Die Siloxane sind eine Klasse von Verbindungen von Silicium (Organosilicium), deren empirische Formel R 2 SiO ist, wobei R eine Radikalgruppe ist, die organisch sein kann. Repräsentative Beispiele sind [SiO (CH 3 ) 2 ] n ( Dimethylsiloxan ) und [SiO (C 6 H 5 ) 2 ] n ( Diphenylsiloxan ), wobei n typischerweise größer als 4 ist. Diese Verbindungen können organische und anorganische Hybride sein.. Die organischen Ketten verleihen der Verbindung hydrophobe Eigenschaften, während die Hauptkette -Si-O-Si-O- rein anorganisch ist. Sie sind im Wesentlichen anthropogen (von der Industrie synthetisiert).
Das Wort Siloxan leitet sich von Sil ICIUM, Ox Ygène und alk ane ab .
Polymerisierte Siloxane ( Polysiloxane ) werden als Silikone bezeichnet .
Siloxane finden sich insbesondere in der häuslichen Umgebung, einschließlich in Kosmetika , Deodorants , hydrophoben Windschutzscheibenbeschichtungen , Farben und bestimmten Seifen und verschiedenen Polymeren. Einige Siloxane sind giftig. Sie werden zunehmend in der Pharma-, Medizin-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie eingesetzt.
Am Ende des XX - ten Jahrhundert industriell wurde in etwa zwei Millionen Tonnen pro Jahr produziert, aber die Produktion tendiert seit der Zunahme (+ 5% / Jahr) nach dem European Center Silicone (CES), die von Interesse ist die Umwelt und Gesundheit .
Diese Verbindungen wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Frederick S. Kipping entdeckt.
Eine Kategorie von Siloxanen (flüchtige Methylsiloxane) wird häufig zur Herstellung von Silikonpolymeren verwendet; für ihre physikochemischen Eigenschaften einschließlich:
Siloxan ist weit verbreitet in der verwendeten Kosmetikindustrie ( Lippenstift , Conditioner und Shampoos , Deodorants , usw. ).
Eine kürzlich erfolgte Anwendung von Siloxan D5 (2001) wurde bei der chemischen Reinigung von Textilien als Ersatz für Perchlorethylen gefunden . Dieses Verfahren ist in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich weit verbreitet. In Kontinentaleuropa, einschließlich Frankreich, wird es immer häufiger, den Einsatz ökologischer Prozesse zu fördern, die die menschliche Gesundheit respektieren.
Die Entwicklung der wissenschaftlichen Literatur von 1944 bis 2017 zeigt ein erhöhtes Interesse an Siloxanen seitens der Forschung als Produkt, aber auch im Hinblick auf die Umweltbewertung (Erforschung dieses Produkts in verschiedenen biologischen und Umweltproben) des fortschreitenden Bewusstseins für ihre Allgegenwart in unserer Umwelt und mögliche toxikologische und ökotoxikologische Probleme.
Cyclotetrasiloxan D4 (insbesondere in Cyclomethicon enthalten ) wird von der Europäischen Union als endokriner Disruptor eingestuft und ist möglicherweise für die Reproduktion toxisch (führt zu einer Verringerung der Fruchtbarkeit).
Polydimethylsiloxan (PDMS) enthält Restmengen an D4. Dimethicon gehört zur Kategorie PDMS.
In der Industrie immer häufiger verwendet und daher in Abfällen (Industrie, Normal, Haushalt) enthalten, sind bestimmte Siloxane in der Umwelt (Böden, Sedimente usw.) persistent. Schlecht biologisch abbaubar (nicht nach dem Verfahren von degradierten Belebtschlamm von Abwasserreinigungsanlagen sind in der Regel zu akkumulieren in bestimmten biologischen Geweben, in Klärschlamm und Rückstände in Sedimenten Dies sind Verunreinigungen , die Probleme in dem Prozess der Pose. Anaerobe Vergärung :
den Prozess der anaeroben Vergärung Schlamms (Bei der mesophilen Fermentation auf über 40 ° C werden Siloxane verdampft, die dann das Biogas verunreinigen. Die Forschung arbeitet aktiv an Möglichkeiten, die Biogasiloxane zu entfernen oder Bioabfälle oder Bio-Methananprodukte vor diesen Produkten zu entsorgen, beispielsweise durch Peroxidation .
Wenn sie vorhanden sind, lösen sich Siloxane bereits in sehr geringen Dosen in einer Hausmülldeponie ( ISDND ...) oder in einer anderen Lagerstätte organischer Stoffe, die zur Herstellung von Methan verwendet wird , im Biogas mit schädlichen Folgen auf Anlagen, die dieses Biogas verbrennen : Silizium wird tatsächlich bei der Verbrennung freigesetzt; es verbindet sich dann insbesondere mit Sauerstoff, um Silikate zu erzeugen. Diese kristallisieren in Motoren, Rohren, Wärmetauschern, Ventilen usw. durch Bildung einer weißen bis hellbraunen Ablagerung (feines Pulver oder gröbere Silikatkristalle (SiO2) mit Spuren von Calcium, Kupfer, Natrium, Schwefel oder Zink). Die an Metalloberflächen haftende Kruste bildet sich und kann schnell mehrere Millimeter dick werden, wodurch die Anlagen beschädigt werden.
Diese Silikatkristalle können das Öl eines Motors verunreinigen und die Kolben, Zylinderköpfe beschädigen ...
Sie können auch die Klinge des Rotors einer beschädigen Gasturbine oder auf der abgeschieden werden Brennstoffdüsen . Letztendlich besteht das Risiko in einer Leistungsverschlechterung und dann in einem „Motorbruch“, weshalb die Motorenhersteller den zulässigen Siloxangehalt im Kraftstoff regelmäßig gesenkt haben (10 bis 25 mq.m3, dann 5 mq.m3).
Verschiedene Arten von Aktivkohle wurden im Labor und vor Ort auf ihre Effizienz bei der Reinigung von Deponiemethan untersucht und verglichen, und es wurden neue Verfahren zur Reinigung von Deponiegas entwickelt, wie beispielsweise die Waga-Box, die kürzlich (2010) entwickelt wurde und die Herstellung von mehr ermöglicht als 98% reines Biomethan, das dann direkt vor Ort zurückgewonnen oder in das Gasnetz injiziert werden kann. Dieses Tool, das von einem Start-Up von Isère (Waga-Energie, gegründet 2015 in Meylan) entwickelt wurde, kombiniert Membranfiltration und kryogene Destillation. Es wurde in Saint-Florentin in Yonne (Coved-Standort), dann in Troyes und Saint-Maximin in Oise an zwei ISDNDs getestet, die somit mehr als 98% reines Biomethan in das Netzwerk injizieren konnten. Im Jahr 2018 betreffen die Projekte mindestens zwei weitere Lagerzentren in Loiret und Meurthe-et-Moselle.
Bei diesen Substanzen wurden auch Toxizität für Wasserorganismen und Fruchtbarkeitsverlust beobachtet.