Sn - Estanho

Estanho – Sn

O estanho (Sn) é um metal de ocorrência natural, obtido de minérios como   a cassiterita (SnO₂) ou polimetálicos, amplamente utilizado na indústria. Na natureza, pode ocorrer nas formas inorgânica e orgânica, na forma orgânica é produzido, em sua maioria, pela metilação do Sn inorgânico. Entretanto, a maior parte dos compostos organoestanosos são produzidos pelo homem, podendo ser encontrados no ambiente em pequenas quantidades. Quanto à sua essencialidade, foi provado ser essencial a ratos, com efeito estimulante sobre o crescimento. Entretanto, até o momento, não existem evidências de que o mesmo se aplique aos humanos (NORDBERG, et al., 2007; TSALEV, et al., 1985).

A produção anual de Sn tem crescido e chegou a 268.000 toneladas em 2003, sendo que deste total, 10 a 15 % do metal é reciclado. Mais de 22 países são produtores desse metal, porém, os maiores produtores de Sn são a China, a Indonésia, o Peru, o Brasil, a Bolívia e a Austrália, que respondem por 93% da produção total anual de estanho. Os Estados Unidos aparecem como sendo o principal produtor secundário de Sn, através de processo de reciclagem e/ou produção de compostos orgânicos do metal (International Union Of Pure And Applied Chemistry Pure & Appl, 1998)

Na sua forma inorgânica, o estanho, é um metal branco acinzentado e pode ser encontrado na forma de cloretos (II ou IV), óxido (II), fluoreto (II) e na forma de estanatos de sódio e potássio. No ambiente, é encontrado sob a forma inorgânica (nos estados de oxidação Sn⁺² e Sn+⁴) (EBDON, et al., 1998).

O principal uso do Sn na forma inorgânica é atribuído à ligas para soldas na indústria elétrica- eletrônica e, em suas aplicações gerais, este uso corresponde à 34% da produção global anual. Outra parte da produção, em torno de 25%, é usada como revestimento de proteção para outros metais, especificamente para alimentos enlatados. Cloreto estanoso (SnCl₂) aparece como o composto inorgânico mais importante, sendo utilizado, principalmente, como agente redutor em sínteses orgânicas e inorgânicas, na fabricação de vidros metalizados e em pigmentos na indústria de tingimento. Cloreto estânico (SnCl₄) é usado em sínteses orgânicas, em plásticos e como intermediário na produção de compostos orgânicos e na produção de filmes de óxido de titânio IV em vidros.  É amplamente utilizado como estabilizador em perfumes e como sal de partida para fabricação de outros sais de estanho. Alguns processos industriais utilizam o óxido de estanho (SnO₂) como catalisador e como pó de polimento para aço. Fluoreto estanoso é amplamente utilizado como agente para prevenção de cáries, enquanto que o sulfito de estanho é utilizado como agente de tingimento  na madeira1. Entretanto, o consumo de compostos inorgânicos de Sn é pequeno quando comparado ao dos compostos orgânicos (Concise International chemical Assessment Document, 2005).

Os compostos orgânicos são encontrados na forma tetra (R₄Sn), tri (R₃SnX), di-(R₂SnX₂) e monosubstituída (RSnX₃), onde R pode ser um grupamento arila ou alquila e X, um grupo aniônico. Os grupos R de maior importância comercial são o metil, butil, octil, ciclohexil e fenil, ao passo que os haletos, óxidos, hidróxidos e carboxilatos são os ânions mais comuns. Os compostos orgânicos de estanho não são encontrados naturalmente no meio ambiente, e sim produzidos através de processos industriais, o que torna a contaminação específica ao seu uso. Entretanto, todos têm ampla aplicação na indústria, devido às suas propriedades físicas, químicas e biológicas (GUI-BIN, et al., 2000).

Aproximadamente 70% da produção anual total de Sn orgânico é empregada como aditivos para estabilização térmica e contra a luz na indústria plástica e como catalisadores em espumas de poliuretano e silicones. O cloreto de polivinila (PVC) possui a tendência de se decompor quando aquecido em torno de 200ºC ou após prolongada exposição à luz devido à perda de HCl do polímero. Para prevenir esses tipos de degradação, alguns organoestanosos são adicionados, principalmente derivados mono e dialquilados em uma concentração que varia de 5 à 20g.kg^-1. Compostos mono e dialquilestanosos (RSnX₃ e R₂SnX₂) têm sido empregados como estabilizadores de alta eficiência na indústria de processamento de PVC durante 40 anos. Além disso, estabilizantes contendo metil, octil, e dodecilestanho também têm seu uso aprovado em recipientes alimento e bebidas, embalagens de comidas e cartelas de medicamentos na indústria farmacêutica (GOYER R.A, et al., 2001).

Diorganoestanosos são empregados na fabricação de antioxidantes. A atividade biocida dos compostos trissubstituídos de estanho permite a sua aplicação na indústria naval, como agentes anti-incrustantes (algicidas) nos cascos dos navios. Tais produtos contêm 20%(m/m) de TBT (tributilestanho) e são lentamente lavados dos cascos, passando para os corpos d’água1. Entretanto, este uso, assim como os tipos de tinta a ele associado foram restritos em diversos países a partir de 1982 (Concise International chemical Assessment Document, 2005).

O TBT pode ainda ser encontrado em desinfetantes industriais, assim como compostos de TPhT (trifenilestanho) e triciclohexilestanho são conhecidos por seu uso como fungicidas e acaricidas. Desde 1960, o acetato de trifenilestanho e o hidróxido de trifenilestanho são utilizados como agentes fungicidas em cenouras, cebolas, arroz e são empregados na prevenção de doenças tropicais, em plantações de café, amendoim e cacau. Já o óxido, o naftenato, e fosfato de tributilestanho são componentes de fungicidas na preservação de madeiras. Recentemente, compostos tri-substituídos de fenilneopentilestanho foram adicionados à lista de biocidas agrícolas contendo estanho em sua formulação (HOCH, 2001).

O Sn é o metal que tem maior número de derivados organometálicos de uso comercial do que qualquer outro elemento, tendo havido um aumento da produção mundial desses compostos durante os últimos 50 anos. Embora os compostos inorgânicos não sejam considerados tóxicos, os compostos orgânicos de estanho possuem alta toxicidade, dependendo do comprimento da cadeia carbônica associada ao metal. O perigo associado a esses compostos é ainda maior por sua volatilidade e ausência de odor (HOCH, 2001; RÜDEL, 2003).

O lançamento do estanho para o meio ambiente é resultado da produção e uso destes compostos. Compostos orgânicos de estanho, como o tributilestanho (TBT) e trifenilestanho (TPhT), entram no ambiente, principalmente, através do seu uso em tintas para navios, onde estes compostos fazem papel de anti-incrustantes. A exposição humana ao estanho e seus organoderivados pode ocorrer por inalação, ingestão ou absorção dérmica, sendo mais comum em ambientes industriais, uma vez que esses compostos não ocorrem naturalmente no ambiente (RÜDEL, 2003).

A baixa toxicidade dos compostos inorgânicos de estanho associa-se à sua baixa absorção pelo trato gastrointestinal, mas pode ser influenciada pela quantidade ingerida, devido ao contra íon (ânion) e a presença de outras substâncias. Já os compostos orgânicos possuem boa absorção pelo trato gastrointestinal e pela pele (Concise International chemical Assessment Document, 2005).

A distribuição dos compostos orgânicos de estanho pelos tecidos é dependente do composto orgânico absorvido. Em geral, os rins e o fígado apresentam as concentrações mais elevadas, porém pequenas quantidades podem ser encontradas nos músculos, gordura, sangue, baço, coração ou cérebro. Uma vez absorvido, o estanho deixa rapidamente o sangue e se distribui entre os tecidos ósseos e moles. Os ossos são o principal sítio de deposição do estanho inorgânico, podendo armazenar até 40% desta forma, com um tempo de meia vida de 10 dias. O restante do estanho inorgânico absorvido encontra-se distribuído entre os pulmões, o fígado, os rins, o baço, os nódulos linfáticos, a língua e a pele. Apesar de serem limitados, os resultados obtidos com animais de laboratório sugerem que o estanho inorgânico não cruza rapidamente a barreira hemato-encefálica; no entanto, os mesmos estudos sugerem a possibilidade de uma pequena transferência através da placenta, embora não tenham sido observados efeitos teratogênicos (GOYER R.A, et al., 2001; EBDON, et al., 1998).

O estanho inorgânico pode ser metilado por reações químicas e biológicas no ambiente. Os compostos orgânicos de estanho são biotransformados (desalquilados ou desarilados) no organismo, para se converterem nas espécies tri-, di-, e mono-substituídas e até mesmo em Sn inorgânico (NORDBERG, et al., 2007; TSALEV, et al., 1985).

O estanho metálico não é muito tóxico, pois é de difícil absorção no trato gastrintestinal. Os estudos em seres humanos e animais têm relatado que a ingestão de grandes quantidades de compostos inorgânicos de estanho pode produzir dores no estômago, anemia, e danos no fígado e nos rins. Não há nenhuma evidência de que o estanho e seus compostos sejam carcinogênicos para humanos. No entanto, pesquisas com ratos demonstraram que um composto orgânico, o hidróxido de trifenilestanho, pode produzir câncer após exposição crônica por via oral. A toxicidade de alguns orgânicos de estanho declina à medida que aumenta o número de carbonos da cadeia. Alguns compostos orgânicos de estanho são altamente tóxicos, podendo causar danos ao sistema nervoso e até mesmo a morte, enquanto outros são imunotóxicos e mutagênicos (Concise International chemical Assessment Document, 2005).