I SOLVENTI

1. I SOLVENTI

2. 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

3. 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)

4. 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

5. 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

6. 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.

7. 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!

8. SOLVENTI MOLTO TOSSICI

9. SOLVENTI TOSSICI

10. SOLVENTI MENO TOSSICI

11. SOLVENTI A BASSA TOSSICITA’

12. “Bacco, tabacco e Venereriducon 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 VenereL’azione sul SNC causa depressione, dolori di testa, irritazione, nausea: tutti sintomi che possono creare problemi per un buon rapporto con l’altro sesso

13. 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)

14. 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”

15. 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”

16. 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….

17. 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.

18. 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)

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

20. 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

21. 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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