I SOLVENTI

Tutti i solventi organici sono tossici ↓ IL RISCHIO DIPENDE DALLA SOSTANZA, LA MODALITA’ E LA DURATA DELL’ESPOSIZIONE Le sostanze pericolose si assorbono per tre vie 1° - Ingestione 2° - Respirazione 3° - Contatto cutaneo (la pelle delle nostre mani ha subito l’eliminazione del grasso naturale che la protegge) I SOLVENTI SONO PERO’ INDISPENSABILI PER ALCUNE APPLICAZIONI

RIDURRE IL RISCHIO UTILIZZARE MENO SOLVENTI UTILIZZARE SOLVENTI MENO TOSSICI UTILIZZARE PROTEZIONI ADATTE RIDURRE LA VOLATILITA’ E’ IMPORTANTE LA DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI DI TOSSICITA' PER DETERMINARE SE LA SOSTANZA PRESENTA RISCHI DI TOSSICITA’ CRONICA O ACUTA Alcuni solventi hanno una azione depressiva sul Sistema Nervoso Centrale (SNC)

PARAMETRI DI TOSSICITA’ DL50 – dose letale per il 50% delle cavie sottoposte al trattamento. Possono essere ratti, conigli, e la sostanza può essere inoculata per bocca, o per inalazione (si ottiene il CL50, concentrazione letale), o via cutanea. TLV – THRESHOLD LIMIT VALUE = valore limite di soglia TWA – TIME WEIGHTED AVERAGE = valore medio nel tempo = limite per molto tempo (8 ore x 5 giorni alla sett.) STEL – SHORT TIME EXPOSURE LIMIT = limite di esposizione per breve tempo (15') ALTRI PARAMETRI MENO UTILIZZATI C-REL – CEILING RECOMMENDED EXPOSURE LIMIT = limite MASSIMO di esposizione IDLH – IMMEDIATELY DANGEROUS TO LIFE OR HEALTH = pericolo immediato per la vita o la salute

Conversione tra ppm e mg/m3 e viceversa ppm = mg/m3 x 24,45 P.M. mg/m3 = ppm x P.M. 24,45 Dove P.M. = peso molecolare della sostanza

Precauzioni Richiedere le schede tecniche e di sicurezza al momento di acquistare un nuovo prodotto che non si conosce e leggerle con attenzione. Ridurre la quantità dei vapori di solvente nell’ambiente, utilizzando contenitori di piccola dimensione e con bocca stretta. Lavorare con i solventi in aree ventilate per minimizzare la quantità di vapori. Utilizzare maschere protettive e guanti specifici per i solventi in uso: i guanti in lattice da chirurgo possono essere affiancati da quelli in nitrile, di colore azzurro. Non utilizzare lenti a contatto: i vapori possono interagire con le lenti stesse.

MASCHERE Utilizzare maschere con filtri specifici: Filtri A1 marroni per solventi e vapori organici Filtri B2 grigi per vapori acidi Filtri E2 gialli per anidride solforosa Filtri K2 verdi per vapori ammoniacali Filtri P2 o P3 per polveri Filtri combinati, che hanno però minor capacità filtrante, inversamente proporzionale al numero di filtri Ricorda! I filtri non sono eterni!

SOLVENTI MOLTO TOSSICI nome TLV/TWA (ppm) tipologia di rischio DIMETILFORMAMMIDE 10 forte assorbimento cutaneo, per idrolisi libera dimetilammina, che è cancerogena CLOROFORMIO Cancerogeno, tossico per fegato e reni TETRACLORURO DI CARBONIO 5 Potente tossico epatico e renale BUTILAMMINA cancerogena, caustica, forte assorbimento cutaneo, distruttiva per le mucose PIRIDINA Sospetto cancerogeno BENZENE 0,3 cancerogeno e mutageno, causa depressione del midollo osseo e leucemia

SOLVENTI TOSSICI nome TLV/TWA (ppm) tipologia di rischio ALCOOL METILICO 200 molto infiammabile, danni alla vista DIACETONALCOOL ALCOOL BUTILICO AMILE ACETATO 50 alta ritenzione CLORURO DI METILENE sospetto cancerogeno DILUENTE NITRO n.d. contiene idrocarburi aromatici (40-50%) TRIELINA (tricloroetilene) TOLUOLO 100 può contenere fino al 10% di benzene XILOLO può contenere piccole % di benzene

SOLVENTI MENO TOSSICI nome TLV/TWA (ppm) tipologia di rischio ALCOOL ETILICO 1000 infiammabile ALCOOL ISOPROPILICO 400 ACETONE 750 Facilmente infiammabile, molto volatile METILETILCHETONE 200 facilmente infiammabile WHITE SPIRIT (acquaragia) 100 Contiene solventi aromatici??? ESSENZA di TREMENTINA lenta evaporazione, forte ritenzione, eczemi

SOLVENTI A BASSA TOSSICITA’ nome TLV/TWA (ppm) IMPIEGATO PER… DIMETILSOLFOSSIDO 300 Sostuituto DMF e alcool butilico CITROSOLV 290 Sgrassaggio, bassa polarità ETILE ACETATO 400 Solvente di alcune resine sintetiche BUTILE ACETATO 150 ETIL LATTATO n.d. Solvente per colori a vernice DOWANOL PM 100

“Bacco, tabacco e Venere riducon l’uomo in cenere” Bacco Non bere: gli alcolici possono avere effetti sinergici con alcuni solventi Tabacco Non fumare: il pericolo del fumo viene aumentato attraversando la zona di combustione della sigaretta Venere L’azione sul SNC causa depressione, dolori di testa, irritazione, nausea: tutti sintomi che possono creare problemi per un buon rapporto con l’altro sesso

Velocità di evaporazione Questo parametro regola molti fenomeni pratici: Nelle operazioni di pulitura può essere correlato alla ritenzione negli strati pittorici Applicando un consolidante un solvente molto volatile può creare un fenomeno di trasporto verso la superficie del polimero che stiamo applicando, con conseguente fenomeno di “lucido” o di crosta Nell’applicazione di una vernice possiamo giocare con le volocità di evaporazione per ottenere film più brillanti (con solventi più lenti) o effetti matt (solventi rapidi). Un solvente troppo rapido causa un brusco raffreddamento della superficie, con condensa dell’umidità e opacizzazione del film (bloom)

Il concetto di polarità Due atomi di differente polarità danno origine ad un dipolo: nella chimica organica sono classici gruppi polari: - OH ALCOLICO - C=O CARBONILICO - COOH ACIDO CARBOSSILICO - NH2 AMMINO Solventi che contengono questi gruppi (alcoli, chetoni, ammine…) sono polari, mentre quelli apolari sono gli idrocarburi, che contengono atomi di carbonio e di idrogeno. Non ha quindi senso parlare di un solvente “forte” o “debole”, perché la forza dipenderà dal tipo di interazione con il soluto, secondo il principio “il simile scioglie il simile”

Triangolo delle solubilità Possiamo determinare il “carattere” di un solvente quantificando tre tipi di interazioni che contribuiscono alla formazione dei legami intermolecolari: fh = legame a idrogeno fd = legame dipolo indotto (Van der Waals) fp = legame dipolo-dipolo (dipolo permanente) Questi tre parametri (di Hansen) possono essere visualizzati graficamente come i tre vertici di un triangolo, detto “di Teas”

Come possiamo applicare questi concetti alla pulitura di un dipinto? Dovremo individuare per ogni sostanza da rimuovere (o da conservare!) delle aree di solubilità, e riportarle sul triangolo. Quindi trovare all’interno di queste aree dei solventi, o delle miscele di solventi, e operando una scelta in base alla velocità di evaporazione, tossicità….

Il test di Feller Feller mise a punto un semplice test, che permette, utilizzando 11 miscele di cicloesano, toluene e acetone in diverse proporzioni, di determinare una scala di polarità: ad ogni miscela è associato un valore di fd. Partendo dalla miscela più apolare (solo cicloesano, fd = 96), si effettuano prove di rimozione, procedendo con miscele sempre più polari, fino ad identificare quella ottimale, a minima polarità.

Trasformare i solventi Lavorare con solventi in forma libera presenta due rischi: Penetrazione del solvente all’interno degli strati pittorici, e ritenzione anche per i solventi più volatili come l’acetone. Evaporazione del solvente con rischi di tossicità per l’operatore Sono stati utilizzati vari sistemi per “intrappolare” i solventi: Addensarli con eteri di cellulosa (Klucel G, etilcellulosa) Disperderli in una emulsione supportante (emulsione cerosa) Gelificarli con acido poliacrilico e basi dall’effetto tensioattivo (solvent gels)

20 10 1 0,1 2 mg MINUTI 30 ORE GIORNI 60 12 CURVE DI EVAPORAZIONE / RITENZIONE L. MASSCHELEIN-KLEINER, 1980, IRPA-KIK, BRUXELLES 8 8. TOLUENE 1. CICLOESANO 5 5. WHITE SPIRITS 6 6. TREMENTINA

Solventi addensati Gli eteri di cellulosa possono legarsi con alcuni solventi di polarità adatta. I più usati sono: Klucel G_ Idrossipropilcellulosa, solubile in acqua e alcoli, dimetilsolfossido e pochi altri. Con acetone e solventi di polarità inferiore non addensa. Etilcellulosa_ Riesce ad addensare anche i solventi a polarità medio-bassa, come gli acetati, gli idrocarburi aromatici e clorurati. Non arriva ad addensare gli idrocarburi alifatici

Solvent gels Questi sistemi di pulitura si basano sulla capacità di certe macromolecole (acido poliacrilico) di creare dei reticoli all’interno dei quali possono essere intrappolate le molecole di solvente. Sulla catena acrilica sono innestati gruppi acidi carbossilici: neutralizzandoli con tensioattivi basici (gli Ethomeen) si creano delle cariche negative (-COO-) che respingendosi porteranno ad uno sviluppo della catena, che occuperà tutto lo spazio a sua disposizione. Si ha un’alta viscosità del sistema anche con l’ 1% di solido. L’ Ethomeen C/25 crea dei legami con i solventi polari, l’ Ethomeen C/12 con quelli apolari. Con questa tecnica TUTTI i solventi possono essere gelificati.

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