Poiché le sostanze chimiche sono passate dal laboratorio di sintesi alla produzione di massa, molti solventi classici sono rimasti radicati nello status quo industriale. Un caso di "perché riparare ciò che non è rotto"?
Tuttavia, man mano che siamo diventati più consapevoli degli impatti sulla salute dell'esposizione chimica, nonché degli effetti sui sistemi ambientali, è diventato più evidente che identificare e passare a solventi meno dannosi, ove possibile, è fondamentale. Quindi, cosa rende un solvente migliore dell'altro?
La chimica verde e sostenibile è uno sforzo collettivo volto a fornire una revisione critica di come e perché vengono utilizzati diversi prodotti chimici e processi, uno dei suoi principi fondamentali è facilitare la progettazione di prodotti chimici più sicuri. Il campo mira a produrre solventi alternativi, catalizzatori e altri prodotti chimici ausiliari che siano meno volatili, reagenti meno aggressivi e più sicuri per le persone e l'ambiente rispetto alle opzioni più tradizionali.
I solventi sono vitali in molti processi industriali, in particolare nella sintesi chimica e nella produzione, e trovare il solvente giusto per il lavoro può spesso essere un compito in sé, dovendo tenere conto di molte variabili tra cui l'impatto sulla salute umana, la sicurezza ambientale, la qualità della sintesi , vincoli industriali e costi. Tuttavia, mentre impariamo di più gli effetti a vita delle sostanze chimiche, la scelta dei solventi più sicuri per il tuo posto di lavoro diventa più importante che mai.
Un'analisi del 2015 del progetto CHEM21 (Chemical Manufacturing Methods for the 21st Century Pharmaceutical Industries) ha classificato 50 dei solventi chimici più comunemente usati in quattro classifiche: raccomandato, problematico, pericoloso e altamente pericoloso. Le graduatorie sono state basate sui seguenti criteri:
Il punteggio di sicurezza misura la capacità di un solvente di causare danni fisici a una persona, determinata dal punto di infiammabilità, la temperatura alla quale un composto organico produce vapore sufficiente per accendersi, e dai codici di rischio GHS (codici H), nonché da alcune considerazioni aggiuntive .
I solventi più dannosi avranno un punto di infiammabilità inferiore a -20°C e codici di pericolo H224 (liquido e vapori estremamente infiammabili), H225 (liquido e vapori facilmente infiammabili) o H226 (liquido e vapori infiammabili). Un ulteriore potenziale di danno è quantificato da una temperatura di autoaccensione inferiore a 200°C, una capacità di accumulare carica elettrica (resistività maggiore di 108 Ω m), o la capacità di formare perossidi esplosivi (EUH019).
I solventi meno dannosi avranno un punto di infiammabilità superiore a 60°C, nessun codice H relativo all'infiammabilità, bassa resistività e alta temperatura di autoaccensione.
Il punteggio di salute misura la capacità di un solvente di causare danni fisiologici a una persona. Ciò tiene conto se un solvente è corrosivo, acutamente tossico, cancerogeno, mutageno o tossico per la riproduzione. Laddove i dati tossicologici non sono disponibili, le sostanze vengono valutate di default con un punteggio di cinque su dieci. I solventi senza codici H3XX sono generalmente considerati più sicuri, ma ciò è applicabile solo se sono disponibili dati sufficienti per confermarlo.
Alcuni solventi possono causare una lieve irritazione alla pelle, agli occhi o al sistema respiratorio. Solventi più pericolosi, tuttavia, non solo irritano, ma possono anche essere corrosivi e altamente dannosi per questi organi. I solventi cancerogeni volatili sono considerati tra i più pericolosi, come il benzene e l'1,2-dicloroetano che hanno un punteggio massimo di dieci. I solventi meno nocivi sono quelli che hanno un punto di ebollizione superiore a 85 °C e non hanno indicazioni di pericolo per la salute H3XX.
Questa valutazione tiene conto del potenziale danno ambientale. Idealmente, ciò includerebbe analisi del ciclo di vita dell'origine dei solventi, dell'uso e del riutilizzo e dello smaltimento a fine vita, ma un quadro completo per tutti i 50 solventi è ancora limitato. Quantificare la tossicità acuta verso la vita acquatica, il bioaccumulo, la capacità di generare composti organici volatili (VOC) e CO2 l'impatto delle emissioni può aiutare a valutare l'impatto ambientale delle sostanze chimiche.
Il progetto CHEM21 classifica i solventi più pericolosi come aventi un BP inferiore a 50°C (che genererà COV) o superiore a 200°C (che causa difficoltà con il riciclaggio). Solventi identificati come H400 (molto tossico per gli organismi acquatici), H410 (molto tossico per gli organismi acquatici con effetti di lunga durata), H411 (tossico per gli organismi acquatici con effetti di lunga durata) o H420 (danneggia la salute pubblica e l'ambiente distruggendo l'ozono nel l'alta atmosfera) sono tra i più pericolosi, con un punteggio compreso tra sette e dieci su dieci. Qualsiasi cosa con dati limitati o una registrazione REACH mancante o incompleta riceve un punteggio automatico di cinque su dieci.
L'acqua è di gran lunga il solvente più affidabile e sicuro del settore. Sebbene possa essere difficile da decontaminare e riciclare, è ancora in generale l'opzione meno dannosa per le persone e l'ambiente. La disponibilità di acqua varia molto a seconda del grado di purezza richiesto, spaziando dall'abbondante acqua di mare all'acqua ultrapura più costosa e limitata, che può anche limitarne le potenzialità come solvente.
Etanolo, isopropanolo, n-butanolo, acetato di etile, acetato di isopropile, acetato di butile, anisolo e sulfolano sono tutti raccomandati da CHEM21 come solventi meno pericolosi dove l'acqua non è possibile.
I solventi valutati come altamente pericolosi presentano rischi significativi per le persone, per l'ambiente o per entrambi. Etere dietilico, benzene, cloroformio, tetracloruro di carbonio, dicloroetano, nitrometano, disolfuro di carbonio e HMPA sono tutti inclusi in questa categoria.
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