Nowa metoda wykrywania PFAS

Dziękuję bardzo. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z odtwarzacza powyżej. ✖

PFAS, rodzina substancji wysoce fluorowanych, stwarza zagrożenie dla ludzi i środowiska. Szczególnie problematyczni członkowie tej rodziny, tacy jak sulfonian perfluorooktanu (PFOS) i kwas perfluorooktanowy (PFOA), wydają się powodować uszkodzenia narządów i nowotwory oraz zaburzać gospodarkę hormonalną system. W pamiętniku chemia stosowanaNaukowcy wprowadzili teraz nową metodę ekonomicznego, łatwego w użyciu czujnika fluorescencyjnego do czułego badania na miejscu PFAS w próbkach wody.

Termin substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS) odnosi się do grupy związków organicznych, w których większość lub wszystkie atomy wodoru związane z atomami węgla zostały zastąpione atomami fluoru. Służą do zapewnienia odporności na wodę, olej i brud różnym produktom, takim jak patelnie z powłoką zapobiegającą przywieraniu, odzież outdoorowa i opakowania. Można je również znaleźć w pianach gaśniczych, farbach i pastach do polerowania samochodów. Związki te są niezwykle przydatne – i niezwykle niebezpieczne po uwolnieniu do środowiska: nie rozkładają się i dlatego gromadzą się w roślinach, zwierzętach i ludziach.

W przypadku wody pitnej w UE ustalono wartości dopuszczalne na 100 ng/l dla poszczególnych substancji PFAS i 500 ng/l dla wszystkich PFAS. W Niemczech dostawcy wody muszą rozpocząć badanie wody pitnej na obecność PFAS od 2026 r. Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych ustaliła bardziej rygorystyczne limity: dla najbardziej rozpowszechnionych PFAS (PFOS i PFOA) górna granica wynosi 4 nm/l każdy.

Zwykła metoda wykrywania takich śladowych ilości obejmuje chromatografię i spektrometrię mas, jest czasochłonna i kosztowna oraz wymaga skomplikowanego sprzętu i doświadczonego personelu. Timothy M. Swager i Alberto Concellón z Massachusetts Institute of Technology (MIT) w Cambridge w USA zaprezentowali technikę wytwarzania przenośnego, niedrogiego testu, który wykorzystuje pomiary fluorescencji do łatwego i selektywnego wykrywania PFAS w próbkach wody.

Badanie opiera się na polimerze – w postaci cienkiej warstwy lub nanocząstki – z fluorowanymi łańcuchami bocznymi, w których osadzone są cząsteczki fluorowanego barwnika (pochodne kwadrataryny). Specjalny szkielet polimerowy (polifenylenoetynylen) pochłania światło fioletowe i przekazuje energię świetlną barwnikowi poprzez wymianę elektronów (mechanizm Dextera). Następnie barwnik fluoryzuje na czerwono. Jeżeli w próbce obecne są PFAS, wnikają one w polimer i wypierają cząsteczki barwnika o ułamek nanometra. To wystarczy, aby zatrzymać wymianę elektronów, a co za tym idzie, transfer energii. Czerwona fluorescencja barwnika jest „wyłączona”, podczas gdy niebieska fluorescencja polimeru jest „włączona”. Stopień zmiany fluorescencji jest proporcjonalny do stężenia PFAS.

Ta nowa metoda, której granica wykrywalności PFOA i PFOS mieści się w zakresie µg/l, nadaje się do wykrywania na miejscu w regionach silnie zanieczyszczonych. Wykrywanie śladów tych zanieczyszczeń w wodzie pitnej można przeprowadzić z wystarczającą precyzją po wstępnym zatężeniu próbek metodą ekstrakcji w fazie stałej.

Odniesienie: Concellón A, Swager TM. Wykrywanie substancji per- i polifluoroalkilowych (PFAS) poprzez przerwany transfer energii. Angew Chem Int Ed. 2023:e202309928. doi: 10.1002/anie.202309928

Artykuł ten został ponownie opublikowany poniżej Materiały. Uwaga: Materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z podanym źródłem.