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Parafinas cloradas

Estructura del 2,3,4,5,6,8-hexaclorodecano, un ejemplo de parafina clorada de cadena corta (61 % de Cl en peso)
Estructura del 2,5,6,7,8,11,15-heptacloroheptadecano, un ejemplo de parafina clorada de cadena media (52 % de Cl en peso)

Las parafinas cloradas (CP) son mezclas complejas de n -alcanos policlorados ( cera de parafina ). El grado de cloración de las CP puede variar entre el 30 y el 70 % en peso . Las CP se subdividen según la longitud de su cadena de carbono en CP de cadena corta (SCCP, C 10–13 ), CP de cadena media (MCCP, C 14–17 ) y CP de cadena larga (LCCP, C >17 ). Dependiendo de la longitud de la cadena y del contenido de cloro, las CP son líquidos o sólidos incoloros o amarillentos. [1]

Producción

Las parafinas cloradas se sintetizan por reacción del gas cloro con fracciones de parafina no ramificada (<2 % de isoparafinas, <100 ppm de aromáticos ) a una temperatura de 80–100 °C. [2] La sustitución radical puede ser promovida por luz ultravioleta . [3] [1]

C x H (2 x +2) + y Cl 2 → C x H (2 x − y +2) Cl y + y HCl

Cuando se alcanza el grado de cloración deseado, los residuos de ácido clorhídrico y cloro se eliminan con nitrógeno . Se puede añadir al producto final aceite vegetal epoxidado, éter glicidílico o compuestos organofosforados para mejorar la estabilidad a altas temperaturas. [4] [5]

Los productos comerciales se han clasificado como sustancias de composición desconocida o variable. Los CP son mezclas complejas de n-alcanos clorados que contienen miles de homólogos e isómeros [6] que no se separan completamente mediante métodos analíticos estándar. [7]

Las parafinas cloradas se producen en Europa, América del Norte, Australia, Brasil, Sudáfrica y Asia. [8] En China, donde se encuentra la mayor parte de la capacidad de producción mundial, se produjeron 600.000 toneladas de parafinas cloradas en 2007. [9] Los volúmenes de producción y uso de parafinas cloradas superaron el millón de toneladas en 2013. [10]

Aplicaciones industriales

La producción de CP para uso industrial comenzó en la década de 1930, [11] y en 2000 la producción mundial fue de aproximadamente 2 millones de toneladas. [12] Actualmente, se utilizan más de 200 formulaciones de CP para una amplia gama de aplicaciones industriales, como retardantes de llama y plastificantes , como aditivos en fluidos para trabajar metales, en selladores, pinturas, adhesivos, textiles, grasa de cuero y revestimientos. [13] [1]

Seguridad

Las PCCC de cadena corta se clasifican como persistentes y sus propiedades físicas ( coeficiente de reparto octanol-agua (logKOW ) 4,4-8, dependiendo del grado de cloración) implican un alto potencial de bioacumulación . Las PCCC se clasifican como tóxicas para los organismos acuáticos y cancerígenas para ratas y ratones. Por lo tanto, se concluyó que las PCCC tienen propiedades PBT y vPvB y se añadieron a la Lista de sustancias candidatas de muy alta preocupación para su autorización en virtud del Reglamento REACH . [14] Las PCCC (longitud media de cadena de C 12 , grado de cloración 60 % en peso ) se clasificaron en el grupo 2B como posiblemente cancerígenas para los seres humanos por la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC). [15] En 2017, se acordó prohibir globalmente las PCCC en virtud del Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes , con vigencia a partir de diciembre de 2018. Sin embargo, también las PCCC son tóxicas para el medio ambiente acuático y persistentes; Los MCCP en el suelo, la biota y la mayoría de los núcleos de sedimentos muestran tendencias temporales crecientes durante los últimos años a décadas; las concentraciones de MCCP en sedimentos cercanos a fuentes locales superan los umbrales de toxicidad como el PNEC . [10] En julio de 2021, los MCCP también se agregaron a la Lista de sustancias candidatas de muy alta preocupación (SVHC) según el Reglamento REACH.

Se han detectado parafinas cloradas en la vida marina, como cetáceos (ballenas) y bivalvos (moluscos). Es especialmente preocupante la acumulación fetal en las ballenas, ya que las sustancias químicas comienzan a acumularse en las crías incluso antes de que nazcan. [16]

Referencias

  1. ^ a b C Rossberg, M .; Lendle, W.; Pfleiderer, G.; Tögel, A.; Dreher, EL; Langer, E.; Rassaerts, H.; Kleinschmidt, P.; Strack, H.; Cocinero, R.; Beck, U.; Lipper, K.-A.; Torkelson, TR; Löser, E.; Beutel, KK; Mann, T. (2006). "Hidrocarburos clorados". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a06_233.pub2. ISBN 3527306730.
  2. ^ Brooke, Crookes y Merckel 2009, págs. 4, 23.
  3. ^ Lassen 2014, pág. 50.
  4. ^ Kellersohn 1998.
  5. ^ Brooke, Crookes y Merckel 2009, pág. 5.
  6. ^ Tomy 1997, págs. 2764–2765.
  7. ^ Lassen 2014, pág. 30.
  8. ^ Lassen 2014, págs. 50–51.
  9. ^ De Boer et al. 2010, pág. 8.
  10. ^ ab Glüge, Juliane; Schinkel, Lena; Hungerbühler, Konrad; Cariou, Ronan; Bogdal, Christian (2018). "Riesgos ambientales de las parafinas cloradas de cadena media (MCCP): una revisión" (PDF) . Environmental Science & Technology . 52 (12): 6743–6760. Bibcode :2018EnST...52.6743G. doi :10.1021/acs.est.7b06459. PMID  29791144.
  11. ^ Kenne y Ahlborg 1996.
  12. ^ "Resúmenes de las sesiones de SETAC SciCon – SETAC Globe". Parafinas cloradas: estado de la ciencia, perspectivas, desafíos y el camino a seguir . Consultado el 10 de agosto de 2021 .
  13. ^ De Boer et al. 2010, pág. 9.
  14. ^ "Lista de sustancias candidatas a autorización que suscitan una preocupación extrema: alcanos, C10-13, cloro (parafinas cloradas de cadena corta)". ECHA . Consultado el 2 de enero de 2020 .
  15. ^ "Parafinas cloradas" (PDF) . Monografías del IARC sobre la evaluación de los riesgos carcinógenos para los seres humanos . 48 : 70. 1990. ISBN 978-92-832-1248-5. PMC  7681329 . PMID  2197463.
  16. ^ Yuan, Bo; McLachlan, Michael S.; Roos, Anna M.; Simon, Malene; Strid, Anna; de Wit, Cynthia A. (9 de agosto de 2021). "Las parafinas cloradas de cadena larga han llegado al Ártico". Environmental Science & Technology Letters . 8 (9): 753–759. Bibcode :2021EnSTL...8..753Y. doi : 10.1021/acs.estlett.1c00470 .

Fuentes

Lectura adicional

Enlaces externos