Premio nazionale per studenti REACH e CLP acronimi da scoprire Seconda edizione Mi guardi? Mi capisci? Allora sai cosa fare Concorso nazionale per gli studenti delle scuole secondarie di 2 grado riconosci il Letale Profumo Deodoriamo le nostre case senza veleni ma con la natura. ne vale la pena! PRESENTAZIONE DELL ATTIVITA SVOLTA CLASSI: 3B CHIMICA E 4B CHIMICA (A.S. 2012/2013) ITIS S. CANNIZZARO CATANIA
INTRODUZIONE In quanto studenti di un Istituto con indirizzo specialistico Chimica, materiali e Biotecnologie, da sempre sin dal primo giorno in cui mettiamo piede nel laboratorio di Chimica, i nostri docenti, teorici e pratici, ci istruiscono e ci informano sulle norme di sicurezza da rispettare in questo luogo, e sui simboli di pericolo delle etichette, perché la Chimica, se usata bene, è una risorsa preziosa, mentre se usata male, può diventare un grande pericolo per l uomo e per l ambiente Da diversi anni ormai, nell ambito del nostro Dipartimento di Chimica, si è data una grande attenzione al problema dell impatto ambientale dei prodotti chimici, mediante l attuazione di attività integrative, seminari, progetti, ecc. Quando le nostre insegnanti, Prof.ssa Ligresti e Prof.ssa Mastruzzo, ci hanno coinvolto nella partecipazione a questo concorso, promosso dal Reach, noi abbiamo accolto con entusiasmo la loro proposta perché innanzitutto abbiamo potuto aggiornare le nostre conoscenze, grazie alla loro trattazione sull etichettatura GHS-CLP e sulla nuova legislazione REACH, in materia di sostanze pericolose, che ci ha portati alla scoperta del mondo dei nuovi pittogrammi. Ma l aspetto più interessante è stato per noi affrontare una problematica chimica anche dal punto di vista di non addetti ai lavori, perché il tema della conoscenza dei simboli di pericolo riportati sulle etichette, questa volta, non era più limitata ai reagenti di laboratorio, ma a prodotti presenti frequentemente in tutte le nostre case e che noi ed i nostri familiari maneggiamo con tanta naturalezza e poca o nulla accortezza, giacché ignoriamo o sottovalutiamo il pericolo chimico nascosto. L idea di sensibilizzare amici, parenti, o semplicemente chi ci sta attorno, alla lettura consapevole delle etichette di pericolo che compaiono su molti prodotti chimici commerciali, per ricavarne informazioni sulle sostanze chimiche e sul rischio connesso alla loro esposizione ci ha spinti ad approfondire questo argomento ed a riflettere sull importanza della nuova normativa e sulla scelta di modificare alcuni pittogrammi. In modo particolare si possono così riassumere le novità, che vanno dal cambio di colore dello sfondo (da arancione a bianco) e dell orientamento del simbolo (non poggia più dalla base del quadrato, ma da un vertice, a mo di rombo) alla scomparsa della croce di S. Andrea, nonché alla comparsa di pittogrammi del tutto innovativi e più d effetto :
Inoltre, scoprire come è cambiata la stessa classificazione delle sostanze e, conseguentemente, delle Indicazioni di Pericolo e dei Consigli di Prudenza ad esse associate, ci ha reso consapevoli di quanto possa essere rischioso utilizzare determinati prodotti, di cui si ignora la pericolosità, senza rispettare le dovute precauzioni, che sono sempre riportate in etichetta. Il dibattito iniziale ha preso le mosse dalla lettura di un articolo sul sito www.altroconsumo.it in cui si evidenzia come alcuni deodoranti ad uso domestico, in questo caso marca AmbiPur, siano pubblicizzati ampiamente dai mass media come un prodotto utilissimo e desiderabile dal consumatore per la cura degli ambienti, tuttavia nello spot NON si faccia affatto menzione dei simboli di pericolo riportati sulla confezione (che continuano ad essere quelli vecchi non GHS- CLP). Esaminando la confezione, vi abbiamo riscontrato i seguenti simboli: il primo indica che il prodotto è irritante per gli occhi e può provocare reazioni di sensibilizzazione alla pelle. L altro indica che AmbiPur è pericoloso per l ambiente perché introduce contaminanti chimici tossici per la vita acquatica con effetti a lungo termine. Inoltre, sempre sull etichetta, in piccolo è riportata la scritta le persone sensibili al profumo devono utilizzare il prodotto con cautela. Oltre ad essere pericolosi per la salute e l ambiente, questi ed altri deodoranti contribuiscono all inquinamento degli spazi chiusi (detti tecnicamente ambienti indoor), come case e uffici, ma anche scuole, ristoranti e palestre. Quindi il deodorante ambientale contiene determinate sostanze pericolose per la salute e per l ambiente, che non sono riportate in etichetta (ma cambierebbe qualcosa se qualcuno leggesse contiene Tonalide?). Abbiamo ricercato questo componente, genericamente indicato come muschio sintetico (un composto biciclico aromatico), denunciato da Greenpeace, effettuando un analisi chimica con strumenti tecnologicamente avanzati, quale il GC-MS, e lo abbiamo trovato. Sollecitati dal dibattito in classe e da quanto da noi personalmente realizzato nell attività di laboratorio, di cui riassumiamo brevemente di seguito le parti essenziali, abbiamo cercato a nostra volta, di rendere partecipi del pericolo nascosto in questi ed altri prodotti di uso quotidiano la gente comune realizzando un mini-sondaggio, in cui si facevano le seguenti domande agli intervistati: 1) Ha l abitudine di guardare l etichetta prima di acquistare un prodotto per la casa o per la persona? 2) In casa sua si usano prodotti, come profumatori d ambiente? 3) Conosce questi simboli di pericolo che compaiono sulle confezioni? 4) Sa dirmi cosa indicano? 5) Utilizzerà ancora questi tipi di prodotti? Ci siamo così improvvisati inviati speciali e abbiamo fatto una piccola indagine statistica, con valore più che altro simbolico, per appurare, nostro malgrado, come questa disattenzione all etichetta sia l atteggiamento più diffuso fra la gente
100% Percentuale risposte 80% 60% 40% NO SI 20% 0% Domande 1-2-3-4 Nel grafico le domande 3 e 4 sono state riunificate in un'unica domanda n.3 Quindi, ci siamo chiesti con i nostri insegnanti, noi cosa possiamo fare? Una prima ipotesi è quella di contenere l acquisto di questa tipologia di prodotti, che riportano siffatte etichette, visto che non sono beni di consumo primari, e perciò trovare un prodotto alternativo, possibilmente naturale, che faccia le veci di quello commerciale, ma che sia innocuo. Così ci siamo cimentati nella preparazione di un estratto idroalcolico di lavanda, mediante estrattore Soxhlet, che opportunamente trattato potrebbe, perché no, sostituirsi ad un Ambipur o ad Oust. Potrebbe essere un nostro prossimo progetto per il futuro di periti chimici! La seconda ipotesi, invece, resta quella che, se non possiamo fare a meno di utilizzare il prodotto commerciale, che pur riporta in etichetta la presenza di sostanze pericolose per l uomo e per l ambiente, dobbiamo conoscere ciò che entra a casa nostra, capire le informazioni indicate sulla confezione e quindi sapere cosa fare. E un nostro diritto e dovere quello di essere cittadini informati! Coerenti con questo pensiero, abbiamo pensato di partecipare anche agli altri questa nostra riflessione, operando una sorta di propaganda pro-informazione CLP diffondendo la conclusione alla quale siamo pervenuti tramite un volantino informativo da noi ideato diffuso sia brevi manu tra parenti, amici e conoscenti, sia inserito nei social network (Facebook, Twitter ) di cui molti di noi fanno parte. ED ECCOCI IN LABORATORIO!
L attività in laboratorio si è sviluppata in tre diversi momenti: la prima fase di ricerca analitica dei componenti pericolosi sui deodoranti commerciali; una seconda fase di preparazione del deodorante alternativo naturale; infine, una terza fase di ricerca di componenti chimici pericolosi sul prodotto naturale. La prima e la terza fase si sono svolte in collaborazione con i Laboratori Chimici delle Dogane di Catania, allo scopo di organizzare un analisi chimica altamente sensibile, precisa e completa. Si è effettuata una GAS-MASSA di campioni di deodoranti per ambienti, quali AMBIPUR e OUST Prima fase Presso il Laboratori Chimici delle Dogane abbiamo avuto modo di focalizzare l attenzione sul problema dell etichettatura dei prodotti commerciali e della lettura degli ingredienti presenti, dichiarati e non dichiarati, in etichetta con documentazione sulla loro potenziale pericolosità. L analisi sui campioni di OUST e AMBIPUR è stata effettuata grazie alla collaborazione del Dott. Pietro Gemmellaro e della Dott.ssa D. Pisano. Alcuni momenti durante l esecuzione dell analisi In particolare, sul prodotto commerciale OUST con l analisi effettuata mediante lo strumento gascromatografo-spettrometro di massa, abbiamo evidenziato la presenza di un muschio artificiale analogo alla Tonalide la cui tossicità è stata denunciata più volte dall associazione ambientalista Greanpeace e da altre associazioni che si battono per la protezione della salute del cittadino destinatario finale del prodotto in commercio. Sul prodotto AmbiPur siamo riusciti ad evidenziare nel cromatogramma il picco relativo alla Tonalide (anche se il campione era molto diluito). Il campione di AmbiPur. L esame del cromatogramma L analisi effettuata mediante lo strumento di cui sopra consente di separare i componenti di un miscuglio grazie alla tecnica della gascromatografia; le sostanze separate emergono dalla colonna
cromatografica e sono identificate mediante lo spettrometro di massa. Grazie ad una libreria informatica (NIST) ciascun picco del cromatogramma è quindi attribuito con una determinata probabilità a un determinato composto chimico. Abbiamo utilizzato una colonna poco polare, adatta a separare miscele di idrocarburi. Analizzando un campione di OUST, abbiamo ottenuto il seguente cromatogramma. L identificazione dei picchi con differenti tempi di ritenzione TR grazie allo spettrometro di massa e alla libreria informatica NIST, ha portato a individuare nel prodotto la presenza di normali elementi profumati quali il limonene (Tr 12.38), il mircene, l e il -linalolo; è stato però anche evidenziato, ad un tempo di ritenzione di 25.97 minuti, un muschio sintetico di cui riportiamo lo spettro di massa e l identificazione tramite la libreria informatica. Si tratta della 7-acetil-6-etil-1,1,4,4-tetrametiltetralina
Questo muschio policiclico aromatico è un isomero della Tonalide (A H M T = 6-Acetyl- 1,1,2,4,4,7-hexamethyltetralin), la sostanza individuata dai Laboratori ingaggiati dall associazione Greanpeace sul prodotto AmbiPur, dalla quale si differenzia solo per la sostituzione del metile sull anello benzenico con un etile e per l assenza di un metile sul nucleo cicloesilico (i due metili mancanti si trovano sulle posizioni, rispettivamente 7 e 2 mantenendo la numerazione della Tonalide). Formula Tonalide (6-Acetyl-1,1,2,4,4,7-hexamethyltetralin)
I muschi sintetici sono fragranze impiegate come additivi in detersivi, profumi per ambienti domestici, creme per le mani, saponi, profumi, in sostituzione dei muschi naturali più costosi. Essi si accumulano nei nostri tessuti adiposi e possono ritrovarsi nel latte materno. A causa della loro persistenza, i muschi sintetici sono ampiamente presenti nell'ambiente, soprattutto nei sistemi acquatici e marini. Due nitro-muschi, il muschio xilene (MX) e il muschio chetone (IV1K), e due muschi policiclici, il tonalide e il galaxolide (HHCB) costituiscono più del 95% dei muschi sintetici presenti sul mercato europeo. Le confezioni di AmbiPur devono riportare l avvertenza tossico per gli organismi acquatici proprio per le sostanze che contengono. Greenpeace ha commissionato analisi di laboratorio di AmbiPur Parfum d Interieur. Conteneva 108mg/Kg di dietilftalato e 9,058 mg/kg di muschio tonalide. Seconda fase Appurata la presenza di componenti chimici non innocui nella composizione dei deodoranti per ambienti, abbiamo eseguito una prova di estrazione con alcool etilico di essenze odorose da fiori essiccati di lavanda mediante estrattore Soxhlet. L obiettivo è stato quello di porre attenzione verso le grosse potenzialità che questi "bio-deodoranti potrebbero trovare come possibile scelta applicativa in quei settori sotto controllo da parte della Grossa Industria Chimica. Abbiamo proceduto nel seguente modo. Fiori secchi di lavanda
Abbiamo procurato dei fiori essiccati di lavanda e li abbiamo trasferiti in un mortaio in modo da macinarli leggermente. Abbiamo quindi fatto un estrazione delle essenze con estrattore soxhlet utilizzando come solvente alcool etilico a 95. Abbiamo trasferito i fiori essiccati di lavanda nel ditale (il contenitore cilindrico in materiale poroso permeabile in cui si pone la matrice da estrarre) e lo abbiamo posto all interno dello strumento. Alcuni momenti operativi dell esperienza estrattiva con Soxhlet
Abbiamo proceduto al montaggio dell apparecchiatura, di cui riportiamo una rappresentazione schematica: ed una foto Nel pallone abbiamo messo l alcool, poi abbiamo collocato il ditale all interno dell estrattore e richiuso la parte superiore dello stesso con un refrigerante a bolle (refrigerato con acqua). Come si può vedere dalla foto e dallo schema, il solvente è riscaldato nella caldaia (nel pallone posto sulla piastra riscaldante) in basso ed il vapore puro sale attraverso il tubo di bypass, unico percorso possibile, e raggiunge la parte superiore del contenitore di Soxhlet, che è chiuso in basso. Il vapore continua a salire fino a che non viene a contatto del refrigerante, allora il liquido gocciola giù nel ditale che contiene la matrice dalla quale desideriamo estrarre le sostanze, in questo caso la lavanda. Questo ditale è poroso, in modo che trattiene non solo il prodotto solido, ma agisce anche da filtro evitando che il materiale blocchi il tubo del sifone. Quando il livello del liquido nel contenitore di Soxhlet raggiunge lo stesso livello della parte superiore del sifone, il liquido contenente i residui dissolti è travasato ( sifona ) nuovamente dentro il pallone (la caldaia) e il processo ricomincia. Abbiamo ripetuto il procedimento per tre volte.
La soluzione alcolica contenente vari componenti estratti dai fiori di lavanda è stata quindi sottoposta ad una concentrazione (parziale evaporazione del solvente) per riscaldamento a pressione ridotta utilizzando il ROTAVAPOR
Fase di concentrazione sottovuoto con Rotavapor Terza fase Infine un campioncino della soluzione è stato sottoposto ad analisi gas-massa adoperando condizioni analitiche uguali a quelle utilizzate per i deodoranti commerciali. Dal cromatogramma e dall analisi dei picchi principali con lo spettrometro di massa si evince la presenza di composti quali eucaliptolo, -linalolo, canfora, linalilantranilato, tutte essenze odorose prive di tossicità. Allora potrebbe essere una bella idea, quella di produrre questa tintura di lavanda (o di altre piante da profumo) e utilizzarla come deodorante per ambienti ponendola, per esempio, in boccettine di vetro contenenti dei bastoncini che si impregnano così delle essenze profumate. Lasciando galoppare la fantasia potrebbe essere il punto di partenza per una nuova attività imprenditoriale di noi futuri periti chimici!