Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs): Un análisis de algunas definiciones de estas sustancias_Inpra 12 6, 2007
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El mercado latinoamericano de pinturas se enfoca en productos a base de disolventes, mientras que a nivel global se avanza hacia recubrimientos con bajo contenido en disolventes por motivos económicos y ecológicos. Existen diversas definiciones de compuestos orgánicos volátiles (COV) en diferentes países, lo que puede generar barreras comerciales debido a inconsistencias en la regulación. La tendencia global es reducir el contenido de disolventes, impulsando el desarrollo de nuevas tecnologías más seguras y respetuosas con el medio ambiente.
![Pinturas y recubrimientos
24 INPRA LATINA NOVIEMBRE DICIEMBRE 2006 www.inpralatina.com
Por Julián A. Restrepo*
Actualmente, la situación en el
mercado latinoamericano de
pinturas se caracteriza por una
preponderancia de los produc-
tos base disolvente, mientras
que a nivel global, la orienta-
ción actual de la producción de
pinturas está dirigida al desa-
rrollo de recubrimientos con
bajo contenido en disolventes,
tanto por razones económicas
como ecológicas.
La investigación, diseño y de-
sarrollo para la formulación de
recubrimientos en los últimos
años, así como los futuros es-
tudios, tienen en cuenta ante
todo la exigencia de respetar al máximo la conservación del me-
dio ambiente, esto significa principalmente, reducción, elimina-
ción o sustitución parcial o completa de los disolventes orgáni-
cos.
Evidentemente, el factor más importante por el que las pinturas
convencionales contribuyen a la contaminación ambiental es la
emisión de disolventes. Es así como los países más aventajados
tecnológicamente han promulgado legislaciones tendientes a re-
ducir las emisiones de este tipo de compuestos [1].
Sumado al problema ambiental que ocasionan, los disolventes
son sustancias inflamables, por lo que poseen riesgo de incendio
tanto en su fabricación como utilización. Por lo que cada vez,
existe una presión más fuerte tendiente a disminuir la utilización
de éstos.
Para definir el contenido de disolvente y material volátil asociado
a las pinturas, se emplea el término Compuestos Orgánicos Vo-
látiles ó COVs. Debemos mencionar que en inglés, dependiendo
de la fuente consultada, en
muchos casos se habla indife-
rentemente de VOCs hacien-
do referencia a Volatil Organic
Compound, content ó
component.
Indudablemente, el acrónimo
COV hace referencia a
disolventes y compuestos
hidrocarbonados... pero real-
mente, ¿qué significa COV?.
Diferentes definiciones
En realidad, el número de de-
finiciones que se tienen es muy
amplio y casi tan grande como
el número de regulaciones
existentes. Es aquí donde se
tiene un problema en la formu-
lación de sistemas base disol-
vente que presenten una utili-
Conocer cómo son
entendidos estos
compuestos en
otros países y sus
posibles
restricciones
permite desarrollar
productos más
acordes con las
exigencias de los
mercados y sus
legislaciones.
Un análisis de algunas definiciones de estas sustancias
Compuestos
orgánicos volátiles
“Los
disolventes son
sustancias
inflamables, por
lo que poseen
riesgo de
incendio tanto
en su
fabricación
como
utilización. Por
lo que cada
vez, existe una
presión más
fuerte
tendiente a
disminuir la
utilización de
éstos”.](https://image.slidesharecdn.com/unanlisisdealgunasdefinicionesdeestassustanciascompuestosorgnicosvoltilesinpra12-62007-160511172337/85/Compuestos-Organicos-Volatiles-COVs-Un-analisis-de-algunas-definiciones-de-estas-sustancias_Inpra-12-6-2007-1-320.jpg)
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dad global, ya que las definiciones de COVs son distintas en cada
parte del mundo, lo que hace que una pintura pueda cumplir con
los límites de COVs en algunos países, pero en otros no, lo que
constituiría una barrera comercial difícil de salvar.
Así pues, el hecho de que exista un número tan amplio de defini-
ciones de COVs, indica que la confusión alrededor de los COV
empieza en su definición. Por ello, se presentarán varias de las
definiciones más representativas de COVs en diferentes partes
del mundo, pretendiendo dar una mirada global a su definición .
La Unión Europea (UE), bajo el esquema de "eco-denominación",
define a los COVs como: "Cualquier componente orgánico que a
condiciones normales de presión, posee un punto de ebullición
inicial menor o igual a 250 ºC".
Pero teniendo en cuenta la versión de la directiva de disolventes
de la UE, se tiene: "Cualquier componente orgánico que a 20 ºC
tiene una presión de vapor mayor que 0.01 kPa, ó que tiene la
correspondiente volatilidad bajo las condiciones particulares de
uso" [2]. En este sentido, algunos autores afirman que la UE
tiene la definición más sencilla de COV.
Entonces, una definición teniendo en cuenta las dos anteriores
es: "Cualquier compuesto orgánico con un punto de ebullición
menor a 250 ºC y presión de vapor mayor que 0.01 kPa a 20 ºC,
es considerado un COV" [3]. Esta definición solamente conside-
ra la volatilidad del disolvente en la clasificación. También, la UE
requiere que un compuesto se encuentre en la lista EINECS
(European Inventory of Existing Commercial Substances) que
incluye los compuestos registrados como materiales industriales
de composición peligrosa y conocidos efectos nocivos sobre la
salud.
Como la UE, EE.UU. tiene una definición de no volatilidad, pero
en este último es más restrictiva. La regla que determina la clasi-
ficación de un COV en EE.UU. es la regla 24 de la EPA
(Environmental Protection Agency): "El porcentaje de material
que no se evapora después de una hora a una temperatura de
110 ºC no es volátil".
Sumado a la volatilidad de un compuesto, las leyes de EE.UU.
permiten considerar la contribución de un material a la contami-
nación del aire. Como se sabe, la generación de ozono
troposférico requiere la presencia de COV y óxidos de nitróge-
no (NOx) en al aire, en la presencia de luz solar y calor. Es así
como EE.UU. tiene una segunda definición de COV: "Cualquier
componente orgánico que participa en las reacciones fotoquímicas
Para información GRATIS, marque el No. 13 en la Tarjeta del Lector.](https://image.slidesharecdn.com/unanlisisdealgunasdefinicionesdeestassustanciascompuestosorgnicosvoltilesinpra12-62007-160511172337/85/Compuestos-Organicos-Volatiles-COVs-Un-analisis-de-algunas-definiciones-de-estas-sustancias_Inpra-12-6-2007-2-320.jpg)
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atmosféricas, excepto aquellos
designados por la EPA que po-
seen una reactividad
fotoquímica despreciable".
Además, hay otras considera-
ciones en el uso de productos
químicos en EE.UU. En una
parte del decreto del aire lim-
pio de 1977 el gobierno nor-
teamericano emitió una lista de
HAPs (Hazardous Air
Pollutans). La lista de 313 com-
puestos, incluye disolventes
aromáticos, alifáticos, cetonas,
ésteres, entre otros. En cier-
tas regiones de EE.UU. se
prohíbe usar estos disolventes,
y siempre es recomendable
formular productos sin
disolventes HAPs para evitar
conflictos con las normas am-
bientales.
En Australia, el esquema de aprobación de pinturas define como
COV: "Compuesto orgánico con una presión de vapor mayor de
0.01 mmHg a 21 ºC, y con un punto de ebullición menor de 250
ºC". [2].
En México, la definición gubernamental de COV es: "Cualquier
material que se evapora a una temperatura de 155 ºC en una
hora". Así, líquidos normalmente considerados como plastificantes
como el DOP (dioctil-ftalato), son considerados como COV por
la legislación mexicana.
Los estados del Protocolo de Ginebra definen: "A menos que
sean especificados, COVs, son todos los compuestos orgánicos
de naturaleza antropogénica, diferentes del metano, que son ca-
paces de producir oxidantes fotoquímicos por su reacción con
óxidos de nitrógeno, en presencia de luz solar". La observación
de compuestos orgánicos diferentes del metano refleja el hecho
de que el metano es mucho menos reactivo en la atmósfera de lo
que son los hidrocarburos de mayor peso molecular [4].
Finalmente, en términos matemáticos, la definición del conteni-
do de COV en una pintura se hace con base en [5]:
a)Si todo el disolvente en la formulación es considerado como
COV para propósitos de regulación, entonces:
b)Si hay agua presente en la formulación, ésta debe restarse del
contenido de disolventes, luego:
Conclusiones
El hecho de que se presente un variado número de definiciones
de COVs en diferentes partes del mundo, indica que no se tiene
una clara y congruente legislación ambiental de utilidad global
(en tiempos de expansión co-
mercial), lo que puede gene-
rar conflictos entre mercados
internacionales.
Aunque sí es claro que en la
definición de COV sólo es po-
sible excluir el agua y los com-
puestos no volátiles.
La utilidad de desarrollar pro-
ductos con bajos niveles de
COV se traduce en: Mayor se-
guridad en la producción y
aplicación, emisiones más ba-
jas, menores niveles de con-
taminantes atmosféricos y en
definitiva, recubrimientos más
respetuosos con el medio am-
biente.
En realidad se puede afirmar
que la tendencia mundial está dirigida hacia la reducción del
contenido de disolventes en las pinturas, pero no su elimina-
ción por completo, ya que de lo contrario la legislación exigi-
ría un contenido de cero COVs, lo que no ocurre en realidad,
y en cambio, se sabe que muchos de estos países tienen un
valor máximo de COV permisible para determinadas pinturas
y sectores.
Tendiente a reducir los niveles de COVs en las pinturas los fabri-
cantes han empezado a desarrollar una serie de tecnologías, ta-
les como: Recubrimientos con alto contenido de sólidos,
recubrimientos base-agua, recubrimientos por curado de alta
energía (o curado ultravioleta -UV), recubrimientos sólidos (en
polvo), y el empleo de disolventes menos nocivos con el medio
ambiente. Incluso, se tienen productos para la formulación de
pinturas base disolvente con diluyentes reactivos y en pinturas
base-agua con coalescentes reactivos.
*I.Q. Investigación, Diseño y Desarrollo, PINTURAS
SAPOLÍN, jarestrepo@invesa.com
Referencias
[1] Pulgarín, D. F. y Restrepo, J. A. “Reducción de Compuestos Orgá-
nicos Volátiles (VOCs) a través de tecnología base agua en
recubrimientos para madera”. Tesis Universidad Nacional, Sede
Medellín, 2002.
[2] Robe, G. y Stout, R. "Solventes para reducir los niveles de VOC".
Inpralatina. Ed. 29. Vol. 45, # 6, 2000.
[3] Kershaw, Y. "VOC legislation on the threshold of change", European
Coat. Journal, 4. 1998.
[4] DeNevers, N. Ingeniería de la contaminación del aire. Ed. Mc
GrawHill. México, 1997.
[5] Norma ASTM D 5201-91. "Calculating formulation physical
constants of paints and coatings", 1994.
“La utilidad de desarrollar productos con bajos
niveles de COV se traduce en: Mayor seguridad en
la producción y aplicación, emisiones más bajas,
menores niveles de contaminantes atmosféricos y
en definitiva, recubrimientos más respetuosos con el
medio ambiente”.](https://image.slidesharecdn.com/unanlisisdealgunasdefinicionesdeestassustanciascompuestosorgnicosvoltilesinpra12-62007-160511172337/85/Compuestos-Organicos-Volatiles-COVs-Un-analisis-de-algunas-definiciones-de-estas-sustancias_Inpra-12-6-2007-3-320.jpg)
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- 1. Pinturas y recubrimientos 24 INPRA LATINA NOVIEMBRE DICIEMBRE 2006 www.inpralatina.com Por Julián A. Restrepo* Actualmente, la situación en el mercado latinoamericano de pinturas se caracteriza por una preponderancia de los produc- tos base disolvente, mientras que a nivel global, la orienta- ción actual de la producción de pinturas está dirigida al desa- rrollo de recubrimientos con bajo contenido en disolventes, tanto por razones económicas como ecológicas. La investigación, diseño y de- sarrollo para la formulación de recubrimientos en los últimos años, así como los futuros es- tudios, tienen en cuenta ante todo la exigencia de respetar al máximo la conservación del me- dio ambiente, esto significa principalmente, reducción, elimina- ción o sustitución parcial o completa de los disolventes orgáni- cos. Evidentemente, el factor más importante por el que las pinturas convencionales contribuyen a la contaminación ambiental es la emisión de disolventes. Es así como los países más aventajados tecnológicamente han promulgado legislaciones tendientes a re- ducir las emisiones de este tipo de compuestos [1]. Sumado al problema ambiental que ocasionan, los disolventes son sustancias inflamables, por lo que poseen riesgo de incendio tanto en su fabricación como utilización. Por lo que cada vez, existe una presión más fuerte tendiente a disminuir la utilización de éstos. Para definir el contenido de disolvente y material volátil asociado a las pinturas, se emplea el término Compuestos Orgánicos Vo- látiles ó COVs. Debemos mencionar que en inglés, dependiendo de la fuente consultada, en muchos casos se habla indife- rentemente de VOCs hacien- do referencia a Volatil Organic Compound, content ó component. Indudablemente, el acrónimo COV hace referencia a disolventes y compuestos hidrocarbonados... pero real- mente, ¿qué significa COV?. Diferentes definiciones En realidad, el número de de- finiciones que se tienen es muy amplio y casi tan grande como el número de regulaciones existentes. Es aquí donde se tiene un problema en la formu- lación de sistemas base disol- vente que presenten una utili- Conocer cómo son entendidos estos compuestos en otros países y sus posibles restricciones permite desarrollar productos más acordes con las exigencias de los mercados y sus legislaciones. Un análisis de algunas definiciones de estas sustancias Compuestos orgánicos volátiles “Los disolventes son sustancias inflamables, por lo que poseen riesgo de incendio tanto en su fabricación como utilización. Por lo que cada vez, existe una presión más fuerte tendiente a disminuir la utilización de éstos”.
- 2. Pinturas y recubrimientos www.inpralatina.com INPRA LATINA NOVIEMBRE DICIEMBRE 2006 25 dad global, ya que las definiciones de COVs son distintas en cada parte del mundo, lo que hace que una pintura pueda cumplir con los límites de COVs en algunos países, pero en otros no, lo que constituiría una barrera comercial difícil de salvar. Así pues, el hecho de que exista un número tan amplio de defini- ciones de COVs, indica que la confusión alrededor de los COV empieza en su definición. Por ello, se presentarán varias de las definiciones más representativas de COVs en diferentes partes del mundo, pretendiendo dar una mirada global a su definición . La Unión Europea (UE), bajo el esquema de "eco-denominación", define a los COVs como: "Cualquier componente orgánico que a condiciones normales de presión, posee un punto de ebullición inicial menor o igual a 250 ºC". Pero teniendo en cuenta la versión de la directiva de disolventes de la UE, se tiene: "Cualquier componente orgánico que a 20 ºC tiene una presión de vapor mayor que 0.01 kPa, ó que tiene la correspondiente volatilidad bajo las condiciones particulares de uso" [2]. En este sentido, algunos autores afirman que la UE tiene la definición más sencilla de COV. Entonces, una definición teniendo en cuenta las dos anteriores es: "Cualquier compuesto orgánico con un punto de ebullición menor a 250 ºC y presión de vapor mayor que 0.01 kPa a 20 ºC, es considerado un COV" [3]. Esta definición solamente conside- ra la volatilidad del disolvente en la clasificación. También, la UE requiere que un compuesto se encuentre en la lista EINECS (European Inventory of Existing Commercial Substances) que incluye los compuestos registrados como materiales industriales de composición peligrosa y conocidos efectos nocivos sobre la salud. Como la UE, EE.UU. tiene una definición de no volatilidad, pero en este último es más restrictiva. La regla que determina la clasi- ficación de un COV en EE.UU. es la regla 24 de la EPA (Environmental Protection Agency): "El porcentaje de material que no se evapora después de una hora a una temperatura de 110 ºC no es volátil". Sumado a la volatilidad de un compuesto, las leyes de EE.UU. permiten considerar la contribución de un material a la contami- nación del aire. Como se sabe, la generación de ozono troposférico requiere la presencia de COV y óxidos de nitróge- no (NOx) en al aire, en la presencia de luz solar y calor. Es así como EE.UU. tiene una segunda definición de COV: "Cualquier componente orgánico que participa en las reacciones fotoquímicas Para información GRATIS, marque el No. 13 en la Tarjeta del Lector.
- 3. Pinturas y recubrimientos 26 INPRA LATINA NOVIEMBRE DICIEMBRE 2006 www.inpralatina.com atmosféricas, excepto aquellos designados por la EPA que po- seen una reactividad fotoquímica despreciable". Además, hay otras considera- ciones en el uso de productos químicos en EE.UU. En una parte del decreto del aire lim- pio de 1977 el gobierno nor- teamericano emitió una lista de HAPs (Hazardous Air Pollutans). La lista de 313 com- puestos, incluye disolventes aromáticos, alifáticos, cetonas, ésteres, entre otros. En cier- tas regiones de EE.UU. se prohíbe usar estos disolventes, y siempre es recomendable formular productos sin disolventes HAPs para evitar conflictos con las normas am- bientales. En Australia, el esquema de aprobación de pinturas define como COV: "Compuesto orgánico con una presión de vapor mayor de 0.01 mmHg a 21 ºC, y con un punto de ebullición menor de 250 ºC". [2]. En México, la definición gubernamental de COV es: "Cualquier material que se evapora a una temperatura de 155 ºC en una hora". Así, líquidos normalmente considerados como plastificantes como el DOP (dioctil-ftalato), son considerados como COV por la legislación mexicana. Los estados del Protocolo de Ginebra definen: "A menos que sean especificados, COVs, son todos los compuestos orgánicos de naturaleza antropogénica, diferentes del metano, que son ca- paces de producir oxidantes fotoquímicos por su reacción con óxidos de nitrógeno, en presencia de luz solar". La observación de compuestos orgánicos diferentes del metano refleja el hecho de que el metano es mucho menos reactivo en la atmósfera de lo que son los hidrocarburos de mayor peso molecular [4]. Finalmente, en términos matemáticos, la definición del conteni- do de COV en una pintura se hace con base en [5]: a)Si todo el disolvente en la formulación es considerado como COV para propósitos de regulación, entonces: b)Si hay agua presente en la formulación, ésta debe restarse del contenido de disolventes, luego: Conclusiones El hecho de que se presente un variado número de definiciones de COVs en diferentes partes del mundo, indica que no se tiene una clara y congruente legislación ambiental de utilidad global (en tiempos de expansión co- mercial), lo que puede gene- rar conflictos entre mercados internacionales. Aunque sí es claro que en la definición de COV sólo es po- sible excluir el agua y los com- puestos no volátiles. La utilidad de desarrollar pro- ductos con bajos niveles de COV se traduce en: Mayor se- guridad en la producción y aplicación, emisiones más ba- jas, menores niveles de con- taminantes atmosféricos y en definitiva, recubrimientos más respetuosos con el medio am- biente. En realidad se puede afirmar que la tendencia mundial está dirigida hacia la reducción del contenido de disolventes en las pinturas, pero no su elimina- ción por completo, ya que de lo contrario la legislación exigi- ría un contenido de cero COVs, lo que no ocurre en realidad, y en cambio, se sabe que muchos de estos países tienen un valor máximo de COV permisible para determinadas pinturas y sectores. Tendiente a reducir los niveles de COVs en las pinturas los fabri- cantes han empezado a desarrollar una serie de tecnologías, ta- les como: Recubrimientos con alto contenido de sólidos, recubrimientos base-agua, recubrimientos por curado de alta energía (o curado ultravioleta -UV), recubrimientos sólidos (en polvo), y el empleo de disolventes menos nocivos con el medio ambiente. Incluso, se tienen productos para la formulación de pinturas base disolvente con diluyentes reactivos y en pinturas base-agua con coalescentes reactivos. *I.Q. Investigación, Diseño y Desarrollo, PINTURAS SAPOLÍN, [email protected] Referencias [1] Pulgarín, D. F. y Restrepo, J. A. “Reducción de Compuestos Orgá- nicos Volátiles (VOCs) a través de tecnología base agua en recubrimientos para madera”. Tesis Universidad Nacional, Sede Medellín, 2002. [2] Robe, G. y Stout, R. "Solventes para reducir los niveles de VOC". Inpralatina. Ed. 29. Vol. 45, # 6, 2000. [3] Kershaw, Y. "VOC legislation on the threshold of change", European Coat. Journal, 4. 1998. [4] DeNevers, N. Ingeniería de la contaminación del aire. Ed. Mc GrawHill. México, 1997. [5] Norma ASTM D 5201-91. "Calculating formulation physical constants of paints and coatings", 1994. “La utilidad de desarrollar productos con bajos niveles de COV se traduce en: Mayor seguridad en la producción y aplicación, emisiones más bajas, menores niveles de contaminantes atmosféricos y en definitiva, recubrimientos más respetuosos con el medio ambiente”.