Compostos Orgânicos Voláteis

Universidade Regional de Blumenau.

Centro de Ciências Tecnológicas.

Departamento de Engenharia Química.

Curso de Engenharia Química.

Disciplina: Química Orgânica IV.

Professor: Edesio Luiz Simionatto.

Acadêmico: Sirlei Campolin Gonçalves

Compostos Orgânicos Voláteis.

Blumenau

2013

Introdução.

Entre as impurezas do ar, os Compostos Orgânicos Voláteis (COV) além de encontrar-se em grandes porcentagens são importantes poluentes atmosféricos. Estes são gerados por fontes naturais, ou antrópicas, tais como atividades industriais, residências, produção de energia, combustões, evaporações, etc. Os COV têm impactos sobre todo o ecossistema, sendo que diversos deles causam efeitos tóxicos, contribuem para a degradação da qualidade do ar, ou ainda participam de reações complexas, que favorecem a formação de ozônio na troposfera e aumento do efeito estufa.

Do ponto de vista ambiental, torna-se imprescindível o controle da emissão de gases poluentes na atmosfera, pois mesmo sendo lançados no ar, são capazes de alterar todo o ecossistema de maneira global. Assim, é importante identificar e quantificar os compostos de maneira confiável para, posteriormente, aplicar técnicas de tratamentos adequadas.

 

Compostos orgânicos voláteis (VOC’s)

            Volatilidade se refere a uma grandeza que está relacionada à facilidade de uma substância passar da fase líquida à fase vapor. O termo composto orgânico volátil (COV) é empregado para denominar os compostos orgânicos que se evaporam rapidamente à temperatura ambiente. Os compostos orgânicos voláteis são potencialmente tóxicos, muito móveis e dissolvem-se muito facilmente.

              Os compostos orgânicos voláteis (VOCs) pertencem a uma classe de substâncias na qual o carbono esta ligado ao hidrogênio ou a outros elementos, e cuja pressão de vapor na temperatura ambiente é maior que 0,01 psia (0,0007 atm) e ponto de ebulição vai até 260oC. A maior parte dos compostos orgânicos com menos que 12 átomos de carbono são considerados VOCs. A US-EPA define um VOC como um composto de carbono que participa de reações fotoquímicas na atmosfera, excluindo entretanto o carbono puro, metano, etano, carbonatos, carbono ligado a metal, CO e CO2.

A importância de se controlar as emissões dos VOCs se deve ao fato deles serem os principais componentes das reações químicas e físicas na atmosfera que formam o

ozônio e outros oxidantes fotoquímicos, causando o chamado “Smog” Fotoquímico.

Devido à poluição ambiental causada pelo smog fotoquímico, os processos industriais que causam este fenômeno em diversas cidades do Japão (Tóquio, Osaka, Kanagawa, etc) foram obrigados a instalar sistemas de recuperação de hidrocarbonetos de acordo com as exigências legais de cada prefeitura. Em 1990, havia em todo Japão cerca de 70 sistemas de recuperação de vapores de hidrocarbonetos.

A presença de tais compostos é evidenciada desde o inicio da vida terrestre, no surgimento das plantas e microorganismos que realizavam a conversão dos gases, até então produzidos, possibilitando que os COV’s passassem a fazer parte do ciclo do carbono. Com a revolução industrial, e o avanço das tecnologias, a ação industrial humana tem favorecido à emissão destes compostos em escalas significativas.

Os COV’s são classificados em duas classes: a primeira, de compostos orgânicos não metano (CONM’s), como por exemplo, os compostos oxigenados, os halogenados e os hidrocarbonetos, e a segunda é especialmente para o metano, já que o mesmo se encontra em maior abundancia na natureza.

Os CONM’s são emitidos tanto por fontes antropogênicas, como por fontes biogênicas. As principais fontes antropogênicas de CONM’s são de processos de combustão, armazenamento e transporte de combustíveis, uso de solventes, emissões industriais, materiais de construção, aerossóis, óleos de cozinha, produtos de limpeza, desodorantes, tintas, colas, entre outros; e as principais fontes biogênicas são plantas e fitoplanctons marinhos.

Esses compostos podem apresentar efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente, além de exercerem papel importante na formação de oxidantes fotoquímicos, como o ozônio. Os riscos à saúde associados à exposição aos compostos orgânicos voláteis podem variar desde a irritação nas vias respiratórias, fadiga, falta de ar, até o desenvolvimento de doenças graves como o câncer.

Exemplos de alguns dos principais COV’s e sua toxidade.

Benzeno.

O benzeno (C6H6) é liquido incolor, inflamável e tem um aroma doce e agradável.  Tem aplicação industrial fundamentalmente como solvente e matéria-prima básica na produção de muitos compostos orgânicos importantes. É um composto tóxico, cujos vapores se inalados, causam tonturas, dores de cabeça e até mesmo a inconsciência (se inalados em pequenas quantidades por longos períodos causam sérios problemas sanguíneos como a leucemia).

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Tolueno.

O tolueno (C7H8) é um liquido incolor com odor característico. É combinado aos combustíveis e utilizado como solvente para pinturas, revestimentos, borrachas, resinas. Afeta o sistema nervoso central. Níveis baixos ou moderados podem produzir cansaço, confusão mental, perda de memória, náuseas, perda da visão e audição.

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Xileno.

É essencialmente uma mistura de três isômeros (para-xileno, orto-xileno, meta-xileno). É largamente utilizado na indústria de vernizes. A temperaturas superiores, os vapores liberados podem formar uma mistura inflamável com o ar. Pode causar intoxicação crônica, cefaléia, sonolência, sinais de deterioração do sistema nervoso.

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o-xileno                               m-xileno                                p-xileno

Hexano.

O hexano (C6H14) é frequentemente usado como solvente inerte em reações orgânicas. É também um componente comum da gasolina. É um liquido inflamável e perigoso, sendo que a exposição a ele pode causar dores de cabeças, náuseas e tontura.

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Triclorometano.

O triclorometano ou usualmente clorofórmio (CHCl3), é um liquido incolor, apesar de ser um anestésico externo, é principalmente aplicado como solvente. Causa irritação à pele, olhos e trato respiratório, rins, sistema cardiovascular e fígado. Pode causar câncer dependendo do nível e duração da exposição. É componente do lança perfume.