Preservativos para madeira – CCA

https://en.wikipedia.org/wiki/Chromated_copper_arsenate

Tradução da página da Wikipédia em 08/01/2020.

O arseniato de cobre cromado (CCA) é um conservante de madeira que contém compostos de cromo, cobre e arsênico, em várias proporções. É utilizado para impregnar madeira e outros produtos de madeira, especialmente aqueles destinados ao uso externo, para protegê-los de ataques de micróbios e insetos. Como outros conservantes de madeira à base de cobre, confere um tom esverdeado à madeira tratada.

O CCA foi inventado em 1933 pelo químico indiano Sonti Kamesam e patenteado na Grã-Bretanha em 1934. É utilizado para tratamento de madeira desde meados da década de 1930 [1] e é comercializado sob muitos nomes comerciais.

Preocupações com a possível liberação de cromo e arsênico no meio ambiente resultaram na proibição da madeira destinada a uso residencial no início dos anos 2000. [onde?] Intoxicação aguda devido ao manuseio incorreto dos produtos tratados, por exemplo queimando, também é uma preocupação séria. No entanto, o CCA continua sendo uma opção popular e econômica para tornar madeiras perecíveis, como o pinheiro cultivado em plantações, viável para aplicações como estacas, estacas, estruturas de retenção etc.

Conteúdo

1 Composição e aplicação
2 Mecanismo de ação
3 Alternativas
4 Segurança
4.1 Manuseio
4.2 Trabalho
4.3 Animais
4.4 Liberações para o meio ambiente
4.5 Queima
4.6 Status regulatório
4.7 Recomendações de segurança
5 Veja também
6 Referências
7 Links externos

Composição e aplicação

A composição dos produtos CCA é geralmente descrita em termos das porcentagens em massa de trióxido de cromo ou CrO “ácido crômico” 3, pentóxido de arsênico como 2O5 e óxido de cobre (II) CuO. [2]

O conservante é aplicado como uma mistura à base de água contendo 0,6 a 6,0% (em peso) de ácido crômico, óxido de cobre e ácido arsênico (USDA, 1980), com pH de 1,6 a 2,5. A mistura é infundida em madeira a alta pressão. [3]

Na madeira tratada, acredita-se que o arsênico esteja na forma de arsenato de cromo (III) CrAsO4 e / ou arsenato de cobre (II) Cu3 (AsO4)2, ou clusters de dímero-arsênico de cromo razoavelmente estáveis. [3]

Mecanismo de ação

O cromo atua como um agente de fixação químico e possui pouca ou nenhuma propriedade de preservação; ajuda os outros produtos químicos a se fixarem na madeira, ligando-os através de complexos químicos à celulose e lignina da madeira. O cobre atua principalmente para proteger a madeira contra decomposição, fungos e bactérias, enquanto o arsênico é o principal componente inseticida, fornecendo proteção contra insetos que atacam a madeira, incluindo cupins e brocas marinhas. Também melhora a resistência às intempéries da madeira tratada e pode ajudar na aderência da tinta a longo prazo.

Alternativas

Conservantes alternativos para serviços pesados ​​incluem creosote e pentaclorofenol. Conservantes à base de água semelhantes incluem compostos quaternários de cobre alcalino (ACQ), azol de cobre (CuAz), arseniato de zinco amoniacal de cobre (ACZA), citrato de cobre e HDO de cobre (CuHDO).

Segurança

As preocupações com a segurança do CCA se concentraram em seu conteúdo de cromo e arsênico. [2]

O arsênico é encontrado naturalmente no solo, nos alimentos e na água e ainda é usado para tratar algumas condições médicas [4]. No entanto, possui uma longa lista de efeitos negativos à saúde, especialmente na forma inorgânica, por contato ou ingestão, e foi designado um cancerígeno humano pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) em 1986 (mesmo que seu risco real permaneça incerto). O arsênico na água potável é um sério problema de saúde pública em algumas áreas do mundo. [4]

Manipulação

Prurido, erupções cutâneas, sintomas neurológicos e problemas respiratórios foram associados ao manuseio de conservantes de madeira de arsênico cromado não marcados, incluindo o contato com a seiva que drena a madeira tratada. [2]

A ação regulatória foi motivada na década de 1990 por estudos sugerindo que o CCA poderia representar um risco para as crianças em playgrounds construídos com madeira tratada com CCA. [Citação necessário] Estudos posteriores, no entanto, descobriram que, embora as concentrações de arsênico no solo e nos enxágue manual sejam consideravelmente mais altas entre as crianças que brincaram em brinquedos de playground tratados com CCA do que no grupo controle, não houve diferença significativa nas concentrações de arsênico nas amostras de urina e saliva. [5] [6] [7]

Trabalhando

A usinagem (serrar, lixar, perfurar) a madeira tratada com CCA também expõe os trabalhadores da construção civil e os carpinteiros amadores a riscos crônicos e agudos à saúde por inalação. [2]

Animais

A madeira tratada com CCA tem uma toxicidade relativamente baixa e os animais precisariam ingerir quantidades improváveis ​​(como 28 g por dia durante um mês, para um cavalo adulto) para serem envenenados. No entanto, as cinzas da madeira queimada são muito mais tóxicas e o gado foi envenenado dessa maneira. [8]

O uso de madeira tratada com CCA para a construção de colméias foi associado ao aumento dos níveis de arsênico na perda de mel e no inverno das colônias de abelhas. [9]

Versões para o ambiente

Outra preocupação é a lixiviação de cromo e arsênico da madeira tratada com CCA e sua liberação para o meio ambiente. [10]

A quantidade e taxa de lixiviação de arsênico variam consideravelmente, dependendo de vários fatores, como clima local, acidez da chuva e do solo, idade do produto de madeira e quantidade de CCA aplicada. Um estudo descobriu que a contaminação do solo devido à presença de madeira tratada com CCA após 45 anos era mínima. [11]

Muitos estudos em tipos de solo menos agressivos mostram que a lixiviação é tão baixa quanto 0,5 ppm (varas de pinheiro em serviço) ou até 14 ppm (pinheiro tratado em canteiros de jardim). [Citação necessário] Se algum produto químico lixiviar da madeira, eles são provavelmente se ligará às partículas do solo, especialmente em solos argilosos ou mais alcalinos que neutros.

Serragem e outros resíduos deixados pela construção podem ser uma fonte muito mais significativa de poluição por arsênio no solo e no ambiente do que a lixiviação da estrutura final da madeira. [3]

Queimando

Foi relatado que o arsenicismo agudo e crônico resulta da inalação de fumaça da queima de madeira tratada com CCA, como no uso de sucata de madeira como combustível para incêndios industriais ou domésticos. [4] [2]

Status regulatório

A fabricação e o uso do CCA são regulados por vários padrões nacionais e internacionais, como o AWPA P23-10 para os EUA e o SANS 673 para a África do Sul.

Nos EUA, o uso de CCA para tratar madeira para uso residencial é proibido desde dezembro de 2003. A madeira tratada antes dessa data ainda podia ser vendida, mas os varejistas eram obrigados a fornecer etiquetas de aviso. [12] [4] Os produtos de madeira tratados já em uso, incluindo conjuntos de brinquedos e decks, foram autorizados a permanecer no local. Exceções às restrições foram permitidas, incluindo o tratamento de shakes e telhas, fundações permanentes de madeira e certas aplicações comerciais. A EPA também emitiu regulamentos para a aplicação industrial de CCA à madeira. [2]

A CCA foi eliminada do uso residencial também no Canadá. [13]

As agências reguladoras da União Europeia e da Austrália também proibiram o temporizador tratado com CCA em usos residenciais, considerando que a madeira já existente não precisa ser substituída. [14] [15] [16]

Em 2003, a Autoridade de Gerenciamento de Riscos Ambientais da Nova Zelândia decidiu não restringir o uso de CCA para nenhuma aplicação, mas observa que poucos estudos bem projetados foram realizados com aqueles que usam madeira tratada com CCA ou CCA. [17]

Recomendações de segurança

A EPA recomenda usar luvas ao manusear madeira tratada com CCA, usar óculos e máscaras ao serrar ou lixar e nunca queimá-la. [4]

A madeira tratada com CCA não deve ser usada onde possa entrar em contato com alimentos, como em tampos de cozinha, tábuas de corte ou colméias. Não deve ser exposto a produtos químicos, como alvejantes, ácidos, refrigerantes, etc. [2]

A madeira deve ser inspecionada quanto a resíduos de CCA na superfície que possam ser facilmente desalojados. Selantes ou outros revestimentos reduzirão o risco de contaminação ambiental. [2]

O descarte de sucata e resíduos de madeira tratada com CCA deve ser feito apenas em incineradores aprovados ou em aterros controlados, projetados para lidar com resíduos potencialmente tóxicos, como tintas, inseticidas, baterias, etc.

Referências

^ Caça e Garratt, preservação de madeira, 1938, p. 127
^ Salte para: a b c d e h g (2015): “ARSENATE CROMADO DE COBRE (CASRN: 37337-13-6)”. Documento online na Biblioteca Nacional de Medicina (NLM), Serviços de Informações Especiais (SIS), Instituto Nacional de Medicina e Saúde (NIMH). Revisão de 18/02/2015, acessado em 16/04/2019.
^ Salte para: a b c Jennifer K. Saxe, Teresa S. Bowers e Kim Reynolds Reid (1964): “Arsênico”. Capítulo 13 (páginas 279-292) do Environmental Forensics – Specific Contaminant Guide. Academic Press. doi: 10.1016 / B978-012507751-4 / 50035-5
↑ Amy Yuntzu-Yen Chen e Thomas Olsen (2016): “Madeira tratada com arseniato de cobre cromado: uma fonte potencial de exposição ao arsênico e toxicidade em dermatologia”. International Journal of Women’s Dermatology, volume 2, edição 1, páginas 28-30. Doi: 10.1016 / j.ijwd.2016.01.002 PMID 28491998
^ Lew K, Acker J P, Gabos S e LeX C (2010): “Biomonitoramento de arsênico na urina e saliva de crianças brincando em playgrounds construídos com madeira tratada com arseniato de cobre cromado”. Environmental Science and Technology, volume 44, edição 10, páginas 3986-3991.
^ Barraj LM, Tsuji JS e Scrafford (2007): “O modelo SHEDS-Wood: Incorporação de dados observacionais para estimar a exposição ao arsênico para crianças brincando em estruturas de madeira tratadas com CCA”. Environmental Health Perspectives, volume 115, edição 50, páginas 781-786.
^ Shalat SL, Solo-Gabriele HM, Fleming LE, Buckley BT, K preto, Jimenez M, Shibata T, Durbin M., Graygo J, Stephan W, Van De Bogart G (2006): “Um estudo piloto da exposição de crianças a CCA madeira tratada de equipamentos de playground “. Science of the Total Environment, volume 367, é

Versão em Inglês (Original)

Chromated copper arsenate (CCA) is a wood preservative containing compounds of chromiumcopper, and arsenic, in various proportions. It is used to impregnate timber and other wood products, especially those intended for outdoor use, in order to protect them from attack by microbes and insects. Like other copper-based wood preservatives, it imparts a greenish tint to treated timber.

CCA was invented in 1933 by Indian chemist Sonti Kamesam, and patented in Britain in 1934. It has been used for timber treatment since the mid-1930s,[1] and is marketed under many trade names.

Concerns over the possible release of chromium and arsenic to the environment have resulted in it being banned for timber destined for residential use in the early 2000s.[where?] Acute intoxication due to mishandling of treated products, e.g. by burning, is also a serious concern. Nevertheless, CCA remains a popular and economical option to make perishable timbers, such as plantation-grown pine, viable for applications like poles, piling, retaining structures, etc.

Composition and application[edit]

The composition of CCA products is usually described in terms of the mass percentages of chromium trioxide or “chromic acid” CrO
3
arsenic pentoxide As
2O
5
, and copper(II) oxide CuO.[2]

The preservative is applied as a water-based mixture containing 0.6–6.0% (by weight) of chromic acid, copper oxide, and arsenic acid (USDA, 1980), with pH 1.6–2.5. The mixture is infused into wood at high pressure.[3]

In the treated wood, arsenic is believed to be in the form of chromium (III) arsenate CrAsO
4
 and/or copper(II) arsenate Cu
3(AsO
4)
2
, or fairly stable chromium dimer-arsenic clusters.[3]

Mechanism of action[edit]

The chromium acts as a chemical fixing agent and has little or no preserving properties; it helps the other chemicals to fix in the timber, binding them through chemical complexes to the wood’s cellulose and lignin. The copper acts primarily to protect the wood against decay, fungi, and bacteria, while the arsenic is the main insecticidal component, providing protection from wood-attacking insects including termites and marine borers. It also improves the weather resistance of treated timber and may assist paint adherence in the long term.[citation needed]

Alternatives[edit]

Alternative heavy-duty preservatives include creosote and pentachlorophenol. Similar water-borne preservatives include alkaline copper quaternary (ACQ) compounds, copper azole (CuAz), ammoniacal copper zinc arsenate (ACZA), copper citrate, and copper HDO (CuHDO).[citation needed]

Safety[edit]

Concerns over the safety of CCA have focused on its chromium and arsenic contents.[2]

Arsenic is found naturally in the soil, food and water, and is still used to treat some medical conditions[4] However it has a long list of negative health effects, especially in inorganic form, by contact or by ingestion, and was designated a human carcinogen by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) in 1986 (even though its actual risk remains unclear). Arsenic in drinking water is a serious public healh problem in some areas of the world.[4]

Handling[edit]

Itching, burning rashes, neurological symptoms, and breathing problems have been associated with handling unmarked chromated arsenical wood preservatives, including contact with the sap draining from treated wood.[2]

Regulatory action was motivated in the 1990s by studies suggesting that CCA could pose a risk to children in playgrounds built with CCA-treated timber.[citation needed] Later studies however found that, while concentrations of arsenic in the soil and hand rinses were considerably higher among children who played on CCA-treated playground toys than in the control group, there was no significant difference in the arsenic concentrations in urine and saliva samples.[5][6][7]

Working[edit]

Machining (sawing, sanding, drilling) CCA-treated wood also exposes construction workers and amateur carpenters to chronic and acute health risks via inhalation.[2]

Animals[edit]

CCA treated wood has relatively low toxicity, and animals would need to ingest unlikely amounts (like 28 g daily for a month, for an adult horse) in order to become poisoned. However, ashes from burned timber are much more toxic, and cattle have been poisoned in this way.[8]

Use of CCA-treated wood for beehive construction has been associated with increased levels of arsenic in the honey and winter loss of bee colonies.[9]

Releases to the environment[edit]

Another concern is the leaching of chromium and arsenic from CCA-treated timber and their release to the environment.[10]

The amount and rate of arsenic leaching varies considerably depending on numerous factors, such as local climate, acidity of rain and soil, age of the wood product, and how much CCA was applied. A study has found that soil contamination due to the presence of CCA-treated wood after 45 years was minimal.[11]

Many studies in less aggressive soil types show leaching to be as low as 0.5 ppm (red pine poles in service,) or up to 14 ppm (treated pine in garden beds).[citation needed] Should any chemicals leach from the wood they are likely to bind to soil particles, especially in soils with clay or soils that are more alkaline than neutral.

Sawdust and other residues left over by construction may be a much more significant source of arsenic pollution to soil and environment than leaching from the final timber structure.[3]

Burning[edit]

Acute and chronic arsenicism have been reported to result from inhalation of smoke from burning of CCA-treated wood, such as in the use of scrap timber as fuel for industrial or domestic fires.[4][2]

Regulatory status[edit]

CCA manufacture and use are regulated by various national and international standards, such as AWPA P23-10 for the US and SANS 673 for South Africa.

In the US, the use of CCA to treat timber for residential use has been banned since December 2003. Timber treated before that date was still allowed to be sold, but retailers were required provide warning labels.[12][4] Treated timber products already in use, including playsets and decks, were allowed to remain in place. Exceptions to the restrictions were allowed, including the treatment of shakes and shingles, permanent wood foundations, and certain commercial applications. The EPA has also issued regulations for the industrial application of CCA to wood.[2]

CCA has been phased out of residential use also in Canada.[13]

Regulatory agencies in the European Union and Australia also prohibited CCA-treated timer in residential uses, while considering that timber already in place need not be replaced.[14][15][16]

In 2003, the Environmental Risk Management Authority in New Zealand decided to not restrict CCA use for any applications, but notes that few well-designed studies have been carried out of those using CCA or CCA-treated timber.[17]

Safety recommendations[edit]

The EPA recommends wearing gloves when handling CCA-treated wood, wearing goggles and masks when sawing or sanding it, and never burning it.[4]

CCA-treated wood should not be used where it may come in contact with food, such as in kitchen tops, cutting boards, or beehives. It should not be exposed to chemicals such as bleaches, acids, soda, etc.[2]

Timber should be inspected for residues of CCA on the surface that could easily be dislodged. Sealants or other coatings will reduce the risk of environmental contamination.[2]

Disposal of scrap and waste CCA-treated timber should be done only in approved incinerators or controlled landfill sites, which are designed to handle potentially toxic wastes such as paints, insecticides, batteries, etc.

See also[edit]

References[edit]

  1. ^ Hunt and Garratt, Wood Preservation, 1938, p. 127
  2. Jump up to:a b c d e f g h (2015): “CHROMATED COPPER ARSENATE (CASRN: 37337-13-6)“. Online document at the National Library of Medicine (NLM), Special Information Services(SIS), National Institute of Medicine and Health (NIMH). Revision of 2015-02-18, accessed on 2019-04-16.
  3. Jump up to:a b c Jennifer K. Saxe, Teresa S. Bowers, and Kim Reynolds Reid (1964): “Arsenic”. Chapter 13 (pages 279-292) of Environmental Forensics – Contaminant Specific Guide. Academic Press. doi:10.1016/B978-012507751-4/50035-5
  4. Jump up to:a b c d e Amy Yuntzu-Yen Chen and Thomas Olsen (2016): “Chromated copper arsenate–treated wood: a potential source of arsenic exposure and toxicity in dermatology”. International Journal of Women’s Dermatology, volume 2, issue 1, pages 28–30. doi:10.1016/j.ijwd.2016.01.002 PMID 28491998
  5. ^ Lew K, Acker J P, Gabos S and LeX C (2010): “Biomonitoring of Arsenic in Urine and Saliva of Children Playing on Playgrounds Constructed from Chromated Copper Arsenate-Treated Wood”. Environmental Science and Technology, volume 44, issue 10, pages 3986-3991.
  6. ^ Barraj L M, Tsuji J S and Scrafford (2007): “The SHEDS-Wood Model: Incorporation of Observational Data to Estimate Exposure to Arsenic for Children Playing on CCA-Treated Wood Structures”. Environmental Health Perspectives, volume 115, issue 50, pages 781-786.
  7. ^ Shalat SL, Solo-Gabriele HM, Fleming LE, Buckley BT, Black K, Jimenez M, Shibata T, Durbin M, Graygo J, Stephan W, Van De Bogart G (2006): “A pilot study of children’s exposure to CCA-treated wood from playground equipment”. Science of the Total Environment, volume 367, issue 1, pages 80-88. PMID 16487576doi:10.1016/j.scitotenv.2006.01.002
  8. ^ Peter D. Constable and Kenneth W. Hinchcliff and Stanley H. Done and Walter Grünberg (2017): “Systemic and Multi-Organ Diseases”. Chapter 21 (pages 2002-2214) of Veterinary Medicine, 11th edition. W. B. Saunders. ISBN 978-0-7020-5246-0doi:10.1016/B978-0-7020-5246-0.00021-8
  9. ^ Martins A. Kalnins and Benjamin F. Detroy (1984): “The effect of wood preservative treatment of beehives on honey bees and hive products”. Journal of Agricultural and Food Chemistry, volume 32, issue 5, pages 1176–1180. doi:10.1021/jf00125a060
  10. ^http://www.epa.gov/oppad001/reregistration/cca/cca_consumer_safety.htm
  11. ^ Wood and Fibre Science Vol 36 pp 119-128, 2004
  12. ^ http://www.cpsc.gov//PageFiles/122137/270.pdf
  13. ^ “Chapter B – Chromated Copper Arsenate (CCA) Wood Preservation Facilities”Environment and Climate Change Canada. Government of Canada. Retrieved 6 July 2018.
  14. ^ “Archived copy”. Archived from the original on 2014-03-24. Retrieved 2014-02-06.
  15. ^ http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:004:0009:0011:EN:PDF
  16. ^ http://www.cpsc.gov//PageFiles/122137/270.pdf
  17. ^ [1] Archived 2013-02-12 at the Wayback Machine – Timber Treatment Chemicals

External links[edit]