• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19 августа
Сергей Васильев
697

Химики нашли способ уничтожать «вечные» загрязнители

5.5

Поверхностно-активные фторалкильные соединения невероятно устойчивы и накапливаются в природе, нанося вред здоровью животных и людей. Разложить их практически невозможно, и лишь теперь ученые поняли, как можно легко справиться с этими инертными загрязнителями.

PFAS используются, в частности, в пенах для пожаротушения
PFAS используются, в частности, в пенах для пожаротушения /© Adam Thomas, US Navy

Пер- и полифторалкильные соединения (PFAS) производятся с середины прошлого века. Их широко используют в химической промышленности, добавляя в состав лаков и покрытий, отделочных материалов, пен и смазок, средств гигиены, поверхностно-активных веществ и так далее. В последние годы от них пытаются отказаться: в окружающей среде PFAS практически не разлагаются и становятся стойкими, «вечными» органическими загрязнителями. Отсюда они попадают в живые организмы, нанося вред не только природе, но и людям. PFAS связывают с разнообразными гормональными проблемами, поражениями печени и почек, нарушениями развития.

Однако простого отказа от них может быть недостаточно. PFAS устойчивы к действию температур и химически инертны, из-за чего накапливаются в почве и водоемах. По всему миру существуют многие тысячи участков, сильно загрязненных этими «вечными» соединениями. А вот технологий для их очистки нет либо они требуют экстремальных условий — например, температур выше 1000 градусов Цельсия или давления более 22 мегапаскалей, — а значит, и огромных затрат. Лишь теперь ученые из Китая и США нашли ахиллесову пяту PFAS, которая позволяет уничтожать эти невероятно стойкие вещества легко и быстро. Об этом они сообщают в журнале Science.

Еще некоторое время назад было замечено, что PFAS могут деградировать в диметилсульфоксиде (DMSO) — популярном органическом растворителе. Поэтому профессор Северо-Западного университета Уильям Дихтель (William Dichtel) и его коллеги изучили, как эти вещества реагируют на смесь DMSO с добавлением других соединений. Оказалось, в присутствии небольших количеств гидроксида натрия и нагревании всего до 120 градусов Цельсия разрушается почти половина из тысяч существующих PFAS.

Ахиллесовой пятой этих веществ оказалась их гидрофобная часть. PFAS состоят из цепочки атомов углерода, каждый из которых соединен с парой атомов фтора. Эти связи крайне стабильны, что и придает молекулам большую инертность и гидрофобность. Но для создания поверхностно-активных свойств на конце цепочек PFAS есть гидрофильная группа — например, карбоксил. DMSO отрывает ее, что позволяет щелочи атаковать цепочку и в серии реакций разрушать всю молекулу.

Карбоксильная группа есть примерно у 40 процентов PFAS, и все эти загрязнения теперь можно устранять сравнительно просто. После реакций остаются лишь безвредные углерод и кислород, а также ионы фтора, удаление которого из окружающей среды уже неплохо отработано. Сложнее дело обстоит с PFAS, в которых вместо карбоксила используется сульфонил. Такие вещества чаще используются, например, в пенах для огнетушителей. DMSO с ними не справляется, и в природе они по-прежнему остаются «вечными» загрязнителями.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:45
Александр Березин

Половина всего расхода энергии человечеством приходится на тепло, почти 50% из этого количества уходит на отопление и нагрев воды в домах. На электричество — всего 19%. Из этого ясно, что вопрос отопления даже важнее электроэнергетики, а без отказа от ископаемых топлив здесь зеленый переход невозможен. Однако, как показывает новая научная работа, водород в этой роли — лишь несбыточная мечта.

Вчера, 14:59
Анна Новиковская

Все современные млекопитающие, от утконоса до синего кита и человека, произошли от общего предка, жившего около 180 миллионов лет назад, в юрский период. Об этом загадочном животном мы мало что знаем, но теперь ученые смогли компьютерно реконструировать его геном.

Позавчера, 21:14
Никита Логинов

Около 15 лет назад ученые сошлись во мнении, что признаки могут наследоваться от родителя не только через ДНК. Новое исследование показало: эпигенетические признаки передаются и через несколько поколений — «от бабушек и дедушек внукам».

26 сентября
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

Позавчера, 17:32
Александр Березин

Индустриальная эпоха сделала мобилизацию нормой, но что мы знаем о ней и ее роли в истории России? В чем реальные корни ее необходимости, а где границы? Бывали ли у нас частичные мобилизации раньше? Чем они заканчивались? И чего, наконец, стоит ждать от нее в наши дни и в нашей стране?

23 сентября
Алиса Гаджиева

Ученые обнаружили, что древняя медная промышленность Израильского царства была организована так, что в итоге в ее центре не осталось ни растений, ни самой промышленности.

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

3 сентября
Алиса Гаджиева

В «Кратких сообщениях Института археологии» опубликована статья Михаила Казанского и Анны Мастыковой, в которой авторы обобщили все известное из самых разных источников (от позднеантичных авторов до материалов археологических раскопок) о народе акациры. В результате они не только узнали, где те жили во время Великого переселения народов, но и предположили, как это племя нашло общий язык с соседями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: