Фторалкильные соединения обладают высокой стойкостью к разложению и накапливаются в окружающей среде, представляя угрозу для здоровья живых существ. Из-за своей инертности их распад практически невозможен, но теперь исследователи обнаружили способ легко устранить эти загрязнители.
Пер- и полифторалкильные соединения (PFASПроизводство ведется с середины прошлого века. В химической промышленности их применяют, добавляя в лаки и покрытия, отделочные материалы, пен и смазки, средства гигиены, поверхностно-активные вещества и многое другое. В последнее время от них стремятся отказаться: в окружающей среде PFAS практически не разлагаются и становятся стойкими. вечнымиОрганические загрязнители попадают в живые организмы, причиняя вред как природе, так и людям. PFAS связываютС различными гормональными расстройствами, заболеваниями печени и почек, а также отклонениями в развитии.
Отказ от использования PFAS может оказаться недостаточным, поскольку эти соединения устойчивы к воздействию температуры и химически инертны, что приводит к накоплению в почве и водоемах. По всему миру насчитывается множество участков, сильно загрязненных этими «вечными» соединениями. Технологий для их очистки нет или же… требуютЭкстремальные условия, такие как температуры выше 1000 градусов Цельсия или давление более 22 мегапаскалей, требуют огромных затрат на устранение PFAS. Ученые из Китая и США нашли слабый пункт PFAS, что позволяет уничтожать эти стойкие вещества легко и быстро. сообщают в журнале Science.
В прошлом наблюдалось, что PFAS могут разлагаться. диметилсульфоксидеПопулярный органический растворитель ДМСО привлекает внимание учёных. Профессор Уильям Дихтель из Северо-Западного университета и его коллеги исследовали, как вещества реагируют на смесь ДМСО с добавками. Исследование показало, что при добавлении небольшого количества гидроксида натрия и нагреве до 120 градусов Цельсия разрушается почти половина из … тысяч существующих PFAS.
Гидрофобная часть этих веществ стала их слабым местом. PFAS состоят из углеродной цепочки, где каждый атом углерода связан с двумя атомами фтора. Такие связи очень стабильны, что придает молекулам большую инертность и гидрофобность. Но для создания поверхностно-активных свойств на конце цепочек PFAS есть гидрофильная группа — например, карбоксил. DMSO отделяет её, что позволяет щелочи атаковать цепочку и в серии реакций разрушить всю молекулу.
У примерно 40 процентов PFAS есть карбоксильная группа, и загрязнение такими веществами теперь можно удалять сравнительно просто. После реакций остаются лишь безвредные углерод и кислород, а также ионы фтора, удаление которых из окружающей среды уже неплохо отработано. Сложнее дело обстоит с PFAS, где вместо карбоксила используется сульфонил. Такие вещества чаще используются в пенах для огнетушителей. DMSO не справляется с ними, и в природе они по-прежнему остаются «вечными» загрязнителями.