Πλήρεις λύσεις και των 12 ερωτήσεων του 6ου κεφαλαίου: οι ορισμοί διαλύματος, διαλύτη και διαλυμένης ουσίας με τη σχετικότητα των όρων, οι έννοιες της διαλυτότητας, της περιεκτικότητας, της πυκνότητας, του ιξώδους και της πτητικότητας, τα τρία κριτήρια κατάταξης των διαλυμάτων, οι δύο σκοποί χρήσης των διαλυτών με το δεοντολογικό δίλημμα της αφαίρεσης μεταγενέστερων στοιχείων, η επίδραση δραστικότητας, πτητικότητας, ιξώδους και συγκέντρωσης στις εργασίες, η διπολική φύση του νερού ως αιτία της διαλυτικής του ικανότητας, οι επτά κατηγορίες οργανικών διαλυτών με τους εκπροσώπους και τις εφαρμογές τους, οι κίνδυνοι από τη χρήση διαλυτών με τον δείκτη TLV και τα μέτρα προστασίας, οι τέσσερις εργασίες συντήρησης στις οποίες χρησιμοποιούνται διαλύματα, η διάκριση πραγματικών και κολλοειδών διαλυμάτων, και οι τέσσερις παράγοντες που μεταβάλλουν τη ρευστότητα.
Ερώτηση: Τι εννοούμε με τους όρους διάλυμα, διαλύτης, διαλυμένη ουσία;
Απάντηση:
ΕΤΕΡΟΓΕΝΕΣ ΜΕΙΓΜΑ ΔΙΑΛΥΜΑ ΧΗΜΙΚΗ ΕΝΩΣΗ
───────────────── ─────────────── ──────────────
ανομοιογενές ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΣ ομοιογενής
μεταβλητή σύσταση ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΣΤΑΘΕΡΗ σύσταση
│
┌──────────────┴──────────────┐
ΔΙΑΛΥΤΗΣ ΔΙΑΛΥΜΕΝΗ ΟΥΣΙΑ
(μεγαλύτερη αναλογία) (κάθε άλλο συστατικό)
└─────── ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΙ ΟΡΟΙ ──┘
Σύνοψη: (ενδεικτική) Με τον όρο διάλυμα εννοούμε ένα ομογενές μείγμα δυο ή περισσότερων συστατικών, το οποίο έχει την ίδια σύσταση σε όλη τη μάζα του. Τα διαλύματα χαρακτηρίζονται από ομοιογένεια, σε αντίθεση με τα ετερογενή μείγματα, ενώ η σύστασή τους μπορεί να μεταβάλλεται, σε αντίθεση με τις χημικές ενώσεις. Το συστατικό εκείνο που βρίσκεται σε μεγαλύτερη αναλογία μέσα στο διάλυμα το ονομάζουμε κατά κανόνα διαλύτη, ενώ κάθε άλλο συστατικό του διαλύματος μπορεί να ονομαστεί διαλυμένη ουσία. Οι όροι αυτοί είναι σχετικοί και μπορούν να αναστραφούν, εάν αλλάξουν οι αναλογίες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Τι εννοούμε με τους όρους διαλυτότητα, περιεκτικότητα ή συγκέντρωση, πυκνότητα, ιξώδες, πτητικότητα διαλύματος;
Απάντηση:
ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ «ο λόγος της ΜΑΖΑΣ του διαλύματος προς τον ΟΓΚΟ του»
ΙΞΩΔΕΣ «η σχετική ΕΥΚΟΛΙΑ ΡΟΗΣ του υγρού διαλύματος»
«όσο ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ιξώδες έχει ένα διάλυμα, τόσο ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ
είναι η ευκολία της ροής του, και ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΩΣ»
ΠΤΗΤΙΚΟΤΗΤΑ «η ΕΥΚΟΛΙΑ με την οποία ένα υγρό μπορεί να ΕΞΑΤΜΙΣΤΕΙ»
«όσο ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ πτητικότητα έχει ένας διαλύτης, τόσο
ΕΥΚΟΛΟΤΕΡΑ εξατμίζεται»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Διαλυτότητα μιας ουσίας ως προς ένα συγκεκριμένο διαλύτη ονομάζουμε τη μεγαλύτερη ποσότητα της ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε ορισμένη ποσότητα του διαλύτη ή του διαλύματος, ώστε αυτό να γίνει κορεσμένο κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες· εξαρτάται από τη φύση της διαλυομένης ουσίας και του διαλύτη, από τη θερμοκρασία, από την πίεση και από το μέγεθος των σωματιδίων της διαλυομένης ουσίας. Ως περιεκτικότητα ή συγκέντρωση ενός διαλύματος ορίζεται η ποσότητα διαλυμένης ουσίας σε ορισμένη ποσότητα διαλύματος ή διαλύτη. Πυκνότητα είναι ο λόγος της μάζας του διαλύματος προς τον όγκο του. Ιξώδες είναι η σχετική ευκολία ροής του υγρού διαλύματος, και όσο μικρότερο ιξώδες έχει ένα διάλυμα τόσο μεγαλύτερη είναι η ευκολία της ροής του, και αντιστρόφως. Πτητικότητα είναι η ευκολία με την οποία ένα υγρό μπορεί να εξατμιστεί, και όσο μεγαλύτερη πτητικότητα έχει ένας διαλύτης τόσο ευκολότερα εξατμίζεται.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Με βάση ποια χαρακτηριστικά και σε ποιες κατηγορίες κατατάσσονται τα διαλύματα;
Απάντηση:
· διαλύματα αερίων ή υγρών ή στερεών σε ΑΕΡΙΑ
· διαλύματα αερίων ή υγρών ή στερεών σε ΣΤΕΡΕΑ
· διαλύματα αερίων ή υγρών ή στερεών σε ΥΓΡΑ
⚠️ «Από τις τρεις παραπάνω κατηγορίες, η τρίτη είναι αυτή που κατ' εξοχήν συναντάται στις εργασίες συντήρησης και επομένως εκεί θα εστιάσουμε την προσοχή μας.»
ΜΟΡΙΑΚΑ η διαλυμένη ουσία σε μορφή ΜΟΡΙΩΝ — π.χ. η ΖΑΧΑΡΗ στο νερό
ΙΟΝΤΙΚΑ σε μορφή ΙΟΝΤΩΝ — π.χ. το ΜΑΓΕΙΡΙΚΟ ΑΛΑΤΙ στο νερό
ΚΟΛΛΟΕΙΔΗ «δεν είναι σε μορφή ιόντων ή μορίων αλλά ΣΑΝ ΕΝΑΣ ΣΩΡΟΣ
ΜΟΡΙΩΝ»· κατηγορία συχνή στη συντήρηση είναι ΤΑ ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΑ,
«τα ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΜΑΤΑ ΣΤΕΡΕΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΜΕΣΑ ΣΕ ΥΓΡΟ ΜΕΣΟ»
⚠️ «Στην ουσία τα κολλοειδή διαλύματα δεν είναι πραγματικά διαλύματα.»
ΚΟΡΕΣΜΕΝΑ «όταν περιέχουν ΤΗ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΔΥΝΑΤΗ ποσότητα διαλυμένης
ουσίας»
ΥΠΕΡΚΟΡΑ «όταν περιέχουν ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗ διαλυμένη ουσία από αυτήν που
βρίσκεται στο κορεσμένο διάλυμα»
⚠️ «είναι ΑΣΤΑΘΗ και ΕΥΚΟΛΑ ΜΕΤΑΤΡΕΠΟΝΤΑΙ ΣΕ ΚΟΡΕΣΜΕΝΑ,
αποβάλλοντας το περίσσευμα της διαλυμένης ουσίας
ΜΕ ΜΟΡΦΗ ΙΖΗΜΑΤΟΣ»
ΑΚΟΡΕΣΤΑ «όταν περιέχουν ΜΙΚΡΟΤΕΡΗ ποσότητα διαλυμένης ουσίας από
τα αντίστοιχα κορεσμένα»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα διαλύματα κατατάσσονται με βάση τρία χαρακτηριστικά. Πρώτον, ανάλογα με τη φυσική κατάσταση των συστατικών τους πριν από την ανάμειξη, σε διαλύματα αερίων ή υγρών ή στερεών σε αέρια, σε στερεά και σε υγρά, από τα οποία η τρίτη κατηγορία είναι αυτή που κατ' εξοχήν συναντάται στις εργασίες συντήρησης. Δεύτερον, ανάλογα με τη μορφή των διασπαρμένων τεμαχιδίων της διαλυμένης ουσίας, σε μοριακά, όπου η ουσία είναι σε μορφή μορίων, όπως η ζάχαρη στο νερό, σε ιοντικά, όπου είναι σε μορφή ιόντων, όπως το μαγειρικό αλάτι στο νερό, και σε κολλοειδή, όπου η ουσία δεν είναι σε μορφή ιόντων ή μορίων αλλά σαν ένας σωρός μορίων, με χαρακτηριστική κατηγορία τα γαλακτώματα, δηλαδή τα συσσωματώματα στερεού υλικού μέσα σε υγρό μέσο, τα οποία στην ουσία δεν είναι πραγματικά διαλύματα. Τρίτον, ανάλογα με την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας, σε κορεσμένα, όταν περιέχουν τη μεγαλύτερη δυνατή ποσότητα, σε υπέρκορα, όταν περιέχουν περισσότερη από το κορεσμένο και είναι ασταθή, ώστε να μετατρέπονται εύκολα σε κορεσμένα αποβάλλοντας το περίσσευμα με μορφή ιζήματος, και σε ακόρεστα, όταν περιέχουν μικρότερη ποσότητα από τα αντίστοιχα κορεσμένα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Για ποιους κυρίως σκοπούς χρησιμοποιούνται οι διαλύτες στις εργασίες συντήρησης;
Απάντηση:
ΤΕΚΜΗΡΙΩΝΟΥΝ ΜΕΡΟΣ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ του αντικειμένου → ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΑΡΑΜΕΙΝΟΥΝ
ΑΛΛΟΙΩΝΟΥΝ ΤΗΝ ΑΥΘΕΝΤΙΚΟΤΗΤΑ του → ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΘΟΥΝ
```»
Και ο τεχνικός κίνδυνος: «Η χρήση **δραστικότερου διαλύτη από αυτόν που χρειάζεται** μπορεί να προξενήσει **ανεπανόρθωτες καταστροφές** στο αντικείμενο.»
ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ + ΔΙΑΛΥΤΗΣ ──→ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ ──→ ΕΞΑΤΜΙΣΗ ──→ ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ ΜΕΣΑ
(ιξώδες) (πτητικότητα) ΣΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ
«Όσο μικρότερο είναι το ιξώδες του διαλύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η διεισδυτικότητά του» και «όσο μεγαλύτερη είναι η πτητικότητα του διαλύτη, τόσο γρηγορότερα αυτός εξατμίζεται, δηλαδή στεγνώνει το διάλυμα».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι διαλύτες χρησιμοποιούνται στη συντήρηση για δύο κύριους λόγους. Πρώτον, για τον καθαρισμό του αντικειμένου που πρόκειται να συντηρηθεί από ανεπιθύμητες ουσίες που έχουν προστεθεί σε αυτό μετά την αρχική κατασκευή του, οι οποίες συνήθως είναι υλικά που χρησιμοποιήθηκαν σε κάποιο προηγούμενο στάδιο συντήρησης, συνήθως πολυμερή, και ο χρόνος έδειξε ότι δεν αποτελούν την ορθότερη επιλογή· η απομάκρυνσή τους βασίζεται στη διάλυσή τους από τον χρησιμοποιούμενο διαλύτη. Η αφαίρεση μεταγενέστερων στοιχείων πρέπει πάντως να αποφασίζεται ύστερα από σοβαρή σκέψη του συντηρητή για το αν αυτά τεκμηριώνουν μέρος της ιστορίας του αντικειμένου, οπότε πρέπει να παραμείνουν, ή αλλοιώνουν την αυθεντικότητά του, οπότε πρέπει να απομακρυνθούν. Δεύτερον, για την εφαρμογή πολυμερών πάνω σε ένα αντικείμενο, όπου η πολυμερής ουσία διαλύεται στον κατάλληλο διαλύτη και μέσω αυτού διεισδύει στη δομή του συντηρούμενου αντικειμένου, και στη συνέχεια ο διαλύτης εξατμίζεται και παραμένει η διαλυμένη ουσία, δηλαδή το πολυμερές, στο αντικείμενο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς μπορούν να επηρεάσουν η δραστικότητα και η πτητικότητα του διαλύτη τις εργασίες συντήρησης;
Απάντηση:
ΗΠΙΟΙ πετρελαϊκός αιθέρας, βενζίνη, white spirit (ανοιχτής αλυσίδας)
→ ΜΗ ΠΟΛΙΚΟΙ, για λιπόφιλες ουσίες: κεριά, λίπη, έλαια
ΔΡΑΣΤΙΚΟΙ τριχλωροαιθυλένιο, χλωροφόρμιο, τετραχλωράνθρακας (λίπη-ρητίνες)
κετόνες / ΑΚΕΤΟΝΗ: ρητίνες, κεριά, βερνίκια, κόλλες
ΠΟΛΥ ΔΡΑΣΤΙΚΟ αλλά ΠΟΛΥ ΤΟΞΙΚΟ: ΒΕΝΖΟΛΙΟ
ΑΡΓΟΣ και ΜΗ ΤΟΞΙΚΟΣ: ΟΙΝΟΠΝΕΥΜΑ («διαλύει ΑΡΓΑ τις προαναφερθείσες ουσίες»)
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η δραστικότητα και η πτητικότητα του διαλύτη επηρεάζουν καθοριστικά τις εργασίες συντήρησης. Ως προς τη δραστικότητα, η σωστή επιλογή του διαλύτη είναι καθοριστική για την επιτυχία των εργασιών, γιατί η χρήση δραστικότερου διαλύτη από αυτόν που χρειάζεται μπορεί να προξενήσει ανεπανόρθωτες καταστροφές στο αντικείμενο που πρόκειται να συντηρηθεί. Παράλληλα, όσο μεγαλύτερη είναι η χημική συγγένεια ενός διαλύτη με την ουσία που θέλουμε να διαλύσουμε, τόσο καλύτερα αποτελέσματα θα έχουμε. Ως προς την πτητικότητα, όσο μεγαλύτερη είναι η πτητικότητα του διαλύτη τόσο γρηγορότερα αυτός εξατμίζεται, δηλαδή στεγνώνει το διάλυμα που χρησιμοποιήθηκε, πράγμα που καθορίζει και τον χρόνο εργασίας και το βάθος διείσδυσης του πολυμερούς. Η πτητικότητα επηρεάζει όμως και την ασφάλεια, γιατί μεγάλες ποσότητες πτητικών διαλυτών εξατμίζονται στον αέρα σε μικρά χρονικά διαστήματα και η συσσώρευση των ατμών στον χώρο εργασίας είναι επικίνδυνη όχι μόνο για την υγεία αλλά και επειδή είναι πιθανή η πρόκληση πυρκαγιάς.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς μπορούν να επηρεάσουν το ιξώδες και η συγκέντρωση ενός διαλύματος τις εργασίες συντήρησης;
Απάντηση:
Η ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ με την ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ του διαλύματος
Η ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ ΜΕΙΩΝΕΤΑΙ όσο ΑΥΞΑΝΟΝΤΑΙ:
· η ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ της διαλυμένης ουσίας
· το ΜΟΡΙΑΚΟ ΒΑΡΟΣ του πολυμερούς
· το ΙΞΩΔΕΣ του διαλύτη
Δηλαδή μεγαλύτερη συγκέντρωση → μικρότερη ρευστότητα → μικρότερη διεισδυτικότητα, αλλά και περισσότερο πολυμερές που μένει τελικά στο αντικείμενο.
ΑΡΑΙΟ ΔΙΑΛΥΜΑ (μικρή συγκέντρωση, μικρό ιξώδες)
+ βαθιά ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ στη δομή
− λίγο πολυμερές ανά εφαρμογή → χρειάζονται περισσότερες στρώσεις
ΠΥΚΝΟ ΔΙΑΛΥΜΑ (μεγάλη συγκέντρωση, μεγάλο ιξώδες)
+ πολύ πολυμερές ανά εφαρμογή
− μένει ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΑ, δεν στερεώνει το βάθος
Γι' αυτό «γενικά, τα πολυμερή χρειάζεται να είναι αρκετά ρευστά και ομοιογενώς διασπαρμένα, ώστε να μπορούν να εφαρμόζονται με επιτυχία κατά τις εργασίες προετοιμασίας ή συντήρησης έργων τέχνης» — και «γενικά, τα πολυμερή δημιουργούν παχύρρευστα διαλύματα», άρα η ρύθμιση της συγκέντρωσης είναι αναγκαία, όχι προαιρετική.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ιξώδες και η συγκέντρωση επηρεάζουν άμεσα την επιτυχία των εργασιών συντήρησης. Όσο μικρότερο είναι το ιξώδες του διαλύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η διεισδυτικότητά του στη δομή του αντικειμένου, αφού το ιξώδες είναι η σχετική ευκολία ροής του υγρού διαλύματος. Η επιλογή της κατάλληλης συγκέντρωσης του διαλύματος αποτελεί επίσης βασική προϋπόθεση επιτυχίας. Τα δύο συνδέονται μέσω της ρευστότητας: η ρευστότητα αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του διαλύματος και μειώνεται όσο αυξάνονται η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας, το μοριακό βάρος του πολυμερούς και το ιξώδες του διαλύτη. Επειδή γενικά τα πολυμερή δημιουργούν παχύρρευστα διαλύματα και χρειάζεται να είναι αρκετά ρευστά και ομοιογενώς διασπαρμένα για να εφαρμόζονται με επιτυχία, η ρύθμιση του ιξώδους και της συγκέντρωσης είναι απαραίτητη σε κάθε εργασία.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πού οφείλεται κατά κύριο λόγο η διαλυτική ικανότητα του νερού;
Απάντηση:
① τα μόρια του νερού ΔΙΕΙΣΔΥΟΥΝ στον κρύσταλλο της στερεάς ουσίας,
ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΕΝΑ:
ΗΛΕΚΤΡΟΘΕΤΙΚΟΣ πόλος → προς το ΗΛΕΚΤΡΑΡΝΗΤΙΚΟ Cl−
ΗΛΕΚΤΡΑΡΝΗΤΙΚΟΣ πόλος → προς το ΗΛΕΚΤΡΟΘΕΤΙΚΟ Na+
② ΣΠΑΖΟΥΝ οι δεσμοί ανάμεσα στα ιόντα του NaCl
③ ΚΑΙ ΑΛΛΑ μόρια νερού διεισδύουν ανάμεσα στα ιόντα της πολικής ένωσης
④ ΠΛΗΡΗΣ ΔΙΑΛΥΣΗ: κάθε ιόν ΠΕΡΙΒΑΛΛΕΤΑΙ από μόρια διαλύτη (H2O)
και ΚΙΝΕΙΤΑΙ ΕΛΕΥΘΕΡΑ μέσα στο διάλυμα
⚠️ Στη λεζάντα του Σχ. 6.1 το βιβλίο τυπώνει «ιόν του Να+» με ελληνικά γράμματα αντί για Na+, όπως και «Η2Ο» με ελληνικό κεφαλαίο Η.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η διαλυτική ικανότητα του νερού οφείλεται κατά κύριο λόγο στο ότι το μόριό του είναι ένα ισχυρό δίπολο, εξαιτίας της μετατόπισης του νέφους των ηλεκτρονίων του προς την πλευρά του ηλεκτραρνητικότερου οξυγόνου. Κυρίως λόγω αυτής της ιδιότητας το νερό εμφανίζει άριστη διαλυτική ικανότητα πολικών ουσιών, δηλαδή ουσιών που το μόριό τους εμφανίζει ανάλογη πολικότητα, όπως οι ηλεκτρολύτες αλλά και οργανικές μακρομοριακές ενώσεις που φέρουν πολικές ομάδες, όπως τα σάκχαρα και οι πρωτεΐνες. Στην περίπτωση διάλυσης ενός ηλεκτρολύτη, όπως το μαγειρικό αλάτι, τα μόρια του νερού διεισδύουν στον κρύσταλλο προσανατολισμένα με τον ηλεκτροθετικό πόλο τους προς το ηλεκτραρνητικό ιόν του χλωρίου και με τον ηλεκτραρνητικό πόλο τους προς το ηλεκτροθετικό ιόν του νατρίου, σπάζουν τους δεσμούς ανάμεσα στα ιόντα, και τελικά κάθε ιόν περιβάλλεται από μόρια διαλύτη και κινείται ελεύθερα μέσα στο διάλυμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιες είναι οι βασικές κατηγορίες οργανικών διαλυτών, ποιοι οι κύριοι εκπρόσωποι καθεμιάς από αυτές και πού βρίσκουν μεγαλύτερη εφαρμογή στις εργασίες συντήρησης;
Απάντηση:
α) ΚΟΡΕΣΜΕΝΟΙ δακτύλιοι με ΑΠΛΟΥΣ δεσμούς· συνηθέστερα τα ΕΞΑΝΙΑ
ιδιότητες παρόμοιες με των κορεσμένων ανοιχτής αλυσίδας —
«η διαλυτική δράση του ΚΥΚΛΟΕΞΑΝΙΟΥ είναι παρόμοια με αυτήν
της ΒΕΝΖΙΝΗΣ»
β) ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΙ δακτύλιος με ΕΞΙ άνθρακες και ΤΡΕΙΣ διπλούς δεσμούς
«χωρίς συγκεκριμένη και σταθερή θέση στο μόριο»
ΔΙΑΛΥΟΥΝ: κεριά, βερνίκια, ρητίνες, έλαια
ΒΕΝΖΟΛΙΟ η απλούστερη μορφή· ΠΟΛΥ ΔΡΑΣΤΙΚΟ αλλά ΠΟΛΥ ΤΟΞΙΚΟ
ΤΟΛΟΥΟΛΙΟ λιγότερο τοξικό από το βενζόλιο ΑΛΛΑ ΟΧΙ ΑΚΙΝΔΥΝΟ
ΞΥΛΟΛΙΟ
WHITE SPIRIT μείγμα αρωματικών· ΠΙΟ ΔΡΑΣΤΙΚΟ από τη μορφή
ανοιχτής αλυσίδας
ΝΕΦΤΙ μείγμα κυκλικών κορεσμένων ΚΑΙ αρωματικών·
συμπεριφέρεται παρόμοια με το white spirit
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι βασικές κατηγορίες οργανικών διαλυτών είναι επτά. Πρώτον, οι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες ή αλειφατικοί ή παραφινικοί, που παράγονται από την απόσταξη του πετρελαίου και έχουν ως εκπροσώπους τον πετρελαϊκό αιθέρα, τη βενζίνη και το White Spirit· είναι μη πολικοί, ήπιοι διαλύτες κατάλληλοι για λιπόφιλες ουσίες, όπως κεριά, λίπη και έλαια. Δεύτερον, οι κυκλικοί υδρογονάνθρακες, που είναι είτε κορεσμένοι, με συνηθέστερα τα εξάνια και με δράση παρόμοια με της βενζίνης, είτε αρωματικοί, με εκπροσώπους το βενζόλιο, που είναι πολύ δραστικό αλλά και πολύ τοξικό, το τολουόλιο, το ξυλόλιο, το white spirit και το νέφτι, και διαλύουν κεριά, βερνίκια, ρητίνες και έλαια. Τρίτον, οι αλογονομένοι υδρογονάνθρακες, με εκπροσώπους το τριχλωροαιθυλένιο, το χλωροφόρμιο και τον τετραχλωράνθρακα, που είναι δραστικοί διαλύτες λιπών και ρητινών. Τέταρτον, οι αιθέρες, με κύριο εκπρόσωπο τον διαιθυλαιθέρα, που διαλύουν λίπη, έλαια και ρητίνες και χρησιμοποιούνται κυρίως στη συντήρηση πολύ φθαρμένου ξύλου, αν και λόγω της μεγάλης πτητικότητας και ευφλεκτότητάς τους δεν έχουν ευρεία χρήση. Πέμπτον, οι εστέρες, με εκπρόσωπο τον οξικό αιθυλεστέρα, ισχυροί πολικοί διαλύτες για κεριά, βερνίκια και κόλλες, με γενικά περιορισμένη όμως χρήση. Έκτον, οι κετόνες, με εκπρόσωπο την ακετόνη, που έχει ευρύτατη εφαρμογή στη συντήρηση, και είναι πολύ δραστικοί διαλύτες φυσικών και συνθετικών ρητινών, κεριών, βερνικιών και κολλών. Έβδομον, οι αλκοόλες, με μεγαλύτερη εφαρμογή την αιθυλική αλκοόλη ή οινόπνευμα, που δεν είναι τοξικό και διαλύει αργά ρητίνες, βερνίκια και κόλλες, ενώ η μεθυλική αλκοόλη είναι ιδιαίτερα τοξική και καλό είναι να αποφεύγεται. Χρησιμοποιούνται επίσης μείγματα διαλυτών, όπως ακετόνη-τολουόλιο, καθαρό οινόπνευμα-white spirit και οινόπνευμα-τολουόλιο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιοι είναι οι σημαντικότεροι κίνδυνοι από τη χρήση διαλυτών; Ποια μέτρα πρέπει να λαμβάνει όποιος χρησιμοποιεί διαλύτες κατά τις εργασίες συντήρησης;
Απάντηση:
ΕΛΑΦΡΑΣ ΜΟΡΦΗΣ
παροδικοί ερεθισμοί του ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ, του ΕΠΙΠΕΦΥΚΟΤΑ των ματιών,
τοπική και περιορισμένη ΔΕΡΜΑΤΙΤΙΔΑ
⚠️ προκαλούνται ΑΚΟΜΑ ΚΑΙ από τους «πιο ακίνδυνους σχετικά διαλύτες,
όπως είναι η ΑΚΕΤΟΝΗ ή το WHITE SPIRIT»
ΝΑΡΚΩΣΗ, ΠΟΝΟΚΕΦΑΛΟΙ, ΖΑΛΗ, ΝΑΥΤΙΑ από αναθυμιάσεις (ΧΛΩΡΟΦΟΡΜΙΟ,
ΜΕΘΥΛΑΙΘΕΡΑΣ) → «ΜΕΙΩΝΟΥΝ ΤΑ ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΑ του εργαζομένου,
εκθέτοντάς τον και σε ΑΛΛΟΥ ΕΙΔΟΥΣ ΚΙΝΔΥΝΟΥΣ από το περιβάλλον του
(εργασία σε σκαλωσιά, μηχανήματα σε λειτουργία)»
ΣΟΒΑΡΟΤΕΡΕΣ — βλάβες σε ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ, ΣΥΚΩΤΙ, ΝΕΦΡΑ
«ΜΟΝΙΜΕΣ βλάβες, ΧΡΟΝΙΕΣ και ΘΑΝΑΤΗΦΟΡΕΣ παθήσεις όπως χρόνιο άσθμα,
αρρυθμία, αναιμία, νεφρίτιδα, κίρρωση, ΚΑΡΚΙΝΟΣ»
από ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΗ χρήση ιδιαίτερα επικίνδυνων διαλυτών: ΒΕΝΖΟΛΙΟ,
ΤΟΛΟΥΟΛΙΟ, ΞΥΛΕΝΙΟ, ΤΕΤΡΑΧΛΩΡΑΝΘΡΑΚΑΣ, ΔΙΜΕΘΥΛΟΦΟΡΜΑΜΙΔΙΟ,
ΒΟΥΤΥΛΑΜΙΝΗ
ΚΑΙ Ο ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ: «Η συσσώρευση των ατμών των διαλυτών στην ατμόσφαιρα του χώρου εργασίας είναι επικίνδυνη όχι μόνο για την υγεία αλλά και επειδή είναι πιθανή η πρόκληση πυρκαγιάς.»
ΑΤΟΜΙΚΑ ΓΑΝΤΙΑ · ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΕΣ ΜΑΣΚΕΣ · ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΟΣ ΡΟΥΧΙΣΜΟΣ
σε περιπτώσεις πολύ τοξικών διαλυτών «αν είναι αναπόφευκτη
η χρήση τους»
ΧΩΡΟΥ ΑΠΑΓΩΓΟΣ ΑΕΡΙΩΝ · ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ · ΕΙΔΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ
ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ χημικών ουσιών · ΚΑΤΑΛΛΗΛΟ ΦΑΡΜΑΚΕΙΟ
ΜΕΤΡΗΤΗΣ του ύψους συγκέντρωσης κάθε αερίου στην ατμόσφαιρα
ΑΠΟΒΛΗΤΑ απομάκρυνση σύμφωνα με την ΙΣΧΥΟΥΣΑ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ·
ΟΧΙ αποβολή στην ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗ
ΠΡΟΜΗΘΕΙΑ τα υλικά του εμπορίου να αναφέρουν ΣΑΦΩΣ τη σύστασή τους
και τους κινδύνους της χρήσης τους (εικονίδια, Πίν. 6.2)
⚠️ ΤΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ: «Τα κυριότερα μέσα προστασίας, όμως, των εργαζομένων αποτελούν η εκπαίδευσή τους και το υψηλό αίσθημα ευθύνης τους.»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι σημαντικότεροι κίνδυνοι από τη χρήση διαλυτών αφορούν την υγεία και την ασφάλεια. Η απορρόφηση από τον οργανισμό γίνεται με κατάποση, με διείσδυση από το δέρμα ή με εισπνοή, και η βλάβη εξαρτάται από το πόσο τοξικός είναι ο διαλύτης και από την ποσότητα που απορροφήθηκε. Ελαφράς μορφής βλάβες είναι οι παροδικοί ερεθισμοί του αναπνευστικού συστήματος, του επιπεφυκότα των ματιών και η τοπική δερματίτιδα, που προκαλούνται ακόμα και από σχετικά ακίνδυνους διαλύτες, όπως η ακετόνη ή το white spirit, καθώς και συμπτώματα νάρκωσης, πονοκέφαλοι, ζάλη και ναυτία, που μειώνουν τα αντανακλαστικά του εργαζομένου και τον εκθέτουν σε άλλους κινδύνους, όπως η εργασία σε σκαλωσιά ή κοντά σε μηχανήματα. Σοβαρότερες είναι οι βλάβες σε όργανα όπως οι πνεύμονες, το συκώτι και τα νεφρά, με μόνιμες βλάβες και χρόνιες ή θανατηφόρες παθήσεις, όπως χρόνιο άσθμα, αρρυθμία, αναιμία, νεφρίτιδα, κίρρωση και καρκίνος, από την παρατεταμένη χρήση ιδιαίτερα επικίνδυνων διαλυτών, όπως το βενζόλιο, το τολουόλιο, το ξυλένιο και ο τετραχλωράνθρακας. Υπάρχει επίσης ο κίνδυνος πυρκαγιάς από τη συσσώρευση ατμών στον χώρο εργασίας. Ο συντηρητής πρέπει να συνεκτιμά την τοξικότητα, που εκφράζεται με τον δείκτη TLV, μαζί με την πτητικότητα, καθώς και το πόσο εύφλεκτος είναι ο διαλύτης και πόσο επιβαρύνει το περιβάλλον. Τα μέτρα που πρέπει να λαμβάνονται είναι η χρήση γαντιών, προστατευτικών μασκών και προστατευτικού ρουχισμού σε πολύ τοξικούς διαλύτες, ο χώρος εργασίας να διαθέτει απαγωγό αερίων, σύστημα πυρόσβεσης, ειδικό χώρο αποθήκευσης χημικών ουσιών, κατάλληλο φαρμακείο και μετρητή της συγκέντρωσης κάθε αερίου στην ατμόσφαιρα, τα απόβλητα να απομακρύνονται σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία και να μην αποβάλλονται στην κεντρική αποχέτευση, και τα υλικά που προμηθεύεται κανείς από το εμπόριο να αναφέρουν σαφώς τη σύστασή τους και τους κινδύνους της χρήσης τους. Τα κυριότερα όμως μέσα προστασίας των εργαζομένων αποτελούν η εκπαίδευσή τους και το υψηλό αίσθημα ευθύνης τους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σε ποιες κύριες εργασίες συντήρησης χρησιμοποιούνται διαλύματα και για ποιο λόγο;
Απάντηση:
ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΑΠΟΡΡΥΠΑΝΤΙΚΩΝ
«για τη διάλυση και για την απομάκρυνση διάφορων ΡΥΠΩΝ (όπως
ακαθαρσιών, λίπους) από ΟΡΓΑΝΙΚΑ κυρίως υλικά, όπως ΥΦΑΣΜΑ,
ΔΕΡΜΑ, ΧΑΡΤΙ κ.ά.»
ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΑΣΘΕΝΩΝ ΟΞΕΩΝ
«στον καθαρισμό διάφορων αντικειμένων από ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΑΘΙΣΕΙΣ
(π.χ. καθαρισμό ΜΕΤΑΛΛΩΝ από ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΔΙΑΒΡΩΣΗΣ ή ΑΠΟΛΙΘΩΜΑΤΩΝ
από το ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΕΤΡΩΜΑ κ.ά.)»
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα διαλύματα παρουσιάζουν εξαιρετικό ενδιαφέρον για τη συντήρηση και συμβάλλουν σε τέσσερις κύριες εργασίες. Πρώτον, στον καθαρισμό διάφορων αντικειμένων: διαλύματα απορρυπαντικών χρησιμοποιούνται για τη διάλυση και την απομάκρυνση ρύπων, όπως ακαθαρσιών και λίπους, από οργανικά κυρίως υλικά, όπως ύφασμα, δέρμα και χαρτί, ενώ διαλύματα ασθενών οξέων χρησιμοποιούνται στον καθαρισμό αντικειμένων από οργανικές επικαθίσεις, όπως ο καθαρισμός μετάλλων από προϊόντα διάβρωσης ή απολιθωμάτων από το περιβάλλον πέτρωμα. Δεύτερον, στην εφαρμογή στερεωτικών ουσιών, συγκολλητικών και βερνικιών, αλλά και στην απομάκρυνση των ίδιων ουσιών μέσω της διάλυσής τους στον κατάλληλο διαλύτη, αφού η ρευστότητα και η ομοιογενής διασπορά που χρειάζονται τα πολυμερή επιτυγχάνονται με τη διάλυσή τους και, μετά την εφαρμογή, ο διαλύτης εξατμίζεται και παραμένει το πολυμερές. Τρίτον, στη δημιουργία του χρωματικού στρώματος των ζωγραφικών έργων, ελέγχοντας το πάχος του και ρυθμίζοντας την κατανομή των χρωστικών σε αυτό. Τέταρτον, στην εφαρμογή βιοκτόνων ή βιοαπωθητικών ουσιών σε έργα τέχνης, όπου πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή, επειδή είναι δυνατόν ο διαλύτης του εφαρμοζόμενου διαλύματος να διαλύσει υλικά συντήρησης που έχουν εφαρμοστεί σε προηγούμενα στάδια εργασιών.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιες μεγάλες κατηγορίες διαλυμάτων χρησιμοποιούνται στις εργασίες συντήρησης;
Απάντηση:
ΤΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ, «όπου τα διασπαρμένα σωματίδια της διαλυμένης
ουσίας βρίσκονται με μορφή ΙΟΝΤΩΝ ή ΜΟΡΙΩΝ»
ΤΑ ΚΟΛΛΟΕΙΔΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ, «όπου τα διασπαρμένα σωματίδια της διαλυμένης
ουσίας βρίσκονται με τη μορφή «ΣΩΡΩΝ» ΜΟΡΙΩΝ»
```»
ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΚΟΛΛΟΕΙΔΗ / ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΑ
① ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΓΓΕΝΕΙΑ ΜΕΓΑΛΗ ΟΧΙ
διαλύτη-ουσίας
② ΟΠΤΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΔΙΑΥΓΗ ΓΑΛΑΚΤΩΔΗ
«το φως διέρχεται μέρος του φωτός ΑΝΑΚΛΑΤΑΙ στους
εξ ολοκλήρου «σωρούς» των μορίων και ΔΙΑΧΕΕΤΑΙ
διαμέσου αυτών» στο περιβάλλον (Σχ. 6.2)· το διαχεόμενο
φως είναι ΛΕΥΚΟ, εξ ου η γαλακτώδης
απόχρωση
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στη συντήρηση της πολιτιστικής κληρονομιάς χρησιμοποιούνται και οι δύο μεγάλες κατηγορίες διαλυμάτων. Πρώτον, τα πραγματικά διαλύματα, όπου τα διασπαρμένα σωματίδια της διαλυμένης ουσίας βρίσκονται με μορφή ιόντων ή μορίων. Δεύτερον, τα κολλοειδή διαλύματα, όπου τα διασπαρμένα σωματίδια βρίσκονται με τη μορφή σωρών μορίων και τα οποία, με την προσθήκη κατάλληλης ουσίας τύπου σαπουνιού, σταθεροποιούνται και παίρνουν τη μορφή και το όνομα του γαλακτώματος. Στην πρώτη περίπτωση ο διαλύτης και η διαλυμένη ουσία εμφανίζουν μεγάλη χημική συγγένεια, στη δεύτερη όχι. Επιπλέον, τα πραγματικά διαλύματα είναι διαυγή, επειδή το φως διέρχεται εξ ολοκλήρου διαμέσου αυτών, ενώ τα γαλακτώματα έχουν τη χαρακτηριστική γαλακτώδη μορφή τους, που οφείλεται στο ότι μέρος του φωτός ανακλάται στους σωρούς των μορίων της διαλυμένης ουσίας και διαχέεται στο περιβάλλον. Και στις δύο περιπτώσεις η επιτυχία της εφαρμογής τους εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη ρευστότητά τους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς μπορούμε να μεταβάλουμε τη ρευστότητα ενός διαλύματος;
Απάντηση:
ΤΕΣΣΕΡΙΣ ΜΟΧΛΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΗΣ ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑΣ
──────────────────────────────────────────────────────────────
① ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ του διαλύματος ↑ θερμοκρασία → ↑ ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ
② ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ της διαλυμένης ουσίας ↑ συγκέντρωση → ↓ ρευστότητα
③ ΜΟΡΙΑΚΟ ΒΑΡΟΣ του πολυμερούς ↑ μοριακό βάρ. → ↓ ρευστότητα
④ ΙΞΩΔΕΣ του διαλύτη ↑ ιξώδες → ↓ ρευστότητα
Ο μόνος παράγοντας με θετική επίδραση είναι η θερμοκρασία· οι άλλοι τρεις τη μειώνουν.
ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ άμεσα ρυθμιζόμενη, αλλά ⚠️ αυξάνει και την ΠΤΗΤΙΚΟΤΗΤΑ
του διαλύτη (ταχύτερη εξάτμιση, μεγαλύτερος κίνδυνος
ατμών — §6.3)
ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ο ευκολότερος και ασφαλέστερος μοχλός: αραίωση ή
πύκνωση του διαλύματος
ΜΟΡΙΑΚΟ ΒΑΡΟΣ επιλογή ΑΛΛΟΥ πολυμερούς — αφορά την επιλογή υλικού,
όχι τη ρύθμιση επί τόπου
ΙΞΩΔΕΣ ΔΙΑΛΥΤΗ επιλογή ΑΛΛΟΥ διαλύτη ή ΜΕΙΓΜΑΤΟΣ διαλυτών
(§6.2: ακετόνη-τολουόλιο, οινόπνευμα-white spirit κ.ά.)
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τη ρευστότητα ενός διαλύματος μπορούμε να τη μεταβάλουμε μέσω τεσσάρων παραγόντων. Η ρευστότητα αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του διαλύματος και μειώνεται όσο αυξάνονται η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας, το μοριακό βάρος του πολυμερούς και το ιξώδες του διαλύτη. Πρακτικά, δηλαδή, αυξάνουμε τη ρευστότητα θερμαίνοντας το διάλυμα, αραιώνοντάς το ώστε να μειωθεί η συγκέντρωση, επιλέγοντας πολυμερές μικρότερου μοριακού βάρους ή επιλέγοντας διαλύτη ή μείγμα διαλυτών με μικρότερο ιξώδες. Η ρύθμιση αυτή είναι ουσιώδης, γιατί τα πολυμερή χρειάζεται να είναι αρκετά ρευστά και ομοιογενώς διασπαρμένα για να εφαρμόζονται με επιτυχία, και γιατί όσο μικρότερο είναι το ιξώδες του διαλύματος τόσο μεγαλύτερη είναι η διεισδυτικότητά του στη δομή του αντικειμένου.
Κριτήρια αξιολόγησης: