Solvant Stoddard, spécifications et composants ​

Le solvant Stoddard est un naphta à faible point d'ébullition auquel est associé le numéro de CAS 8052-41-3, que Concawe décrit comme étant (1) : distillat de pétrole raffiné, incolore, exempt d'odeur rance ou nauséabonde et possédant un point d'ébullition compris approximativement entre 300 °F (149 °C) et 400 °F (204 °C).

Les proportions des différents composants du solvant Stoddard ne sont pas précises. Elles varient selon plusieurs facteurs tels que la provenance du pétrole brut d'où le solvant Stoddard est issu et la raffinerie qui le produit. Ainsi, ces proportions peuvent être différentes d'un fabricant à l'autre et d’un pays à l'autre mais peuvent aussi avoir changé au fil des années en fonction de l'évolution des procédés de distillation (2).

De plus, ces solvants répondent à des standards établis par les groupes pétroliers et l'industrie chimique en fonction de leurs propriétés (densité, point d'ébullition, point d'éclair, capacité de dissolution, etc.) plutôt qu'en fonction de leur composition, ces standards pouvant être différents selon les pays et selon les organismes.

Par exemple, l'ASTM (American Society for Testing Materials) D-235 (3) définit plusieurs types et classes de solvant Stoddard. Les différents types, au nombre de quatre, correspondent soit à des plages de point d'ébullition plus ou moins étendues ou à différents points d'éclair. Les quatre types sont subdivisés en classe A, B et C, sauf le type 3, pour lequel seule la classe C existe. Ces classes correspondent à différentes spécifications commerciales dont la limitation de la teneur en hydrocarbures aromatiques. La norme n’inclut pas l’association de ces classes à des numéros de CAS. Les types de solvant Stoddard selon cette norme sont :

Type I : « Full Range Mineral Spirits »

Type II : « High Flash Point »

Type III : « Odorless »

Type IV : « Low Dry Point »

En Europe, on utilise davantage la désignation « white spirit » pour le groupe de solvants dont fait partie le solvant Stoddard.

Le CEFIC (Conseil européen de l'industrie chimique) (4) définit quatre types de « white spirit », selon le traitement reçu par le distillat.

Type 0 : Solvant naphta aliphatique, fraction médiane (C9-C12) (CAS 64742-88-7)

Type 1 : Naphta lourd (pétrole), hydrodésulfurisé (CAS 64742-82-1)

Type 2 : Naphta lourd (pétrole), raffiné au solvant (CAS 64741-92-0)

Type 3 : Distillat de pétrole (naphta, fraction lourde hydrotraitée) (C6-C13) (CAS 64742-48-9)

Les types 1, 2 et 3 sont subdivisés en trois catégories selon leur point d'éclair (« low flash », « regular flash » et « high flash »). Selon le traitement reçu, le solvant Stoddard correspond au type 1.

Concernant les composants, seule la teneur en hydrocarbures aromatiques est définie dans ces différentes spécifications. Le tableau suivant présente l’étendue des teneurs en hydrocarbures aromatiques de ces différents types, classes ou catégories de solvants Stoddard ou « white spirits ».

 

Selon l’ASTM D-235 (2000)

Classe ou type Teneur en hydrocarbures aromatiques (%)
Classe A , « regular », pour les types I, II et IV 8-22
Classe B, « rule 66 », pour les types I, II et IV 2-8 maximum
Classe C, « low aromatic », pour les types I, II et IV 0-2
Classe C, « odorless », pour le type III 0-0,25

 

Selon le CEFIC (1989)

Classe ou type Teneur en hydrocarbures aromatiques (%)
White spirit, type 0 Non disponible
White spirit, type 1 < 25
White spirit, type 2 < 5
White spirit, type 3 < 1

 

Bien que les autres composants ne soient pas concernés par ces spécifications, plusieurs sources documentaires portant sur le solvant Stoddard ou les « white spirits » fournissent de l’information plus détaillée sur la composition et les propriétés du solvant Stoddard ou des « white spirits » concernés par ces documents. Le tableau suivant en présente les principales données.

 

Sources

ACGIH
(5)

INRS
(6)

WHO
(7)

ATSDR
(8)

IARC
(9)

API
(10)

Carpenter
(11)

Notes

a

b

c

d

e

f

f

Hydrocarbures paraffiniques (%)

48

40-60

Environ 85 %
incluant les naphtènes
30-50 23-67 41,6 47,7
Hydrocarbures naphténiques (%) 38 30-70 30-40 20-56 39,5 37,6
Hydrocarbures aromatiques (%) 14 1-20 Environ 15 % 10-20 10-21 18,9 14,7
% aromatiques en C7 (ex. : toluène) n.d. Traces 0,005 à 0,4 n.d. 0,4 0,1 0,4
% benzène n.d. n.d. 0,001 à 0,1 n.d. 0,1 0,0 0,1
Plage de point d’ébullition(°C) 152-210 135-220 145-220 154-202 144-204 157-204 153 -194
Point d’éclair (°C) 39-60 > 30 31-54 38-60 35-46 41,1 42,8
Densité (g/ml) 0,79 0,760-0,790 0,78 0,78 0,750-0,797   0,789
Nombre de carbones 9 à 12 7 à 12 7 à 12 7 à 12 7 à 12 7 à 12 7 à 12

Les notes suivantes précisent à quels produits les données citées dans ce tableau se rapportent.

a) On indique qu'il y a 4 classes de solvant Stoddard basées sur leur point d'éclair : « regular », « 140 flash solvent »,« odorless solvent », et « low end-point solvent ». Les données de ce document concernent seulement les classes : « regular », « odorless » et « low end-point ». Les données présentées sont des valeurs typiques.

b) La composition rapportée dans ce document correspond aux différents « white spirits » utilisés en France. On cite le solvant Stoddard (CAS 8052-41-3), un « white spirit » contenant généralement entre 15 et 20 % d'hydrocarbures aromatiques (CAS 64742-48-9) et un « white spirit » désaromatisé contenant 5 % ou moins d’hydrocarbures aromatiques, (CAS 64742-82-1), en spécifiant que la liste n'est pas exhaustive.

c) Les données rapportées sont celles du solvant Stoddard américain et des white spirits, type 1, régulier de différentes provenances en Europe.

d) Ces données sont tirées de plusieurs sources qui concernent le solvant Stoddard américain, régulier ou de type non spécifié.

e) Ces données sont tirées de plusieurs sources qui concernent le solvant Stoddard régulier ou de type non spécifié.  Cette publication est antérieure à 1990; l’évolution des procédés depuis cette époque peut avoir amené une variation dans les proportions des différents composants.

f) Échantillon unique. Cette publication est antérieure à 1990; l’évolution des procédés depuis cette époque peut avoir amené une variation dans les proportions des différents composants.

 

Sources :

  1. Wilson, A.R.N., Classification and labelling of petroleum substances : streamline. V. 1.03. Bruxelles : CONCAWE. (1998).
  2. Meyers, R.A., Handbook of petroleum refining processes. 2nd ed. New York : McGraw Hill. (1997). ISBN :0-07-041796-2.
  3. American Society for Testing Materials, Annual Book of ASTM Standards 2000 : section 6 : paints, related coatings, and aromatics. Vol. 06.04 . Philadelphia, Penns. : ASTM. (2000).
  4. CEFIC, cité dans Larsen, P.B., White spirit (Stoddard solvent). Environmental health criteria, 187. Genève : World Health Organization. (1996).
  5. American Conference of Governmental Industrial Hygienists, Documentation of the threshold limit values and biological exposure indices / Documentation of TLV's and BEI's. 7th ed. Cincinnati, Ohio : ACGIH. (2001).
  6. Institut national de recherche et de sécurité, Fiche toxicologique no 94 : White-spirit. Cahiers de notes documentaires. Paris : INRS. (1998)
  7. Larsen, P.B., White spirit (Stoddard solvent). Environmental health criteria, 187. Genève : World Health Organization. (1996).
  8. Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Toxicological profile for Stoddard solvent. Atlanta, GA : ATSDR. (1995).
  9. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Some organic solvents, resin monomers and related compounds, pigments and occupational exposures in paint manufacture and painting. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, Vol. 47. Lyon : International Agency for Research on Cancer. (1989).
  10. American Petroleum Institute in : Nat. Tox. Prog., Information Regarding Naphtha (Petroleum), Light Alkylate. Bethesda, MD : Office of Toxic Substance. (1984).
  11. Carpenter, C.P. et al., « Petroleum Hydrocarbon Toxicity Studies III. Animal and human response to vapors of Stoddard solvent » Toxicology and Applied Pharmacology. Vol. 32, p. 282-297. (1975).