Щелочная медь четвертичная - Alkaline copper quaternary

Щелочная медь четвертичная, обычно сокращенно ACQ, это тип водной основы консервант древесины продукт, содержащий растворимый комплекс меди (II) и четвертичный аммоний алкил - или же арил -замещенные соединения («четвертичные»). Таким образом, продукт изначально назывался аммиачная медь / четвертичный аммоний.[1][2]

Сочинение

Медный комплекс

Медь в препарате находится в форме растворимого комплекса с аммиак NH
3 или амин Такие как этаноламин N (C
2ЧАС
5)ЧАС
2). В любом случае содержание меди обычно выражается в массовых процентах от количества оксид меди CuO это объясняет присутствие меди.[2]

В качестве носителя меди аммиак имеет то преимущество, что он лучше других консервантов на водной основе проникает в трудно поддающиеся обработке западные виды. В противном случае в качестве носителя меди предпочтителен этаноламин.[3]

Катионы четвертичного аммония

DDA

Катион четвертичного аммония в некоторых составах представляет собой дидецилдиметиламмоний (DDA) N+(CH
3)
2(C
10ЧАС
21)
2.[2]

DDA коммерчески производится в виде карбоната под торговым названием «Carboquat». Карбонат используется вместо хлорида для уменьшения коррозии оборудования для обработки.[2]

Карбонат DDA нелетуч и хорошо растворяется в воде, почти не имеет коэффициент распределения октанол-вода.[2]

ADBA

Еще один катион четвертичного аммония, используемый в некоторых составах, представляет собой алкилдиметилбензиламмоний (ADBA). Формула N+(CH
2)
2(C
6ЧАС
5) (C
пЧАС
2п+1),[4] куда п варьируется от 8 до 18.[5]

Противоионы

И комплекс меди, и четвертичные соединения положительны. катионы. В противоионы (в анионы которые уравновешивают их положительные заряды) обычно гидроксид HO−, хлористый Cl−, карбонат CO2−
3 или же бикарбонат HCO−
3.[2][4]

Стандартные составы

Составы ACQ различаются «носителем» (комплексообразующим агентом для меди), аммиаком или этаноламином; и от присутствующего катиона четвертичного аммония. Типы, зарегистрированные в США[3] и Канада:[4]

  • ACQ-A: медь-этаноламин (50% эквивалента CuO) и хлорид DDA (50%).[4]
  • ACQ-B: медно-аммиачный (66,7% CuO) и хлорид ДДА (33,3%).[4] В настоящее время не зарегистрирован для использования в Канаде.[4]
  • ACQ-C: медь-аммиак и / или медь-этанолам (66,7% CuO) и хлорид ADBA (30%).[4]
  • ACQ-D: медь-этаноламин (66,7% CuO) и хлорид или карбонат DDA (33,3%).[4]

Формулировка ACQ типа D также содержит два молдициды: 2-метил-4-изотиазолин-3-он и 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он.[2]

Носитель аммиака ACQ-B улучшает его способность проникать в древесину, которую трудно обрабатывать, как некоторые пиломатериалы западных стран США. Составы с этаноламином, особенно ACQ-D, обычно используются для более легких пород древесины (таких как южная сосна ), поскольку он обеспечивает более однородный внешний вид поверхности.[3]

Механизм действия

В процессе обработки древесины водорастворимые катионы меди и четвертичного аммония иммобилизуются за счет образования стабильных нерастворимых соединений с лигнин, целлюлоза, и гемицеллюлоза и другие компоненты из дерева.[2]

Медь первичная бактерицид и фунгицид агент.

Катион четвертичного аммония добавляется для предотвращения роста устойчивых к меди бактерий, грибков и плесени,[2] как инсектицид.

Использовать

ACQ применяется на деревообрабатывающих предприятиях методом промышленной пропитки под давлением.[нужна цитата ] Продукт ACQ-C обычно поставляется от производителя в виде концентрированного раствора, который разбавляется на заводе по обработке древесины. ACQ-D и ACQ-A поставляются в виде двух отдельных растворов, которые смешиваются и разбавляются последним. [4]

В США и других странах ACQ зарегистрирован для использования на пиломатериалах, древесине, ландшафтных связях, столбах ограждений, столбах зданий и коммунальных служб, земле, пресной воде и морские сваи, морские стены, настил, деревянная черепица и другие деревянные конструкции.[6]

Цвет обработанной древесины

Дерево, обработанное ACQ, имеет зеленовато-коричневый цвет, который может потускнеть до коричневого, и может иметь легкий запах аммиака до высыхания древесины.[3][4]

Безопасность

В обработанной древесине медь относительно безвредна и не представляет опасности для окружающей среды или здоровья.[2]

Хлорид DDA одобрен как гермицид, фунгицид, и альгицид за дезинфицирующее средство продукты, которые десятилетиями использовались в больницах и других коммерческих и промышленных учреждениях.[2]

Хлорид ADBA используется в коммерческих продуктах в США с 1947 года. Стандарт регистрации был выпущен EPA в 1985 году.[5]

Одним из недостатков ACQ является то, что значительное количество загрязненного воздуха в виде аммиака выбрасывается из очистных сооружений и свежеобработанной древесины на складских площадках. Хотя компоненты CCA намного более токсичны в пересчете на массу, они, будучи нелетучими твердыми веществами, могут эффективно сдерживаться.[1]

Коррозия крепежа

Медь в древесине, обработанной ACQ, ускоряет коррозию крепежных деталей из оцинкованной стали (например, гвоздей и шурупов) в 10 и более раз по сравнению с древесиной, обработанной CCA. Нержавеющая сталь (AISI 316) не затронут. [7] Алюминий и Galvalum застежки следует избегать. [8] Следует использовать крепеж из горячеоцинкованной меди или нержавеющей стали.[3]

Все виды обработки ACQ ускоряют коррозию металлических крепежных элементов по сравнению с необработанной древесиной. Необходимо использовать крепежные детали из горячеоцинкованной, медной или нержавеющей стали.[9]

История

Технология ACQ была разработана и запатентована в Канаде и усовершенствована в США. С конца 1980-х годов она находится в коммерческом производстве в Европе, Японии и США. Изделия из дерева, обработанные консервантом ACQ, были впервые коммерчески произведены в Канаде в 2004 году. [4][1]

ACQ стал широко используемым консервантом для древесины после того, как были высказаны опасения по поводу возможного загрязнения окружающей среды хром и мышьяк из дерева, обработанного хромированный арсенат меди (CCA), через контакт (особенно в детские площадки ), выщелачивание, пиление и шлифование, или сжигание.[10] Эти опасения привели к фактическому запрету CCA для жилых помещений Агентством по охране окружающей среды США в 2003-2004 гг.

Chemical Specialties, Inc (CSI, теперь Viance) получила Агентство по охране окружающей среды США С Президентская награда за конкурс "Зеленая химия" в 2002 г. для коммерческого внедрения ACQ.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Авраам С. С. Чен (1994): "Оценка ACQ как альтернативной системы защиты древесины ". Отчет APA / 600 / SR-94/036, Агентство по охране окружающей среды США, Лаборатория снижения рисков.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k К. А. Кушинг, Р. Голден, Ю. В. Лоуни, С. И. Холм (2007): "Оценка риска для здоровья человека от древесины, обработанной ACQ ". Журнал "Оценка человеческих и экологических рисков", том 13, выпуск 5, страницы 1014-1041. Дои:10.1080/10807030701506173
  3. ^ а б c d е "Обработанная консервантами древесина и альтернативные продукты в лесной службе "USDA, Лесная служба США, онлайн-отчет. Доступно 20 апреля 2019 г."
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k "Глава G - Установки для консервирования древесины с щелочной четвертичностью меди (ACQ) Веб-сайт Environment and Climate Change Canada. Доступно 20 апреля 2019 г.
  5. ^ а б Джонатан Чен и другие (2006): «[https://archive.epa.gov/pesticides/reregistration/web/pdf/adbac_red.pdf Решение о перерегистрации права на получение хлорида алкилдиметилбензиламмония (ADBAC)] ». Отчет EPA739-R-06-009, Агентство по охране окружающей среды США, Департамент профилактики, пестицидов и токсичных веществ.
  6. ^ http://www.epa.gov/oppad001/reregistration/cca/acq.htm
  7. ^ Гарет Кир, Хэй-ЖенВу, Марк С. Джонс (2009): «Исследования потери веса при коррозии крепежных материалов при контакте с древесиной, обработанной азолом меди и щелочными четвертичными соединениями меди». Наука о коррозии, том 51, выпуск 2, страницы 252-262. Дои:10.1016 / j.corsci.2008.11.012
  8. ^ "ACQ (щелочная медь четвертичный) консервант для древесины и крепежные детали - совместимы ли они? "Сайт Fasteners Eurasia. Дата обращения 20.04.2019.
  9. ^ http://www.fs.fed.us/t-d/pubs/pdfpubs/pdf06772809/pdf06772809dpi72pt03.pdf
  10. ^ http://www.fs.fed.us/t-d/pubs/pdfpubs/pdf06772809/pdf06772809dpi72pt03.pdf

внешняя ссылка