A ORIGEM DOS SILICONES E SUAS INTERAÇÕES COM O MEIO AMBIENTE Autor: Cássia Aparecida Donolato Picirili Co-autores: Álvaro Luis Gomes, Fernanda Tachinardi, Renato Arruda, Tania de Sá Dias e Sueli Aguiar. Como os Silicones são Obtidos?

O processo comercial para obtenção do Silicone é baseado na conversão do quartzo inorgânico, que é material comum, em um composto multifuncional – SILICONE.

Como ocorre essa reação?

O Sílicio é obtido através de uma redução térmica (1700ºC) do quartzo com carbono (SiO2). SiO2 + C Si + CO2 Através desse processo é possível obter Silício com 99% de pureza Rochow Process – Pai da Química do Silicone

O próximo passo para a obtenção do Silicone é a reação do Silício Metálico com o Cloro Metil na presença de um catalisador 2 CH3Cl + Si Me2SiCl2

300ºC

Catalisador Cobre

Silicones e sua estabilidade físico-químico única: Propriedades Gerais dos Silicones

Os silicones são inertes e termicamente estáveis devido à ligação silício-oxigênio de sua molécula, 30% mais forte que a ligação carbono-carbono dos materiais orgânicos, podendo trabalhar em geral, atóxico e não reage na presença de outros produtos químicos, o que levou ao desenvolvimento de compostos para emprego nos setores médicos e alimentícios.

O tipo de Silicone mais usado baseia-se na molécula do polidimetilsiloxano cuja forma mais simples é o fluido de silicone, sua viscosidade depende do comprimento das cadeias moleculares. O fluido pode ser composto de maneira a produzir emulsões e dispersões e da adição de cargas derivam compostos graxosos. Características Físico-químicas dos Silicones Ângulo composto Comprimento composto A Energia da Rotação

KCal/moleSi-O-Si C-O-C C-C-C

130 111 112

Si-O C-O C-C

1.63 1.42 1.54

C-C Si-C Si-O

3.6 1.6 0.2

Porque os silicones são utilizados na Indústria Cosmética?

Silício, de onde provém o silicone, faz parte de mais de 26% da crosta terrestre, portanto é uma fonte quase inesgotável de matéria-prima e é degradável, ou seja, após certo período de tempo o silicone degrada-se em sílica, voltando a sua forma original.

Silicones comumente usados nos produtos de Tratamento Pessoal são completamente permeáveis ao vapor de água, mas ao mesmo tempo eles constituem películas protetoras resistentes à água (monografia FDA (6)). Incorporação do Dimeticone ou Ciclometicone em produtos cosméticos não interferirão com a respirabilidade da pele. Degradabilidade dos Silicones Informações sobre a degradabilidade dos Silicones Os silicones sofrem degradação catalítica, produzindo dimetildisilanol.

Para PDMS lineares, em solos secos e quentes, este processo pode levar apenas alguns dias.

Em solos úmidos e argilosos os silicones podem levar anos para se degradar.

Em solos com alta porosidade, como a areia, a volatilização dos

monômeros é extremamente facilitada.

Na atmosfera, os compostos voláteis de silicone sofrem degradação sob ação dos raios UV, oxigênio e compostos nitrogenados presentes no ar.

Para sofrer degradação catalítica nos solos é importante que o silicone esteja bem disperso no ambiente.

O efeito “granel”, que ocorre quando o silicone está em grandes

quantidades ou em “pedaços” (elastômeros curados e selantes) dificulta muito a degradação destes materiais e aumenta em muito sua estabilidade.

Os silicones convencionais não são materiais biodegradáveis Metilsiloxanos Voláteis (VMS)

Degradam-se prontamente ao ar via processos naturais, com oxidação por radicais OH.

Tempo de vida pequeno na atmosfera (degradação em 10 a 30 dias) A degradação sempre continua

Os VMS não atingem a estratosfera e não interagem com o Ozônio Não contribuem para a formação de ozônio na atmosfera urbana ou para a formação de aerossóis.

Eles também não são considerados “compostos orgânicos voláteis” (VOC) pelo EPA dos Estados Unidos Processo de degradação de silicones voláteis ao ar:

Os PDMS

São introduzidos na natureza principalmente através de águas de lavagem (“down-the-drain”)

É despolimerizado, por hidrólise, até pequenos oligômeros hidrossolúveis de

siloxanois e até chegar a unidades monoméricas de Me2Si(OH)2 (dimetilsilanodiol) em contato com solos.

Testes foram realizados em uma grande gama de solos e condições, mostrando

que o fenômeno ocorre amplamente na natureza. A hidrólise dos PDMS é abiótica e pode levar meses a anos em solos permanentemente úmidos ou poucos dias em solos secos.

Biodegradation to CO2Humification

Me

Si

MeMeO

Me

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SiO

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H2O Soil

OH

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MeMe OH

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MeOHOH

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MeOH

+ + +

HOMe2SiOSiMe2OSiMe2OHHOMe2SiOSiMe2OH

OH

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SiO

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MeO

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Si

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SiO

Me

MeOH+

Natural Degradation of PDMS

SurfaceWater

SunlightNO3

-AirCO2+H2O+SiO2•OH SiO2+H2O+CO2

SiHO

Me

OH

Me

H2O Soil

Ações da Dow Corning A Dow Corning e seus esforços para a preservação do meio ambiente e dos Recursos Naturais Atuação Responsável®:

A Dow Corning é signatária do programa “Atuação Responsável®” (“Responsible Care®”), dirigido a assegurar boas práticas com relação ao meio ambiente, à saúde humana, a segurança de seus empregados, sua comunidade e de seus clientes.

Os conceitos de Atuação Responsável® estão profundamente incorporados nas políticas de qualidade, meio ambiente, saúde, segurança e segurança patrimonial da Dow Corning …

(...da Política...) Proteger o Meio Ambiente e a Saúde e Segurança de nossos Funcionários, nossos Clientes, comunidades e o público em geral de acordo com nossos Valores e princípios de Atuação Responsável®. Nós nos empenhamos para conduzir nossas atividades de maneira sustentável, desenvolvendo produtos e processos que minimizam qualquer impacto adverso ao Meio Ambiente, Saúde e Segurança. Implementação Global da ISO 14001:

A Dow Corning possui uma certificação global ISO14001 registration (PDF: 261 KB), que inclui nossa casa Matriz em Midland.

Além disso, a Dow Corning busca a certificação em todas as suas unidades de

maneira independente. Programa de Redução de Resíduos:

Nossos objetivos demonstram nossa determinação em manter o meio ambiente limpo e seguro.

Entre estes objetivos estão:

Nossos cientistas estudam o desenvolvimento de produtos e processos que não produzem resíduos

Nossos engenheiros trabalham para minimizar a produção de resíduos em produtos e processos existentes.

Todos os colaboradores da Dow Corning, inclusive clientes, estão empenhados em identificar oportunidades para a reciclagem dos resíduos.

Exemplos de aplicações de produtos Dow Corning para a preservação dos recursos naturais do planeta:

A Dow Corning tornou-se um dos mais importantes fornecedores de Silício de grau solar para a construção de células de captação de energia solar.

Investimento em indústria metalúrgica em Santos Dumont (Brasil) Investimento na fábrica de silício policristalino em Hemlock (USA) Antiespumantes da Dow Corning contribuem para a economia de água em

muitos processos de lavagem O “pneu verde” é construído com tecnologia Dow Corning - Mais

duráveis mais seguros. Resumo:

O Silicone não é encontrado na natureza, mas é derivado de recursos naturais,

Sua reação química é derivada da areia (SiO2), devido seu processamento o Silicone é considerado sintético,

Depois do uso, silicones voltam a usa forma original (areia), água e dióxido de carbono, completando seu ciclo de vida,

Os Silicones são utilizados para melhorar a performance dos produtos naturais

SILICONES: Tecnologia única que representa uma combinação de:

Altíssimo Conhecimento Técnico Qualidade Segurança Pureza Preservação ao meio ambiente

Além de serem considerados como padrão de desempenho, qualidade e segurança.