У серпні хіміки оголосили, що вони можуть зробити те, що довго здавалося неможливим: розщепити деякі з найстійкіших стійких органічних забруднювачів за м'яких умов. Пер- та поліфторалкильні речовини (ПФАР), які часто називають вічними хімікатами, накопичуються в навколишньому середовищі та нашому організмі з тривожною швидкістю. Їхня стійкість, що ґрунтується на важкорозривному зв'язку вуглець-фтор, робить ПФАР особливо корисними як водонепроникні та антипригарні покриття, а також вогнегасні піни, але це означає, що ці хімічні речовини зберігаються століттями. Деякі представники цього великого класу сполук відомі своєю токсичністю.
Команда дослідників, очолювана хіміком Північно-Західного університету Вільямом Діхтелем та тодішньою аспіранткою Бріттані Транг, виявила слабкість перфторалкилкарбонових кислот та хімічної речовини GenX, яка належить до іншого класу перфторалкилкарбонових кислот (PFAS). Нагрівання сполук у розчиннику відщеплює карбоксильну кислотну групу хімічних речовин; додавання гідроксиду натрію виконує решту роботи, залишаючи іони фтору та відносно доброякісні органічні молекули. Цей розрив надзвичайно міцного зв'язку C–F може бути здійснений вже за 120 °C (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abm8868). Вчені сподіваються перевірити цей метод на інших типах PFAS.
До цієї роботи найкращими стратегіями для відновлення PFAS було або секвестрування сполук, або їх розщеплення за надзвичайно високих температур з використанням великої кількості енергії, що може бути навіть не повністю ефективним, каже Дженніфер Фауст, хімік з Коледжу Вустера. «Ось чому цей низькотемпературний процес є справді перспективним», — каже вона.
Цей новий метод розкладання був особливо корисним у контексті інших висновків 2022 року щодо перфтороктанових хімічних речовин (ПФОК). У серпні дослідники Стокгольмського університету під керівництвом Ієна Казенса повідомили, що дощова вода в усьому світі містить рівень перфтороктанової кислоти (ПФОК), який перевищує рекомендований Агентством з охорони навколишнього середовища США рівень цієї хімічної речовини в питній воді (Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.2c02765). Дослідження також виявило високий рівень інших ПФОК у дощовій воді.
«PFOA та PFOS [перфтороктансульфонова кислота] не виробляються вже десятиліттями, що свідчить про їхню стійкість», — каже Фауст. «Я не думала, що їх буде так багато». Робота Казінс, за її словами, «це насправді лише верхівка айсберга». Фауст виявила новіші типи PFAS — ті, які EPA регулярно не контролює — у дощовій воді США у вищих концентраціях, ніж ці застарілі сполуки (Environ. Sci.: Processes Impacts 2022, DOI: 10.1039/d2em00349j).
Час публікації: 19 грудня 2022 р.