Tratamiento de desechos de Solventes

Para minimizar los riesgos a la salud por exposición a los solventes y prevenir la contaminación del ambiente se debe implementar un sistema de gestión que integre todas las fases del manejo del solvente, desde su uso hasta la gestión como residuo, fomentando las buenas prácticas, minimizando el uso, maximizando la reutilización de los solventes usados, disminuyendo las emisiones fugitivas y derrames de solventes durante el manejo.
Luego de haberse realizado los máximos esfuerzos de minimización y reutilización se debe proceder al tratamiento de los residuos de solventes. En la búsqueda de alternativas se debe priorizar la recuperación mediante destilación, siendo esta opción la de menor generación de emisiones al medio ambiente. Sino es posible la recuperación, debido a inviabilidad económica, se debe considerar la posibilidad de valorización energética.
A continuación se presenta un sistema integral de gestión para los solventes y las sugerencias de buenas prácticas de manejo.

Finalmete, algunos consejos para el uso consciente de solventes

Solventes,riesgos para la salud y el medio ambiente

Dada la amplia gama de solventes utilizados en los diferentes procesos, los residuos generados por el uso de estas sustancias tienen composiciones muy variadas. Sin embargo, en forma genérica se pueden diferenciar cuatro categorías.
Solventes relativamente limpios: derivados de procesos de enjuagues y limpieza.
Mezcla de solventes y otros productos: generados en la síntesis o fabricación de otras sustancias
Residuos altamente acuosos: mezclas de solventes con agua, generadas en procesos químicos, enjuagues y extracciones.
Lodos contaminados con solventes: subproductos de manufactura, residuos del reciclado y residuos de procesos de limpieza.

Los solventes orgánicos y sus residuos son considerados peligrosos por sus características de
inflamabilidad, liposolubilidad y volatilidad, con liberación de vapores inflamables, tóxicos y explosivos.
Una de las principales características de los solventes es su volatilidad, razón por lo cual existe
generación de emisiones difusas, no intencionales, de vapores de estas sustancias durante las distintas aplicaciones. Al evaporarse rápidamente se concentran en espacios confinados y son absorbidos por el ser humano a través de la piel y por inhalación. Debido a sus propiedades liposolubles, luego de ingresar al organismo se concentran en tejidos grasos, acumulándose hasta alcanzar concentraciones que producen diversos efectos negativos para la salud, inmediatos o de largo plazo, tales como:
irritación de piel, nariz, garganta, pulmones y ojos, dermatitis, dificultad al respirar.
dolor de cabeza, mareos, nauseas, vómitos, fatigas.
exposición prolongada a algunos solventes producen enfermedades de la sangre, anemia, disfunción de la médula, cáncer, cambios en el ciclo de reproducción de las mujeres, daños al sistema nervioso, aumento del riesgo de abortos espontáneos, daños hepáticos y renales.
inhalación de vapores de altas concentraciones de algunos solventes pueden causar la muerte, por ejemplo
el tricloroetileno.



La emisión al ambiente de vapores de algunos solventes orgánicos volátiles contribuye a la degradación de la capa de ozono como es el caso del tetracloruro de carbono y el tricloretano. Por otro lado en presencia de NOx y luz solar actúan como precursores de la formación de ozono ambiental, el cual produce efectos nocivos sobre la salud de la población y sobre el crecimiento de los vegetales, interfiriendo en la actividad fotosintética y en el metabolismo general de la planta.
Los solventes usados pueden contener elementos como cloruro, bromuro, fluoruro, sulfuro, nitrógeno, metales volátiles y metales pesados, por lo que la quema en condiciones inapropiadas puede generar emisiones tóxicas para la salud y el medio ambiente.

Ejemplos de accion de solventes( incluye videos)

A continuacion, para entender mejor las aplicaciones prácticas, mostraremos un ejemplo de como es que acuta un solvente en una situacion real

Pinturas
Las pinturas que han sido expuestas en una atmósfera contaminada presentan suciedad que
contiene sobre todo materias grasas, nicotina y una variedad de polvo de origen mineral. Para
eliminarlas, la saliva, la cebolla y otras verduras han sido muy utilizados y todavía son aplicados
por algunos artesanos.
Es necesario reconocer que el efecto de la saliva es real pero que también presenta problemas por
la incorporación de microorganismos! Es por lo tanto mejor reemplazar esta “secreción glandular” por agua desmineralizada a la cual se le agregará una pequeña cantidad (1 gota por 1) de detergente no iónico. La limpieza será seguida de un tratamiento con agua pura y se pondrá
atención de repasar la superficie de la obra con un hisopo seco para controlar lo más posible la
posibilidad de humedad residual.
Un resultado equivalente puede ser obtenido con white spirit o isooctano. Hay que, igualmente,
terminar la operación pasando un hisopo seco para evitar blanqueamiento, particularmente en
atmósferas húmedas.
Otro tipo de suciedad y aureola, muchas veces muy molestas, puede ser provocada por
escurrimiento ocasional de agua. En este caso, hay que comúnmente utilizar solventes a base de
agua para restablecer el movimiento de las materias que el agua desplazó.
Un cartón para fresco del artista Puvis de Chavanne representando la “Leyenda de Santa
Genoveva” (Bruselas, Museos Reales de Arte e Historia) nos presentó un problema. Largas
huellas ocasionadas por el agua pudieron ser eliminadas, depositando sobre éstas compresas de
una arcilla muy absorbente: La atapulgita.

Se impregna esta arcilla con una mezcla de agua y metiletilcetona (3 : 1) para mojar la superficie
de la aureola, pero dejando un contorno de arcilla seca. La suciedad migra por capilaridad y
absorción hacia la arcilla. Esta última finalmente se elimina por aspiración, cuando estácompletamente seca.

A continuacion mostraremos videos de aplicaciones directas de solventes,publicidad echa por un conocido fabricante acerca de sus productos

Mezlcla de solvente y Solvente puro

Los solventes son utilizados puros o en una mezcla voluntariamente simple de dos compuestos o un máximo de tres.
Es un error pensar que las diferentes características de los solventes que componen una mezcla se suman, ya que pueden potenciarse algunas como anularse otras, perjudicando la acción disolvente. Más allá de dos componentes, resulta muy difícil determinar claramente las Características de la mezcla.
Tomando en cuenta la complejidad de los mecanismos puestos en acción, es ya muy difícil prever la acción de mezclas binarias y más allá de dos constituyentes, se pierde rápidamente toda posibilidad de razonamiento.
Por experiencia se ha determinado que es recomendable trabajar con mezclas simples que contengan un solvente activo (categoría I o II) diluido en un solvente móvil (categoría III) o volátil (categoría IV).
Este tipo de mezcla tiende a ajustarse para la solución de un problema y según el efecto
observado se podría aumentar o disminuir la concentración del solvente activo.

A continuacion, veamos algunas mezlcas de solventes importantes en la industria:
La Ligroína

Identificación del producto:
Denominación: ETER DE PETROLEO 30º-65º Pro-análisis
Usos: Disolvente de gran acción, usado en industrias a veces como sustituyente del tolueno. Trabaja disolviendo grasas tanto insutriales,como cauchos y lubricantes, o alimenticias.
Identificación de los riesgos
Extremadamente inflamable. Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático. Posible riesgo de perjudicar la fertilidad. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo.
Propiedades físicas y químicas
Aspecto:Líquido transparente e incoloro.
Olor:Característico.
Punto de ebullición :30-65°C
Punto de inflamación : -40°C
Temperatura de auto ignición : 250°C
Límites de explosión (inferior/superior): 0,6-8 Vol. %
Presión de vapor: (20°C) 350 hPa
Densidad (20/4): 0,64
Solubilidad: Insoluble en agua

Thinner

El thinner también conocido como diluyente o adelgazador de pinturas es una mezcla de solventes de naturaleza orgánica derivados del petróleo que ha sido diseñado para disolver, diluir o adelgazar sustancias insolubles en agua, como la pintura, los aceites y las grasas.
El thinner esta compuesto por un solvente activo, un cosolvente y un diluyente, sustancias que efectúan una función en particular. El solvente activo es el que tendrá un efecto directo sobre lo que se está disolviendo, el cosolvente potenciará el efecto del solvente activo y el diluyente dará volumen al compuesto. El thinner tiene como solvente principal al tolueno, como cosolvente al benceno y como diluyente a una serie de solventes, sustancias todas ellas tóxicas para el hombre.
Todos los fabricantes de thinner desarrollan sus propios productos teniendo en cuenta la composición de sus diluyentes y por lo tanto, aunque parezcan similares, pueden obtenerse resultados muy diversos.
No todos los diluyentes tienen el mismo poder de dilución, por lo tanto con idénticas cantidades de diluyente se obtendrán distintas viscosidades de aplicación.
Los principales componentes del thinner y sus propiedades se presentan a continuación:

Poder desengrasante

El poder de solvente es la habilidad del solvente ó mezcla de solventes de disolver una partícula de resina, y es relativo a la polaridad relativa del material. Las diferentes mezclas de solventes que tendrá cada uno un rango de poder de solvente y por lo tanto cada una de las numerosas tipos de resinas pueden solo ser disueltas a través de aquellos solventes (ó mezcla) que están dentro de un rango de valor de poder de solvente.No debe sorprendernos que un buen solvente para una resina epoxi podría ser inefectivo para una resina acrílica.La tasa de evaporación de un solvente es de crucial importancia para el film de pintura, la misma de curar a una aceptable y rápida tasa.

Carácter protofílico

Analizando lo visto anteriromente, viendo el accionar de los solventes como un sistema acido-base:

Un disolvente frente a un ácido HA será más o menos básico, es decir, tendrá más o menos tendencia a solvatar el protón, y por tanto a ionizar en mayor o menor grado el enlace entre H y A. La afinidad de un disolvente para solvatar un protón del medio se denomina protofilia.
En función de su carácter protofílico existen cuatro tipos generales de disolventes:

1) Disolventes protogénicos o ácidos (HF, H2SO4, HCOOH, CH3COOH, etc.), con fuerte tendencia a ceder protones, prevalecientemente, aunque las moléculas de disolventes protogénicos aceptan los protones de las moléculas de ácidos fuertes. Por ejemplo, el CH3COOH cede protones a las bases débiles y fuertes (amoniaco, piridina hidróxido de tetraetilamonio, etc.) y acepta protones de los ácidos (HCl, HI, H2SO4):


El disolvente manifiesta propiedades ácidas y se comporta como donador de protón, se forma el lionato correspondiente.




Manifiesta propiedades básicas, actuando en calidad de aceptor de protón. Se forma el lionio correspondiente

Cuanto más fuertes son las propiedades protogénicas (ácidas) del disolvente, tanto mayor es su influencia sobre las bases débiles. Por ejemplo, la anilina, que en agua es una base débil, en ácido acético anhidro manifiesta propiedades básicas fuetes; incluso el fenol (ácido carbólico) en el flururo de hidrógeno líquido resulta ser una base claramente expresada. Estos disolventes resultan niveladores de bases.

2) Disolventes protofílicos o básicos (NH3, N2H4, H2NCH2CH2NH2, etc.), con una gran afinidad pronunciada por los protones. Sólo las moléculas de bases muy fuertes pueden arrancar los protones de las moléculas de este tipo de disolventes.

Cuanto más fuertes son las propiedades protofílicas (básicas) del disolvente, tanto mayor es la influencia sobre los ácidos débiles. Por ejemplo, en el amoniaco líquido el ácido cianhídrico, que es un ácido muy débil en agua, se vuelve igualmente fuerte como el ácido nítrico lo es en disolución acuosa. Estos disolventes actúan como niveladores de ácidos

3) Disolventes anfipróticos o anfóteros (H2O, CH3OH, C2H5OH, etc.), que pueden actuar ya sea como ácido frente a las bases o como base frente a los ácidos. El papel que desempeña es una función directa de la fuerza relativa de los pares conjugados ácido base en cuestión.
4) Disolventes apróticos, aprotónicos o indiferentes (C6H6, C6H12, CCl4, SO2, etc.) que son inertes frente a la transferencia de protones pues las moléculas que constituyen al disolvente no son capaces de ganar ni ceder protones.
Existe un tipo de disolventes apróticos con un marcado momento dipolar llamados disolventes dipolares apróticos, como la dimetilformamida, dimetilacetamida, hexametilfosfotriamida, trimetilpirrolidona, acetonitrilo, dimetilsulfóxido, propenilcarbonato, y algunos otros. En estos disolventes es posible fijar protones y por tanto, es posible establecer una escala de pH.

Es importante recalcar que el papel de disolvente protogénico o protofílico debe considerarse como relativo. Por ejemplo, el ácido acético es un donador de protón en agua, mientras que en fluoruro de hidrógeno es un aceptor.
El comportamiento de una sustancia dada en una disolución se determina por la afinidad a solvatar el protón. En este sistema de sustancias de intercambio de partícula (protón), aquella de estas sustancias que fija el protón con menor fuerza es un ácido; mientras que, aquella que lo fija con mayor fuerza es una base. Esta descripción puede considerarse como una extensión a la Teoría ácido base de Arrhenius.

Como en agua, es posible el uso de amortiguadores ácido base para controlar los niveles de acidez en los disolventes no acuosos.
Acción de los

Interacciones específicas

Interacciones específicas
Como lo vimos en posteadas anteriores del blog, la solubilidad de una substancia A en el solvente B, está ligada a las interacciones específicas que pueden establecerse entre A Y B.
Recordemos que las principales fuerzas de interacciones son :
a.- Fuerzas de orientación, entre moléculas que a consecuencia de una ubicación no simétrica de
las cargas eléctricas, presentan un momento dipolar.
b.- Las fuerzas inducidas entre moléculas dipolares y no polares. La polaribilidad de la molécula
sin dipolo permanente favorece la formación de un dipolo inducido.
c.- Las fuerzas de dispersión entre moléculas no dipolares.
d.- Las fuerzas de enlaces de hidrógeno o toma común de un átomo de H entre un dador de protón
y un captor de protón que tenga un par de electrones libres.
e.- Las fuerzas coulombianas entre iones. Los solventes que consiguen superar estas poderosas
fuerzas de interacción con llamados disociadores.
f.- Las fuerzas de transferencia de carga entre un dador y un receptor de electrones. Estos
solventes son llamados coordinadores porqué forman enlaces de coordinación con el soluto. Como es el poder dador de electrones el que determina la aptitud para ionizar los componentes disueltos,
también suelen ser ionizantes.

A continuación, se detallan para cada familia de solventes, las interacciones específicas posibles
(a, b, c, d, e, f) y las substancias susceptibles a ser disueltas.

Caracteristicas principales solvetes VII (glicoéteres)

Finalmete veamos este ultimo grupo. Los glicoéteres, quienes, como vamos a ver, son bastante usados.

a.- Migración
Tomando en cuenta su fuerte tensión superficial, los glicoles presentan una importante penetración capilar, matizada eso si por los compuestos de alto peso molecular y su gran viscosidad.

b.- Volatilidad - retención
La muy baja volatilidad de sus compuestos y su retención elevada, los clasifican entre los
solventes más peligrosos desde el punto de vista de su utilización en los objetos de arte.
Su empleo es tan peligroso como es de eficaz su poder solvente.
Una vez aplicado sobre las pinturas, permanecen actuando en ellas durante varios meses,
reblandeciendo los aglutinantes, los colorantes y barnices. Por otro lado y tomando en cuenta su
fuerte nivel de higroscopicidad (el etilenglicol puede absorber hasta dos veces su peso en agua),
pueden absorber la humedad ambiente, lo que representa un peligro para los aglutinantes y
barnices y que favorece el incremento de moho.
Se desaconseja formalmente su utilización en cuerpos porosos.

c.- Disolución
Las propiedades son las mismas de los alcoholes: Polares, Ionizantes, coordinantes, próticos,
disociantes y medianamente polarisables. Sus numerosas y diversas interacciones específicas los
clasifican dentro de los solventes decapantes.

3.- Toxicidad
Tomando en cuenta su débil volatilidad, son muy peligrosos si se llegan a ingerir (riñones, edema
pulmonar,...). La dosis letal de etilienglicol para el hombre es de 1,4 ml/kg.

d. Aplicaciónes Industriales
Estos alcoholes son miscibles en toda proporción en el agua. Se les puede mezclar sin problema
con otros alcoholes, cetonas, pero no o con mucha dificultad con los hidrocarburos saturados y
aromáticos, y sus derivados halogenados.
Loa glicoles son utilizados como antigeles y como agentes para humidificación. La industria de la
pintura y de las materias plásticas los utiliza como solventes. Son utilizados sobre todo en la
composición de las tintas y de los bolígrafos. Disuelven los aceites, la mayoría de las resinas
naturales y sintéticas, la caseína, las dextrinas, la gelatina, etc.
Cabe volver a repetir que a pesar de su gran poder disolvente, estos solventes deben evitarse en
la conservación ya que tienen niveles de retención muy altos en los cuerpos porosos.

Propiedades Fisicoquimicas

Caracteristicas principales solvetes VI (alcanos y amidas)

Ahora nos toca revisar algo sobre Alcanos, presentando primero a las "estrellas de este gurpo"

Alcanos

a.- Migración
Los hidrocarburos saturados alifáticos se clasifican dentro de las sustancias muy poco
penetrantes; los hidrocarburos alicíclicos lo son un poco más.

b.- Evaporación
La fase 1, que corresponde a la evaporación del solvente que permaneció en la superficie del
cuerpo poroso, es inferior a 15 minutos para los Hidrocarburos saturados con hasta 8 átomos de
carbono (isooctano).
La retención es débil durante la fase 2, del orden de 1 a 2 %. El white spirit, que es el solvente
menos volátil testeado, no se evapora completamente hasta pasados 7 días.

c.- Disolución - interacciones específicas
Las moléculas de hidrocarburos saturados no tienen momento dipolar permanente y una constante
dieléctrica muy débil. El grupo metil puede funcionar como dador de electrones, pero el efecto se
produce a corta distancia. Esto hace que los derivados iso y ter sean ligeramente más polares que las cadenas lineales. De todas formas se pueden clasificar entre los solventes no ionizantes y no
disociadores. No tienen ningún efecto solvente sobre los electrolitos potenciales (sales, ácidos,
bases).

d.- Toxicidad
Estos compuestos son poco tóxicos. En fuertes dosis, pueden provocar irritaciones en las vías
respiratorias y tener algunos efectos narcóticos. Como son muy buenos disolventes de las grasas, se debe evitar el contacto con la piel. A continuación se entregan las concentraciones máximas
permitidas (MAC), es decir la concentración promedio del solvente en el ambiente, aplicable en
una exposición repetida ( 8 horas por día - 5 días a la semana), durante una vida de trabajo
profesional y sin producir un efecto nocivo

d. Aplicación Industrial
Los hidrocarburos alifáticos disuelven bien los compuestos que, al igual que ellos, contienen
cadenas hidrocarbonadas. Es el caso de las materias grasas como grasas, aceites, ceras,
parafinas, betunes, caucho natural,...
Siendo buenos solventes de las grasas, pueden servir para la limpieza en seco de textiles.

Propiedades Fisicoquímicas

Amidas


a.- Migración

Entre todos los solventes utilizados en conservación las amidas se clasifican entre los máspenetrantes.

b.- Evaporación: Las amidas primarias y N-monosubstituidas , siendo fuertemente autoasociados son poco volátiles. Su evaporación es muy lenta desde el inicio y su retención muy elevada. Este solvente es por lo tanto muy peligroso y es recomendable evitarlo sobre capas pictóricas.La dimetilformamida es igualmente poco volátil pero su retención disminuye notablemente después de algunas horas.

c.- Disolución: Las amidas presentan constantes dieléctricas muy elevadas: Son por lo tanto muy disociantes. Sus momentos dipolares las cataloga también entre los compuestos muy polares y son por lo tanto polarizables.El oxígeno tiene dos pares de electrones no enlazantes, el nitrógeno un par. Pueden por lo tantojugar un rol de Base, (según Lewis) - son solventes coordinantes. La asociación amida - ácida sehace sobre todo con el oxígeno (60). La basicidad de las amidas depende de su sustitución. En solución acuosa. Las amidas son por otro lado prácticamente neutras, ya que existe unadeslocalización de los electrones no enlazantes del nitrógeno.El orbital básico del hidrógeno es conjugado con el orbital π del grupo carboxilo, lo que provoca larigidez del enlace “peptídico” CO - NH y una basicidad inferior a la de las aminas.

d.- Toxicidad: La formamida es un irritante moderado de la piel y de las mucosas.La exposición prolongada de la dimetilformamida, provoca alteraciones digestivas, insomnio,intolerancia al alcohol e irritaciones cutáneas.

e.Aplicacion Industrial: Tomando en cuenta su fuerte poder penetrante y sus múltiples interacciones específicas posibles, las amidas son solventes extremadamente eficaces, catalogados como decapantes, ya que reblandecen los aceites incluso después de un envejecimiento prolongado. Su utilización no esrecomendable para la limpieza de pinturas recientes, hasta el siglo XVIII incluido.La formamida disuelve la caseína, la glucosa, los taninos, el almidón, la lignina, pero también lassales inorgánicas, cloruros de cobre, zinc, estaño, cobalto, hierro, aluminio, níquel, los acetatos demetales alcalinos y algunos sulfatos y nitratos.Se emplea como plastificante de papeles, colas animales y vegetales.La dimetilformamida es a veces llamado el “solvente universal orgánico”. Disuelve una grancantidad de resinas naturales, comprendidas la shellac y los copales, y reblandece los aceites,incluso los muy antiguos. Es necesaria para remover la mayoría de los repintes al aceite.Es recomendable agregarle un solvente más volátil pero no proticos como el tolueno, un solventeclorado o acetato de etilo.La dimetilacetamida puede servir de solvente electrolítico no acuoso.La urea es utilizada para reblandecer la celulosa en la industria de los papeles, gracias a su fuertepoder captador de protones

Propiedades Fisicoquímicas

Caracteristicas principales solvetes V (Esteres y Éteres)

Seguimos con los éteres y esteres

Empecemos viendo a los ésteres, y en le cuadro, a los que son más demandados

a.Migracion

Tomando en cuenta la tensión superficial media ( alrededor de 25 dyn/cm) y su débil viscosidad, los esteres tienen una capacidad de penetración en los cuerpos porosos, comparable a la de las cetonas.

b.- Evaporación
Podemos señalar dos solventes ésteres que son retenidos más tiempo: El acetato de amilo (alrededor de 4 días) y el malonato de etilo (varios meses).

c.- Disolución
Los esteres son solventes bastante inertes. Son poco disociantes, poco ionizantes, poco
polarisables. Poseen pares de electrones no enlazantes sobre los átomos de oxígeno, pero es
necesario tomar en cuenta una cierta deslocalización de los electrones al interior del grupo.

c.- Toxicidad
En fuerte concentración, los esteres presentan una acción anestésica. El acetato de metilo libera
metanol en el organismo.
En conjunto, la mayoría de los ésteres alifáticos y aromáticos utilizados en la industria son poco
tóxicos.

d. Aplicaciones Industriales
Los esteres constituyen una importante categoría de solventes para la industria de pinturas, tintas, en perfumería, cosmetología y farmacia.
Fueron los primeros solventes de las resinas nitrocelulósicas y son excelentes solventes para un
gran número de resinas naturales y sintéticas no envejecidas.
Los acetatos son los más utilizados, sobre todo el acetato de etilo que se adiciona comúnmente al
alcohol, por ejemplo, para disolver el acetato de celulosa (5 a 30 %) y las resinas naturales.
Los propionatos presentan una volatilidad más débil que la de los acetatos y un poder solvente
ligeramente inferior. Pueden ser útiles para fabricar barnices que deben secar en atmósfera
húmeda, ya que evitan la condensación de agua que acompaña un secado demasiado rápido.

Propiedades Fisicoquímicas

Éteres

a.- Migración
A pesar de su débil viscosidad, los éteres alifáticos son poco penetrantes, ya que su evaporación
es muy rápida. Por el contrario, el tetrahidrofurano, un éter cíclico, puede ser considerado como
muy penetrantes.

b.- Evaporación
El tetrahidrofurano es retenido por alrededor de 14 días.
Los éteres alifáticos de bajo peso molecular son mucho más volátiles que los alcoholes
correspondientes, ya que los OH responsables de las fuertes interacciones por los puentes de
Hidrógeno ya no están presentes.

c.- Disolución
Los éteres contienen oxígenos portadores de electrones n no enlazantes C - O - C. Pueden por lo
tanto funcionar como dadores de electrones. Por esto es que son ionizantes, coordinantes y
aceptan protones.
Son poco disociadores por su débil constante dieléctrica (contrariamente a los alcoholes
correspondientes) y también menos polares que los alcoholes. El momento dipolar varía con el
ángulo C - O - C y también por causa del efecto de los dipolos inducidos en los CH3 que se opone
al dipolo COC.
El carácter dador de electrones varía según la disponibilidad del par de electrones llevados por el
oxígeno. Estudios de espectrometría infrarroja han mostrado que los éteres de fenoles son menos básicos que los éteres alifáticos, y que los éteres cíclicos (tetrahidrofurano) son más básicos que
los éteres “abiertos”. En los éteres acíclicos, el rango de basicidad decreciente, generalmente
encontrado es Me 2 O > Et 2 O > y Pr 2 O.

d- Toxicidad
El éter etílico es conocido por sus propiedades anestésicas. Los éteres en general, ejercen una
acción irritante en las vías respiratorias, los ojos, la piel y las mucosas. El dioxano y el
tetrahidrofurano pueden también atacar el hígado y los riñones.

e. Aplicaciones Industriales
Los éteres alifáticos son muy buenos solventes de aceites, grasas y ceras. El éter isopropílico
puede ser utilizado para la eliminación de la cera de abeja superflua después de su fijación.
Si se les mezcla con hidrocarburos aromáticos, se obtienen buenos solventes para resinas
naturales no envejecidas.
El dioxano es utilizado como solvente de resinas celulósicas (acetatos, etil - bencil). Disuelven
también algunos colorantes y compuestos inorgánicos. El tetrahidrofurano es comúnmente
utilizado para disolver altos polímeros y en particular, el cloruro de polivinilo.

Propiedades Fisicoquimicas

Caracteristicas principales solvetes IV (halogenados)

Aqui presentamos a los solventes halogenados mas usados en la industria












a.- Migración
Los hidrocarburos halógenos son solventes muy móviles.
Penetran fácilmente en los cuerpos porosos pero salen de ellos con la misma facilidad.

b.- Volatilidad - retención
Entre los solventes clorados estudiados, es el clorobenceno el que permanece más tiempo en una pintura: un día.

c.- Disolución
Los enlaces C-Cl son susceptibles de ionizarse en C δ+ Cl δ- por la electronegatividad del cloro. En ciertas moléculas muy simétricas, estos dipolos se anulan (tetracloruro, trans-dicloroetano). Los halogenuros no simétricos pueden, igualmente, funcionar como dadores de electrones.
Los halogenuros saturados son poco ionizantes, no disociantes (el diclorometano y el 1,2-
diclorometano lo son más que los otros), apolares por las simetrías y poco polares para los otros;
poco polarisables. Algunos pueden formar débiles enlaces de hidrógeno. Pueden ser receptores
de H+. El tetracloruro y el 1,2-dicloroetano son no coordinadores.
Los halogenuros aromáticos son muy polarisables.

d- Toxicidad
Estos solventes son peligrosos para el hígado, los riñones y el sistema nervioso central. Por su
poder desengrasante, se debe evitar el contacto directo con la piel.

d. Aplicaciones Industriales
Los solventes clorados son utilizados en la industria por sus muy buenas propiedades solventes
para las materias grasas (limpieza en seco). Disuelven ciertas resinas naturales, sobre todo las
blandas, y mas difícilmente los copales duros, el sandarac, el shellac, etc.







Propiedades Fisicoquimicas



Cuidado con los compuestos clorados!!!!

El TCE(tricloroetileno) y el PCE(Percloroetileno) son compuestos químicos manufacturados (sintéticos) usados en numerosos procesos y productos industriales.

El TCE es un compuesto químico que disuelve aceites y grasas utilizado para el desgrase de equipos y maquinarias militares e industriales, y el PCE es utilizado por las tintorerías (establecimientos de lavado en seco).

Hasta la década de 1970 el TCE también era utilizado en las industrias alimenticias y farmacéuticas para extraer aceites y especias y para descafeinar el café. Hoy en día su uso es prohibido cuando involucre cualquier clase de producto alimenticio. Sin embargo, el TCE se utiliza en productos de limpieza (quita manchas) y pegamentos y sigue siendo
empleado como desgrasante industrial, solvente de extracción y como refrigerante de baja temperatura.
El TCE y el PCE son compuestos moderadamente volátiles (punto de ebullición es de 87-121ºC), muy poco solubles en agua (solubilidad de ~129-1100 mg/L), y alrededor de 1.5 veces más densos que el agua (gravedad especifica de 1.48- 1.62 mg/cm³). En conjunto todas estas propiedades hacen que los solventes clorados se muevan con facilidad, se degraden muy lentamente en el medioambiente, y que a la vez sean muy difíciles de remover de los suelos y acuíferos Estos compuestos químicos pueden moverse en forma liquida o gaseosa de manera
horizontal o vertical esparciéndose (mediante procesos de difusión y dispersión) a medida que el aire y el agua se mueven a través del suelo y los acuíferos (medios porosos). Debido a que el TCE y el PCE tienen una solubilidad muy baja, estos compuestos no se mezclan con el agua en los acuíferos contaminados, de manera similar a la que el aceite y el agua no se mezclan.
Por tanto, una porción pequeña del solvente se disolverá en el agua mientras que la otra porción del solvente que no se disuelva permanecerá como una fase liquida densa no acuosa (DNAPL). Este líquido pesado puede infiltrarse hasta el fondo del acuífero o también puede permanecer atrapado dentro de los poros del suelo y los acuíferos.

Cuidado con tu salud!!!

Los seres humanos pueden ser expuestos al TCE y al PCE en el trabajo y en los hogares a través del uso de algunos productos de limpieza y/o también cuando se bebe agua contaminada. Algunos estudios de investigación sugieren que la absorción cutánea (a través de la piel) y la inhalación son las principales rutas de exposición al TCE en la
población en general.

Esto se debe a que el TCE y el PCE por ser compuestos químicos moderadamente volátiles
presentes en el agua contaminada pueden ser transferidos al aire .Numerosas investigaciones han demostrado que el TCE y los subproductos de su descomposición (metabolitos) como
el cloruro de vinilo (CV) pueden inducir cáncer en los humanos.

Muchos tipos de cáncer (hígado, riñones, pecho, próstata, cuello del útero, linfoma, y leucemia)
han sido asociados con la exposición al TCE y otros compuestos químicos clorados. Otros efectos adversos relacionados con la exposición al TCE incluyen enfermedades relacionadas con el sistema nervioso central y reproductivo de los humanos.

La exposición al TCE también puede afectar el sistema inmunológico detonando el surgimiento de enfermedades como el Lupus y Esclerodermia. La exposición a este compuesto químico
también ha sido asociada con el aumento en el númerode defectos de nacimiento (malformaciones congénitas

Caracteristicas principales solvetes III (aromáticos)

Iniciemos con los aromaticos mas usados en la industria como solventes

a. Migración
Tomando en cuenta su baja viscosidad y la tensión superficial bastante elevada, los solventes
aromáticos son penetrantes.

b.- Evaporación
Los solventes aromáticos utilizados en conservación se evaporan rápidamente y permanecen poco
tiempo en las capas pictóricas. En nuestros ensayos sobre capas pictóricas, el benceno fue
eliminado completamente después de 8 minutos, el tolueno después de 100 minutos, el paraxileno
después de 1 día, el cumeno después de tres días.

c.- Disolución
Con su constante dieléctrica baja y su débil momento dipolar, las interacciones de los
hidrocarburos aromáticos con el soluto son relativamente débiles. Ellas resultan esencialmente de la polarización de las moléculas: Fuerzas de inducción y de dispersión.
Son poco ionizante, no ionizante, apolares, muy polarisables y dispersivas.
Desde el punto de vista del intercambio de electrones, pueden funcionar como dadores de
electrones, son bases débiles y por lo tanto pueden también intervenir en los enlaces de hidrógeno
como captadores de protones.

d- Toxicidad
Los hidrocarburos aromáticos ejercen una acción depresiva en el sistema nervioso central. Son
irritantes de la piel y de las mucosas. El benceno ataca la medula ósea.

e. Aplicacion Industrial

Los solventes aromáticos disuelven muy bien los aceites, las grasas y las ceras, las parafinas,
ceresinas, betunes, etc., como los hidrocarburos saturados.
Gracias a su buena polaribilidad, disuelven también otros compuestos como ciertas resinas
naturales frescas (colofonia, damar, elemi y mastic).
El cumeno, o p-metil isopropileno fue compuesto como sustituto de la trementina.
Estos solventes disuelven también la mayoría de las resinas sintéticas
Se debe evitar su uso

Propiedades fisicoquímicas

Caracteristicas principales solvetes II (cetonas)

Iniciamos presentando a las cetonas "top" en lo que se refiere a usos en solventes industriales

Caracteristicas

a.- Migración
Considerando la baja viscosidad y la tensión superficial media, las cetonas son en general
clasificadas como penetrantes.

b.- Volatilidad - Retención
En su conjunto, las cetonas estudiadas presentan, una evaporación muy rápida (menos de media hora). La cantidad de retención en el transcurso de las fases posteriores es débil (menos del 3%) y la duración es corta, 4 días para la metil-isobutilcetona que es una cetona más volátil.

c.- Disolución
El enlace carbonilo C = O forma un dipolo, en razón de la electronegatividad del oxígeno, los
electrones π del doble enlace son más atraídos hacia el oxígeno que hacia el carbono . Por otro lado, el oxígeno tiene dos pares de electrones no enlazantes: Puede funcionar como
dador de electrones n. Las cetonas son por lo tanto dipolares, ionizantes, disociantes,
coordinantes, receptoras de protones y, tal como lo indican los índices de refracción, poco
polarisables.

d.- Toxicidad
Como son muy olorosas, la intoxicación debiera ser poca ya que se percibe su presencia
inmediatamente. Pueden provocar alteraciones digestivas, irritaciones (ojos, vías respiratorias,
piel) y tienen una acción narcótica.

e.Aplicaciones Industriales
Las cetonas figuran entre los solventes más utilizados industrialmente. Son buenos solventes de
las materias grasas, aceites, ceras..., de ciertas resinas naturales (no la shellac), numerosos
polímeros sintéticos (acetato de celulosa, etilcelulosa, PVA, metil metacrilato...) y colorantes
(tintas).

La metiletilcetona es muy utilizada para la fabricación de cola a base de caucho nitrilo y neopren,
para las nitrocelulosas y las resinas vinílicas.
Se utiliza de preferencia con acetona ya que produce menos blanqueamiento. La
ciclohexanona se incluye en la formulación de numerosos solventes para pintura, barniz y tintas.
Su toxicidad hace su utilización poco recomendable.

Propiedades Fisicoquimicas

Caracteristicas principales solvetes I (alcoholes)

Por lo visto en la tabla anterior, para cada uno de los usos en las distintas industrias podemos tener varios solventes, y cada uno de ellos es especial y necesita un estudio detallado.Por ello les presentaremos los mas importantes de los usados en toda la industria, pero por la amplitud de los datos los dividiremos en varias entradas de blog, obviamente
sucedidas una tras la otra.

Aca Iniciamos presentado a los "top alcoholes" en solventes industriales

Caracteristicas

a. Migración

Los alcoholes presentan tensiones superficiales comparables, pero una viscosidad creciente en relación al largo de la cadena carbonada. Su poder de penetración disminuye por lo tanto, con el aumento del peso molecular. La diacetona alcohol puede ser considerada como muy
penetrante.

b.- Volatilidad - retención
Los alcoholes presentan fuertes interacciones intermoleculares que se traducen en elevados valores de calor latente de vaporización y bajas presiones de vapor saturantes.
De pesos moleculares comparables, son por lo tanto mucho menos volátiles que los hidrocarburos alifáticos correspondientes e incluso que los derivados halogenados.
El metanol, en particular, presenta un muy alto valor de calor latente de vaporización. Su retención es elevada.

c.- Disolución
El grupo hidroxilo O-H se caracteriza sobre todo por su capacidad de formar enlaces de hidrogeno.
Los alcoholes pueden funcionar a la vez como dadores de protones, pero también como
receptores, gracias a los dos pares de electrones libres del oxigeno. (electrones n) .De hecho, son ionizantes, coordinantes y próticos. Son igualmente disociantes tomando en cuenta su constante dieléctrica elevada. El metanol presenta el valor más elevado.
Son poco polarizables por su índice de refracción, salvo evidentemente en el caso del alcohol bencílico en que la proximidad del ciclo juega su papel.

d.- Toxicidad
Si bien los alcoholes son en conjunto poco peligrosos, se debe recordar que el metanol puede provocar, sobre todo por ingestión, alteraciones digestivas, metabólicas, neurofísicas y oculares. El ciclohexanol tiene una acción narcótica. Afecta el hígado, los riñones y el sistema vascular. El alcohol isoamílico tiene vapores tóxicos cuya inhalación prolongada conduce al coma.

e. Aplicaciones Industriales
Los alcoholes de bajo peso molecular no son miscibles en los hidrocarburos alifáticos, con los
cuales tienen muy poca posibilidad de interacción.
Por el contrario, gracias a sus características coordinantes y próticas, se clasifican entre los
solventes más utilizados en conservación. Disuelven las resinas naturales, incluyendo el sandarac, los copales, la shellac, etc.
Son muy útiles para la eliminación de barnices. El alcohol n-butílico es utilizado en varias formulas industriales de pinturas, barnices y decapantes, pero es relativamente tóxico.
El alcohol benzílico es un solvente de la gelatina, y en caliente de la caseína.
La diacetona alcohol disuelve los aceites, grasas, ceras y resinas naturales. Su acción y su
retención lo clasifican entre los decapantes.
El fenol diluido en agua es utilizado como diluyente en la separación de aminoácidos, para el
análisis de proteínas.

Propiedades Fisicoquimicas

Usos principales

Usos Principales
En la industria existen aproximadamente 60 sustancias que caen bajo esta denominación. Los solventes son utilizados con varios fines: como agentes de limpieza, como materias primas, disolventes, vehículos de otras sustancias, dispersantes, diluyentes, plastificantes, tensoactivos y preservantes.
Se trata de sustancias cuyo uso está ampliamente difundido en la mayor parte de los sectores
industriales y comerciales, además de ser utilizados a nivel domiciliario. En la siguiente tabla se presentan alguno de los ejemplos más ampliamente utilizados en los diferentes sectores industriales.

Clasificación general

En forma general se pueden agrupar como solventes halogenados y solventes no halogenados.
Los solventes halogenados son menos inflamables, tienen mayor densidad, viscosidad y mayor persistencia en el ambiente que los no halogenados. Contienen en sus moléculas elementos del grupo de los halógenos: fluoruro, cloruro, bromuro o yoduro. Dentro de este grupo, los clorinados son los que se utilizan mayoritariamente, como es el caso de tricloroetileno, percloroetileno, dicloromometano y cloroformo. Debido a su más baja inflamabilidad se han utilizado ampliamente en la limpieza de metales en la industria electrónica y como agente de limpieza en seco.
Los solventes no halogenados comprenden:
los destilados del petróleo: hidrocarburos alifáticos (como por ejemplo hexano, cicloalcanos y octano) y aromáticos (los aromáticos más comunes son el tolueno, xyleno, benceno y alquil bencenos) .

los oxigenados: alcoholes, cetonas, éteres y ésteres (como por ejemplo etanol, metanol, acetona, metil iso
butil cetona y butil-eter).

Propiedades generales

Los solventes orgánicos comúnmente tienen bajo punto de ebullición, se evaporan fácilmente y pueden ser recuperados por destilación luego de su uso. La mayoría de los solventes tienen menor densidad que el agua, excepto algunos halogenados como el cloruro de metileno o cloroformo que son más densos que el agua.
De acuerdo a su polaridad podemos decir respecto a cada tipo
Solventes polares: Son sustancias en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es asimétrica, por lo tanto, la molécula presenta un polo positivo y otro negativo. El ejemplo clásico de solvente polar es el agua. Los Alcoholes de baja masa molecular también pertenecen a este tipo.
Solventes apolares: En general son sustancias de tipo orgánico y en cuyas moléculas, la distribución de la nube electrónica es simétrica, por lo tanto, estas sustancias carecen de polo positivo y negativo en sus moléculas. No pueden considerarse dipolos permanentes. Esto no implica que algunos de sus enlaces sean polares. Todo dependerá de la geometría de sus moléculas. Si los momentos dipolares individuales de sus enlaces están compensados la molécula será, en conjunto, apolar. Algunos solventes de este tipo son: el dietiléter, cloroformo, benceno, tolueno, xileno, cetonas, hexano, ciclohexano, tetracloruro de carbono, etc.

Una importante propiedad de un disolvente es su constante dieléctrica, que puede considerarse como una medida de la neutralización que ejerce en las interacciones entre partículas del soluto, entre iones opuestos en el caso de sustancias iónicas.
Cuanto más pequeña es la constante dieléctrica, mayores son las fuerzas atractivas entre iones opuestos del soluto; consecuentemente, en disolventes con constante dieléctrica baja (inferiores a 15) las interacciones entre iones tienen mayor alcance y éstos quedan asociados en su mayor parte. La concentración de los iones en solución resulta despreciable con respecto a la de las moléculas. En los disolventes de elevada constante dieléctrica, los enlaces iónicos se rompen totalmente y los pares iónicos están totalmente disociados. Esto sucede con en el agua y, de una forma general, en los disolventes con E> 40.

Este argumento permite clasificar los disolventes en función de su carácter disociante en dos categorías:
1) Disolventes moleculares, que resultan poco disociantes sí al valor de su constante dieléctrica es menor a 20; en caso de que esta constante sea superior a 20 pueden disociar los pares iónicos.
Los disolventes moleculares disociantes están constituidos por moléculas polares capaces de solvatar partículas. Por esta razón son ionizantes, además, si su constante dieléctrica es elevada los enlaces iónicos se rompen prácticamente de forma total y entonces el disolvente es disociante completamente.
Los disolventes moleculares poco disociantes en general son aquellos cuyo valor de constante dieléctrica es inferior a 20. La concentración de los iones en disolución es despreciable respecto a la de las sustancias reaccionantes que se encuentran principalmente en el estado de moléculas. En estos disolventes los equilibrios de transferencia de protón se reducen a la formación de pares iónicos:

Aún en estos disolventes es posible realizar curvas de valoración con las mismas características cuantitativas que las escalas de pH

Disolventes de estructura iónica o ionizados, que resultan totalmente disociantes independientemente del valor de su constante dieléctrica.
En estos disolventes el producto iónico del disolvente es muy grande. Estos disolventes también ser las soluciones concentradas de sales constituidas por pares iónicos. Es preciso hacer notar que en las sales fundidas (NaF, o algunos metales) a temperatura elevada dejan de existir los ácidos por pérdida de agua o descomposición química.
También es posible analizar el papel de los disolventes por medio de sus propiedades químicas, es decir, si éstos son polares y, según su estructura, sí actúan como aceptores o donadores de electrones. Estas características permiten distinguir el grado de los enlaces entre los átomos de los analitos disueltos, de covalentes en iónicos. Este fenómeno se conoce como solvólisis (la ionización del compuesto por acción del disolvente).

Definiciones de Solventes Industriales

Se denomina solvente a aquella sustancia que permite la dispersión de otra en su seno.Constituyen un amplio grupo de sustancias de diversas polaridad,permitiendo la disolución de sustancias organicas e inorganicas de polaridades similares.

El agua es descrita muchas veces como el solvente universal, porque disuelve a más del 50 % de los compuestos conocidos.
Los solventes orgánicos comprenden el conjunto de compuestos orgánicos líquidos que tienen la capacidad de disolver, suspender o extraer otra sustancia, sin reaccionar químicamente con la misma, manteniéndose inertes.

¿Qué son los solventes Industriales?

¿Qué son los solventes?
Los solventes son compuestos orgánicos basados en el elemento químico carbono. Producen efectos similares a los del alcohol o los anestésicos.
Con la introducción del uso del petróleo y sus derivados durante el siglo XX, cada vez son más los productos comerciales que contienen solventes: diluyentes, pegamentos, limpiadores, gasolinas, engrasantes, etc.
Los solventes industriales de mayor uso son los cementos (tricloroetileno, tetracloroetileno), los pegamentos (tolueno, acetato de etilo y varias acetonas), el thinner (destilados de petróleo, benceno, acetona, tricloroetileno, tetracloroetileno) y los removedores de barniz o pintura (acetona, tolueno, benceno, cloruro de metileno).
Los solventes constituyen un grupo heterogéneo de hidrocarburos volátiles derivados del petróleo y del gas cuyo punto de ebullición es bajo por lo que se evaporan al entrar en contacto con el aire. Su importancia y patrón de uso determinan su clasificación en: solventes activos, cosolventes, solventes latentes, y diluyentes.

INTRODUCCIÓN A LOS SOLVENTES INDUSTRIALES

Presentación

Cordiales saludos amigos visitantes, este es el grupo "Sólidos y solventes", y esta vez por encargo del curso de ``Química Orgánica I´´ hemos creado un blog donde compartiremos información interesante acerca de este apasionante tema de los `solventes industriales´.

Esperamos nuestra información sea de gran utilidad y muchas gracias por su tiempo y comentarios.

INTRODUCCIÓN

Los ` solventes Industriales ´son imprescindibles para
diferentes segmentos de la cadena productiva.A lo largo de las décadas su uso ha evolucionado y su campo de aplicaciones se ha expandido gracias a la ampliación de los conocimientos sobre el tema, obtenidos por medio de estudios e investigación cientificas, y al desarrollo de nuevas tecnologías y proceso de producción.