¿Cuál es la diferencia entre el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2)?

Cuando la combustión es completa, requiere la presencia de oxígeno suficiente, su resultado es principalmente dióxido de carbono. Se debe recordar que la combustión se refiere a la combinación química de una sustancia con oxígeno (o comburente) y esto en ocasiones, pero no siempre, involucra fuego. Por su parte, cuando la combustión es incompleta, lo que ocurre cuando hay limitada disponibilidad de aire, sólo la mitad del oxígeno (un átomo de oxígeno: CO versus dos átomos de oxígeno: CO2) y por lo tanto se forma el temible monóxido de carbono (CO).

La mayor parte del CO2 liberado a la atmósfera proviene de fuentes naturales. Entre ellas se cuentan los océanos, la respiración vegetal y animal (incluida la humana), la descomposición de materia orgánica, incendios forestales y erupciones volcánicas. Si bien la menor cantidad de generación de CO2 es antropogénica (causada por la actividad humana), 87% de todas las emisiones producidas por los seres humanos deriva de la quema de combustibles fósiles, como el carbón, gas natural y petróleo.

Asimismo, plantas industriales que generan hidrógeno o amoníaco a partir de gas natural o bien procesos de fermentación orgánica a gran escala para producir etanol son algunas de las principales fuentes comerciales de CO2. Este gas tiene diversas aplicaciones, por ejemplo en la industria de alimentos y bebidas (gaseosas y conservación del vino). Asimismo, en estado sólido, se conoce como “hielo seco” y se utiliza comúnmente para el transporte de comida congelada o materiales farmacéuticos.

A diferencia del CO2, el CO no se genera en forma natural. Una fuente conocida de este gas es la combustión “incompleta” de carbón, gas natural y petróleo. Niveles insuficientes de oxígeno y bajas temperaturas conducen a la formación de mayores porcentajes de CO en la mezcla de la combustión. Si bien es comúnmente indeseado, el CO se utiliza por ejemplo en la fabricación de metal y productos químicos, así como en la industria farmacéutica y aplicaciones electrónicas.

EFECTOS EN SALUD

El principal efecto para la salud es la asfixia de personas expuestas ya que impide la oxigenación de la sangre. En el proceso natural fisiológico de la respiración, el aire es aspirado por los pulmones hasta los alvéolos donde el oxígeno del aire se combina con la hemoglobina de la sangre formando  oxihemoglobina, responsable del transporte de  oxígeno a los tejidos. Cuando existe presencia de CO, éste presenta mayor afinidad por la hemoglobina, casi 250 veces mayor que el oxígeno, por lo que se combina fácilmente  formando carboxihemoglobina, lo que impide la correcta oxigenación de la sangre que circula por los tejidos. Si en la sangre, más del 50% de la hemoglobina se encuentra en forma de  carboxihemoglobina se puede producir la muerte. A bajos niveles de exposición, el CO puede causar sensación de falta de aire, náuseas y mareos ligeros.



El CO2 en concentraciones muy elevadas conduce a la asfixia por desplazamiento del oxígeno. Una excesiva exposición (concentración superior a 30.000 ppm) puede afectar al cerebro y causar dolor de cabeza, falta de concentración, mareos, problemas respiratorios. Sin embargo, a las concentraciones a las que se encuentra habitualmente tanto en el ambiente exterior (300 a 400 ppm) como en el ambiente interior (de 600 ppm a valores superiores a 2000 ppm) no resulta tóxico, y más que considerarse un contaminante se considera como indicador de calidad del aire, ya que  la principal fuente de emisión en interiores son las propias personas.

Su concentración está directamente relacionada con el índice de ventilación del ambiente en que está presente. Cuando los niveles de CO2 exceden de 800 a 1.200 ppm en áreas interiores, muchas personas comienzan a experimentar incomodidad, dolores de cabeza, cansancio y problemas respiratorios, dependiendo de la concentración y de la duración de la exposición, estos síntomas se agravan en el caso de los niños y se producen quejas de “ambiente cargado”. Los efectos más graves se producen a partir de 5.000 ppm, donde pueden producirse incluso desvanecimientos, aunque estos niveles no suelen alcanzarse en los edificios en condiciones normales, son propios de ambientes cerrados confinados.

Aunque la asfixia por CO2 es poco frecuente, una alta concentración en un espacio confinado puede ser de alto riesgo. Los síntomas de asfixia leve con este gas son cefalea y mareo a concentraciones menores de 30.000 ppm. Un nivel de 80.000 ppm puede ser potencialmente letal. Como referencia, OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de Estados Unidos) ha establecido un límite de exposición de 5.000 ppm en un período de 8 horas (CMP ó TLV-TWA) y 30.000 ppm por un lapso de 15 minutos (CMP-CPT ó TLV-STEL).

El Ministerio de Salud señala que más de 4.000 personas requieren tratamiento médico cada año en ese país debido a la asfixia por CO; cerca de 200 personas fallecen anualmente producto de ello. El límite de exposición permisible (PEL) determinado por la Res. 295/03 para este gas es 25 ppm promedio en un período de 8 horas (CMP ó TLV-TWA) y 35 ppm por lapsos cortos de 15 minutos (CMP-CPT ó TLV-STEL). El nivel IDLH (Inmediatamente peligroso para la vida o la salud), es 1.500 ppm, es decir, a esa concentración las consecuencias físicas van a ser seguras y hasta irreversibles. Dado que el CO, conocido popularmente como el “asesino silencioso”, es un gas incoloro, que además carece de olor, sabor y no es irritante, resulta difícil detectar los primeros signos de hipoxia.

Cabe mencionar que un detector de monóxido de carbono no necesariamente medirá dióxido de carbono y viceversa. No sólo los sensores son específicos para cada gas, sino que la ubicación del detector también es relevante. El CO2 es más pesado que el aire, por lo que el instrumento se debe ubicar a un nivel más bajo, cercano al suelo, mientras el CO es levemente más liviano que el aire, por lo que el detector se debe ubicar a mayor altura. El factor más importante al momento de seleccionar el instrumento adecuado es conocer y comprender tanto el ambiente como las propiedades del gas o gases que se pretende monitorear.

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