Chromianowany arsenian miedzi - Chromated copper arsenate

Chromianowany arsenian miedzi (CCA) to środek do konserwacji drewna zawierający w różnych proporcjach związki chromu , miedzi i arsenu . Służy do impregnacji drewna i innych wyrobów z drewna, zwłaszcza przeznaczonych do użytku na zewnątrz, w celu zabezpieczenia ich przed atakiem drobnoustrojów i owadów . Podobnie jak inne środki ochrony drewna na bazie miedzi, nadaje zielonkawy odcień obrabianemu drewnu.

CCA został wynaleziony w 1933 roku przez indyjskiego chemika Sonti Kamesam i opatentowany w Wielkiej Brytanii w 1934 roku. Jest używany do obróbki drewna od połowy lat 30. XX wieku i jest sprzedawany pod wieloma nazwami handlowymi.

W 2003 roku EPA i przemysł drzewny zgodziły się na zaprzestanie stosowania drewna poddanego obróbce CCA w większości budownictwa mieszkaniowego. Porozumienie to miało na celu ochronę zdrowia ludzi i środowiska poprzez zmniejszenie narażenia na arsen w drewnie impregnowanym CCA. W wyniku tej decyzji drewno poddane obróbce CCA nie może być już wykorzystywane do budowy konstrukcji mieszkalnych, takich jak wyposażenie placów zabaw, tarasy, stoły piknikowe, elementy krajobrazu, ogrodzenia, patia i chodniki. Poważnym problemem jest również ostre zatrucie spowodowane niewłaściwym obchodzeniem się z produktami poddanymi działaniu, np. przez oparzenie. Niemniej jednak CCA pozostaje popularną i ekonomiczną opcją, aby łatwo psujące się drewno, takie jak sosna z plantacji, nadawała się do zastosowań takich jak słupy, palowanie, konstrukcje oporowe itp.

Skład i zastosowanie

Skład produktów CCA jest zwykle opisywany w procentach masowych trójtlenku chromu lub „kwasu chromowego” CrO
3, pięciotlenek arsenu As
2O
5, oraz tlenek miedzi(II) CuO .

Środek konserwujący jest stosowany jako mieszanina na bazie wody zawierająca 0,6–6,0% (wagowo) kwasu chromowego , tlenku miedzi i kwasu arsenowego (USDA, 1980), o pH 1,6–2,5. Mieszanka jest podawana do drewna pod wysokim ciśnieniem.

Uważa się, że w obrabianym drewnie arsen występuje w postaci arsenianu chromu (III) CrAsO
4i/lub arsenian miedzi(II) Cu
3(AsO
4)
2lub dość stabilne klastry chromowo-arsenowe.

Mechanizm akcji

Chromu działa jako chemicznego środka mocującego i zawiera niewiele lub nie zachowanie właściwości; pomaga innym chemikaliom wiązać się z drewnem, wiążąc je poprzez kompleksy chemiczne z celulozą i ligniną drewna . Miedź działa przede wszystkim w celu ochrony drewna przed próchnicą, grzybami i bakteriami, podczas gdy arsen jest głównym składnikiem owadobójczym, zapewniając ochronę przed owadami atakującymi drewno, w tym termitami i świdrami morskimi. Poprawia również odporność na warunki atmosferyczne impregnowanego drewna i może na dłuższą metę wspomagać przyczepność farby. Związki te są toksyczne dla ludzkiego organizmu, gdy znajdują się w krwiobiegu, zwykle w wyniku spalania drewna traktowanego tymi związkami, co jest bardzo niebezpieczne.

Alternatywy

Alternatywne ciężkie konserwanty obejmują kreozot i pentachlorofenol . Podobne wodorozcieńczalne środki konserwujące obejmują alkaliczne czwartorzędowe związki miedzi (ACQ), azol miedzi (CuAz), amoniakalny arsenian miedziowo-cynkowy (ACZA), cytrynian miedzi i miedzi HDO (CuHDO). Zwykle droższymi, ale bezpieczniejszymi opcjami są drewno poddane obróbce ciśnieniowej i cieplnej, które nie zawiera żadnych chemikaliów. Zwykle brakuje im trwałych właściwości i odporności smarów poddanych obróbce chemicznej. Niektóre z nich mogą być poddawane obróbce ciśnieniowej samą wodą, która choć jest znacznie trwalsza niż zwykłe drewno, nie będzie odstraszać owadów tak bardzo, jak poddane obróbce chemicznej, ale jest odporna na pleśń i wodę znacznie bardziej niż drewno niepoddane obróbce.

Bezpieczeństwo

Obawy o bezpieczeństwo CCA skupiły się na zawartości chromu i arsenu.

Arsen występuje naturalnie w glebie, żywności i wodzie i nadal jest stosowany w leczeniu niektórych schorzeń. Jednak ma długą listę negatywnych skutków zdrowotnych, zwłaszcza w postaci nieorganicznej, przez kontakt lub połknięcie, i został uznany za czynnik rakotwórczy dla ludzi przez Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) w 1986 r. (chociaż rzeczywiste ryzyko pozostaje niejasne). Arsen w wodzie pitnej stanowi poważny problem zdrowia publicznego w niektórych częściach świata.

Obsługiwanie

Swędzenie, pieczenie wysypki, objawy neurologiczne i problemy z oddychaniem są związane z obchodzeniem się z nieoznaczonymi środkami konserwującymi do drewna z arsenu, w tym z kontaktem z sokiem spływającym z impregnowanego drewna.

Działania regulacyjne były motywowane w latach 90. badaniami sugerującymi, że CCA może stanowić zagrożenie dla dzieci na placach zabaw zbudowanych z drewna poddanego obróbce CCA. Późniejsze badania wykazały jednak, że chociaż stężenia arszeniku w glebie i popłuczynach rąk były znacznie wyższe wśród dzieci bawiących się zabawkami na placach zabaw poddanych działaniu CCA niż w grupie kontrolnej, nie było znaczącej różnicy w stężeniach arsenu w próbkach moczu i śliny.

Pracujący

Obróbka (piłowanie, szlifowanie, wiercenie) drewna poddanego obróbce CCA naraża również pracowników budowlanych i stolarzy-amatorów na chroniczne i ostre zagrożenia dla zdrowia poprzez wdychanie.

Zwierząt

Drewno traktowane CCA ma stosunkowo niską toksyczność, a zwierzęta musiałyby spożywać mało prawdopodobne ilości (28 g dziennie przez miesiąc, dla dorosłego konia), aby się zatruć. Jednak popioły ze spalonego drewna są znacznie bardziej toksyczne, a bydło zostało w ten sposób zatrute.

Wykorzystanie drewna poddanego obróbce CCA do budowy uli wiąże się ze zwiększonym poziomem arsenu w miodzie i zimową utratą kolonii pszczół.

Uwolnienia do środowiska

Kolejnym problemem jest ługowanie chromu i arsenu z drewna impregnowanego CCA i ich uwalnianie do środowiska.

Ilość i szybkość wymywania arsenu różni się znacznie w zależności od wielu czynników, takich jak lokalny klimat, zakwaszenie deszczu i gleby, wiek produktu drzewnego oraz ilość zastosowanego CCA. Badanie wykazało, że zanieczyszczenie gleby spowodowane obecnością drewna poddanego obróbce CCA po 45 latach było minimalne.

Wiele badań w mniej agresywnych typach gleb wykazuje, że wypłukiwanie wynosi zaledwie 0,5 ppm (w użytkowaniu słupów z czerwonej sosny) lub do 14 ppm (poddana obróbce sosna w rabatach ogrodowych). Jeśli jakiekolwiek chemikalia zostaną wypłukane z drewna, prawdopodobnie zwiążą się z cząstkami gleby, szczególnie w glebach gliniastych lub glebach bardziej zasadowych niż obojętnych.

Trociny i inne pozostałości po budowie mogą być znacznie bardziej znaczącym źródłem zanieczyszczenia gleby i środowiska arsenem niż wymywanie z końcowej struktury drewna.

Palenie

Istnieją doniesienia, że ​​ostry i przewlekły arsen występuje w wyniku wdychania dymu ze spalania drewna poddanego obróbce CCA, na przykład w przypadku wykorzystania złomu drzewnego jako paliwa do pożarów przemysłowych lub domowych.

Status regulujący

Produkcja i użytkowanie CCA są regulowane różnymi normami krajowymi i międzynarodowymi, takimi jak AWPA P23-10 w Stanach Zjednoczonych i SANS 673 w Afryce Południowej.

W Stanach Zjednoczonych stosowanie CCA do obróbki drewna do celów mieszkalnych zostało zakazane od grudnia 2003 r. Drewno poddane obróbce przed tą datą nadal mogło być sprzedawane, ale sprzedawcy detaliczni byli zobowiązani do dostarczenia etykiet ostrzegawczych. Produkty z impregnowanego drewna, które były już używane, w tym zestawy do zabawy i pokłady, mogły pozostać na miejscu. Dopuszczono wyjątki od ograniczeń, w tym obróbkę dachówek i gontów , stałe fundamenty drewniane oraz niektóre zastosowania komercyjne. EPA wydała również przepisy dotyczące przemysłowego stosowania CCA do drewna.

CCA został wycofany z użytku mieszkaniowego również w Kanadzie.

Agencje regulacyjne w Unii Europejskiej i Australii również zakazały stosowania drewna poddanego obróbce CCA w zastosowaniach mieszkalnych, uznając jednocześnie, że drewno już istniejące nie musi być zastępowane.

W 2003 r. Urząd ds. Zarządzania Ryzykiem Środowiskowym w Nowej Zelandii postanowił nie ograniczać stosowania CCA do jakichkolwiek zastosowań, ale zauważa, że ​​przeprowadzono niewiele dobrze zaprojektowanych badań z wykorzystaniem drewna poddanego obróbce CCA lub CCA.

Zalecenia dotyczące bezpieczeństwa

EPA zaleca noszenie rękawic podczas obchodzenia się z drewnem impregnowanym CCA, noszenie okularów i masek podczas piłowania lub szlifowania i nigdy go nie palić.

Drewno impregnowane CCA nie powinno być używane w miejscach, w których może mieć kontakt z żywnością, takich jak blaty kuchenne, deski do krojenia lub ule . Nie należy go wystawiać na działanie chemikaliów, takich jak wybielacze, kwasy, soda itp.

Drewno należy sprawdzić pod kątem pozostałości CCA na powierzchni, które można łatwo usunąć. Uszczelniacze lub inne powłoki zmniejszą ryzyko zanieczyszczenia środowiska.

Usuwanie złomu i odpadów Drewno poddane obróbce CCA powinno odbywać się wyłącznie w zatwierdzonych spalarniach lub kontrolowanych składowiskach odpadów, które są zaprojektowane do przetwarzania potencjalnie toksycznych odpadów, takich jak farby, środki owadobójcze, baterie itp.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki