Dr. Prepper — Edição 9
Revestimentos que contêm o composto químico cancerígeno cromato (cromo hexavalente, CrVI)
O CrVI (6) foi encontrado em 55% das amostras de revestimento estudadas por meio de um novo método de ensaio, um método de autoteste novo e inovador para detectar cromo hexavalente em amostras de revestimento. A nova solução resolve o problema dos resultados falso-negativos e falso-positivos.
Os primers que contêm o composto químico cancerígeno cromato (cromo hexavalente, CrVI) têm sido amplamente utilizados desde a Segunda Guerra Mundial.
O RED PAPER periódico da MontiPower®. Repleto de fatos interessantes – e essenciais – sobre a preparação de superfícies mais otimizada desde 1987.
Estes revestimentos podem ser encontrados em muitos revestimentos aplicados por pulverização; são frequentemente utilizados nas superfícies metálicas de navios, aviões e infraestruturas como pontes, contêineres, fábricas, estruturas de aço em edifícios e até caixilhos de janelas de metal e de madeira. Uma vez aplicado, o CrVI é estável e seguro para os seres humanos.
Dependendo da aplicação, podem ser identificados diversos compostos de sais de CrVI, os sais de cromo hexavalente. Por exemplo, na indústria aeronáutica, o cromato de estrôncio continua a ser o produto químico mais utilizado contra a corrosão. A empresa ferroviária holandesa (NS) utilizava cromato de chumbo nos revestimentos dos vagões. No passado, o cromato de zinco foi amplamente utilizado em primers.
Os compostos de CrVI nos revestimentos provaram ser excelentes inibidores de corrosão e proporcionam uma excelente aderência a diversos substratos. O processo químico é simples: o aço (Fe) ou o alumínio (Al) atraem os íons de cromato.
Forma-se então uma camada muito fina na superfície do substrato, por vezes com apenas uma molécula de espessura. Isso provoca a passivação, e os elétrons não podem ser transferidos do material de base para o ambiente, interrompendo assim o processo de corrosão. O aspecto interessante do cromo-6 é que atua repetidamente. Sempre que ocorre um dano no revestimento, os íons de cromato entram em ação até que todos os cromatos estejam dissolvidos.
A aplicação do revestimento funciona da seguinte forma: primeiro, aplica-se uma camada de pré-tratamento muito fina no metal a ser protegido. Esta camada tem apenas alguns micrômetros de espessura. É aplicada para permitir que as camadas seguintes adiram ao metal.
Sobre este primer de aderência é aplicada a camada com a função anticorrosiva: o primer, que normalmente tem cerca de 25 micrômetros de espessura. Sobre este é aplicado o chamado acabamento (topcoat), com pelo menos 30 micrômetros ou mais. O primer contém um sal de cromo-6. Existem muitas possibilidades diferentes, e cada fabricante faz a sua própria escolha de um sal de cromo-6 específico. Exemplos de sais adicionados ao primer são o cromato de estrôncio e o cromato de bário.
Os primeiros estudos governamentais holandeses sobre cromatos remontam a 1985, quando a segurança dos trabalhadores começava a tornar-se uma questão importante, e muitos estudos continuam em curso. Desde 1 de março de 2017, o governo holandês estabeleceu um limite máximo de exposição admissível de 1 μg/m3. Este limite também se aplica à preparação de superfícies. Em mais de 55% de todas as amostras de revestimento analisadas pelo laboratório Seef BV, foi detectada a presença de cromo hexavalente. A dimensão do problema é particularmente grave nos casos de preparação de superfícies para repintura destinada a prolongar a vida útil dos ativos.
No entanto, além das suas propriedades benéficas, a utilização de CrVI em revestimentos apresenta potenciais desvantagens graves. A aplicação de métodos de preparação de superfícies por impacto de alta velocidade, como corte, esmerilhamento e jato abrasivo, em objetos revestidos pode causar efeitos prejudiciais ao aço por empastamento e brunimento. Os gases, fumos, poeiras e partículas de revestimento resultantes podem ser perigosos para a saúde do aplicador e para o meio ambiente.
Pequenas partículas com CrVI cancerígeno podem dispersar-se no ar, podendo causar câncer de pulmão, nariz, seios nasais, estômago ou laringe. Além disso, estas pequenas partículas de poeira podem levar ao desenvolvimento de asma ou DPOC (Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica). Os materiais emitidos causam danos ao meio ambiente.
Estudos recentes demonstraram que, entre 1984 e 2006, aproximadamente 2500 funcionários do Exército holandês foram expostos a revestimentos que continham CrVI. Não estavam suficientemente protegidos pelo equipamento de proteção.
A detecção precoce de compostos de CrVI em revestimentos pode eliminar estes riscos para a saúde, permitindo a utilização do equipamento de proteção adequado.
O método mais conhecido é o teste com cotonete (swab test). O teste utiliza uma pequena quantidade de reagente que reage ao CrVI. Esta reação torna-se visível pela formação de uma cor rosa/roxa. O teste é fácil de utilizar, mas altamente pouco confiável por várias razões, sendo a mais importante o fato de poder produzir resultados falso-negativos (os resultados indicam ausência de CrVI, mas há CrVI presente!!). Os resultados falso-negativos ocorrem mesmo em concentrações elevadas de > 1000 mg/kg de CrVI no revestimento. O teste é fortemente influenciado por componentes que se encontram habitualmente nos revestimentos.
Também podem ocorrer resultados falso-positivos devido a pigmentos no revestimento, cuja cor pode ser muito semelhante à do reagente.
A análise laboratorial é uma forma alternativa de detectar a presença de compostos de CrVI. Embora o método utilizado em laboratório reduza a probabilidade de um resultado falso-negativo, continua sensível a componentes interferentes no revestimento.
Por exemplo, quando estão presentes concentrações elevadas de contaminantes como zinco ou alumínio, que se encontram habitualmente em todos os tipos de revestimentos, esta análise é afetada negativamente, produzindo resultados com uma quantidade reduzida de CrVI ou sem CrVI algum. Além disso, este método é lento (3-8 dias úteis) e caro – e tempo é dinheiro!
Nesta edição do Dr. Prepper, um novo e inovador método de detecção de cromo hexavalente (CrVI) resolve os problemas dos resultados de ensaio falso-positivos e falso-negativos.
A grande vantagem deste método revolucionário é que permite detectar o CrVI no local com a máxima confiabilidade. É possível detectar cromo hexavalente a partir de apenas 20 mg/kg, mesmo na presença de contaminantes interferentes. Dependendo do limite de detecção pretendido, um único ensaio pode ser realizado em 20 minutos.
A partir das amostras de campo que recolhemos em muitas infraestruturas diferentes, fica claro que a questão dos cromatos vai muito além dos vagões ferroviários holandeses e do equipamento do exército holandês. De fato, pelas nossas observações diretas, a porcentagem de 55% das amostras parece ser apenas a ponta do iceberg.
Uma análise rápida de pontes na província da Holanda do Norte mostra que 50% do aço examinado era suscetível ao CrVI. Em 2018, foi encontrado CrVI na famosa Waalbridge, na Holanda, o que gerou um custo adicional de 25 milhões de EURO. São necessárias soluções com métodos de remoção de revestimentos que respeitem o meio ambiente e o aplicador. Os métodos de remoção de revestimentos ou de camadas de revestimento não devem produzir gases, fumos e poeiras que possam afetar o meio ambiente e a saúde dos aplicadores.
Atualmente, o CrVI é proibido como ingrediente de revestimentos na Europa. Consta da lista negra do regulamento europeu REACH (Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Substâncias Químicas). Desde 2017, os utilizadores de revestimentos que contêm CrVI devem possuir licenças especiais para a sua produção. No entanto, continuam a existir no mercado muitos milhares de infraestruturas revestidas que contêm CrVI, pelo que os cromatos devem ser monitorados cuidadosamente.
Empreiteiros, engenheiros e proprietários de ativos devem mitigar os riscos tanto quanto possível para proteger as pessoas e a natureza. Soluções como o bristle blasting, em que a poeira pode ser captada por unidades especiais acopladas à ferramenta ou à máquina, são uma das soluções para a questão dos cromatos. O bristle blasting é um método de preparação de superfícies que cria um perfil de > 50 micron e oferece uma limpeza semelhante a ISO 8501-1 Sa2,5.
Uma diretriz para a recolha de amostras é a OGOS-300-TRL. Esta diretriz dá atenção às amostras de tinta em relação ao CrVI. Também existem métodos de neutralização para converter CrVI em CrIII, como, por exemplo, o método ChroNO64.
Engenheiros, proprietários de ativos e empreiteiros devem estar cientes de possíveis custos adicionais quando for necessária a amostragem de CrVI antes do início de um projeto de reabilitação ou manutenção. É importante conhecer os métodos preventivos de neutralização de CrVI para CrIII, ou métodos como o bristle blasting sem geração de poeira. A falta de precauções neste sentido pode resultar na paralisação do projeto.
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