SOLVENTES ORGÂNICOS (VOC) – ESTADO DA ARTE

Uma solução sempre possui dois componentes: (1) solvente que dispersa ou dissolve, podendo ser líquido, gasoso ou sólido e (2) soluto que é o disperso ou dissolvido. Assim, em termos de química, inúmeras substâncias podem ser solventes. No entanto, em saúde ambiental e ocupacional o nome de solvente (também é utilizada a denominação de solvente orgânico) é reservado para substâncias derivadas do petróleo e, se distribuem em quatro classes:

  • Parafínicos – possuem cadeias retas, constituídos por alcanos (apenas ligações
    simples entre o hidrogênio e carbono)
  • Olefínicos – possuem cadeias retas, constituídos por alcenos (dupla ligação entre
    os carbonos)
  • Naftênicos – possuem cadeia fechada formada por hidrocarbonetos cíclicos
  • Aromáticos – possuem o anel benzênico

Centenas de agentes químicos individuais são utilizados na fabricação de mais de 30.000 solventes de uso industrial (Rosenberg et al, 1997). A nomenclatura dos solventes confunde! Benzeno não possui qualquer parentesco com a benzina. O benzeno é um aromático, a benzina é o hexano, um hidrocarboneto de cadeira aberta (alifático). Segundo dados internacionais, cerca de 50% dos solventes vão para a fabricação de vernizes, tintas, colas, cosméticos, 20% para a fabricação de sapatos, 10% para a
indústria de agrotóxicos e 10% são usados na limpeza de metais, lavagem a seco, indústria têxtil e farmacêutica (Buschinelli, 2000).

Quem pela primeira vez associou câncer ao agente ambiental foi o médico inglês Percival Potts no século XVIII. Naquela época os limpadores de chaminé, na Inglaterra, utilizavam calças por vários dias, sem trocá-la. Além de que, não faziam uso de roupas íntimas de forma que toda a sujidade da calça atingia diretamente o saco escrotal. A região é muito sensível e foram registrados vários casos de câncer do escroto que ficou associado com a exposição ao benzopireno oriundo das chaminés.

Os solventes são misturas de várias substâncias, especialmente hidrocarbonetos. Como subproduto do refino de petróleo, os solventes são substâncias ordinárias que não possuem composição fixa e definida. A composição do solvente variará segundo a origem do petróleo. Também o processo de refino dará origem a produtos com composições distintas.

Segundo (Buschinelli, 2000) algumas variáveis influem na exposição ocupacional dos solventes:

  • Pressão de vapor – quanto maior a pressão de vapor, mais força o solvente terá para sair do estado líquido e passar ao estado vapor.
  • Temperatura de ebulição – quanto menor a temperatura de ebulição, com mais facilidade se volatilizará.
  • Superfície de evaporação – quando maior a superfície de evaporação, maior a quantidade evaporada, por simples razão de geometria.
  • Coeficiente de partição óleo/água – os compostos com nenhuma solubilidade na água (como os hidrocarbonetos alifáticos) são menos absorvidos do que os que têm hidrossolubilidade (como os alcoóis, cetonas e ésteres).
  • Carga física do trabalhador – quando maior a ventilação pulmonar, maior a quantidade de solvente que alcançará os pulmões.

As propriedades físicas de uma substância interferem em sua capacidade de causar riscos à saúde humana. Por exemplo, a solubilidade de uma substância em meio aquoso ou gordura indica se o metabólito solúvel em água pode ser excretado do organismo ou se a lipossolubilidade poderia favorecer seu armazenamento na gordura do corpo. Assim, quanto mais solúvel uma substância, maior sua absorção.

Os solventes em geral possuem um grande potencial anestésico que é diretamente proporcional à sua solubilidade em gordura. Por seu turno a absorção dermal está relacionada à solubilidade em água e gordura (Rosenberg et al, 1997).

A toxicidade por inalação e o grau de exposição a substâncias líquidas dependerá de seu nível de volatilidade, ou seja, quanto mais volátil, maior é o risco de exposição por inalação de seus vapores.

Os solventes também possuem efeitos sinérgicos e potencializadores de outros agentes. O normal seria esperar o efeito aditivo numa exposição a um produto mais um solvente; no entanto, este último promove uma sinergização da mistura, proporcionando resultados superiores à simples adição. E, em outras situações o produto isoladamente não teria qualquer efeito, mas adicionado de solvente potencializa este efeito.

Os efeitos nefastos dos solventes chegam a alcançar outros agentes que não os químicos, a exemplo do agente físico ruído. A perda auditiva induzida pelo ruído é sinergizada pela exposição aos solventes, particularmente tolueno, xileno, tricloroetileno, dissulfeto de carbono e estireno. Aliás, estudos demonstram que o tolueno isoladamente produz perda auditiva.

Alguns solventes, ainda que presentes em traços podem ser percebidos por seus odores. O odor pode servir como indicador da presença de determinada substância nociva. Porém, nem todas as substâncias químicas possuem odores fortes; por outro lado, nem toda substância com forte odor é nociva.

Nas substâncias com propriedades de alarme adequadas, o limite de odor é menor que o limite de tolerância, abaixo alguns exemplos:

Nas substâncias com propriedades de alarme pobres o limite de odor é maior que o limite de tolerância, conforme exemplos abaixo:

A exposição aos solventes orgânicos ocorre diariamente em mais de um milhão de trabalhadores americanos (Baker Jr, 2000). Os efeitos mais comuns dos solventes estão relacionados com o sistema nervoso central; no entanto, a literatura registra também efeitos dermais, respiratórios, hepáticos, renais, hematológicos e no sistema reprodutivo, variando de simples mal estar até câncer (Stacey, 1995; Malachowski, 1999 e Katz et al, 2001).

A análise laboratorial ambiental de um solvente deve levar em consideração a interferência de outro solvente, com configuração química semelhante, como ocorre com o benzeno, xileno e tolueno. Por exemplo, na contratação de uma análise de benzeno, o laboratório analítico deve ser informado que no ambiente existem também tolueno e xileno (interferentes do benzeno) para que seja fornecido amostrador compatível com tal necessidade.

Assim, numa análise ambiental de solventes a amostragem não deve se restringir somente ao BTX (benzeno, tolueno e xileno) ou BTXE (benzeno, tolueno, xileno e etilbenzeno). É necessário fazer uma análise que cubra todos os agentes químicos existentes num solvente. A varredura de solventes tem se prestado muito bem a esta finalidade, mostrando a concentração dos primeiros 20, 30 ou 50 agentes químicos existentes num ambiente com o uso de solventes. Dispensável alertar que a interpretação das concentrações frente aos limites de tolerância deve levar em consideração o efeito combinado destes agentes químicos, conforme equação abaixo:

Onde:
C = concentração do agente
LT = limite de tolerância correspondente

Caso a soma das parcelas ultrapassar o valor unitário, o limite de tolerância foi ultrapassado.

Para a realização de uma varredura de solventes se recomenda a coleta com utilização da dosimetria passiva. Dentre as várias vantagens da dosimetria passiva estão a portabilidade do dosímetro e a não utilização de bomba de amostragem, pois o método se utiliza da difusibilidade das substâncias.

No entanto, para uso da dosimetria passiva é necessário que haja um movimento mínimo de ar de 25 ft/min em contato com a face do amostrador passivo para uma coleta adequada. Quando o ar está inerte, ocorre “inanição” porque não há moléculas novas de contaminantes para que ocorra a difusão.

O controle dos solventes no ambiente deve ser realizado com bastante cautela, especialmente quanto à substituição do agente. No passado o benzeno foi substituído pelo tolueno e xileno. Atualmente alguns solventes têm sido substituídos por solventes à base d’água ou por d’limoneno (solvente natural). Muitas colas a base de solventes têm sido substituídas por colas a base d’água; no entanto, tais colas contém em sua composição isocianato.

É possível a substituição dos solventes por biossolventes, tais como soiato de metila, lactato de etila, d-limoneno. Ou, alternativamente também podemos substituir os solventes por solventes oxigenados de várias categorias, conforme a seguir:

  • Álcoois – etanol, metanol
  • Ésteres – acetato de etila, acetato de isopropila
  • Cetonas – acetona, MEK
  • Glicóis – etileno glicol, propileno glicol
  • Éteres glicólicos – butil glicol
  • Ester de glicol éter – acetato de butil glicol
  • Tintas tais como tintas à base d’água, altos sólidos, sistemas bicomponentes, tintas em pó, cura UV.

 

BIBLIOGRAFIA:

1. Rosenberg J, Cone JE, Katz EA. Solvents In: Ladou J. Occupational &
Environmental Medicine. 2ª Ed. Connecticut: Appleton & Lange: 1997.
2. Baker Jr EL. Disorders of the nervous system In: Levy BS, Wegman DH.
Occupational Health – Recognizing and preventing work-related disease and
injury. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins: 2000.
3. Buschinelli JTP. Agentes químicos e intoxicações ocupacionais. In: Ferreira Jr
M. Saúde no trabalho – Temas básicos para o profissional que cuida da saúde
dos trabalhadores. São Paulo: Roca; 2000.
4. Stacey NH. Toxicity of solvents. In: Stacey NH. Occupational toxicology.
London: Taylor & Francis; 1995.
5. Malachowski MJ. Health Effects of toxic substances. Maryland: Government
Institutes; 1999.
6. Katz EA, Cone JE. Riscos dos solventes para a saúde. In: Bowler RM, Cone JE.
Segredos em medicina do Trabalho. Porto Alegre: Artmed; 1999.

 

Publicado por

Engenheiro de Segurança do Trabalho, MSc e Diretor na Vendrame Consultoria em Segurança, Saúde e Meio Ambiente.

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