• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.08.2022
Сергей Васильев
923

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 / Автор: Caristania Fabricius

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
Позавчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Позавчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

10 часов назад
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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