Päivitetty 29. toukokuuta 2025
Kun kemikaalit ovat siirtyneet synteettisistä laboratorioista massatuotantoon, monet klassiset liuottimet ovat jääneet juurtuneeksi teolliseen status quoon. Tapaus "miksi korjata mikä ei ole rikki"?
Kuitenkin, kun olemme tulleet tietoisemmiksi kemikaalien altistumisen terveysvaikutuksista sekä vaikutuksista ympäristöjärjestelmiin, on käynyt selvemmäksi, että vähemmän haitallisten liuottimien tunnistaminen ja niihin siirtyminen mahdollisuuksien mukaan on välttämätöntä. Joten mikä tekee yhdestä liuottimesta paremman kuin toista?
Vihreä ja kestävä kemia on yhteinen pyrkimys, jonka tarkoituksena on antaa kriittinen katsaus siihen, miten ja miksi erilaisia kemikaaleja ja prosesseja käytetään. Yksi sen ydinperiaatteista on helpottaa turvallisempien kemikaalien suunnittelua. Alan tavoitteena on tuottaa vaihtoehtoisia liuottimia, katalyyttejä ja muita apukemikaaleja, jotka ovat vähemmän haihtuvia, vähemmän aggressiivisia lähtöaineita ja turvallisempia ihmisille ja ympäristölle kuin perinteiset vaihtoehdot.
Liuottimet ovat elintärkeitä monissa teollisissa prosesseissa, erityisesti kemiallisessa synteesissä ja valmistuksessa, ja oikean liuottimen löytäminen työhön voi usein olla tehtävä sinänsä – on otettava huomioon monet muuttujat, kuten vaikutus ihmisten terveyteen, ympäristöturvallisuus ja synteesin laatu. , teollisuuden rajoitukset ja kustannukset. Kuitenkin, kun opimme lisää kemikaalien elinikäiset vaikutukset, turvallisimpien liuottimien valitseminen työpaikallesi on tärkeämpää kuin koskaan.
Vuoden 2015 analyysi CHEM21-projektista (Chemical Manufacturing Methods for the 21st Century Pharmaceutical Industries) luokitteli 50 yleisimmin käytettyä kemiallista liuotinta neljään järjestykseen: suositeltu, ongelmallinen, vaarallinen ja erittäin vaarallinen. Sijoitukset perustuivat seuraaviin kriteereihin:
Turvallisuuspisteet mittaavat liuottimen kykyä aiheuttaa fyysistä haittaa ihmiselle. Se määräytyy leimahduspisteen (lämpötila, jossa orgaaninen yhdiste tuottaa tarpeeksi höyryä syttyäkseen) ja GHS-vaarakoodien (H-koodit) sekä eräiden lisänäkökohtien perusteella. .
Haitallisimpien liuottimien leimahduspiste on alle -20°C ja vaarakoodit H224 (erittäin syttyvä neste ja höyry), H225 (helposti syttyvä neste ja höyry) tai H226 (syttyvä neste ja höyry). Lisävahingon mahdollisuus mitataan alle 200°C:n itsesyttymislämpötilalla ja kyvyllä kerätä sähkövarausta (resistiivisyys yli 108 Ω m) tai kyky muodostaa räjähtäviä peroksideja (EUH019).
Vähiten haitallisten liuottimien leimahduspiste on yli 60 °C, syttyvyyteen, alhaiseen resistiivisyyteen ja korkeaan itsesyttymislämpötilaan liittyviä H-koodeja ei ole.
Terveyspistemäärä mittaa liuottimen kykyä aiheuttaa fysiologista haittaa ihmiselle. Tässä otetaan huomioon, onko liuotin syövyttävä, akuutisti myrkyllinen, karsinogeeninen, mutageeninen tai lisääntymiselle vaarallinen. Jos toksikologisia tietoja ei ole saatavilla, aineille annetaan oletusarvoisesti viisi pistettä kymmenestä. Liuottimia, joissa ei ole H3XX-koodeja, pidetään yleensä turvallisempina, mutta tämä on sovellettavissa vain, jos käytettävissä on riittävästi tietoa tämän vahvistamiseksi.
Jotkut liuottimet voivat aiheuttaa lievää ärsytystä iholle, silmiin tai hengityselimiin. Vaarallisemmat liuottimet eivät kuitenkaan vain ärsytä, vaan voivat myös olla syövyttäviä ja erittäin vahingollisia näille elimille. Haihtuvia syöpää aiheuttavia liuottimia pidetään vaarallisimpina, kuten bentseeni ja 1,2-dikloorietaani, jotka saavat maksimipistemäärän kymmenen. Vähiten haitallisia liuottimia ovat ne, joiden kiehumispiste on yli 85 °C ja joilla ei ole H3XX-terveysvaaralausekkeita.
Tässä arvioinnissa otetaan huomioon mahdolliset ympäristöhaitat. Ihannetapauksessa tämä sisältäisi elinkaarianalyysit liuottimien alkuperästä, käytöstä ja uudelleenkäytöstä sekä elinkaaren lopussa tapahtuvasta hävityksestä, mutta täydellinen kuva kaikista 50 liuottimesta on edelleen rajallinen. Akuutin myrkyllisyyden määrittäminen vesieliöille, biokertyvyys, kyky tuottaa haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) ja CO2 päästöjen vaikutus voi kaikki auttaa kemikaalien ympäristövaikutusten arvioinnissa.
CHEM21-projektissa luokitellaan vaarallisimmat liuottimet, joiden BP on alle 50 °C (joka tuottaa VOC-yhdisteitä) tai yli 200 °C (mikä vaikeuttaa kierrätystä). Liuottimet, jotka tunnistetaan H400 (erittäin myrkyllistä vesieliöille), H410 (erittäin myrkyllistä vesieliöille, pitkäaikaisia vaikutuksia), H411 (myrkyllistä vesieliöille, pitkäaikaisia vaikutuksia) tai H420 (haitallista kansanterveyttä ja ympäristöä tuhoamalla otsonia yläilmakehä) ovat vaarallisimpia, ja niiden pistemäärä on seitsemän ja kymmenen välillä kymmenestä. Kaikille asioille, joiden tiedot ovat rajalliset tai REACH-rekisteröinti puuttuu tai on epätäydellinen, annetaan automaattinen pistemäärä viisi kymmenestä.
Liuottimien arviointi on kehittynyt merkittävästi vuodesta 2015 lähtien ja siirtynyt kohti kokonaisvaltaisia arviointijärjestelmiä. Vaikka perustavanlaatuisen CHEM21-projektin vuoden 2015 analyysi loi ennakkotapauksen, nykyaikaiset lähestymistavat, mukaan lukien ACS Green Chemistry Instituten ja lääkeyhtiöiden lähestymistavat, tarjoavat kattavia, ajantasaisia ja monikriteeriarviointeja. Nämä korostavat nyt laajennettuja terveys- ja ympäristövaikutuksia, elinkaariperiaatteita ja "vihreyttä", mikä varmistaa turvallisemmat ja kestävämmät kemikaalien valintakäytännöt.
Vesi on alan ylivoimaisesti turvallisin liuotin. Vaikka sen puhdistaminen ja kierrättäminen voi olla vaikeaa, se on silti yleisesti ottaen vähiten haitallinen vaihtoehto ihmisille ja ympäristölle. Veden saatavuus vaihtelee suuresti vaaditun puhtausasteen mukaan, ja se vaihtelee erittäin runsaasta merivedestä kalliimpaan ja rajoitettuun ultrapuhtaan veteen, mikä voi myös rajoittaa sen potentiaalia liuotinaineena.
CHEM21 suosittelee etanolia, isopropanolia, n-butanolia, etyyliasetaattia, isopropyyliasetaattia, butyyliasetaattia, anisolia ja sulfolaania vähemmän vaarallisina liuottimina siellä, missä vesi ei ole mahdollista.
Erittäin vaarallisiksi arvioidut liuottimet aiheuttavat merkittäviä vaaroja joko ihmisille, ympäristölle tai molemmille. Dietyylieetteri, bentseeni, kloroformi, hiilitetrakloridi, dikloorietaani, nitrometaani, hiilidisulfidi ja HMPA sisältyvät kaikki tähän luokkaan.
Jos haluat tietää lisää kemikaalien terveysvaikutuksista tai kuinka minimoida kemikaalien kanssa työskennellyt riskit, olemme täällä auttamassa. Meillä on työkaluja, jotka auttavat sinua pakollisessa raportoinnissa ja luomisessa SDS ja riskiarvioinnit. Meillä on myös kirjasto verkkoseminaareja kattavat maailmanlaajuiset turvallisuusmääräykset, ohjelmistokoulutuksen, akkreditoidut kurssit ja merkintävaatimukset. Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä tänään osoitteessa sa***@*******ch.net.
Lähteet:
