El clorato de sodio (NaClO 3) es un compuesto químico que en su forma pura se presenta como un polvo cristalino blanco. Es fácilmente soluble en agua y posee la característica de ser higroscópico, lo que significa que absorbe la humedad del aire. Su descomposición, que se produce a temperaturas superiores a los 250 °C, libera oxígeno y deja un residuo de cloruro de sodio.
Síntesis del clorato de sodio
Industrialmente, el clorato de sodio se sintetiza a partir de la electrólisis de una disolución caliente de cloruro de sodio, según la siguiente reacción química:
NaCl + 3H 2O → NaClO 3+ 3H 2
Otra forma de sintetizarlo es haciendo pasar cloro gaseoso a través de una disolución caliente de hidróxido de sodio, posteriormente purificado mediante cristalización.
Usos del clorato de sodio
Dióxido de cloro (ClO 2 )
El principal uso comercial del clorato de sodio es la producción de dióxido de cloro, un compuesto químico utilizado principalmente en el blanqueo de pulpa de papel. El dióxido de cloro es el agente blanqueador predominante en la industria del papel.
Herbicida no selectivo
El clorato de sodio se utiliza como un herbicida no selectivo, lo que significa que mata todas las plantas con las que entra en contacto. Es fitotóxico para todas las partes verdes de las plantas, incluyendo raíces.
El clorato de sodio se utiliza para controlar diversas especies de plantas, incluyendo:
- Hierbas
- Arbustos
- Árboles
Este herbicida se utiliza principalmente en terrenos no cultivables, como bordes de carreteras, mallas o zanjas, para la eliminación total de la vegetación. También se utiliza como defoliante y desecante para:
- Controlar el crecimiento de malezas en cultivos
- Preparar el terreno para la siembra
- Facilitar la cosecha
Si se utiliza en combinación con atrazina, se incrementa la persistencia del efecto herbicida. Si se utiliza en combinación con 2,4-D, mejora el rendimiento del material. El clorato de sodio tiene un efecto esterilizante del suelo, lo que significa que puede impedir el crecimiento de plantas durante un tiempo prolongado. La mezcla con otros herbicidas en disolución acuosa es posible, siempre que no sean susceptibles a la oxidación.
Generación química de oxígeno
El clorato de sodio se utiliza en sistemas de oxígeno de emergencia, como los que se encuentran en los aviones comerciales. Estos sistemas proporcionan oxígeno a los pasajeros en caso de una caída de presión en la cabina. El clorato de sodio se descompone catalíticamente a alta temperatura, liberando oxígeno. Habitualmente, el catalizador contiene polvo de hierro. El peróxido de bario (BaO 2) se utiliza para absorber el cloro, que es un producto menor de la descomposición. La reacción química es la siguiente:
2 NaClO 3→ 2 NaCl + 3 O 2
El polvo de hierro se mezcla con el clorato de sodio y se inicia la ignición mediante una carga que se activa al jalar la máscara de emergencia. La reacción produce más oxígeno del que se requiere para la combustión. De forma similar, el sistema de soldadura «Solidox» utiliza perdigones de clorato de sodio mezclados con fibras de combustible para generar oxígeno.
Toxicidad en humanos
Debido a su naturaleza oxidante, el clorato de sodio puede ser muy tóxico si se ingiere. El clorato de sodio actúa en la hemoglobina, llevando a la formación de metahemoglobina. La metahemoglobina es una forma de hemoglobina que no puede transportar oxígeno, lo que puede provocar una reducción del oxígeno en la sangre y la muerte. La metahemoglobinemia se sigue de la desnaturalización de la proteína globina y una reticulación de las proteínas de las membranas de los eritrocitos, dañando las enzimas de la misma y aumentando, por tanto, su permeabilidad, resultando en una hemólisis severa. La desnaturalización de la hemoglobina excede la capacidad de la ruta metabólica de la Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PD). Además, esta enzima se desnaturaliza directamente con el clorato reduciendo su actividad.
Los síntomas de la intoxicación por clorato de sodio incluyen:
- Náuseas
- Vómitos
- Dolor abdominal
- Diarrea
- Dificultad para respirar
- Dolor de cabeza
- Mareos
- Debilidad
- Convulsiones
- Coma
El tratamiento para la intoxicación por clorato de sodio incluye:
- Lavado de estómago
- Administración de carbón activado
- Oxigenoterapia
- Transfusión de sangre
- Diálisis
La terapia con ácido ascórbico y azul de metileno se usa con frecuencia en el tratamiento de la metahemoglobinemia. Sin embargo, debido a que el azul de metileno requiere la presencia de NADPH que depende del funcionamiento normal del sistema G6PD, es menos efectivo que en otras condiciones caracterizadas por la oxidación de la hemoglobina.
El clorato de sodio puede provocar hemólisis aguda con fallos multiorgánicos, incluyendo CID e insuficiencia renal. Existe además una toxicidad directa al túbulo proximal renal. El tratamiento consistirá en transfusión de intercambio, diálisis peritoneal o hemodiálisis.
Formas de presentación y riesgos
El clorato de sodio puede presentarse en forma de polvo, spray o gránulos. Existe riesgo de ignición y explosión en mezclas secas con otras sustancias, especialmente con materiales orgánicos como otros herbicidas o el azúcar, además de azufre, fósforo, metales en polvo y ácidos fuertes. No debe ser almacenado en viviendas para evitar mezclas accidentales con alguna de las sustancias mencionadas anteriormente.
Las formulaciones en el mercado contienen un retardador de fuego cuyo efecto es pequeño si se enciende deliberadamente. La mayoría de los herbicidas de clorato disponibles comercialmente contienen aproximadamente 53% de clorato de sodio y un depresor de fuego, como el metaborato de sodio o el fosfato de amonio.
Nombres comerciales
El ingrediente activo clorato de sodio se encuentra en una variedad de herbicidas comerciales, incluyendo:
- Atlacide
- Defol
- De-Fol-Ate
- Drop-Leaf
- Fall
- Harvest-Aid
- Kusatol
- Leafex
- Tumbleaf
El compuesto puede ser usado en combinación con otros herbicidas, tales como la atrazina, 2,4-D, bromacil, diuron y metaborato de sodio.
El clorato de sodio fue un herbicida ampliamente usado en Estados Unidos hasta 2009, cuando se retiró su autorización. El clorato de sodio tiene uso en otras aplicaciones, como por ejemplo en la producción de biocidas de dióxido de cloro y para blanqueado de pulpa y papel.
Referencias culturales e históricas
El historiador James Watson de la Universidad Massey en Nueva Zelanda escribió un artículo muy difundido, "The Significance of Mr. Richard Buckley Exploding Trousers", sobre accidentes con clorato de sodio cuando se usaba como herbicida para controlar la Senecio jacobaeaen la década de 1930. Esto ganó después un Premio Ig Nobel de Historia de la Agricultura en el 2005 y fue la base para el episodio "Pantalones explosivos" de la cuarta temporada del programa MythBusters en mayo de 200
En Estados Unidos, desde septiembre del 2009, se prohibió la venta al por mayor del herbicida clorato de sodio, aunque se permitió utilizar y almacenar el producto hasta el 10 de mayo del 20
El clorato de sodio es un compuesto químico con una amplia gama de usos industriales, incluyendo la producción de dióxido de cloro y la elaboración de herbicidas. Sin embargo, tener en cuenta la toxicidad del clorato de sodio y los riesgos asociados a su manipulación. Es crucial seguir las precauciones de seguridad y las indicaciones del fabricante al trabajar con este compuesto químico.
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