Chemische veiligheidsinformatie – fluorwaterstofzuur

(PDF-versie van dit document)

Chemisch informatieoverzicht

Fluorwaterstofzuur (HF) verschilt van andere zuren omdat het fluoride-ion gemakkelijk door de huid dringt en vernietiging van diepe weefsellagen veroorzaakt, waaronder bot. Pijn in verband met blootstelling aan oplossingen van HF (1-50%) kan 1-24 uur aanhouden. Als HF niet snel wordt geneutraliseerd en het fluoride-ion niet wordt gebonden, kan de weefselvernietiging dagenlang doorgaan en leiden tot verlies van ledematen of de dood. HF is vergelijkbaar met andere zuren in die zin dat de aanvankelijke omvang van een brandwond afhangt van de concentratie, de temperatuur en de duur van het contact met het zuur.

Physical Data

Exposure Limits

ACGIH Threshold Limit Value (TLV): Listed as Hydrogen fluoride, as F: (ACGIH, 2000)

• 8-Hour Time Weighted Average (TWA): Not Listed
• Ceiling: 3 ppm (2.3 mg/m3)
• Skin Notation: Not Listed
• Carcinogen: Not Listed
• TLV Ceiling value based on irritation with possible burns and effects to bone, teeth, and fluorosis.

OSHA Permissible Exposure Limit (PEL): Listed as Hydrogen fluoride (as F) (OSHA, 1996a)

• 8-Hour Time Weighted Average (TWA): 3 ppm
• Ceiling: Not Listed

NIOSH Recommended Exposure Limit (REL): (NIOSH, 1996)

• 8-Hour Time Weighted Average (TWA): 3 ppm (2.3 mg/m3)
• Ceiling: 6 ppm (5 mg/m3) (15-minute)
• Skin Notation: Not Listed
• Carcinogen: Not Listed
• IDLH VALUE: (Immediately Dangerous To Life and Health): 30 ppm

NOTE: A TWA concentration is for an 8-hour workday (ACGIH-TLV, OSHA-PEL) and up to a 10-hour workday (NIOSH-REL) during a 40-hour workweek. A STEL value is a 15-minute TWA exposure that should not be exceeded at any time during a workday. A Ceiling value should never be exceeded for even an “instantaneous” exposure period.

Health Hazard Data: Dermale blootstelling

Dermale blootstelling – HF is een anorganisch zuur dat zeer corrosief is en gemakkelijk de huid penetreert, waardoor diepe weefsellagen worden vernietigd. De ernst en snelheid van het optreden van tekenen en symptomen hangt af van de concentratie, de duur van de blootstelling en de doordringbaarheid van het blootgestelde weefsel. Pijn kan vertraagd optreden.

1. CONCENTRATIES MINDER DAN 20% – Erytheem en pijn kunnen tot 24 uur vertraagd optreden en worden vaak pas gemeld als de weefselschade extreem is. In één studie veroorzaakte 7% HF symptomen binnen 1 tot enkele uren, 12% HF in minder dan een uur, en 14,5% HF onmiddellijk.
2. CONCENTRATIES 20 TOT 50% – Erytheem en pijn kunnen worden uitgesteld van 1 tot 8 uur, en worden vaak niet gemeld tot weefselschade extreem is.
3. CONCENTRATIES MEER DAN 50% – Veroorzaakt onmiddellijk branderigheid, erytheem en weefselschade.

Ontsmetting – Verwijder alle blootgestelde kleding en neem de nodige voorzorgsmaatregelen om zelfblootstelling te voorkomen. Was alle blootgestelde gebieden onmiddellijk met grote hoeveelheden water.

Calcium Gluconaat of Carbonaat Gel – Toepassing van 2,5 tot 33% calcium gluconaat of carbonaat gel of slurry, ofwel geplaatst in een chirurgische handschoen waarin de getroffen extremiteit vervolgens wordt geplaatst, of gewreven in de brandwond, wordt aanbevolen. Deze therapie is gemakkelijker toe te dienen en minder pijnlijk dan infiltratie. Gebruik calciumgluconaat alleen voor dermale behandeling.

Calciumgluconaatinfiltratie – (Medische Hulp) – Verdere weefselvernietiging en pijn kunnen tot een minimum worden beperkt door subcutane toediening van calciumgluconaat. Overweeg infiltratie met CALCIUMGLUCONAAT als (1) blootstelling onmiddellijke weefselschade tot gevolg heeft of (2) erytheem en pijn blijven na adequate irrigatie. Infiltreer elke vierkante centimeter van de aangetaste lederhuid en onderhuid met ongeveer 0,5 ml CALCIUMGLUCONAAT 10% met een naald van 30 gauge. Herhaal indien nodig om de pijn onder controle te houden. Splits of verwijder nagels om brandwonden aan het nagelbed te behandelen. Hoe eerder dit wordt toegediend, hoe sneller de symptomen verdwijnen. LET OP: Vermijd het toedienen van grote hoeveelheden subcutaan calciumgluconaat, omdat dit leidt tot verminderde weefseldoorbloeding en mogelijke necrose.

Gebruik GEEN CALCIUMCHLORIDE – Calciumchloride is irriterend voor de weefsels en kan letsel veroorzaken.

Gegevens over gezondheidsrisico’s: Andere manieren van blootstelling

• Systemische toxiciteit- Systemische fluoridetoxiciteit kan het gevolg zijn van inslikken, inademen of uitgebreide huidverbranding. Hypocalciëmie, hypomagnesemie, hyperkaliëmie (kalium), longoedeem, metabole acidose, ventriculaire aritmieën en de dood zijn mogelijk.
• Blootstelling aan de ogen – Kan leiden tot ernstig oogletsel bij concentraties van meer dan 0,5%. Blootstelling aan rook veroorzaakt gewoonlijk oogirritatie en kan ook oogletsel veroorzaken. Tekenen en symptomen kunnen vertraagd zijn.
• Orale blootstelling – Inslikken kan resulteren in braken en buikpijn; pijnlijke necrotische laesies, hemorragische gastritis en pancreatitis zijn gemeld na significante blootstelling. Rectale toediening heeft acute colitis met perforatie veroorzaakt.
• Inhalatieblootstelling – Inhalatie van fluorwaterstofzuurdampen kan ernstige keelirritatie, hoest, dyspneu, cyanose, longletsel en longoedeem veroorzaken met de dood tot gevolg.

Gegevens over toxiciteit

Laagste Dodelijke Dosis, Menselijke LCLo: 50 ppm/30 min.

Inhalatie, Rat LC50: 1278 ppm/1hr.
Inhalatie, Muis LC50: 500 ppm/1hr. Inhalatie, Cavia LC50: 4327 ppm/15 min.
Inhalatie, Aap 1780 ppm/1 uur.

Toxicologisch mechanisme

Verschillende voorgestelde toxicologische mechanismen.

1. Fluoride bindt zich aan metaalbevattende enzymen, waardoor deze worden geïnactiveerd.
2. Fluoride bindt zich aan calcium, wat resulteert in ernstige hypocalcemie.
3. Fluoride bindt zich aan kalium- en magnesiumionen, wat leidt tot hartspierirritatie en hartritmestoornissen.
4. Fluoride kan direct toxisch zijn voor het CZS.

Minimale letale blootstelling

Oraal

• Dood is voorgekomen na inname van 1,5 gram fluorwaterstofzuur (concentratie onbekend) binnen 6,5 uur na inname. Postmortale bevindingen in dit geval toonden geen grove weefselschade en een fluoridegehalte in de lever van 165 microgram/100 gram.
• Een 33-jarige man die 3 tot 4 ons van een roestverwijderaar (HF-concentratie onbekend) had ingenomen, overleed binnen 45 tot 60 minuten. Bij autopsie werden ernstig slijmvliesoedeem van de maag en bloedingen en necrose van de alvleesklier geconstateerd. Het postmortale fluoridegehalte in het bloed bedroeg 56,2 milligram/liter.
• Inname van 15 milliliter van een 9-procentoplossing werd gemeld als doodsoorzaak.

Dermaal

• Een dermale blootstelling aan 70-procent fluorwaterstofzuur over een totaal lichaamsoppervlak van 2,5 procent resulteerde in de dood. Het serumcalciumgehalte was 2,2 milligram/deciliter.
• Een volwassen patiënt die tweedegraads brandwonden van 25% van het totale lichaamsoppervlak had opgelopen na blootstelling aan een 70-procent fluorwaterstofzuurpreparaat, stierf met hartstilstand. Het gehalte aan geïoniseerd serumcalcium was 1,7 milligram per deciliter (normaal: 4 tot 4,8) onmiddellijk vóór de dood.
• Twee werknemers zijn overleden na blootstelling aan 70% fluorwaterstofzuur in het gezicht, de borstkas,
  armen en benen. Beide werknemers werden onmiddellijk van de plaats van blootstelling verwijderd. De kleding werd verwijderd en de brandwonden werden aanvankelijk op de werkplek behandeld met een koude douche en er werd alcohol op de brandwonden aangebracht. Passende beschermende kleding werd op de werkplek niet gedragen.
• Een vrouw overleed aan ernstige chemische brandwonden op de huid en in de longen, met intens pulmonaal hemorragisch oedeem nadat zij tijdens een aanval zuur in haar gezicht had gekregen.
• Een patiënt met HF-brandwonden die 8 procent van zijn lichaam besloegen, overleed aan hardnekkige hartritmestoornissen als gevolg van de uitputting van geïoniseerd calcium.

Inhalatie

• Schattingen van de laagste dodelijke concentraties voor waterstoffluoride lopen uiteen van 50-250 ppm bij blootstelling gedurende 5 minuten en zijn gebaseerd op informatie over accidentele, vrijwillige en beroepsmatige blootstelling.

Hantering en persoonlijke beschermingsmiddelen

1. Wees vertrouwd met de specifieke gevaren van HF voordat u ermee gaat werken.
2. Hanteer HF altijd in:
   • Een goed werkende zuurkast>
   • Een ruimte die is uitgerust met een veiligheidsdouche/oogdouche
3. Aanbevolen persoonlijke beschermingsmiddelen:
   • Gezichtsbescherming (kunststof)
   • Handschoenen: Dunne wegwerphandschoenen (zoals 4, 6 of 8 mil blauwe nitrilhandschoen) die in het laboratorium worden gebruikt, vormen alleen een contactbarrière en moeten onmiddellijk worden weggegooid als besmetting wordt vermoed. Dikkere (10-20 mil) PVC- of neopreenhandschoenen bieden een goede weerstand tegen HF, maar bieden niet de nodige beweeglijkheid voor de meeste laboratoriumprocedures. Dunnere PVC of poly (“food” handling) handschoenen kunnen enige weerstand tegen HF bieden, maar moeten ook onmiddellijk vervangen worden bij de eerste tekenen van contaminatie.Wegwerphandschoenen mogen nooit gedragen worden zonder dubbele handschoenen, vanwege de kans op speldenprikken en blootstelling. Een combinatie van dubbele handschoenen, Nitril en poly, kan worden gebruikt om meer bescherming te bieden tegen een breder scala van materialen.
   • Zuurbestendig schort
   • Lange broek, mouwen, en schoenen met gesloten teen (altijd vereist bij het werken met bijtende stoffen)
4. Calcium Gluconate moet beschikbaar zijn voor huidbehandeling.

Onverenigbare stoffen en opslag

Opslaan op een koele, droge plaats uit de buurt van onverenigbare stoffen. HF reageert met veel materialen, vermijd daarom contact met glas, beton, metalen, water, andere zuren, oxidatiemiddelen, reductiemiddelen, alkaliën, brandbare stoffen, organische stoffen en keramiek. Bewaren in houders van polyethyleen of fluorkoolstof kunststof, lood, of platina. Plaats opslagflessen in secundaire opvangbakken van polyethyleen.

Morsingen

Zorg ervoor dat alle gebieden waar HF wordt gebruikt zijn uitgerust met de juiste apparatuur om morsingen te bestrijden. Kleine gemorste hoeveelheden kunnen worden geneutraliseerd door ze te bedekken met magnesiumsulfaat (droog) en ze te absorberen met absorptiepads of andere absorberende materialen. Voeg natriumbicarbonaat of magnesiumoxide toe aan het absorptiemiddel en doe het in een plastic container voor verwijdering. Was de plaats waar het gemorste materiaal terecht is gekomen met een natriumbicarbonaatoplossing

3M’s Universal Sorbent wordt aanbevolen, omdat dit niet reageert met HF. Als het gemorste product groot is, zich in een besloten ruimte bevindt of in een ruimte met onvoldoende ventilatie, evacueer dan de ruimte en meld het gemorste product onmiddellijk aan 911.

Gevaar bij brand en explosie

Waterstoffluoride is niet brandbaar, maar kan bij verhitting of in combinatie met stoom of water irriterende en corrosieve fluoridendampen veroorzaken. Aangezien waterstoffluoride niet brandt, moet een blusmiddel worden gebruikt dat geschikt is voor de omringende brand. Gebruik water om dampen te absorberen en containers koel te houden. De hitte die vrijkomt wanneer water of stoom zich met waterstoffluoride of fluorwaterstofzuur verbindt, kan gevaarlijk zijn. Voor branden waarbij fluorwaterstofzuur betrokken is, water in overvloedige hoeveelheden gebruiken. Fluorwaterstofzuur en diverse metalen kunnen waterstof (uiterst brandbaar gas) vormen, waardoor brandgevaar ontstaat.

Vlambaarheidsklasse: Niet brandbaar Gas
Vlammingspunt: NA
Onderste explosiegrens: NA
Bovenste explosiegrens: NA

Dodelijk ongeval met fluorwaterstofzuur bij laboratoriumwerknemer in Perth

Uittreksel uit de Australian Institute of Occupational Hygienists Newsletter, december 1994:
Een ongeval in Perth heeft duidelijk gemaakt hoe gevaarlijk dit zuur kan zijn en het is de moeite waard dit te vertellen ten behoeve van alle laboratoriumwerknemers of hygiënisten die in hun werk anderen die deze stof gebruiken, van advies kunnen dienen.

Op 12 november overleed een 37-jarige man op de Intensive Care Unit van het Fremantle Hospital nadat hij op 28 oktober per ongeluk ongeveer 100 ml van een 70%-oplossing op zijn rechterbeen had gespat. Naar schatting besloeg de omvang van het gemorste product ongeveer 10% van zijn totale lichaamsoppervlak. De betrokkene werkte als technicus in een klein paleontologisch laboratorium, dat aan een privé-woning was verbonden. HF wordt in de industrie gebruikt om silicaten in ertsmonsters te ontsluiten. Het slachtoffer probeerde onmiddellijk de gemorste vloeistof uit zijn kleding te verwijderen door zich af te spoelen met een slang die aan een gootsteen in het laboratorium was bevestigd. Vervolgens rende hij van het laboratorium naar het zwembad in de tuin, en hij bleef in het zwembad totdat de ambulance binnen het uur arriveerde. Op dat moment leek hij verward, mogelijk als gevolg van een shock.

De week daarop werd zijn rechterbeen geamputeerd, maar desondanks bezweek de betrokkene uiteindelijk 2 weken na de eerste lekkage aan de toxische effecten van het fluorwaterstofzuur.

Wat is het doodsoorzaak-mechanisme van fluorwaterstofzuur?

Posted By: William M. Rich, MD Faculteit, Universitair Medisch Centrum. Center
Waterstoffluoride is een gas dat in oplossing met water fluorwaterstofzuur, HF, vormt. Hoewel het een zwak zuur is, d.w.z. dat het niet sterk ontkoppeld is, wordt het gebruikt om glas te etsen. Evenals zijn zuster, HCl zuur, reageert het met water waarbij warmte vrijkomt en brandwonden op de huid kunnen veroorzaken. Fluorwaterstofzuur heeft een nog schadelijker effect dat vele inwendige structuren kan aantasten. Dodelijke slachtoffers zijn gemeld bij blootstelling van de huid aan slechts 2,5% van het lichaamsoppervlak. Door de zwakke dissociatie kan het als intact molecuul door de huid worden geabsorbeerd

Als het eenmaal de huid is binnengedrongen, valt het langzaam uiteen in het waterstofion en het fluoride-ion. Het fluoride-ion beïnvloedt de integriteit en het metabolisme van weefsel door liquefactie, necrose, ontkalking en vernietiging van botten en de productie van onoplosbare zouten. Verlies van calcium (hypocalcemie) is het gevolg van neerslag van calcium uit het bloed in de vorm van CaF2. Dit zal uiteindelijk resulteren in verlies van calcium uit de botten in een poging om het verlaagde serumcalcium in evenwicht te brengen. Dit kan een vertraagde fatale gebeurtenis zijn. De snelle ontwikkeling van hypocalcemie kan snel fataal zijn omdat calcium belangrijk is voor het goed functioneren van spieren, inclusief de hartspier.

Fluoride, uit welke bron dan ook, heeft dezelfde toxiciteit. Jaren geleden deed zich in een staatsziekenhuis een massale vergiftiging voor toen een insectengif met NaF werd aangezien voor melkpoeder en toegevoegd aan roerei. Er zouden 47 doden zijn gevallen. In sommige streken van het land is het fluoridegehalte in het water te hoog en dit veroorzaakt vlekken op de tanden en verlies van calcium uit de botten.

Inhalatie van HF veroorzaakt een onmiddellijke verwonding van de bekleding van de longen met bloedingen longoedeem en de dood. Na slechts 5 minuten blootstelling aan ingeademd HF is de dood binnen een paar uur ingetreden.