influencia del envase y de factores en la estabilidad de soluciones de hipoclorito de sodio

7/23/2019 Influencia Del Envase y de Factores en La Estabilidad de Soluciones de Hipoclorito de Sodio

1/9

Influencia del envase

y

de factores

ambientales en la estabilidad de la solucin

de hipoclorito sdico1

Mara Apaueclda Nicoleiti 2 y Joo Fernandes Magalhes 2

El objetivo de este estudio fue analizar la esfabilidad qumica de la solucin de

hipoclorito sdico (con 2,6% o 26,O mg/mL de cloro residual

libre)

en diversos recipientes,

cuando se expone

a

distintos niveles de luminosidad. Durante ocho meses, varias muestras de

dicha solucin se envasaron en

recipientes

de vidrio (mbar e incoloro) y de plstico (blanco

opaco, verde opaco e incoloro) con y sin tapa, y se expusieron a tres niveles de luminosidad

(presencia de luz continua, ausencia total de luz y luminosidad ambiente del laboratorio donde

se llev a cabo el estudio). Mediante

la

medicin de la concentracin de cloro residual libre, se

analiz la estabilidad de dicha solucin fien fe a los factores mencionados, ya que a menudo

estn presentes durante su almacenamiento y uso como desinfectante domstico por la pobla-

cin general (es eficaz, barata y fcil de

obtener).

Los resultados indican que

la

presencia de luz,

la ausencia de tapa y el tiempo duran fe el cual permanece envasada aumentan su inestabilidad

qumica. Los recipientes ms adecuados para su envasado fueron el vidrio mbar, el plstico

verde opaco y el blanco opaco, si bien este ltimo fue el menos profector de los tres.

La introduccin del clera en el Brasil

en 1991 oblig a tomar medidas de preven-

cin para controlar la epidemia a nivel na-

cional (1). Como Vibrio choZerae s sensible a

las soluciones que contienen cloro residual,

las instituciones de salud del Brasil reco-

miendan usar hipoclorito sdico como des-

infectante de eleccin del agua y de los ali-

mentos (2).

Las soluciones comerciales de hipo-

clorito sdico se caracterizan por su bajo

costo y su elevada efectividad y disponibili-

dad. Asimismo, son la fuente liberadora de

cloro empleada con mayor frecuencia por la

poblacin de bajos ingresos (3).

Como el agua es el principal vehculo

de transmisin del clera, los pases amena-

zados por esa enfermedad intentan mante-

Investigacin para la tesis de maestra presentada en la

Facultad de Ciencias Farmacuticas de la Universidad de

So Paulo, Brasil.

Universidad de So Paulo, Facultad de Ciencias

Farmacuticas, Departamento de Farmacia. Dkccin

p0stakAvenid.a Pmfesor Lineu Prestes, 580 CEP 05508-900,

ner la calidad del agua destinada a consu-

mo humano en la red de abastecimiento

pblico o individual, evitar la contamina-

cin de los manantiales y adoptar medidas

de desinfeccin domiciliaria (2 - 6). Adems,

en campaas nacionales se incluyen orien-

taciones sobre manipulacin, envasado y al-

macenamiento de las soluciones de hipo-

clorito sdico, ya que estos procesos pueden

comprometer su estabilidad qumica.

Segn Mintz et al. (7), el agua desti-

nada a consumo domstico se puede conta-

minar en la fuente de captacin o durante

su almacenamiento. Estos autores describie-

ron estrategias de prevencin para des-

infectarla en el punto de recoleccin, as

como las caractersticas ms importantes

para envasarla en recipientes adecuados.

Los factores socioeconmicos tambin

desempean un papel notable en la trans-

misin del clera, una enfermedad que afec-

ta sobre todo a poblaciones desfavorecidas,

carentes de informacin de salud, que vi-

ven en malas condiciones de saneamiento


2/9

De estos hechos surgi el inters por

conocer cmo puede afectar el uso habitual

y domstico de la solucin de hipoclorito

sdico su estabilidad qumica y reducir su

capacidad desinfectante. Por ello, al disear

el estudio se tuvo en cuenta la forma como

la poblacin usa habitualmente esa solucin

en el medio domstico.

Para analizar la estabilidad de la solu-

cin de hipoclorito sdico durante seis das

de almacenamiento, Glinas y Goulet (9)

sometieron esta solucin a condiciones drs-

ticas (40 C y 50 000 lux). El estudio demos-

tr la prdida de la capacidad inicial de des-

infeccin de dicha solucin. Por ello, los

autores sealaron la necesidad de estudiar

esas condiciones por separado e indicaron

que es ms efectivo utilizar un desinfectante

con poca energa de activacin y a bajas tem-

peraturas como el hipoclorito sdico (10).

Vincent-Ballereau et al. (lZ), tras ana-

lizar la estabilidad de la solucin de

hipoclorito sdico al 0,5%, expuesta a la luz

del da, al aire y al calor, concluyeron que la

luz influy ms que otros factores en su es-

tabilidad qumica. No obstante, estos auto-

res no especificaron las condiciones en que

realizaron el experimento.

Fabian y Walker (22) demostraron que

las soluciones de hipoclorito sdico expues-

tas a la luz solar en un frasco de vidrio m-

bar a temperatura ambiente mantienen su

estabilidad qumica durante 23 meses. Como

2?

la luz es uno de los principales factores ex-

2

ternos que pueden degradar las soluciones

?

cloradas, en el presente trabajo se estudi la

TF

estabilidad de la solucin de hipoclorito

I-(

c-4

I-(

sdico diluida, envasada en recipientes de

E

vidrio y de plstico, con y sin tapa, y en pre-

z sencia y ausencia de luz y expuesta a tres

k

niveles de luminosidad: presencia y ausen-

22

P

cia de luz y luminosidad ambiente. En otras

WI

palabras, el objetivo del estudio fue analizar

2

la estabilidad de esa solucin reproducien-

8

do condiciones semejantes a las de su enva-

se y almacenamiento habituales en el hogar.

w

Las soluciones de hipoclorito sdico pueden

adquirirse en distintas fuentes proveedoras

y, en algunos casos, el propio consumidor

MAmLES Y MITODOS

Los reactivos utilizados para med

concentracin de cloro residual libre se a

taron a las especificaciones tcnicas d

Farmacopea de los Estados Unidos de A

rica (13). La solucin de hipoclorito s

se prepar en el laboratorio, diluyendo

solucin concentrada de ese producto

14% o con 140 mg/mL de cloro residua

bre) (proveedor: Fbrica Colombina)

agua destilada para alcanzar la dilucin

nal del estudio (26% o 26 mg/mL de c

residual libre). Esta dilucin es la que s

encontrarse en las soluciones desinfecta

que se venden en los comercios para

general.

Antes de realizar el anlisis, se

prob que los recipientes de vidrio de

III (1000 mL de capacidad), mbar e inc

ros, y los recipientes de polietileno de

densidad (1000 mL de capacidad), de

blanco opaco, verde opaco e incoloros,

plan las especificaciones de la Farmaco

Britnica (14).

En el estudio se utilizaron tres niv

de luminosidad: ausencia de luz (colo

do las muestras en un recipiente a oscu

luminosidad ambiente (exponindolas

luz ambiente del laboratorio en el qu

realiz la experiencia) y presencia de luz

ponindolas a una fuente de luz artif

continua). Para crear las condiciones d

minosidad correspondientes a la prese

de luz, las muestras se expusieron a

fuente de luz continua en una cmar

rrada (fuente utilizada: GTE Sylvania

T12/LDP, con las siguientes caracterst

20 vatios, flujo luminoso de 1060 lme

eficiencia de 53 Lm/W e fndice de repro

cin de colores de 72%).

El anlisis se realiz a una tempe

ra de 25 * 2 OC.Para medir la concentra

de cloro residual libre se utiliz una t

cin yodomtrica con tiosulfato de sod

acuerdo con el mtodo descrito

Farmacopea Britnica (25). Dicha med

se expresa como porcentaje 0 como co

tracin de cloro residual libre en mg/


3/9

eficiente de variacin de las mediciones de

cloro residual libre fue 0,078%. Los anlisis

se hicieron por duplicado. En el primer mes

se realizaron cada semana y luego mensual-

mente hasta el octavo mes.

El anlisis estadstico se realiz para

estudiar la influencia de diversos factores en

la estabilidad de la solucin de hipoclorito

sdico. Con este fin se construy un mode-

lo de anlisis de la varianza, que puede

utilizarse cuando se desea estimar el efecto

individual o combinado de esos factores

en la solucin. Los anlisis se efectuaron

con los programas de SAS/ Windows (16) y

Sfafgraphics (17).

Los factores o variables considerados

en el anlisis se categorizaron del siguiente

modo: tipo de recipiente (1. vidrio mbar;

2. vidrio incoloro; 3. plstico opaco blanco;

4. plstico opaco verde; 5. plstico incolo-

ro); presencia de tapa (0. s y 1. no); grados

de luminosidad (1. ausencia de luz; 2. lumi-

nosidad ambiente; 3. presencia de luz); tiem-

po en meses (duracin del estudio: 8 meses),

e influencia de esos factores en la variabili-

dad de la respuesta: cloro residual libre en

mg/mL.

Para estudiar la influencia de las va-

riables mencionadas en el cloro residual li-

bre, se construy, concretamente, un mode-

lo splif-plof de anlisis de la varianza. Este

modelo es adecuado cuando se realizan

medidas repetidas, como ocurre en el pre-

sente anlisis al incluir la variable tiempo

(18). El modelo construido fue el siguiente:

donde *,kh

epresenta la medicin de cloro

residual libre de la solucin colocada en el

recipiente i, con la tapa j, con un grado de

luminosidad k, en el mes 1 para la m-sima

repeticin. La variabilidad de las medicio-

nes del cloro residual se explica por el efec-

to de los distintos factores considerados en

el estudio: p representa la media general; aI,

el tipo de recipiente; pi, la presencia o au-

sencia de tapa; rk, la luminosidad; ap,, la

la interaccin del recipiente con la lumino-

sidad; prjk, la interaccin de la tapa con la

luminosidad; S,,el tiempo; cAi,, la interaccin

del recipiente con el tiempo; PS, la inter-

accin de la tapa con el tiempo; lSk,, la

interaccin de la luminosidad con el tiem-

po; *m(qk)

la m-sima repeticin de la com-

binacin ,,k

error entre anlisis), y IT&~~,, a

interaccin del Z-simo mes y la m-sima

repeticin de la combinacin I,k (error

intr anlisis).

Como en este estudio solo se dipuso

de una muestra en cada condicin analiza-

da, no existe suficiente informacin (grados

de libertad) para evaluar la contribucin de

los errores aro y TC&,,,, que son necesarios

para efectuar las pruebas de hiptesis sobre

los componentes del modelo especificado.

Para resolver este problema, se utilizaron,

con carcter exploratorio, las sumas de los

cuadrados menos significativos desde el

punto de vista estadstico a fin de esti-

mar la varianza de los errores entre an-

lisis e intraanlisis. El nivel de significa-

cin estadstica de los errores escogido

fue 0,05%.

Las pruebas de hiptesis realizadas

permitieron evaluar la presencia de inter-

accin entre las variables estudiadas. La hi-

ptesis nula correspondiente a una inter-

accin determinada puede formularse del

siguiente modo: HO:aS, = 0, y la alternativa,

H,: CYO,, 0. Por ejemplo, el no rechazar la

hiptesis nula de interaccin del recipiente

con el tiempo indica que las medias (calcu-

ladas con todos los grados de luminosidad

y para todos los recipientes con y sin tapa)

de la variable cloro residual libre de todos

los recipientes son paralelas en relacin con

el tiempo.

RESULTADOS

En el cuadro 1 se presentan los resul-

tados del anlisis de la varianza realizado

para analizar los efectos de las distintas

fuentes de variabilidad propuestas y de sus

interacciones en la concentracin de cloro

residual libre. Como puede observarse, los


4/9

CUADRO . Resultadosdel anlisis de la varianza para estudiar los efectos

de las distintas fuentes de variabilidad y de sus interacciones en la

concentracin de cloro residual libre de la solucin de hipoclorito sdico.

Brasil, 1994

Fuentede variabilidad

Gradosde Cuadrado

libertad medio F P

Recipiente

Tapa

Recipientex tapa*

Luminosidad

Recipientex luminosidad

Tapa x luminosidad*

Recipientex tapa x luminosidad*

Error*

Tiempo

Tiempo x recipiente

Tiempo x tapa

Tiempo x recipiente x tapa+

Tiempo x luminosidad

Tiempo x recipiente x luminosidad

Tiempo x tapa x luminosidad+

Tiempo x recipiente x tapa x

luminosidad+

Error (tiempo)+

4

;

2

8

2

14

ll

44

209,96

864.87

16;48

1120,50

113,79

13,36

8.08

ll;24

537.35

9119

112,15

1,83

56,05

6,04

3,46

2,46

2,42

18,69 0,0001

76,97 0,0001

99,72

10,13

221,86

3,79

46.30

23,14

2.49

0,0001

0,0001

0,0001

0,0001

0,0001

0,0001

0.0001

* Variablesno relacionadas on el tiempo

+ VarIables elacionadas on el tiempo.

ron estadsticamente muy significativos. te con la tapa, de la tapa con la luminos

Para evaluar las interacciones y los efectos y del recipiente con la tapa y la lumi

principales no relacionados con el tiempo, dad. Por otro lado, los efectos relacion

se utilizaron como error las sumas de los con el tiempo se analizaron emple

cuadrados de las interacciones del recipien- como error las sumas de los cuadrado

CUADRO . Resultadosdel anlisis de la varianza para estudiar los efectos

de la luminosidad del ambiente y la ausencia de luz (media de todos los

valores de tiempo) en la concentracin de cloro residual libre de la solucin

de hipoclorito sdico. Brasil, 1994

Gradosde

Fuentede variabilidad

libertad

Cuadradomedio F P

Recipiente 4 32,13 2,813 NS

Tapa

Recipientex tapa

i

520,62

46,33

0,0001

9,24

Luminosidad

1

87,44 7,78

0,0001

Recipientex luminosidad

4

7,31 0,65

NS

Tapa x luminosidad 1 22,44

Recipientex tapa x luminosidad 5,64

Error* 1: ll,24


5/9

la interaccin del tiempo con el recipiente y

la tapa, del tiempo con la tapa y la hmino-

sidad, y del tiempo con el recipiente, la tapa

y la luminosidad.

Para complementar el estudio de la

interaccin del recipiente con la luminosi-

dad ambiente y la ausencia de luz, el efecto

de la graduacin de luz se analiz por sepa-

rado mediante la construccin de otro mo-

delo de anlisis de la varianza. Los resulta-

dos de este segundo anlisis aparecen en el

cuadro 2. Como error se utiliz el cuadrado

medio descrito en el cuadro 1. En este caso

la interaccin del recipiente con la lumino-

sidad no fue estadsticamente significativa.

Tampoco se encontraron diferencias signi-

ficativas entre las concentraciones de cloro

residual libre de los recipientes.

En las figuras 1,2 y 3 se representa la

triple interaccin del tiempo con el recipien-

te y la luminosidad (en ausencia de luz, con

luminosidad ambiente yen presencia de luz,

respectivamente). La solucin de hipoclorito

FIGURA . Interaccin del tiempo con el

recipiente y la luminosidad (en ausencia de luz).

Brasil, 1994

01 I I I I I I I r

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tiempo meses)

-+ Vidrio mbar

-+-Vidrio incoloro

t Plstico blanco opaco

- Plstico verde opaco

sdico de todos los recipientes se comport

de forma similar en ausencia y en presencia

de luz ambiente (reducciones medias respec-

tivas de 3,l y 3,3% durante el primer mes, y

de 28,3 y 39,3% durante el estudio), si bien

la reduccin de la concentracin de cloro

residual libre parece ser ms evidente con

luz en los recipientes de vidrio y plstico

incoloros y de plstico blanco opaco (reduc-

cin media de 16% durante el primer mes y

de 86,4% durante todo el estudio).

Este comportamiento tambin puede

observarse en la figura 4, en la cual se re-

presenta la interaccin del tiempo con el

tipo de frasco. En este caso se calcularon

las medias correspondientes a cada frasco

para cada uno de los tres grados de lumi-

nosidad. Nuevamente, los recipientes de

vidrio mbar y de plstico verde opaco

permitieron mantener mejor la estabilidad

de la solucin de hipoclorito sdico (reduc-

cin media de la concentracin de cloro li-

bre residual de 53% durante el primer mes,


recipiente y la luminosidad (a la luz ambiente).

Brasil, 1994

Tiempo meses)

-.- Vidrio mbar

+ Vidrio incoloro

t Plstico blanco opaco

+ Plsticoverde opaco


6/9


recipiente y la luminosidad (en presencia de luz).

Brasil, 1994

0

I I I I I I , r

0 1

2 3 4 5 6 7

8

Tiempo (meses)

-+ Vidrio mbar

+ Vidno mcoloro

-+ Plstico blanco opaco

- Plstico verde opaco

+-Plstico mcoloro

y de 33,5% durante el estudio) que los reci-

pientes de vidrio y plstico incoloros y de

plstico blanco (reduccin media de 7,8%

durante el primer mes, y de 53,3% durante

el estudio).

En la figura 5 se representa la inter-

s

accin del tiempo con la luminosidad. La

reduccin de la concentracin de cloro resi-

N

3

dual libre de las soluciones fue similar con

G

la luminosidad ambiente y en ausencia de

w

luz (39,3 y 8,3%, respectivamente), y ms

E

intensa en presencia de luz (68,5%).

s

EE

La interaccin del tiempo con la tapa

se presenta en la figura 6. En el primer mes,

b

s

la disminucin del contenido de cloro resi-

u-l

dual libre de las soluciones con y sin tapa

2

fue similar (5,5 y 5,7%, respectivamente),

8

pero posteriormente se observ una prdi-

da ms intensa de este elemento en las solu-

ca

ciones sin tapa (59,2%) que en las manteni-

das en un recipiente tapado (20,35%).

La interaccin de todos los recipien-


recipiente. Brasil, 1994

, , , , , ,

0 1 2 3 4 5 6

Tiempo meses)

t Vidrio mbar

+ Vidrio mcoloro

-+ Plsko blanco opaco

+ Plsticoverde opaco

+ Plstico ncoloro

rece en la figura 7. Esta interaccin n

estadsticamente significativa. Por ltim

figura 8 muestra la interaccin de todo

recipientes con los distintos grados d

minosidad.

Adems, se efectuaron varias co

raciones para determinar en qu reci

tes se detectaron diferencias entre las

centraciones de cloro libre residua

presencia de luz. Las diferencias

dsticamente significativas detectadas

0,05) se resumen a continuacin: (2,5

(3,1,4). No se encontraron diferencias

nificativas entre los recipientes que fo

ron parte de cada grupo.

Finalmente, en presencia de luz

tapa, la concentracin de cloro residu

bre solo fue mayor de 20 mg/mL en la

luciones envasadas en recipientes de v

mbar y de plstico opaco verde. Esta

centracin es la

mnima permitida en e

sil para este tipo de soluciones desinfe


7/9

FIGURA5. Interaccin del tiempo con la

luminosidad. Brasil, 1994

Tiempo (meses)

+ Ausenciade luz

+ Luz amblente

-+- Presenciade luz

DISCUSIN

Como la poblacin utiliza ampliamen-

te la solucin de hipoclorito de sodio para

desinfectar el agua y los alimentos, los ni-

veles de luminosidad fueron propuestos a

fin de reproducir las posibles condiciones

habituales y domsticas de manipulacin y

almacenamiento. La utilizacin de la fuente

de luz se debe a que las soluciones son de

uso domstico. Habida cuenta de las condi-

ciones geogrficas y climticas caractersti-

cas de cada pas, la utilizacin de la luz so-

lar como fuente de inestabilidad qumica

podra alterar las condiciones experimenta-

les y errar los pronsticos de la estabilidad

de la solucin. En este sentido, cabe resaltar

la dificultad que supone reproducir los va-

lores de los parmetros fijos necesarios para

duplicar los datos.

En las publicaciones sobre este tema

se describen varios estudios de la estabili-

dad de las soluciones de hipoclorito sdico

efectuados a distintas concentraciones y en

diferentes condiciones experimentales (9-

FIGURA6. Interaccin del tiempo con la tapa.

Brasil, 1994

Tiempo (meses)

- Presenciade tapa

- Ausenciade tapa

ficados en diversos estudios a causa de la

variabilidad de las condiciones en que se

realizaron los anlisis y de las fuentes de

variabilidad consideradas. El valor del pre-

sente articulo estriba en aportar nuevos da-

tos y, especialmente, en describir el diseo

experimental empleado, algo poco frecuen-

te en estudios similares publicados.

Por otra parte, los envases ms ade-

cuados para proteger la solucin contra la

luz fueron los de vidrio mbar y de plstico

verde opaco. Asimismo, estos envases fue-

ron apropiados para el uso durante 4 y 3

meses, respectivamente, incluso sin tapa.

Los restantes recipientes se pudieron utili-

zar en las mismas condiciones durante 1

mes. En condiciones de luminosidad am-

biente y en ausencia de luz todas las solu-

ciones de los distintos recipientes con tapa

mantuvieron su estabilidad durante el pe-

rodo del estudio.

En general, los recipientes ms ade-

cuados para almacenar la solucin de

hipoclorito sdico diluida en las condicio-

nes estudiadas fueron los de vidrio mbar,


8/9

FIGURA . Interaccin del recipiente con la tapa.

FIGURA . Interaccin del recipiente con la

Brasil, 1994

luminosidad. Brasil, 1994

0 1 u I I n I

0 1 2 3 4 5

Tipo de recipiente

- Presenciade tapa

+ Ausenciade taoa

blanco opaco. No obstante, la idoneidad de

estos ltimos fue menor que la de los dos

primeros.

La tapa debe colocarse para mantener

el contenido de cloro residual libre de la so-

lucin, ya que la concentracin se redujo

drsticamente durante los ocho meses del

estudio en todos los recipientes destapados

al compararla con la de los tapados. Por l-

timo, se propone diversificar los recipientes

utilizados, ya que la poblacin emplea cual-

quier tipo de recipiente para envasarla.

AGRADECIMIENTO 6.

Los autores agradecen a Carlos H.

Domenech y a Mnica 1.Cajs la ayuda pres-

tada en el anlisis estadstico y a Marcos

Fabin Baeza Lpez sus comentarios a ver-

siones anteriores del manuscrito.

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Tipo de recipiente

+ Ausenciade luz

-+- Luzambiente

+ Presenciade luz

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So Paulo: Centro de VigZincia Sanitria; 19

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Panamerzcanal 22de enerode 1996.

ABSTRACT

Influente of packaging and

environmental factors on the

stability of sodium hypochlorite

solution

This study was perfonned to anaIyze the

chemical stability of sodium hypochlorite

(with 2.6% or 26.0 mg/mLof fme residual chlo-

rine) in various types of containers when ex-

posed to differen t Iight levels. Over a period

of eight months, severa1 samples of that solu-

tion were put into containers made of glass

(amber or clear) and plastic (opaque white,

opaque green, or cIear) with and without a top,

and were exposed to three different lighting

conditions (continuous light, total dark, and

ambient Jight of the laboratory where the study

was carried out). The stabihty of the solution

was analyzed by measuring the concentration

of free residual chlorine in the samples exposed

as described above. lhe environmental factors

tested were chosen as representative of the

various conditions under which this effective,

cheap, and widely available household disin-

fectant is often stored and used by the general

public. The results indicated that chemical in-

stabihty increased with the presente of light,

the absence of a top, and the length of time the

solution was stored. The most suitable contain-

ers were those made of amber glass, opaque

gmen plastic, or opaque white plastic, ahhough

the last one offered the least protection of the

three.

influencia del envase y de factores en la estabilidad de soluciones de hipoclorito de sodio

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