Os compostos orgânicos voláteis segundo a Directiva n.o 1999/CE/CE de 11 de Março, são compostos orgânicos
sólidos ou líquidos cuja pressão de vapor à temperatura ambiente de 293.15 K (0 oC) é superior ou igual a 0.01 kPa (pressão
atmosférica de 101.3 kPa) ou que possuam volatilidade equivalente nas condições de utilização específicas. Estes compostos caracterizam-se ainda por apresentarem geralmente pontos de ebulição relativamente baixos, até aos 260 oC,,
sendo que os compostos com pontos de ebulição superiores a estes se revelam pouco voláteis, excepto se forem aquecidos.
Os termos COV e hidrocarbonetos (HC) são geralmente confundidos, sendo que os últimos são um subgrupo dos primeiros. Os hidrocarbonetos são geralmente derivados do petróleo e são formados exclusivamente por átomos de hidrogénio e carbono, sendo o metano o gás mais abundante. Dentro deste grupo incluem-se os alcanos (metano), os alcenos altamente reactivos, os alcinos (raros na atmosfera), os aromáticos (derivados do benzeno), os aldeídos e as cetonas. Os restantes COV’s não-hidrocarbonetos apesar de pouco abundantes, apresentam elevada reactividade: óxidos de etileno, formaldeído, formol, benzeno, tetracloreto de carbono, CFC e PCB. Quase todos estes COV’s, ao combinarem- se com óxidos de azoto, radiação solar e oxigénio, funcionam como percursores dos oxidantes fotoquímicos e formadores do ozono e de outros compostos na atmosfera, como aldeídos e peroxiacetilnitrato (PAN).
Os COV’s são ainda poderosos absorventes da radiação infravermelha, contribuindo assim para o efeito de estufa. A reacção destes compostos com os radicais OH gera a sua supressão e fomenta o surgimento de radicais HO2 e RO2. Os
COV’s são também importantes geradores de CO na troposfera.
As principais fontes de emissões de COV’s de natureza antropogénica são por ordem de importância, as provenientes da queima de combustíveis (27 % do total de emissões na Comunidade Europeia em 1985), a evaporação de solventes na indústria (17 %), os aterros de resíduos urbanos (17 %), a indústria mineira de carvão (15 %), o transporte e distribuição de gás (10 %), as fontes naturais (12 %) e outras actividades com a restante quota de emissões.
2.5.1. Tolueno
O tolueno é um solvente orgânico destilado a partir do crude. Também denominado por metilbenzeno, metilbenzol e fenilmetano, apresenta características idênticas às de outros hidrocarbonetos aromáticos derivados do petróleo, como o xileno, o naftaleno e o benzeno, ocorrendo em maiores quantidade que este último.
2.5.1.1. Características moleculares
A estrutura molecular do tolueno é derivada da do benzeno, através da substituição de um átomo de hidrogénio por um grupo metilo. A sua fórmula molecular é C6H5CH3. A estrutura molecular do tolueno é apresentada na figura 7.
Figura 7. Estrutura molecular do tolueno.
2.5.1.2. Características físico-químicas
O tolueno é um líquido incolor, não corrosivo, altamente volátil e com um odor aromático muito forte, semelhante ao do benzeno. Os seus vapores são mais pesados que o ar e muito inflamáveis, pelo que constituem um útil aditivo da gasolina.
Este hidrocarboneto é pouco solúvel em água, mantendo-se apenas à superfície. Os valores da sua solubilidade são de 534.8 mg/L ± 4.9 mg/L, na água doce, e de 379.3 mg/L ± 2.8 mg/L, na água salgada.
É uma substância miscível em compostos orgânicos, de entre os quais o álcool, o clorofórmio, o éter, a acetona, o ácido acético glacial e o dissulfureto de carbono.
Propriedades do tolueno: • Massa molar de 92.13 g/mol. • Massa volúmica de 0.8669 g/mL.
• Ponto de ebulição de 110.625 oC a 101.3 kPa.
• Ponto de solidificação de –94.9 oC a 101.3 kPa.
• Densidade de 0.86694 a 20 oC.
• Pressão de vapor de 30 kPa a 26.03 oC.
• Índice de refracção de 1.4893 a 24 oC.
2.5.1.3. Origem química e utilização industrial
O tolueno é produzido, maioritariamente, a partir do petróleo ou de processos petroquímicos, e também pode provir da manufactura metalúrgica do carvão de coque. A combustão, presente nos processos de queima de madeiras e de lixo, é também responsável pela libertação de alguma quantidade de tolueno.
Na sua maior parte, o tolueno produzido é convertido em benzeno, fenol, e cresol. Em menor quantidade, é utilizado como aditivo da gasolina e óleos lubrificantes, como constituinte de aerossóis e como solvente para colas, tintas, resinas termostáveis e adesivos. Participa no fabrico de detergentes e produtos de limpeza, herbicidas e fungicidas, lacas, vernizes e perfumes, produtos farmacêuticos, sacarina e TNT.
Actualmente, verifica-se uma procura contínua de novas aplicações para o tolueno. Tal pode ser explicado com base na sua produção em larga escala pelas refinarias e devido à sua possível utilização como substituto do benzeno, um produto com maior toxicidade.
2.5.1.4. Origem ambiental
A maior exposição ao tolueno resulta da contaminação atmosférica. Verifica-se a libertação dos seus vapores a partir de carros, camiões e aviões; derrames de petróleo e óleos; carburadores e reservatórios de gasolina.
Devido à sua baixa solubilidade na água, o tolueno presente na atmosfera não é removido em grande quantidade pela chuva, podendo, a favor do vento, viajar por longas distâncias a partir da fonte de emissão.
2.5.1.5. Acção sobre o ambiente
A atmosfera surge como o componente do ecossistema com maior mobilidade, sendo que a rápida dispersão da entidade poluente depende não só do tamanho das suas partículas, mas também da sua capacidade de dissolução na fase gasosa.
Em consequência da sua elevada pressão de vapor e da sua baixa solubilidade na água, 99.5 % do tolueno têm como veículo o ar. Quando o tolueno é libertado para a atmosfera, directamente ou por volatilização a partir da água ou solos, a degradação do tolueno resulta da fotoxidação (processo UV/O3), numa reacção de eliminação de hidrogénio pelo grupo
metilo e com adição de radicais hidroxilo ao anel benzénico. Desta forma, são produzidos cresóis, benzaldeído, ácido benzóico, ácido acético e fenol, que irão posteriormente sofrer a mineralização.
Ao contrário de outros hidrocarbonetos, a degradação do tolueno contribui para a formação da camada do ozono mas, paradoxalmente, leva à formação do nevoeiro fotoquímico, acarretando efeitos negativos na saúde e em certos materiais.
Verifica-se que a presença de tolueno na atmosfera varia inversamente com a velocidade do vento, a irradiação solar (UV) e a temperatura, sendo directamente proporcional ao níveis de monóxido de carbono e de monóxido de azoto. No entanto, não foi detectada nenhuma relação com a humidade atmosférica.
2.5.1.6. Legislação específica
De acordo com a Portaria n.o 286/93 de 12 de Março, o limite de emissão de tolueno a partir de fontes fixas industriais
é de 55 mg/m3.