ANTIOSSIDANTI

ANTIOSSIDANTI

Sostanze che aggiunte in piccole concentrazioni a molti materiali organici, come grassi, benzine, gomma, materie plastiche ecc., che in presenza anche di piccole quantità di aria tendono ad alterarsi col tempo, ne rallentano fortemente l'alterazione. Questa, secondo l'ipotesi oggi più accettata, comporta un processo di reazioni a catena iniziato da fenomeni di ossidazione. Nella prima fase del fenomeno, cioè, i composti non saturi presenti nel materiale reagirebbero con l'ossigeno dell'aria formando perossidi organici. Questi per successiva decomposizione darebbero luogo alla formazione di radicali liberi che innescherebbero reazioni a catena di polimerizzazione e demolizione. In base a questa teoria gli a., in relazione alla loro costituzione chimica, esplicherebbero la loro azione secondo due diversi meccanismi. Alcuni a. cioè sarebbero capaci di reagire con i perossidi distruggendoli senza che si formino radicali liberi, altri invece sarebbero suscettibili di combinarsi con i radicali liberi man mano che si formano e impedirebbero così il nascere delle reazioni a catena.

Uno stesso a. può avere una elevata efficacia se usato in un determinato materiale ed essere invece quasi senza effetto in altri materiali.

In Italia è vietato l'impiego di a. nella conservazione degli alimenti. In molte nazioni estere invece è permesso l'uso di determinati prodotti chimici, dopo che essi siano stati esaminati ed approvati dai competenti organi statali. Il principale impiego si ha nei grassi, o nei cibi contenenti grassi, per impedirne l'irrancidimento.

La maggior parte degli a. più efficaci per uso alimentare sono a base fenolica: tra i più usati citeremo l'acido nordiidroguaiaracetico, l'estere propilico dell'acido gallico e il BHA (miscela dei due isomeri 2 e 3 del terz.-butil-4-idrossianisolo), dei quali è ammesso l'impiego in concentrazioni dell'ordine dello 0,01% in peso. Si usano anche composti naturali quali l'acido citrico e l'acido ascorbico, specialmente in unione con i precedenti.

Anche nei mangimi e nei foraggi si impiegano gli a. citati che ritardano l'irrancidimento dei grassi e la distruzione del carotene durante la conservazione.

Il campo più vasto di applicazione degli a. è però costituito dai prodotti petroliferi. Nei primi tempi della lavorazione del petrolio le benzine, ottenute per semplice distillazione frazionata, erano costituite da idrocarburi saturi stabili alla conservazione. Oggi però, con lo sviluppo avutosi dei processi di cracking e di polimerizzazione, la maggior parte delle benzine contengono idrocarburi con doppî legami. Questi, attraverso le reazioni già accennate, formano col tempo prodotti di polimerizzazione non volatili, indicati con il termine generico di "gomme" le quali provocano nei motori l'incollamento delle fasce elastiche e degli steli delle valvole, e ostruzioni nei carburatori rendendone irregolare il funzionamento. Gli a. che si impiegano nelle benzine sono di due tipi principali: derivati del fenolo e derivati delle diammine aromatiche. I più usati sono il 2,4 dimetil-6 terz.-butilfenolo e il 2,6-diterz.-butilparacresolo tra i fenoli e la N, N′ di-sec. butil-parafenilendiammina tra le diammine. Questi prodotti sono impiegati in quantità variabili dallo 0,001 allo 0,02% in peso; essi sono molto più efficaci se vengono aggiunti alla benzina non appena preparata, prima cioè che comincino le reazioni di ossidazione. Poiché l'alterazione delle benzine è accelerata cataliticamente dalla presenza di tracce di metalli che essa può contenere, insieme agli a. si usa aggiungere anche composti, chiamati "deattivatori metallici", che reagiscono con i metalli dando complessi inattivi. Molto usati a tale scopo sono oggi la salicil etilendiammina e il disalicil-diammino propanolo.

Anche agli olî lubrificanti, benché non contengano normalmente idrocarburi non saturi, si aggiungono antiossidanti sia per ritardarne l'alterazione durante l'impiego, che normalmente avviene a temperature relativamente elevate ed in presenza di aria, sia per attenuare altri miglioramenti (v. additivi).

Largo impiego di a. si fa anche nell'industria della gomma. La gomma naturale ha una certa resistenza alla ossidazione, dovuta alla presenza in essa di a. naturali. Durante le operazioni che si fanno per l'impiego però gli antiossidanti naturali vengono distrutti ed è quindi necessario aggiungerne dei sintetici per rendere resistenti alla ossidazione i manufatti finiti. D'altra parte le gomme sintetiche, che ormai hanno preso largo sviluppo, debbono essere addizionate con antiossidanti. I composti usati come a. per gomma sono sostanzialmente di quattro tipi:1) Derivati fenolici, come per esempio il 2,4 di-terz.-butil-paracresolo, la 1,5 diidrossinaftalina, il 2,2′ metilenbis- (4 metil-6 terz. butilfenolo), ecc.; 2) Derivati di ammine aromatiche, come per esempio alchil ed aril difenilammine; 3) Prodotti complessi di condensazione di ammine aromatiche con aldeidi e chetoni, come per esempio i prodotti di condensazione fra anilina e acetaldeide, difenilammina ed acetone, ecc.; 4) Derivati eterociclici, come per esempio il 2-mercaptobenzimidazolo. In genere i derivati amminici sono più efficienti nelle mescole che contengono nerofumo.

Per i manufatti di colore chiaro bisogna impiegare a. che non scuriscano col tempo o per azione della luce. In questo senso migliori risultati si hanno con i derivati fenolici.

Bibl.: R. E. Kirk e D. F. Othmer, Encyclopedia of chemical technology, New York 1957; V. A. Kalichevsky e K. A. Kobe, Petroleum refining with chemicals, Londra 1956; A. E. Bailey, Industrial oil and fat products, New York 1951.