Химики из Северо-Западного университета разработали новый метод разложения для двух классов фторсодержащих поверхностно-активных веществ (ФПАВ), содержащих крабоновую кислоту. Технология работает при нормальной температуре и требует только недорогих реагентов.
Секрет устойчивости ФПАВ в связях углерода с фтором. Это самые сильные связи в органической химии, которые крайне трудно разрушить. Но при изучении соединений перфторалкилкарбоновых кислот ученые обнаружили «ахиллесову пяту». Оказалось, что на одном конце молекулы находится группа, которая содержит заряженные атомы кислорода.
Структура ФПАВ. Изображение: Northwestern
Исследователи воздействовали растворителем, ориентированным на эту группу. Для этого они нагрели ФПАВ в диметилсульфоксиде с гидроксидом натрия. Такое воздействие разрушило «головную группу» молекулы и запустило процессы дальнейшего распада вещества. При этом материал выделял атомы фтора в виде фторида, самой безопасной из возможных форм, рассказывают авторы исследования.
ФПАВ — класс химических веществ с очень прочными фтор-углеродными связями. Их часто называют «вечными химикатами», потому что их крайне сложно уничтожить. Бактерии не могут их съесть, огонь — испепелить, а вода их не разбавляет. С 1940 годов эти вещества активно применялись в качестве антипригарных и гидроизоляционных средств. Они обычно встречаются в антипригарной посуде, водостойкой косметике, огнетушащих пенах, водоотталкивающих тканях и продуктах, устойчивых к жирам и маслам.
Предыдущие исследование показали возможность удаления ФПАВ из воды, но остается вопрос их утилизации. При стандартном захоронении они будут просто вымыты в почву и вернутся в окружающую среду. Предложенная технология — это не первый способ разложения ФПАВ, но альтернативные подходы требуют высоких температур или сложных реагентов.
Ранее «Хайтек» рассказывал, что ФПАВ обнаруживают в дождевой воде и снегу даже в самых отдаленных частях мира.
