Los siloxanos son una clase de compuestos de silicio (organosilicio) cuya fórmula empírica es R 2 SiO, donde R es un grupo radical que puede ser orgánico. Los ejemplos representativos son [SiO (CH 3 ) 2 ] n ( dimetilsiloxano ) y [SiO (C 6 H 5 ) 2 ] n ( difenilsiloxano ), donde n es típicamente mayor que 4. Estos compuestos pueden ser híbridos orgánicos e inorgánicos .. Las cadenas orgánicas confieren al compuesto propiedades hidrófobas mientras que la cadena principal -Si-O-Si-O- es puramente inorgánica. Son esencialmente antropogénicos (sintetizados por la industria).
La palabra siloxano se deriva de Sil ICIUM, Ox Ygène y alk ane .
Los siloxanos polimerizados ( polisiloxanos ) se denominan siliconas .
Los siloxanos se pueden encontrar en particular en el entorno doméstico, incluso en cosméticos , desodorantes , revestimientos hidrófobos para parabrisas , pinturas y ciertos jabones y diversos polímeros. Algunos siloxanos son tóxicos. Son cada vez más utilizados por las industrias farmacéutica, médica, cosmética y alimentaria.
Al final del XX ° siglo, industrialmente se produce en alrededor de dos millones de toneladas por año, pero la producción tiende ya a aumentar (+ 5% / año) de acuerdo con las siliconas Centro Europeo (CES), que es de preocupación para el medio ambiente y salud .
Estos compuestos fueron descubiertos por Frederick S. Kipping a principios del siglo XX.
Una categoría de siloxanos (metilsiloxanos volátiles) se usa ampliamente para producir polímeros de silicona; por sus propiedades fisicoquímicas, que incluyen:
El siloxano es muy utilizado en la industria cosmética ( pintalabios , acondicionadores y champús , desodorantes , etc. ).
Se encontró una aplicación reciente de Siloxane D5 (2001) en la limpieza en seco de textiles como reemplazo del percloroetileno . Este proceso se usa ampliamente en los Estados Unidos y el Reino Unido. Cada vez es más común en Europa continental, incluida Francia, con el fin de promover el uso de procesos ecológicos que respeten la salud humana.
La evolución de la literatura científica desde 1944 hasta 2017 muestra un creciente interés por los siloxanos por parte de la Investigación, como producto, pero también en términos de evaluación ambiental (investigación de este producto en diversas muestras biológicas y ambientales), de progresiva conciencia de su omnipresencia en nuestro medio y de posibles problemas toxicológicos y ecotoxicológicos.
El ciclotetrasiloxano D4 (en particular presente en la ciclometicona ) está clasificado como un disruptor endocrino y posiblemente tóxico para la reproducción (induce una disminución de la fertilidad) por la Unión Europea.
El polidimetilsiloxano (PDMS) contiene cantidades residuales de D4. La dimeticona pertenece a la categoría PDMS.
Cada vez más utilizados por la industria y por tanto se encuentran en los residuos (industriales, ordinarios, domésticos) ciertos siloxanos son persistentes en el medio ambiente (suelos, sedimentos, etc.). Poco biodegradables (no degradados por el proceso de lodos activados de las plantas de tratamiento de aguas residuales tienden a acumularse en determinados tejidos biológicos, en lodos de depuradora y residuos en sedimentos. Estos son contaminantes que plantean problemas en el proceso de digestión anaeróbica :
el proceso de digestión anaeróbica de lodos (La fermentación mesófila a más de 40 ° C evapora los siloxanos que luego contaminan el biogás. La investigación está trabajando activamente en formas de eliminar los siloxanos de biogás o eliminar los biorresiduos o los biometanizables antes de estos productos, por ejemplo mediante peroxidación .
Si están presentes, incluso a dosis muy bajas en un basurero doméstico ( ISDND ...), o en otro depósito de materia orgánica utilizada para producir metano , los siloxanos se disuelven en el biogás con consecuencias deletéreas. En instalaciones que quemarán este biogás. : de hecho, el silicio se libera durante la combustión; luego se combina en particular con oxígeno para producir silicatos. Estos cristalizan en motores, tuberías, intercambiadores de calor, válvulas, etc. formando un depósito de color blanco a marrón claro (polvo fino o cristales más gruesos de silicato (SiO2) con trazas de calcio, cobre, sodio, azufre o zinc). La costra adherida a las superficies metálicas se forma y rápidamente puede alcanzar varios milímetros de espesor, dañando las instalaciones.
Estos cristales de silicato pueden contaminar el aceite de un motor y dañar los pistones, culatas ...
También pueden dañar la pala del rotor de una turbina de gas , o depositarse en la boquilla de combustible. En última instancia, el riesgo es la degradación del rendimiento y luego la “rotura” del motor, razón por la cual los fabricantes de motores han reducido regularmente el contenido permitido de siloxano en el combustible (10 a 25 mq.m3 luego 5 mq.m3).
Se han estudiado y comparado varios tipos de carbón activado en el laboratorio e in situ por su eficiencia en la purificación de metano de vertedero y han surgido nuevos procesos de purificación de gas de vertedero como el Waga-box que se ha desarrollado recientemente (2010). más del 98% de biometano puro que luego puede recuperarse directamente en el sitio o inyectarse en la red de gas. Esta herramienta, desarrollada por una Start-Up de Isère (Waga-Energie, creada en 2015 en Meylan) combina la filtración por membranas y la destilación criogénica; se probó en Saint-Florentin en Yonne (sitio Coved), luego en Troyes y Saint-Maximin en Oise en dos ISDND que pudieron inyectar más del 98% de biometano puro en la red. En 2018, los proyectos afectan al menos a otros 2 centros de almacenamiento en Loiret y Meurthe-et-Moselle.
También se ha observado toxicidad para los organismos acuáticos y pérdida de fertilidad para estas sustancias.