios para tratar enfermedades conocidas pero como por ser muy tóxica se la debe usar como mucha precaución ya que causa efectos nocivos hacia la salud. ^ 14 RECOMENDACIONES Utilizar guantes para manipularlo. Después de preparada la disolución, no debe guardarse por más de un año (se debe especificar la fecha en el envase). Debe conservarse en recipientes de color ámbar, para evitar el contacto con la luz. Se debe disponer en el lugar de almacenamiento de alcohol y aceite vegetal. No verterlo al alcantarillado. No mezclarlo con oxidantes fuertes con los que reacciona provocando incendios y explosiones. Mantener en lugar fresco, seco, bien cerrado y ventilado, no exponerlo a alguna fuente de calor ya que puede explotar por calentamiento a temperaturas superiores a 78°C. 15 BIBLIOGRAFÍA: Buscador: Google, http://ces.iisc.ernet.in/energy/HC270799/HDL/ENV/envsp/Vol326.htm. Lunes, 06 de diciembre de 2010. Buscador: Google, http://www.bedri.es/Libreta_de_apuntes/F/FE/Fenol.htm. Lunes, 06 de diciembre de 2010. Buscador: Google, http://www.sabelotodo.org/quimica/fenoles.html. Lunes, 06 de diciembre de 2010. Buscador: Google, https://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r54649.PDF. 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