Solventes Industriais

Os solventes para limpeza industrial usados atualmente são, muitas vezes, altamente voláteis e têm um risco de dano de inalação, além de oferecer perigos ambientais e de combustão.

• Processos industriais necessitam de produtos de limpeza específicos para remover resíduos como graxa e óleo de peças, máquinas e equipamentos ou para limpeza em geral. 

Muitas preocupações surgiram em relação aos produtos utilizados para a limpeza industrial nos últimos anos. Os solventes para limpeza industrial usados atualmente são, muitas vezes, altamente voláteis e têm um risco de dano de inalação, além de oferecer perigos ambientais e de combustão. Esses riscos de segurança estão levando as empresas a buscar alternativas às tradicionais soluções de limpeza com produtos químicos perigosos.

• Produtos de limpeza têm finalidades diversas em diferentes configurações de produção que envolvem a remoção de sujeira, graxa, óleo e outros contaminantes. Os funcionários, muitas vezes, têm que usar equipamentos de proteção para evitar a inalação ou absorção de compostos. Vários problemas de saúde e segurança do trabalho estão associados a esse tipo de introdução química, que pode levar a custos médicos para a empresa. 

Facilidade de evaporação é também a causa de várias restrições ao uso desses produtos. Novas alternativas estão sendo oferecidas agora com a mesma eficácia de um aspirador de químicos agressivo, mas sem os ingredientes problemáticos.Se denomina solvente, dissolvente ou dispersante aquela substância que permite a dispersão de outra substância em seu meio. Normalmente o dissolvente estabelece o estado físico da dissolução. 

• Por isso, se diz que o dissolvente é o componente de uma dissolução que está no mesmo estado físico que a dissolução. Numa dissolução de água e sal de cozinha, a água é o solvente porque dispersa no seu meio o sal. A água é um solvente inorgânico, polar, chamado frequentemente de "solvente universal" pois é usado para dissolver muitas substâncias. 

Respeita-se a regra de polaridade das moléculas, onde solvente polar dissolve molécula polar, e solvente apolar dissolve molécula apolar. Quando uma certa substância (orgânica por exemplo) possui dois grupos distintos que diferem nas características de polaridade, observa-se qual prevalece, e o solvente será semelhante à esse. Mas a interação entre o solvente e o soluto (ou disperso) está relacionada à diferença (ou ausência) de disputa entre as partes polares e apolares.

• Muitos solventes utilizados na indústria são substâncias altamente voláteis, isto é, que se evapora facilmente, daí é que pode ser inalada (introduzida no organismo através da aspiração, pelo nariz ou boca). Outra característica é serem inflamáveis, isto é, pegam fogo facilmente.

Soluções são fases líquidas homogêneas que consistem de mais de uma substância em quantidades variáveis. Por conveniência uma das substâncias é denominada solvente, podendo ser ele mesmo uma mistura, e a outra é chamada de soluto. Normalmente o soluto apresenta-se em menor quantidade.

• solvente não deve ser considerado um meio macroscópico contínuo caracterizado somente por suas constantes físicas como densidade, constante dielétrica, índice de refração, etc., mas um meio descontínuo que consiste de moléculas individuais mutuamente interagentes. Dependendo da extensão das interações intermoleculares, há solventes com estrutura interna pronunciada, como a água, e outros em que a interação entre as moléculas do solvente é pequena, como hidrocarbonetos.

Devido a diferenças físicas e químicas entre os numerosos solventes orgânicos e inorgânicos, é difícil organizá-los em um esquema único. Várias abordagens são usadas. Classificam-se os solventes:

• De acordo com a constituição química,
• Utilizando-se as propriedades físicas,
• Em termos do comportamento ácido-base,
• Em termos de interações específicas soluto-solvente,
• Utilizando métodos estatísticos multivariados

Aqui, vamos descrever brevemente a classificação baseada em Parker, em termos de interações específicas.

• Parker dividiu os solventes em dois grupos de acordo com suas interações específicas com ânions e cátions, nomeando-os solventes apróticos dipolares e solventes próticos. A distinção recai principalmente na dipolaridade das moléculas dos solventes e na sua capacidade de formar ligações de hidrogênio. É apropriado acrescentar a estes dois grupos um terceiro, o de solventes apróticos apolares.

Solventes próticos contêm átomos de hidrogênio ligados a elementos eletronegativos (F-H, -O-H, -N-H, etc.) e são, portanto, doadores de ligações de hidrogênio. Com exceção do ácido acético (e seus homólogos), as permissividades relativas são geralmente maiores que 15, e os valores ETN (escala empírica de solventes que utiliza o solvatocromismo como indicador de polaridade, ver seção 4.3.1 neste capítulo) estão entre 0.5 e 1.0; indicando que esses solventes são fortemente polares. Nessa classe de solventes encontram-se: água, amônia, álcoois, ácidos carboxílicos, e amidas primárias.

• Solventes apróticos dipolares, não são doadores de ligações de hidrogênio, mas possuem alta permissividade relativa ( r ε > 15), maiores momentos de dipolo (μ > 8.3 × 10-30 C.m = 2.5 D) e valores de ETN intermediários de 0.3 a 0.5.

Apesar de não serem doadores de ligação de hidrogênio, pois suas ligações C-H não são suficientemente polarizadas, eles são geralmente doadores de pares de elétrons e por isso solvatam cátions, devido à presença de pares solitários de elétrons. Entre os mais importantes solventes apróticos dipolares estão, por exemplo: acetona, acetonitrila, N,N-dimetilformamida e dimetilsulfóxido, os quais utilizamos em nosso estudo.

• Um solvente aprótico apolar é caracterizado por uma baixa permissividade relativa ( r ε < 15), um baixo momento de dipolo (μ < 8.3 × 10-30 C.m = 2.5 D), um baixo valor ETN (ETN ca. 0...0.3); e a inabilidade para agir como um doador de ligação de hidrogênio. Tais solventes somente interagem fracamente com o soluto, pois somente forças não específicas direcionais, de indução e de dispersão podem operar. Neste grupo estão os hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, seus derivados halogênicos, aminas terciárias, e dissulfeto de carbono.

Devemos enfatizar que esta classificação de solventes não é rígida. Existem vários solventes que não podem ser colocados em nenhum desses grupos, por exemplo: éteres, ésteres carboxílicos, aminas primárias e secundárias, e N-amidas monosubstituídas como N-metilacetamida. A escolha de r ε = 15 como fronteira é arbitrária, mas prática, pois nos solventes com menores valores de r ε , ocorrem associações de íons, e os íons solvatados livres não podem ser observados. Esta divisão de solventes em três classes tem, principalmente, valor heurístico. Sua utilidade é devido ao fato de dar especial atenção para os solventes apróticos dipolares, com sua extraordinária capacidade de solvatação específica de íons.

• Solventes próticos são particularmente bons solvatadores de ânions, devido a sua habilidade de fazer ligação de hidrogênio. Esta tendência torna-se mais pronunciada para as densidades de carga mais elevadas dos ânions a serem solvatados. Deve-se atentar que nas solvatações mais fortes a reatividade nucleofílica dos ânions irá decrescer.

Em contraste, nos solventes apróticos dipolares, a solvatação dos ânions ocorre, principalmente, por forças íon-dipolo e íon-dipolo induzido. As últimas são importantes para ânions maiores, mais fracos, com baixa densidade de cargas, em solventes apróticos dipolares mais fracos.

• A observação de que solventes próticos são muito melhores solvatadores de ânions que solventes apróticos dipolares, e que o inverso é verdade para solvatação de cátions, leva a regras de valores extremos para a seleção de solventes para reações específicas.

A acetona (também conhecida como dimetilcetona, 2-propanona, propan-2-ona ou simplesmente propanona) com fórmula química CH3(CO)CH3, é um composto orgânico sintético que também ocorre naturalmente no meio ambiente.

Propriedades físicas de solventes comuns:

• Os solventes podem ser classificados em duas categorias: polares e não polares. Geralmente, a constante dielétrica do solvente fornece uma medida aproximada de um solvente de polaridade. A polaridade forte da água é indicada, a 20 ° C, por uma constante dielétrica de 80,10; 

Solventes com uma constante dielétrica menor que 15 são geralmente considerados apolares. Tecnicamente, as medidas de constante dielétrica de um solvente são a capacidade que estes têm de reduzir a intensidade do campo elétrico existente em torno de uma partícula carregada que esteja imersa nele. Esta redução é então comparada com a intensidade do campo da partícula carregada em um vácuo.Em termos leigos, a constante dielétrica do solvente pode ser pensado como a sua capacidade de reduzir a taxa interna de soluto.

• Constantes dielétricas e momento dipolar representam a polaridade do solvente e a polarização de uma molécula "isolada", respectivamente. Como solventes são utilizados pelos químicos para realizar reações químicas ou observar os fenômenos químicos e biológicos, medidas mais específicas de polaridade são obrigatórios. 

O Grunwald Winstein escalar meu polaridade medidas em termos de influência do solvente sobre o acúmulo de carga positiva de um soluto durante uma reação química. Z Kosower da escala de polaridade medidas em termos da influência do solvente sobre máximos de absorção ultravioleta de um sal, geralmente iodeto de piridínio ou o zwitterion piridínio. Doadores número de doadores e aceitadores escala de polaridade medidas em termos de como um solvente interage com substâncias específicas, como um ácido de Lewis forte ou uma base de Lewis forte.

• A polaridade, polarizabilidade dipolo-momento, e ligação hidrogênio de um solvente determina que tipo de compostos é capaz de dissolver e com o que outros solventes ou compostos líquidos é miscível. Como regra geral, solventes polares dissolvem compostos polares melhor e solventes apolares dissolvem compostos apolares melhor: "como se dissolve como". Fortemente compostos polares, como açúcares (sacarose, por exemplo) ou compostos iônicos, como sais inorgânicos (por exemplo, sal de mesa) só se dissolvem em solventes muito polares, como água, enquanto compostos fortemente não-polares, como óleos ou ceras dissolver apenas em muito não-solventes orgânicos polares, como hexano. Similarmente, a água e hexano (ou vinagre e óleo vegetal) não são miscíveis uns com os outros e rapidamente separada em duas camadas, mesmo depois de ser bem agitada. 

Próticos polares e aproticos s polares com uma permissividade relativa estática superior a 15 pode ser dividido em próticos e apróticos. solventes próticos solvato ânions (carga negativa solutos) fortemente através de ligações de hidrogênio. A água é um solvente prótico. solventes apróticos, tais como acetona ou diclorometano tendem a ter grandes momentos de dipolo (separação parcial de positivas e as cargas negativas dentro da mesma molécula) e solvato carregado positivamente espécies através de seus dipolo negativo.Em reações químicas a utilização de solventes polares próticos favores o mecanismo de reação SN1, enquanto solventes aproticos polares favor do mecanismo da reação SN2. 

• Os solventes começam a ser utilizados como droga de abuso por volta de 1960 nos EUA. No Brasil, o uso de solventes aparece no período de 1965-1970. Hoje, o consumo de solventes se dá muito em países do chamado Terceiro Mundo, enquanto que em países desenvolvidos a freqüência de uso é muito baixa.Os solventes são drogas muito utilizadas por meninos em situação de rua como forma de, por exemplo, sanar a fome; e por estudantes de 1º e 2º graus dado seu fácil acesso e baixo custo. 

Eles podem ser aspirados voluntariamente (caso dos meninos de rua que cheiram cola de sapateiro) ou involuntariamente (trabalhadores de indústrias de sapatos ou de oficinas de trabalho, expostos ao ar contaminado por essas substâncias).

• O clorofórmio e o éter chegaram a servir como drogas de abuso em outros tempos e depois seu uso foi praticamente abandonado. No Brasil, a moda voltou com os lança-perfumes trazidos da Argentina. O clorofórmio é conhecido desde 1847 como anestésico, mas foi abandonado porque surgiram anestésicos mais eficientes e seguros. Assim também ocorreu com o éter. Há referências ao abuso do éter como substituto do álcool durante a Lei Seca nos Estados Unidos e durante a Segunda Guerra Mundial na Alemanha. 

O Laça perfume:

• Por volta de 1960, os lança-perfumes, que eram feitos de Cloreto de Etila, começaram a ser aspirados para dar sensação de torpor, tontura e euforia. O Quelene, anestésico local, formava par com o lança-perfume e era empregado fora das épocas de Carnaval, quando a disponibilidade do lança-perfumes era menor. Muitas pessoas morreram de parada cardíaca provocada por essa droga e, por volta de 1965, o governo brasileiro proibiu a fabricação dos lança-perfumes e do Quelene. Contudo, começaram a surgir referências ao retorno do uso de lança-perfumes, só que como um produto à base de clorofórmio e éter.

Uso do álcool isopropílico é comum como solvente