Quaternário de cobre alcalino - Alkaline copper quaternary

Cobre alcalino quaternário , geralmente abreviado ACQ , é um tipo de produto conservante de madeira à base de água que contém um complexo de cobre solúvel (II) e compostos quaternários de amônio alquil - ou aril - substituídos ("quats"). Assim, o produto foi originalmente denominado cobre amoniacal / amônio quaternário .

Composição

Complexo de cobre

O cobre na preparação está na forma de um complexo solúvel com amônia NH
3ou uma amina , como etanolamina N (C
2H
5) H
2. Em qualquer caso, o teor de cobre é geralmente expresso como uma porcentagem em peso da quantidade de óxido de cobre CuO que seria responsável pelo cobre presente.

Como um transportador de cobre, a amônia tem a vantagem de penetrar em espécies ocidentais difíceis de tratar melhor do que outros conservantes à base de água. Caso contrário, a etanolamina é preferida como transportador de cobre.

Cátions de amônio quaternário

Cátions de amônio quaternário

DDA

O cátion de amônio quaternário em algumas formulações é didecildimetilamônio (DDA) N + (CH
3)
2(C
10H
21)
2.

O DDA é produzido comercialmente como carbonato, sob o nome comercial "Carboquat". O carbonato é usado no lugar do cloreto para reduzir a corrosão do equipamento de tratamento.

O carbonato de DDA é não volátil e altamente solúvel em água, com coeficiente de partição octanol-água próximo a zero .

ADBA

Outro cátion de amônio quaternário usado em algumas formulações é alquildimetilbenzilamônio (ADBA). A fórmula é N + (CH
2)
2(C
6H
5) (C
nH
2 n +1) , onde n varia entre 8 e 18.

Contra-íons

Tanto o complexo de cobre quanto os quats são cátions positivos . Os contra-iões (os aniões que equilibrar as suas cargas positivas) são tipicamente hidróxido de HO - , cloreto de Cl - , carbonato de CO2−
3ou bicarbonato HCO-
3.

Formulações padrão

As formulações de ACQ diferem no "transportador" (agente complexante para cobre), amônia ou etanolamina; e no cátion amônio quaternário presente. Tipos registrados nos EUA e Canadá :

  • ACQ-A: cobre-etanolamina (50% equivalente CuO) e cloreto de DDA (50%).
  • ACQ-B: cobre-amônia (66,7% CuO) e cloreto de DDA (33,3%). Atualmente não registrado para uso no Canadá.
  • ACQ-C: cobre-amônia e / ou cobre-etanolamina (66,7% CuO) e cloreto de ADBA (30%).
  • ACQ-D: cobre-etanolamina (66,7% CuO) e cloreto ou carbonato de DDA (33,3%).

A formulação ACQ Tipo D também contém dois moldicidas : 2-metil-4- isotiazolin-3-ona e 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona .

O portador de amônia ACQ-B melhora sua capacidade de penetrar em madeira difícil de tratar, como algumas madeiras ocidentais dos Estados Unidos. As formulações com etanolamina, principalmente ACQ-D, são geralmente utilizadas para madeiras mais fáceis (como pinho do sul ), pois proporciona uma aparência superficial mais uniforme.

Mecanismo de ação

Durante o processo de tratamento da madeira, o cobre solúvel em água e os cátions de amônio quaternário são imobilizados pela formação de compostos insolúveis estáveis ​​com lignina , celulose e hemicelulose e outros componentes da madeira.

O cobre é o principal agente bactericida e fungicida .

O cátion de amônio quaternário é adicionado para prevenir o crescimento de bactérias tolerantes ao cobre, fungos e mofo, como um inseticida .

Usar

O ACQ é aplicado em plantas de tratamento de madeira por impregnação industrial a vácuo e pressão. O produto ACQ-C é normalmente enviado do fabricante como uma solução concentrada que é diluída na estação de tratamento de madeira. ACQ-D e ACQ-A são enviados como duas soluções separadas que são misturadas e diluídas na última.

Nos Estados Unidos e em outros países, o ACQ é registrado para uso em madeira serrada, madeiras, dormentes, postes de cerca, construção e postes de serviço público, estacas terrestres, de água doce e marinhas , paredes marítimas, decks, telhas de madeira e outras estruturas de madeira.

Madeira tratada

A madeira tratada com ACQ apresenta coloração marrom-esverdeada que pode desbotar a marrom, e pode apresentar um leve odor de amônia até a secagem da madeira.

Segurança

Na madeira tratada, o cobre é relativamente inofensivo e não é uma preocupação ambiental ou de saúde.

O cloreto de DDA é aprovado como germicida , fungicida e algicida para produtos desinfetantes que têm sido usados ​​por décadas em hospitais e outros estabelecimentos comerciais e industriais.

O cloreto de ADBA tem sido usado em produtos comerciais nos Estados Unidos desde 1947. Um padrão de registro foi emitido pela EPA em 1985.

Uma desvantagem do ACQ é que quantidades significativas de poluição do ar, na forma de amônia, são liberadas das estações de tratamento e da madeira recém-tratada em pátios de armazenamento. Embora os componentes CCA sejam muito mais tóxicos em uma base de peso, sendo sólidos não voláteis, eles podem ser efetivamente contidos.

Corrosão do fixador

O cobre na madeira tratada com ACQ acelera a corrosão de fixadores de aço galvanizado (como pregos e parafusos) 10 vezes ou mais em comparação com a madeira tratada com CCA. O aço inoxidável (AISI 316) não é afetado. Os fechos de alumínio e galvalum devem ser evitados. Deve-se usar fixadores feitos de aço galvanizado por imersão a quente, cobre ou aço inoxidável.

História

A tecnologia ACQ foi desenvolvida e patenteada no Canadá e melhorada nos Estados Unidos. Ela está em produção comercial na Europa, Japão e Estados Unidos desde o final dos anos 1980. Os produtos de madeira tratados com o conservante ACQ foram produzidos comercialmente no Canadá pela primeira vez em 2004.

ACQ tornou-se um preservativo de madeira amplamente usado depois que preocupações foram levantadas sobre a possível contaminação ambiental por cromo e arsênio da madeira tratada com arseniato de cobre cromado (CCA), por meio de contato (especialmente em playgrounds ), lixiviação, serragem e lixamento ou queima. Essas preocupações levaram ao banimento virtual do CCA para fins residenciais pela US EPA, em 2003-2004.

Chemical Specialties, Inc (CSI, agora Viance) recebeu US Environmental Protection Agency ‘s Prêmio Presidencial Desafio de Química Verde em 2002 para a introdução comercial de ACQ.

Veja também

Referências

  1. ^ a b c Abraham SC Chen (1994): " Avaliando ACQ como um Sistema Conservador de Madeira Alternativo ". Relatório APA / 600 / SR-94/036, US EPA, Laboratório de Engenharia de Redução de Risco.
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links externos