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