Cuaternario de cobre alcalino - Alkaline copper quaternary
Cuaternario de cobre alcalino , generalmente abreviado ACQ , es un tipo de producto conservante de madera a base de agua que contiene un complejo de cobre (II) soluble y compuestos sustituidos con alquilo o arilo de amonio cuaternario ("quats"). Por tanto, el producto se denominó originalmente cobre amoniacal / amonio cuaternario .
Composición
Complejo de cobre
El cobre en la preparación está en forma de complejo soluble con amoniaco NH
3o una amina como etanolamina N (C
2H
5) H
2. En cualquier caso, el contenido de cobre generalmente se expresa como un porcentaje en peso de la cantidad de óxido de cobre CuO que representaría el cobre presente.
Como portador de cobre, el amoníaco tiene la ventaja de que penetrará las especies occidentales difíciles de tratar mejor que otros conservantes a base de agua. De lo contrario, se prefiere etanolamina como vehículo de cobre.
Cationes de amonio cuaternario
Cationes de amonio cuaternario
DDA
El catión de amonio cuaternario en algunas formulaciones es didecil dimetilamonio (DDA) N + (CH
3)
2(C
10H
21)
2.
El DDA se produce comercialmente como carbonato, con el nombre comercial "Carboquat". El carbonato se usa en lugar del cloruro para reducir la corrosión del equipo de tratamiento.
El carbonato de DDA es no volátil y altamente soluble en agua, con un coeficiente de partición octanol-agua cercano a cero .
ADBA
Otro catión de amonio cuaternario utilizado en algunas formulaciones es el alquildimetilbencilamonio (ADBA). La fórmula es N + (CH
2)
2(C
6H
5)(C
norteH
2 n +1) , donde n varía entre 8 y 18.
Contraiones
Tanto el complejo de cobre como los quats son cationes positivos . Los contraiones (los aniones que equilibran sus cargas positivas) son típicamente hidróxido HO - , cloruro Cl - , carbonato CO2−
3o bicarbonato HCO-
3.
Formulaciones estándar
Las formulaciones de ACQ difieren en el "vehículo" (agente complejante del cobre), amoniaco o etanolamina; y sobre el catión amonio cuaternario presente. Tipos registrados en EE. UU. Y Canadá :
- ACQ-A: cobre-etanolamina (50% equivalente de CuO) y cloruro de DDA (50%).
- ACQ-B: cobre-amoniaco (66,7% CuO) y cloruro de DDA (33,3%). Actualmente no está registrado para su uso en Canadá.
- ACQ-C: cobre-amoniaco y / o cobre-etanolamina (66,7% CuO) y cloruro de ADBA (30%).
- ACQ-D: cobre-etanolamina (66,7% CuO) y cloruro o carbonato de DDA (33,3%).
La formulación de ACQ Tipo D también contiene dos moldicidas : 2-metil-4-isotiazolin-3-ona y 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona .
El portador de amoníaco ACQ-B mejora su capacidad para penetrar en la madera que es difícil de tratar, como algunas maderas occidentales de EE. UU. Las formulaciones con etanolamina, especialmente ACQ-D, se utilizan generalmente para maderas más fáciles (como el pino del sur ) porque proporciona una apariencia de superficie más uniforme.
Mecanismo de acción
Durante el proceso de tratamiento de la madera, el cobre soluble en agua y los cationes de amonio cuaternario se inmovilizan mediante la formación de compuestos insolubles estables con lignina , celulosa y hemicelulosa y otros componentes de la madera.
El cobre es el principal agente bactericida y fungicida .
El catión de amonio cuaternario se agrega para prevenir el crecimiento de bacterias, hongos y moho tolerantes al cobre, como insecticida .
Utilizar
El ACQ se aplica en una planta de tratamiento de madera mediante impregnación industrial al vacío a presión. El producto ACQ-C normalmente se envía desde el fabricante como una solución concentrada que se diluye en la planta de tratamiento de madera. ACQ-D y ACQ-A se envían como dos soluciones separadas que se mezclan y diluyen en la última.
En los EE. UU. Y otros países, ACQ está registrado para su uso en madera, vigas, amarres de jardinería, postes de cercas, postes de construcción y servicios públicos, pilotes terrestres, de agua dulce y marinos , diques, terrazas, tejas de madera y otras estructuras de madera.
Color madera tratada
La madera tratada con ACQ tiene un color marrón verdoso que puede volverse marrón y puede tener un ligero olor a amoníaco hasta que la madera se seque.
La seguridad
En la madera tratada, el cobre es relativamente inofensivo y no constituye un problema para el medio ambiente o la salud.
El cloruro de DDA está aprobado como germicida , fungicida y algicida para productos desinfectantes que se han utilizado durante décadas en hospitales y otros establecimientos comerciales e industriales.
El cloruro de ADBA se ha utilizado en productos comerciales en los EE. UU. Desde 1947. La EPA emitió una norma de registro en 1985.
Una desventaja de ACQ es que las plantas de tratamiento y la madera recién tratada en los depósitos de almacenamiento liberan cantidades significativas de contaminación del aire, en forma de amoníaco. Si bien los componentes de CCA son mucho más tóxicos en peso, al ser sólidos no volátiles, pueden ser contenidos de manera efectiva.
Corrosión del sujetador
El cobre en la madera tratada con ACQ acelera la corrosión de los sujetadores de acero galvanizado (como clavos y tornillos) 10 veces o más en comparación con la madera tratada con CCA. El acero inoxidable (AISI 316) no se ve afectado. Deben evitarse los sujetadores de aluminio y galvalum . Se deben usar sujetadores hechos de acero galvanizado en caliente, cobre o acero inoxidable.
Historia
La tecnología ACQ fue desarrollada y patentada en Canadá y mejorada en los EE. UU. Ha estado en producción comercial en Europa, Japón y EE. UU. Desde finales de la década de 1980. Los productos de madera tratados con conservante ACQ se produjeron comercialmente en Canadá por primera vez en 2004.
El ACQ se convirtió en un conservante de madera ampliamente utilizado después de que surgieron preocupaciones sobre la posible contaminación ambiental por cromo y arsénico de la madera tratada con arseniato de cobre cromado (CCA), a través del contacto (especialmente en parques infantiles ), lixiviación, aserrado y lijado o quema. Estas preocupaciones llevaron a la prohibición virtual de CCA para fines residenciales por parte de la EPA de EE. UU., En 2003-2004.
Especialidades Químicas, Inc. (CSI, ahora Viance) recibió Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos ‘s Premio Desafío Presidencial Química Verde en 2002 para la introducción comercial de ACQ.
Ver también
- azol de cobre (CBA), otra alternativa al CCA.
Referencias
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