چگونه سم مواد شیمیایی از بین می رود؟

مواد پرفلوئوروآلکیل و پلی فلوروآلکیل (PFAS) به طور فزاینده‌ای ، خطرات جدی برای سلامت انسان به همراه دارند. دانشمندان تلاش‌های خود را برای تجزیه بهتر آن‌ها قبل از اینکه آسیبی وارد کنند، افزایش می‌دهند، و یک پیشرفت جدید نشان می‌دهد که چگونه می‌توان این کار را در عرض چند ساعت با استفاده از نور UV انجام داد.

PFAS گروهی از مواد شیمیایی متشکل از بیش از ۴۰۰۰ ترکیب است که در همه چیز از لباس‌های ضد آب و ظروف نچسب گرفته تا بسته بندی مواد غذایی و فوم‌های آتش نشانی وجود دارد.
در استفاده گسترده از دهه ۱۹۴۰، مطالعات استفاده از مواد شیمیایی را با طیف گسترده‌ای از شرایط بهداشتی، از جمله سرطان‌ها و اختلال در عملکرد سیستم ایمنی مرتبط دانسته اند.

ما شاهد پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای در تلاش‌های مداوم برای از بین بردن مواد شیمیایی از محیط بوده‌ایم.
آخرین کشف در این زمینه توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید انجام شده است که در سال ۲۰۱۷ شروع به آزمایش روش‌هایی برای تجزیه مواد شیمیایی PFAS از طریق واکنش‌های فتوشیمیایی کردند.
افزودن این مواد به یک راکتور تصفیه آب حاوی سولفیت و قرار دادن آن‌ها در معرض نور UV نشان داده، که به طور موثر آن‌ها را از بین می‌برد.
با این حال، واکنش‌های شیمیایی بسیار آهسته آشکار می‌شوند، بنابراین فرآیند انرژی زیادی مصرف می‌کند در حالی که در از بین بردن پیوند‌های قوی کربن و فلوئور که ماهیت طولانی‌مدت مواد شیمیایی PFAS را تشکیل می‌دهند، ناکام است.
دانشمندان در تلاش‌های خود برای بهبود این روش، تغییراتی در این فرآیند ایجاد کرده‌اند و سال گذشته موفقیت‌هایی را به دست آوردند، و کشف کردند که تغییرات اکسیداسیون منجر به از بین رفتن ۱۰۰ درصد پیوند‌های کربن و فلوئور در آلاینده‌های اصلی PFAS شد.
این تیم اکنون به افزودن یک ماده ویژه برای تسریع در انجام کار، پرداخته است.

به گفته تیم تحقیقاتی، رویکرد جدید این تیم برای از بین بردن ۹۰ درصد اتم‌های کربن- فلوئور موجود در مواد شیمیایی PFAS تا سه برابر سریع‌تر از درمان با اشعه ماوراء بنفش و سولفیت به تنهایی، در عرض چند ساعت مشخص شد.

ترکیب یدید در تصفیه UV و سولفیت منجر به مزایای عملکرد قابل توجهی شد، به راحتی اشکال رایج PFAS را تجزیه کرد، و همچنین PFAS را در محلول آب نمک غلیظ کرد، که نشانه‌ای امیدوارکننده برای تلاش‌های ضد آلودگی آب زیرزمینی است. این دستور العمل همچنین در تجزیه یک مولکول مشکل ساز PFAS چهار کربنه به نام سولفونات پرفلوئوروبوتان که به طور کامل از محلول در ۲۴ ساعت حذف شد، مؤثر بود.

جینیونگ لیو، استادیار مهندسی شیمی و محیط زیست، نویسنده مقاله گفت: یدید واقعاً کار قابل توجهی انجام می‌دهد. نه تنها واکنش را تسریع می‌کند، بلکه امکان درمان غلظت ۱۰ برابر بیشتر PFAS، حتی برخی از ساختار‌های بسیار مقاوم را نیز فراهم می‌کند.

دانشمندان اکنون بر روی انجام آزمایش‌های این فناوری کار می‌کنند.

این تحقیق در مجله Environmental Science & Technology منتشر شده است.

منبع: سایت نیو اطلس منتشره از دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید