Перфтороктансульфоновая кислота

редактировать
Перфтороктансульфоновая кислота
Perfluorooctanesulfonic acid.svg
Молекула ПФОС
Имена
Систематическое название IUPAC 1,1,2,2,3,3, 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Гептадекафтор-1-октансульфоновая кислота
Другие наименования ПФОС
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.015.618 Измените это на Wikidata
Номер EC
  • 217-179-8
KEGG
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
InChI
УЛЫБКА
Свойства
Химическая формула C8HF17O3S
Молярная масса 500,13 г / моль
Точка кипения 133 ° C (271 ° F; 406 K) при 6 торр
Кислотность (pK a)<<0
Опасности
Пиктограммы GHS GHS06: Токсично GHS08: опасность для здоровья GHS09: опасность для окружающей среды
Сигнальное слово GHS Опасно
NFPA 704 (огненный алмаз)NFPA 704 четырехцветный алмаз 0 3 0
Родственные соединения
Родственные соединенияперфтороктановая кислота (PFOA), перфторбутансульфоновая кислота (PFBS), перфтороктансульфонамид (PFOSA), перфтороновая кислота 139>(PFNA)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (<242)>что такое ?)
Ссылки в ink

Перфтороктансульфоновая кислота (конъюгат основания перфтороктансульфонат ) (ПФОС ) является антропогенным фторсодержащее ПАВ и глобальный загрязнитель. ПФОС был ключевым ингредиентом Scotchgard, тканевого протектора, производимого 3M, и множества пятновыводителей. был добавлен в Приложение B к Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях в мае 2009 года. ПФОС может быть синтезирован в промышленном производстве n или результат разложения прекурсоров. Уровни ПФОС, обнаруженные в дикой природе, считаются достаточно высокими, чтобы повлиять на параметры здоровья, и недавно было обнаружено, что более высокие уровни ПФОС в сыворотке крови связаны с повышенным риском хронической болезни почек среди населения США в целом. «Эта ассоциация не зависела от искажающих факторов, таких как возраст, пол, раса / этническая принадлежность, индекс массы тела, диабет, гипертония и уровень холестерина в сыворотке».

Содержание
  • 1 История
  • 2 Синтез
  • 3 Свойства
  • 4 Использование
  • 5 Воздействие на здоровье человека и диких животных
  • 6 Прекурсоры
  • 7 Регламент
    • 7.1 Европа
    • 7.2 США
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки
История

В 1949 году 3M начала производство соединений на основе ПФОС электрохимическое фторирование с получением синтетического предшественника перфтороктансульфонилфторида. В 1968 году в сыворотке крови потребителей было обнаружено содержание фтора, а в 1976 году было предложено использовать PFOA или родственное соединение, такое как PFOS. В 1997 году компания 3M обнаружила ПФОС в крови из глобальных банков крови, хотя во внутренних документах компании указывается, что об этом известно несколько десятилетий назад, начиная с 1970-х годов. В 1999 г. США Агентство по охране окружающей среды начало исследование перфторированных соединений после получения данных о глобальном распределении и токсичности ПФОС, ключевого ингредиента в Scotchgard. По этим причинам и под давлением USEPA основной американский производитель ПФОС, 3M, объявил в мае 2000 года о прекращении производства ПФОС, ПФОК и продуктов, связанных с ПФОС.. ПФОС и связанные с ним химические вещества в настоящее время производятся в Китае.

Достижения в аналитической химии за последние годы позволили регулярно обнаруживать низкие и ppb уровни ПФОС в продуктах питания, дикой природе и людях.

Синтез

Для промышленного производства ПФОС используются два основных метода: электрофильное (или электрохимическое) фторирование (ECF) и теломеризация. ECF - это метод производства электролиза, при котором предшественник перфтороктансульфонилфторида диспергируют в растворе фтористоводородной кислоты и подвергают электризации. Этот метод производства, хотя и является экономичным и в основном приводит к получению ПФОС, также приводит к образованию перфторалкильных веществ с более короткой цепью. ПФОС преобладает в полученной смеси, однако, если реакции позволяют продолжаться, это начинает благоприятствовать производству ПФАС с более короткой цепью. Четкое соотношение изомеров наблюдается в ПФОС, производимом компанией ECF, порядка 70% линейной ПФОС, 25% разветвленной и 5% концевой; это не функция производственного процесса, а скорее то, что предшественник также демонстрирует это соотношение изомеров. ECF был средством, с помощью которого 3M производила ПФОС до мая 2000 года, когда компания объявила о прекращении использования фторсодержащих ПАВ.

Теломеризация включает создание молекулы ПФОС с использованием короткоцепочечных (часто 2-углеродных) фрагментов и добавление сульфонатной группы в качестве Заключительный этап. Этот производственный процесс приводит к получению 100% линейного ПФОС. Этот метод производства, хотя он и является более чистым и дает гораздо более чистый продукт, чем ECF, не получил широкого распространения, за исключением производства ПФОС степени реактивности и аналитических стандартов.

Свойства

Субъединица C 8F17ПФОС является гидрофобной и липофобной, как и другие фторуглероды, в то время как группа сульфоновой кислоты / сульфонат добавляет полярность. ПФОС является исключительно стабильным соединением в промышленных применениях и в окружающей среде из-за эффекта агрегированных углеродно-фторных связей. ПФОС является фторированным ПАВ, которое снижает поверхностное натяжение воды больше, чем углеводородное поверхностно-активное вещество. Хотя обычно внимание уделяется изомеру с прямой цепью (н-ПФОС), который доминирует в коммерческих смесях и образцах окружающей среды, существует 89 линейных и разветвленных конгенеров, которые, как ожидается, будут иметь различные физические, химические и химические свойства. и токсикологические свойства.

Использует

Перфтороктансульфоновая кислота обычно используется в качестве солей натрия или калия .

  • ПФОС был ключевым ингредиентом в Scotchgard, ткани протектор, изготовленный 3M, и многочисленные репелленты.
  • ПФОС вместе с ПФОК также использовался для изготовления водной пленкообразующей пены (AFFF), компонента из огнегасящих пен и концентратов спиртового типа.
  • Соединения ПФОС также могут быть найдены в некоторых пропиточных веществах для текстильных изделий, бумаги и кожи; в воске, полиролях, красках, лаках и чистящих средствах общего назначения; в металлических поверхностях и коврах.
  • В полупроводниковой промышленности ПФОС используется во многих фотолитографических химических веществах, включая: генераторы фотокислот (PAG) и антибликовые покрытия ( ARC). Он был прекращен в полупроводниковой промышленности Европейского Союза из-за проблем со здоровьем.
  • В Skydrol, гидравлическая жидкость, используемая в коммерческой авиации.

Наиболее важными источниками выбросов ПФОС являются металлические покрытия и противопожарные пены.

Воздействие на здоровье людей и диких животных

Согласно исследованию 2002 года, проведенному Управлением по окружающей среде ОЭСР «ПФОС стойкий, биоаккумулирующий и токсичный для млекопитающих»

. В 2008 году было показано, что он влияет на иммунную систему мышей-самцов в сыворотка крови концентрация 91,5 частей на миллиард, что повышает вероятность того, что люди и дикие животные, подвергающиеся сильному облучению, ослаблен иммунитет. Куриные яйца, дозированные из расчета 1 миллиграмм на килограмм (или 1000 частей на миллиард) веса яйца, развились в молодых цыплят со средним значением ~ 150 частей на миллиард в сыворотке крови - и показали асимметрию мозга и снизили уровни иммуноглобулина. У лиц, подвергшихся профессиональному облучению, средний уровень ПФОС может превышать 1000 частей на миллиард, а у небольшого сегмента лиц в верхнем диапазоне общего населения может быть уровень выше 91,5 частей на миллиард. У различных видов диких животных уровни ПФОС были измерены в яйце, печени, почках, сыворотке и образцы плазмы и некоторые из самых высоких зарегистрированных значений по состоянию на январь 2006 г. перечислены ниже.

ВидыГеографияГодОбразецПФОС (ppb )
белоголовый орлан Средний Запад США1990–93плазма2200
баклан Брандта Калифорния, США1997печень970
Guillemot Балтийское море 1997яйцо614
Падальская ворона Токийский залив, Япония2000печень464
Краснозобый гагара Северная Каролина, США1998печень861
Белый медведь Саникилуак, Нунавут 2002печень3100
морской тюлень Голландское Ваттовое море, Дания2002мышца2,725
Афалина Чарльстон, Южная Каролина, США2003плазма1, 315
Обыкновенный дельфин , Италия1998печень940
Норка Мичиган, США2000–01печень59,500

Уровни, наблюдаемые у диких животных, считаются достаточными для «изменения параметров здоровья». У людей самые высокие уровни воздействия ПФОС в крови составляли 12 830 частей на миллиард для профессионального воздействия и 656 частей на миллиард - или, возможно, 1656 частей на миллиард - у потребителя.

В исследованиях на животных ПФОС может вызывать рак, задержку физического развития, задержку роста, эндокринные нарушения и неонатальную смертность ; Неонатальная смертность может быть самым драматическим результатом испытаний на лабораторных животных с ПФОС. Самки мышей с уровнями ПФОС в крови в пределах, обнаруженных у диких животных и людей, продемонстрировали более высокую смертность при заражении гриппом A. ПФОС уменьшает размер животных при рождении; у людей корреляция между уровнями ПФОС и замедленным ростом плода несовместима.

ПФОС обнаруживается в сыворотке крови почти всех людей в США, и со временем их концентрация снижается. Напротив, в Китае уровень ПФОС в крови растет. Уровни ПФОС у беременных связаны с преэклампсией. Повышенные уровни были связаны с измененными уровнями гормона щитовидной железы у взрослых и повышенным риском повышенного холестерина. Уровни у американских детей в возрасте 12–15 лет были связаны с повышенным риском (60% выше межквартильного диапазона ) синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ). Одно исследование 2009 года показало, что женщинам с более высоким уровнем ПФОС и ПФОК требуется больше времени, чтобы забеременеть, чем женщинам с более низким уровнем, что позволяет предположить, что химические вещества могут ухудшить фертильность.

ПФОС был обнаружен в пробах городских сточных вод и питьевой воды, во всем мире в концентрациях от нескольких нг / л до нескольких мкг / л. В недавнем исследовании, посвященном оценке риска, связанного с присутствием полифторированных алкильных веществ (ПФАС) в питьевой воде, значения коэффициентов риска выше 0,2 или 1 были рассчитаны для ПФОС для некоторых возрастных групп при определенных сценариях. Необходимы дальнейшие исследования на местах, а также для мониторинга и определения приоритетности этого соединения в питьевой воде.

Прекурсоры

Летучие сульфонамиды Прекурсоры ПФОС включают N-метилперфтороктановый сульфонамидоэтанол (N-MeFOSE), средство от пятен ковров и N-этил перфтороктановый сульфонамидоэтанол (N-EtFOSE), обработка бумаги. Перфтороктансульфонамид является предшественником. В предложенном в 2004 году канадском запрете на ПФОС было названо около 50 прекурсоров. Позже ОЭСР представила документ, содержащий список из 20 страниц с потенциальными прекурсорами ПФОС.

Регламент

В мае 2009 года ПФОС был включен в Приложение B Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях Четвертой Конференцией сторон. В 2008 году Канада предложила запретить ПФОС, только второе химическое вещество, предложенное для полного запрета в соответствии с Законом об охране окружающей среды Канады.

Европа

. Основываясь на исследовании ОЭСР по ПФОС и оценке риска Европейской Научный комитет по рискам для здоровья и окружающей среды Европейского союза в 2006 г. практически запретил использование ПФОС в готовых продуктах и ​​полуфабрикатах (максимальное содержание ПФОС: 0,005% по весу). Однако использование ПФОС в промышленных целях (например, в фотолитографии, туманоуловителях для твердого хромирования, гидравлических жидкостях для авиации) было исключено. В 2009 году эта директива была включена в регламент REACH. Летом 2010 г. ПФОС был добавлен к нормативам по стойким органическим загрязнителям, и пороговое значение было снижено до макс. 0,001% по весу (10 мг / кг).

США

Используя информацию, полученную в результате запроса Закона о свободе информации, в мае 2018 г. стало известно, что январь Электронная переписка 2018 года между EPA, Белым домом и Министерством здравоохранения и социальных служб показала обсуждение ПФОС. В электронных письмах было принято решение не раскрывать результаты исследования ПФОС, проведенного Агентством регистрации токсичных веществ и заболеваний. Это исследование планировалось к публикации. Исследование показывает, что ПФОС угрожает здоровью человека на более низком уровне. Этот более низкий уровень, как ранее определило EPA, был безопасным.

В 2020 году в Калифорнии был принят закон о запрете ПФОС и следующих солей в качестве намеренно добавленных ингредиентов из косметики: перфтороктановый сульфонат аммония, перфтороктановый сульфонат диэтаноламина, перфтороктановый сульфонат лития и перфтороктановый сульфонат.

См. также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-01 09:19:35
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте