Hispanopedia WikiEl cobre cuaternario alcalino , generalmente abreviado ACQ , es un tipo de conservante de madera a base de agua que contiene un complejo de cobre(II) soluble y compuestos de amonio cuaternario sustituidos con alquilo o arilo ("cuaternarios"). Por lo tanto, el producto se denominó originalmente cobre amoniacal/amonio cuaternario . [ 1 ] [ 2 ]
Composición
complejo de cobre
El cobre en la preparación se encuentra en forma de un complejo soluble con amoníaco NH₃ o una amina como la etanolamina H₂N ( C₂H₄ )OH . En cualquier caso, el contenido de cobre se suele expresar como un porcentaje en peso de la cantidad de óxido de cobre CuO que explicaría el cobre presente. [ 2 ]
Como portador de cobre, el amoníaco tiene la ventaja de que penetra mejor en especies occidentales difíciles de tratar que otros conservantes acuosos. En caso contrario, se prefiere la etanolamina como portador de cobre. [ 3 ]
Cationes de amonio cuaternario
Cationes de amonio cuaternario
DDA
El catión de amonio cuaternario en algunas formulaciones es didecildimetilamonio (DDA) N + (CH 3 ) 2 (C 10 H 21 ) 2 . [ 2 ]
El DDA se produce comercialmente como carbonato, bajo el nombre comercial "Carboquat". El carbonato se utiliza en lugar del cloruro para reducir la corrosión de los equipos de tratamiento. [ 2 ]
El carbonato de DDA no es volátil y es altamente soluble en agua, con un coeficiente de reparto octanol-agua cercano a cero . [ 2 ]
ADBA
Otro catión de amonio cuaternario utilizado en algunas formulaciones es el alquildimetilbencilamonio (ADBA). La fórmula es N + (CH 2 ) 2 (C 6 H 5 )(C n H 2 n +1 ) , [ 4 ] donde n varía entre 8 y 18. [ 5 ]
Contraiones
Tanto el complejo de cobre como los compuestos cuaternarios son cationes positivos . Los contraiones (los aniones que equilibran sus cargas positivas) suelen ser hidróxido HO⁻ , cloruro Cl⁻ , carbonato CO₂⁻³ o bicarbonato HCO₃⁻ . [ 2 ] [ 4 ]
Formulaciones estándar
Las formulaciones de ACQ difieren en el "portador" (agente complejante para el cobre), ya sea amoníaco o etanolamina; y en el catión de amonio cuaternario presente. Tipos registrados en EE. UU. [ 3 ] y Canadá : [ 4 ]
- ACQ-A: cobre-etanolamina (equivalente a 50% de CuO) y cloruro de DDA (50%). [ 4 ]
- ACQ-B: cobre-amoniaco (66,7 % CuO) y cloruro de DDA (33,3 %). [ 4 ] Actualmente no está registrado para su uso en Canadá. [ 4 ]
- ACQ-C: cobre-amoniaco y/o cobre-etanolamina (66,7% CuO) y cloruro de ADBA (30%). [ 4 ]
- ACQ-D: cobre-etanolamina (66,7% CuO) y cloruro o carbonato de DDA (33,3%). [ 4 ]
La formulación ACQ Tipo D también contiene dos mohocidas : 2-metil-4-isotiazolin-3-ona y 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona . [ 2 ]
El portador de amoníaco ACQ-B mejora su capacidad de penetración en maderas difíciles de tratar, como algunas maderas del oeste de EE. UU. Las formulaciones con etanolamina, especialmente ACQ-D, se utilizan generalmente para maderas más fáciles (como el pino del sur ) porque proporcionan una apariencia superficial más uniforme. [ 3 ]
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 estables e insolubles con la lignina , la celulosa , la hemicelulosa y otros componentes de la madera. [ 2 ]
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, [ 2 ] como insecticida .
Usar
El tratamiento ACQ se realiza en plantas de tratamiento de madera mediante impregnación industrial al vacío y a presión. Se cargan pilas de madera seca en un contenedor cilíndrico largo (hasta 45 metros) y de 2,1 metros de diámetro. Las pilas se desplazan sobre un sistema de rieles en la parte inferior del cilindro. Una vez lleno, el contenedor se somete a un vacío intenso, extrayendo todo el aire y la humedad restante de la madera. A continuación, el cilindro se llena casi por completo con la solución ACQ y se aplica una presión de 150 PSI durante varias horas para que la solución penetre completamente en la madera. Después de bombear la solución, se aplica nuevamente vacío para eliminar el exceso de solución de la madera. { https://extension.okstate.edu/fact-sheets/basics-of-pressure-treatment-of-wood.html} 2022-4-13
Tamaños de las literas: 2×4 tienen 294 piezas, 2×6 tienen 189 piezas, 2×8 YP tienen 96 piezas, 2×10 YP tienen 80 piezas y 2×12 YP tienen 64 piezas. (YP = Pino Amarillo) La madera suele tener ocho, doce o dieciséis pies de largo, pero puede ser más larga.
El producto ACQ-C se envía normalmente 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 esta última. [ 4 ]
En EE. UU. y otros países, ACQ está registrado para su uso en madera, vigas, traviesas de paisajismo, postes de cercas, postes de construcción y de servicios públicos, pilotes terrestres, de agua dulce y marinos , muros de contención, cubiertas, tejas de madera y otras estructuras de madera. [ 6 ]
Color de madera tratada
La madera tratada con ACQ tiene un color marrón verdoso que puede desvanecerse a marrón, y puede tener un ligero olor a amoníaco hasta que se seque. [ 3 ] [ 4 ]
Seguridad
En la madera tratada, el cobre es relativamente inocuo y no representa un riesgo para el medio ambiente ni para la salud. [ 2 ]
El cloruro de DDA está aprobado como germicida , fungicida y alguicida para productos desinfectantes que se han utilizado durante décadas en hospitales y otros establecimientos comerciales e industriales. [ 2 ]
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. [ 5 ]
Una desventaja del ACQ es que se liberan cantidades significativas de contaminación atmosférica, en forma de amoníaco, desde las plantas de tratamiento y la madera recién tratada en los depósitos de almacenamiento. Si bien los componentes del CCA son mucho más tóxicos en función del peso, al ser sólidos no volátiles, pueden ser contenidos eficazmente. [ 1 ]
corrosión de los sujetadores
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. [ 7 ] Deben evitarse los sujetadores de aluminio y Galvalum . [ 8 ] Se deben usar sujetadores hechos de acero galvanizado en caliente, cobre o acero inoxidable. [ 3 ] [ 9 ]
Historia
La tecnología ACQ fue desarrollada y patentada en Canadá y mejorada en Estados Unidos. Se ha producido comercialmente en Europa, Japón y Estados Unidos desde finales de la década de 1980. Los productos de madera tratados con el conservante ACQ se produjeron comercialmente en Canadá por primera vez en 2004. [ 4 ] [ 1 ]
El ACQ se convirtió en un conservante de madera de uso generalizado tras las preocupaciones surgidas sobre la posible contaminación ambiental por cromo y arsénico procedente de la madera tratada con arseniato de cobre cromado (CCA), a través del contacto (especialmente en parques infantiles ), la lixiviación, el aserrado y el lijado, o la combustión. [ 9 ] Estas preocupaciones llevaron a la prohibición virtual del CCA para uso residencial por parte de la EPA de EE. UU. entre 2003 y 2004.
Chemical Specialties, Inc. (CSI, ahora Viance) recibió el Premio Presidencial al Desafío de la Química Verde de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. en 2002 por la introducción comercial de ACQ.
Véase también
- El azol de cobre (CBA) es otra alternativa al CCA.
Referencias
- 1 2 3 Abraham SC Chen (1994): " Evaluación de ACQ como sistema alternativo de conservación de la madera ". Informe APA/600/SR-94/036, US EPA, Laboratorio de Ingeniería de Reducción de Riesgos.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C A Cushing, R Golden, YW Lowney, SE Holm (2007): " Evaluación del riesgo para la salud humana de la madera tratada con ACQ ". Journal Human and Ecological Risk Assessment , volumen 13, número 5, páginas 1014-1041. doi : 10.1080/10807030701506173
- 1 2 3 4 5 " Madera tratada con conservantes y productos alternativos en el Servicio Forestal " USDA, Servicio Forestal de los Estados Unidos, informe en línea. Consultado el 20 de abril de 2019.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 " Capítulo G – Instalaciones de preservación de madera de cobre alcalino cuaternario (ACQ) " Sitio web de Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá. Consultado el 20 de abril de 2019.
- 1 2 Jonathan Chen y otros (2006): " Decisión de elegibilidad para el nuevo registro del cloruro de alquildimetilbencilamonio (ADBAC) ". Informe EPA739-R-06-009, Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), Departamento de Prevención, Plaguicidas y Sustancias Tóxicas.
- ↑ "EPA: Plaguicidas - ACQ - Una alternativa al CCA" . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . Archivado del original el 23 de octubre de 2005.
- ↑ Gareth Kear, Hăi-ZhènWú, Mark S. Jones (2009): "Estudios de pérdida de peso por corrosión de materiales de fijación en contacto con maderas tratadas con azol de cobre y compuestos cuaternarios de cobre alcalino". Corrosion Science , volumen 51, número 2, páginas 252-262. doi : 10.1016/j.corsci.2008.11.012
- ↑ " Conservante de madera ACQ (cobre cuaternario alcalino) y fijaciones: ¿son compatibles? " Sitio web de Fasteners Eurasia. Consultado el 20 de abril de 2019.
- 1 2 James (Scott) Groenier, Stan Lebow (2006): " Madera tratada con conservantes y productos alternativos en el Servicio Forestal ". Missoula, MT : Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, Servicio Forestal, Programa de Tecnología y Desarrollo, 2006: iv, 44 páginas. Consultado el 2 de julio de 2021.
Enlaces externos
- Preguntas frecuentes sobre ACQ del Laboratorio de Productos Forestales del Servicio Forestal de los Estados Unidos.
- Información de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
- Cuaternario de cobre alcalino - Hoja de datos de seguridad Archivada el 4 de junio de 2019 en Wayback Machine
- Madera