Yaygın, ucuz malzemeler bazı ‘sonsuz kimyasalları’ parçalayabilir! 

PFAS tipik olarak bozulmaz, ancak kül suyu ve dimetil sülfoksit bazı atomik bağların kırılmasına yardımcı olur. 

Suya dayanıklı giysiler gibi şeylerde kullanılan bir tür “sonsuz kimyasal” ın bozunması zordur. Ancak ısı, kül suyu ve dimetil sülfoksit kullanılan yeni bir yöntem, güçlü atomik bağları kırıyor gibi görünüyor. (ELENA BENNETT/EYEEM/GETTY IMAGES PLUS)

Bilim insanları, zararlı “sonsuz kimyasalları” parçalamanın yeni bir yolu olduğunu söylüyor.

PFAS olarak da bilinen perfloroalkil ve polifloroalkil maddeler; yapışmaz tavalarda, su geçirmez kumaşlarda ve gıda ambalajlarında bulunur ve çevrede her yere yayılırlar. 4700’den fazla kimyasaldan oluşan per ve poliflorlu alkil maddeler (PFA’lar), insanlarda ve çevrede zaman içinde biriken, yaygın olarak kullanılan, insan yapımı kimyasallardan oluşan bir gruptur. Uzun süre çevrede kalma ve parçalanmamaları nedeniyle sonsuz kimyasallar olarak adlandırılırlar. Kısmen, bunun nedeni PFA’ların karbon ve flor atomları arasında süper güçlü bir bağa sahip olmalarıdır. Ekip, 19 Ağustos Science’ta yer alan habere göre, artık biraz ısı ve nispeten yaygın iki bileşik kullanarak, laboratuvarda büyük bir sonsuz kimyasal türünün bozulmasını sağladı. Bu çalışma, örneğin atık suyun arıtılması gibi, ticari olarak belirli kimyasalların parçalanması için bir sürecin önünü açmaya yardımcı olabilir. 

Organik kimyager William Dichtel, 16 Ağustos’ta düzenlediği basın toplantısında, “malzemelerin nasıl bozulduğuna dair temel bilgi, bu çalışmadan çıkan en önemli şey” dedi.

Bazı bilim insanları bazı PFAS’ları parçalamanın nispeten basit yollarını bulmuş olsalar da, çoğu bozulma yöntemi, kimyasal bağları kırmak için yoğun basınç kullanan – bazı durumlarda 22 megapaskalın üzerinde — veya aşırı yüksek sıcaklıklarda — bazen 1000 °C’nin üzerinde — sert ve yoğun enerjili işlemler gerektirir. 

Evanston, Northwestern Üniversitesi’nden Dichtel ve ekibi, hemen hemen her kimya laboratuvarı dolabında bulunan iki maddeyle deneyler yaptı: sodyum hidroksit, aynı zamanda kül suyu olarak da bilinir ve dimetil sülfoksit veya DMSO adı verilen bir çözücü. Ekip, özellikle karboksilik asit içeren ve tüm PFAS’ların büyük bir yüzdesini oluşturan PFCA (Perfloroalkil karboksilik asit)’lar adı verilen bir grup kalıcı kimyasalla çalıştı. Bu tür sonsuz kimyasallardan bazıları suya dayanıklı giysilerde bulunur. 

Ekip PFCA’ları kül suyu ve DMSO ile 120 °C’de ve ekstra basınç gerekmeden birleştirdiğinde, karboksilik asit kimyasalın dışına çıktı ve dekarboksilasyon adı verilen bir süreçte karbondioksit haline geldi. Dichtel, bundan sonra olanların beklenmedik olduğunu söyledi. Asit kaybı, tüm molekülün karmaşık tepkimeler zincirinde parçalanmasına neden olan bir işleme yol açtı. Bu tepkime basamakları, kimyasalın geri kalanını florür iyonlarına ve daha küçük karbon içeren ürünlere indirgeyen ve neredeyse hiçbir zararlı yan ürün bırakmayan adımları içeriyordu.

Philadelphia’daki Drexel Üniversitesi’nde çalışan ve araştırmaya dahil olmayan bir çevre mühendisi olan Chris Sales, “Bu sistematik bir yöntemdir, denenmiş olanlardan farklıdır,” diyor. “En büyük soru, bu nasıl uyarlanabilir ve büyütülebilir?” olduğunu bildirerek Northwestern Üniversitesi araştırmacılar adına geçici bir patent başvurusunda bulundu.

Dichtel’in ekibi, bu mekanizmayı anlamanın sonsuz kimyasalları geri almada sadece bir adım olduğunu söyledi. Daha fazla araştırmaya ihtiyaç var: Kendi çözümlerini gerektiren başka PFAS sınıfları da var. Bu süreç, PFAS’ı çevrede ortadan kaldırmak için işe yaramaz, çünkü yoğun miktarda kimyasal gerektirir. Ancak bir gün, kirleticilerin sudan filtrelenebileceği, konsantre olabileceği ve daha sonra parçalanabileceği atık su arıtma tesislerinde kullanılabilir.

Haber:

Jude Coleman (18 Ağustos 2022)

Çeviren:

Yüksek Kimyager Ceren Güdücü Ünver

Kaynak:

https://www.sciencenews.org/article/pfas-forever-chemicals-degrade-lye-chemistry

https://www.eea.europa.eu/publications/emerging-chemical-risks-in-europe/emerging-chemical-risks-in-europe