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Quais são os efeitos do silicone na natureza?

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Efeitos de silicone

Polímeros de Silicone – Informações Ambientais – Saúde, Meio Ambiente e Assuntos Regulatórios (HERA)

Muitos produtos de silicone de consumo, ou polidimetilsiloxano (PDMS), são usados de uma forma que lhes permite entrar em estações de tratamento de águas residuais municipais. Como os polímeros de silicone (PDMS) são tão insolúveis em água, eles se decompõem em lodo, não causando efeitos adversos nas operações da estação de tratamento [1]. O lodo é então destruído por incineração, enterrado em aterros sanitários ou espalhado em campos de golfe, florestas e campos agrícolas como fertilizante. Esta última técnica de remoção permite que o PDMS entre no solo. No solo, o polímero PDMS pode hidrolisar em pequenos siloxanóis solúveis em água [2, 3, 4], sendo o produto final o dimetilsilanodiol monomérico ( DMSD ) [4, 5]. Esta hidrólise é provavelmente abiótica, pois pode levar meses ou anos em solo úmido, mas apenas dias enquanto o solo seca [3, 6]. O fenômeno foi documentado em uma ampla variedade de solos nos Estados Unidos [7] e em 12 minerais comuns do solo [8], o que significa que o catalisador é difundido na natureza. FALE COM UM ESPECIALISTA Embora esses experimentos tenham sido realizados com PDMS puro, a incorporação de PDMS no lodo não evita a hidrólise. No entanto, torna o processo mais gradual [9], possivelmente porque o PDMS deve primeiro difundir-se para fora do lodo antes de poder entrar em contato com as superfícies do solo e começar a hidrolisar. Se o lodo foi compostado pela primeira vez, o PDMS permanecerá intacto sem nenhum efeito no processo de compostagem [10], e então degradará após o composto ser misturado ao solo. Efeitos de siliconeEfeitos de silicone


O produto da hidrólise, DMSD, pode ser degradado microbianamente em CO2 [5, 11, 12] e silicato inorgânico [13], este último deve fundir-se com o silicato já presente no solo [14]. A produção de CO2 da degradação do DMSD variou de 0,4-1,6% por semana [11]. Além disso, o DMSD volatiliza do solo aproximadamente 1-7% por semana [15], com as maiores perdas ocorrendo em solos arenosos. Estes mecanismos de perda sugerem que o DMSD não persistirá no ambiente do solo. Por exemplo, apenas pequenas quantidades de DMSD foram encontradas em solos após hidrólise de PDMS aplicado com lodo [9], enquanto um extenso programa de monitoramento de campo encontrou menos DMSD do que o esperado em solos de lodo alterado mostrando perda de PDMS [16]. Uma vez na atmosfera, espera-se que o DMSD se degrade por reações induzidas pela luz solar, como outros silicones voláteis [17, 18, 19]. Se o ar for removido pela chuva, o DMSD pode ser oxidado na água por uma reação semelhante induzida pela luz solar [20], ou pode ser oxidado microbianamente no solo [5]. O movimento descendente através do perfil do solo não é esperado porque não foi observado em microcosmos agrícolas durante a degradação do PDMS [9]. Além disso, nem o PDMS nem seus produtos de degradação danificaram os microrganismos do solo ou afetaram o crescimento do trigo e da soja [21]. FALE COM UM ESPECIALISTA


Os conceitos acima foram testados em parcelas de campo pulverizadas com emulsões PDMS [22]. Perdas extensas de PDMS (meia-vida de 1-2 meses), juntamente com reduções dramáticas no peso molecular, foram observadas durante uma típica temporada de verão em Michigan. Apenas pequenas quantidades de DMSD foram encontradas (correspondendo a <5% do silicone original), e uma amostragem mais profunda revelou que o DMSD não havia simplesmente descido no perfil do solo. Este resultado é, portanto, consistente com estudos laboratoriais que mostram a hidrólise do polímero seguida de biodegradação e/ou volatilização do monômero em componentes naturais (CO2 e silicato inorgânico).

A reação geral dos polímeros de silicone é:

Efeitos de silicone


Uma aparente contradição com a degradação dos silicones na natureza é que estes polímeros são utilizados para muitas aplicações externas devido à sua estabilidade a altas temperaturas e resistência à exposição a UV e O3. Esta estabilidade durante o uso pretendido do polímero é um fenômeno de massa.

No entanto, quando o PDMS é eliminado no final da sua utilização e entra no solo como componente de lama, dispersa-se em baixas concentrações nos minerais do solo.

Isto permite que o PDMS entre em contato com os catalisadores necessários para iniciar sua despolimerização, levando em última análise à sua conversão completa em componentes naturais . As conclusões deste artigo estão sendo examinadas em um programa contínuo de pesquisa laboratorial e de campo. FALE COM UM ESPECIALISTA Efeitos de siliconeEfeitos de silicone

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