Os siloxanos são uma classe de compostos de silício (de organo-silício), cuja fórmula é empírica R 2 SiO, em que R é um grupo radical, que pode ser orgânico. Os exemplos representativos são [SiO (CH 3 ) 2 ] n ( dimetilsiloxano ) e [SiO (C 6 H 5 ) 2 ] n ( difenilsiloxano ), onde n é tipicamente maior que 4. Estes compostos podem ser híbridos orgânicos e inorgânicos .. As cadeias orgânicas fornecem ao composto propriedades hidrofóbicas, enquanto a cadeia principal -Si-O-Si-O- é puramente inorgânica. Eles são essencialmente antropogênicos (sintetizados pela indústria).
A palavra siloxano é derivada de Sil ICIUM, Ox Ygène e alk ane .
Os siloxanos polimerizados ( polissiloxanos ) são chamados de silicones .
Os siloxanos podem ser encontrados em particular no ambiente doméstico, incluindo em cosméticos , desodorantes , revestimentos de pára-brisas hidrofóbicos , tintas e certos sabões e vários polímeros. Alguns siloxanos são tóxicos. Eles são cada vez mais usados pelas indústrias farmacêutica, médica, cosmética e alimentícia.
No final do XX ° século, industrialmente foi produzido em cerca de dois milhões de toneladas por ano, mas a produção tende desde a aumento (+ 5% / ano) de acordo com os silicones Centro Europeu (CES), que é de preocupação para o meio ambiente e saúde .
Esses compostos foram descobertos por Frederick S. Kipping no início do século XX.
Uma categoria de siloxanos (metil siloxanos voláteis) é amplamente usada para produzir polímeros de silicone; por suas propriedades físico-químicas, incluindo:
O siloxano é amplamente utilizado na indústria cosmética ( batons , condicionadores e xampus , desodorantes , etc. ).
Uma aplicação recente de Siloxane D5 (2001) foi encontrada na lavagem a seco de têxteis como um substituto para o percloroetileno . Este processo é amplamente utilizado nos Estados Unidos e no Reino Unido. É cada vez mais comum na Europa continental, incluindo a França, a fim de promover o uso de processos ecológicos que respeitem a saúde humana.
A evolução da literatura científica de 1944 a 2017 mostra um crescente interesse pelos siloxanos por parte da Investigação, como produto, mas também em termos de avaliação ambiental (investigação deste produto em várias amostras biológicas e ambientais), de consciência progressiva da sua onipresença em nosso meio ambiente e de possíveis problemas toxicológicos e ecotoxicológicos.
O ciclotetrasiloxano D4 (em particular presente na ciclometicona ) é classificado como um desregulador endócrino e possivelmente tóxico para a reprodução (induz uma diminuição da fertilidade) pela União Europeia.
O polidimetilsiloxano (PDMS) contém quantidades residuais de D4. Dimeticona pertence à categoria PDMS.
Cada vez mais utilizados pela indústria e, portanto, encontrados nos resíduos (industriais, comuns, domésticos), certos siloxanos são persistentes no meio ambiente (solos, sedimentos, etc.). Pobremente biodegradável (não degradado pelo processo de lodo ativado de estações de tratamento de águas residuais tendem a se acumular em certos tecidos biológicos, em lodo de esgoto e resíduos em sedimentos. São contaminantes que colocam problemas no processo de digestão anaeróbia :
o processo de lodo de digestão anaeróbia (a fermentação mesofílica a mais de 40 ° C evapora os siloxanos que contaminam o biogás. A pesquisa está trabalhando ativamente em maneiras de livrar os siloxanos do biogás ou descartar bio-resíduos ou bio metanisáveis a montante desses produtos, por exemplo, por peroxidação .
Se estiverem presentes, mesmo em doses muito baixas em um depósito de lixo doméstico ( ISDND ...), ou em outro depósito de matéria orgânica usado para produzir metano , os siloxanos se dissolvem no biogás com consequências deletérias. : o silício é de fato liberado durante a combustão; em seguida, combina-se em particular com o oxigênio para produzir silicatos. Estes cristalizam em motores, tubos, trocadores de calor, válvulas, etc. por formação de um depósito branco a marrom claro (pó fino ou cristais mais grossos de silicato (SiO2) com vestígios de cálcio, cobre, sódio, enxofre ou zinco). A crosta que adere às superfícies metálicas forma-se e pode atingir rapidamente vários milímetros de espessura, prejudicando as instalações.
Esses cristais de silicato podem contaminar o óleo de um motor e danificar os pistões, cabeçotes ...
Eles também podem danificar a pá do rotor de uma turbina a gás ou se depositar no bico de combustível. Em última análise, o risco é a degradação do desempenho e a “quebra” do motor, razão pela qual os fabricantes de motores têm baixado regularmente o teor de siloxano permitido no combustível (10 a 25 mq.m3 e depois 5 mq.m3).
Vários tipos de carvão ativado foram estudados e comparados em laboratório e in situ quanto à sua eficiência na purificação de metano de aterro e novos processos de purificação de gás de aterro emergiram, como a Waga-box , recentemente (anos 2010) .desenvolvidos permitindo a produção de mais de biometano 98% puro, que pode então ser recuperado diretamente no local ou injetado na rede de gás. Esta ferramenta, desenvolvida por uma Start-Up da Isère (Waga-Energie, criada em 2015 em Meylan) combina filtração por membrana e destilação criogênica; foi testado em Saint-Florentin em Yonne (local Coved) e depois em Troyes e Saint-Maximin em Oise em dois ISDNDs que foram, portanto, capazes de injetar mais de 98% de biometano puro na rede. Em 2018, os projetos abrangem pelo menos 2 outros centros de armazenamento em Loiret e Meurthe-et-Moselle.
Toxicidade para organismos aquáticos e perda de fertilidade também foram observadas para essas substâncias.