مقاله ای از حمید رقمی/ مواد شیمیایی همیشه ماندگار و…

بسپار/ ایران پلیمر این نوشته حاوی 3 عنوان مختلف ولی مرتبط می‌باشد.

1- با مواد شیمیایی پِر- و پلی فلوئورآلکیل(PFAS )بیشتر آشنا شویم
(Per-und polyfluorierte Chemikalien )(per-and polyfluoroalkyl substances )

بخش اصلی این مقاله از BAFU (سوئیس) در تاریخ 09/07/2026 می‌باشد
BAFU (Bundesamt für Umwelt und … Schweiz)

تعاریف
برای (PFAS )در گذشته از واژه کم وبیش جا افتاده آلمانی PFC (per- und polyfluorierte Chemikalien ) استفاده می گردید. پی اِس آ اِف (ها) در محیط زیست به صورت طبیعی وجود خارجی ندارند و هر آنچه که از آن ها در هر کجا بافت شود، بطور قطع ” دست پخت ” انسان است. مقاوم بودن و ماندگاری طولانی مدت این ترکیبات ( در محیط زیست) علت اصلی معرفی آن ها با عنوان ” مواد شیمیایی برای همیشه ” می باشد.
Ewigkeitschemikalien ؛ Chemicals forever ؛ Des produits chimiques pour toujours
این گروه از مواد در حال حاضر شامل چندین هزار ترکیب هستند. مشترک در کلیه این ترکیبات، فلوئوره ( یا فلوئو رینه )بودن زنجیره‌های کربن در ساختار (آلیفاتیک) بطور کامل یا بخشی از آن‌ها بوده و ترکیبات حاوی یک گروه عاملی نیز می باشند. در مواد شیمیایی پِر- و پلی فلوئور آلکیل (PFAS )که هزاران ترکیب (آلی)آلیفاتیک را شامل می‌شوند که اتم های هیدروژن متصل به آن ها یا بطور کامل « پِر» ( “per”) و یا تعداد زیادی از آن ها (“poly” )، با اتم های فلوئور جایگزین شده اند.
( در منابع فارسی برای مواد فوق از واژه هایی چون « مواد پر و پلی فلوروآلکیل» نیز بعضاً استفاده شده است) .
تعریف دیگری از این گروه از ترکیبات نیز بدین شرح است :
مواد PFAS ترکیبات (آلی )آلیفاتیک هستند که در آن ها در حداقل یک اتمِ کربن، تمام اتم های هیدروژن با اتم های فلوئور جایگزین شده اند.
سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD) Organisation for Economic Co-operation and Development مواد PFAS را اینگونه تعریف می کند :
PFAS تمام ترکیباتی هستند که درون آنها یک گروه متیل (–CF3 ) یا متیلن ( -CF2-) بطور کامل فلوئوره شده است.
طبق تعریف این سازمان بین المللی( OECD) پ اِس آ اِف (های) زنجیره بلند شامل اسیدهای پرفلورو کربوکسیلیک با هشت یا بیشتر اتم کربن پرفلورینه (با شروع) از اسید پرفلورواکتانوئیکPFOA) ) و تمام اسیدهای پرفلوروسولفونیک با شش یا بیشتر اتم کربن پرفلورینه (با شروع) از اسید پرفلوروهگزان سولفونیکPFHxS) ) می باشند.

ویژگی ها
یکی از مهم ترین ویژگی های ترکیبات PFAS که تعداد آن ها تا یکصد هزار برآورد می شود، « ثبات و پایداری» آنها می باشد. این« ثبات و پایداری » یکی از مهم ترین دلایل برای ” بد نام” شدن آن ها در این اواخر بوده است.
علت اصلی « ثبات و پایداری» به اتصال “جدا نشدنی” ( یا به سختی جدا شدنی) اتم های فلوئور از کربن مربوط می شود.
– ترمودینامیک- !

اتصال محکم بین کربن و فلوئور
فلوئور الکترونگاتیوترین عنصر و کوچک‌ترین عنصر است و علاقه وافری برای برقراری پیوند با نزدیک ترین کربن (ی) داردکه به آن نزدیک است. نتیجه این “علاقه” یک پیوند کوتاه، بسیار قطبی و بسیار قوی است. میانگین آنتالپی این پیوند، معیاری‌ست ( تقریبی) از انرژی مورد نیاز برای شکستن این پیوند (در فاز گازی). میزان این انرژی در C-F حدود ۴۸۵ کیلوژول بر مول است. در مقایسه می توان گفت که این مقدار برای C-H حدود ۴۱۳ و برای C-C حدود ۳۴۷ کیلوژول می‌باشد. نتیجه این بحث این است که، مولکولی با پیوندهای C-F در برابر تخریب بسیار مقاوم است.
یک دلیل دیگر برای« ثبات» و دوام این اتصال وجود دارد و آن اینکه، اتم فلوئور(کوچک) بسیار الکترونگاتیو است و الکترون‌های خود را محکم نگه می‌دارد و در نتیجه اتم‌های کربنِ( زنجیره )در یک پوسته متراکم از فلوئور احاطه شده‌اند.
به این پدیده ” ممانعت فضایی” گفته می شود، یعنی این پوسته از نظر فیزیکی مانع رسیدن سایر مولکول‌ها به اسکلت کربنی می‌گردد. ‌با این تفسیر نتیجه‌گیری می شود که “حتی” واکنش‌گرهایی که معمولاً به زنجیره کربنی حمله می‌کنند، به « نتیجه مطلوب» نمی‌رسند. ( جهت مزاح : موقعیت خیلی ” جنگی” شد ! )

خطرات و آثار زیانبار PFAS «پِفاس‌ »

ترکیبات پ اِف آ اِس(PFAS ) از نقطه نظر خواص شیمیایی انواع مختلفی دارند، این ترکیبات در دو گروه، با زنجیره بلند و زنجیره کوتاه طبقه‌بندی می‌شوند. PFAS (های) زنجیره بلند، پایدار و « زیست‌تجمع‌پذیر » (Bioaccumulable) بوده و می توانند در بدن انسان، به پروتئین‌های خون، کبد و کلیه‌ها متصل شوند این گروه همچنین – در مقایسه با سایر مواد شیمیایی – بسیار آهسته دفع می‌شوند و به همین دلیل معمولاً در بدن تجمع می کنند. انتقال گروه های زنجیره بلند از مادر به فرزند در دوران بارداری و شیردهی به ویژه نگران‌کننده است. غلظت بالای PFOA و PFOS در خون انسان می‌تواند حساسیت به عفونت‌ها را افزایش داده و منجر به افزایش سطح کلسترول شود و در نتیجه وزن در (هنگام تولد) فرزندان را کاهش دهد. «پِفاس» زنجیره بلند در شیر مادر و خون عموم مردم قابل تشخیص هستند. طبق مقررات مواد شیمیایی اروپا ( REACH ) برخی از این ترکیبات به عنوان “مواد بسیار نگران کننده” طبقه‌بندی شده‌اند. اسیدهای کربوکسیلیک و سولفونیک پرفلورینه با زنجیره بلند به طور فزاینده‌ای در کاربردهای مختلف با ترکیبات پیچیده، (عمدتاً پلی‌فلورینه) که به عنوان ترکیبات پیش‌ساز عمل می‌کنند، جایگزین شده‌اند. محصولات تخریب آنها – که عمدتاً ترکیبات پرفلورینه با زنجیره کوتاه هستند ، زیست‌تخریب‌پذیرتر از مولکول‌های پرفلورینه با زنجیره بلند بوده و به دلیل ظرفیت جذب پایین، کمتر در خاک باقی می‌مانند، و لی آب‌های زیرزمینی و آب خام را سریع‌تر آلوده می‌کنند. .در مقابل، نمایندگان زنجیره بلند (به عنوان مثال، اسید پرفلورواکتان سولفونیک [PFOS] یا اسید پرفلورودکانوئیک (PFDA ) (معمولاً ) نسبتاً به آرامی از خاک شسته می‌شوند، در صورتیکه آلودگی آب‌های زیرزمینی اغلب تنها سال‌ها یا حتی دهه‌ها پس از قرار گرفتن در معرض خاک، رخ می‌دهد. این امر به ویژه در صورتی صادق است که این مواد حاوی ترکیبات پیش‌ساز باشند، ترکیباتی که (فقط) با گذشت زمان به محصولات نهایی پایدار تبدیل می‌شوند

تری فلوئوراستیک اسید (TFA) یک پ اِف آ اِس (PFAS ) ویژه
TFA ماده‌ای بسیار متحرک (ولی) بسیار پایدار است. این ماده که به عنوان یک PFAS طبقه‌بندی می‌شود ، کوچکترین محصول تجزیه یا تخریب از پ اِف آ اِس های بزرگتر است و معمولاً در مقادیر بالا (عمدتاً) در محصولاتی مانند آفت‌کش‌ها و مبردهای گازی استفاده می‌شود.TFA همچنین می‌تواند از زیست‌کش‌ها، داروها و مواد شیمیایی صنعتی متعدد آزاد شود. TFA آنگونه که یک مطالعه آزمایشی توسط شبکه ملی نظارت بر آب‌های زیرزمینی (در سوئیس) نشان می‌دهد، به عنوان یک ماده پایدار و ساخته دست بشر، آب‌های زیرزمینی را در سراسر کشور(سوئیس) آلوده می‌کند.

مصارف عمده ترکیبات پ اِف آ اِس ( PFAS)

مواد پر- و پلی‌فلوئورآلکیل گروهی از چندین هزار ماده شیمیایی سنتزی (صنعتی) را تشکیل می‌دهند که از دهه 1970 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بسیاری از این ترکیبات دافع چربی، آلودگی و آب هستند.
این مواد همچنین به لحاظ مقاومت حرارتی و شیمیایی نیز بسیار پایدارند. خواص ذکر شده در طیف گسترده‌ای از محصولات و فرآیندها مفید و سودمند هستند، با این حال ولی مشکلات عدیده‌ای را برای محیط زیست و سلامت انسان ایجاد می‌کند. از مهم‌ترین کاربردها‌ی این محصولات می‌توان به استفاده از آن‌ها – به عنوان مثال- در فوم‌های آتش نشانی(AFFF) (Fire Fighting Foam )؛ پوشش‌های نچسب برای ظروف آشپزخانه؛ منسوجات دافع چربی و آب؛ کاغذها و مقواهای پوشش داده شده ( برای محصولات غذایی)؛ پلاستیک‌ها؛ محصولات پزشکی و … اشاره کرد. همچنین ظروف یکبار مصرف و بسته‌بندیِ « فست فود» نیز اغلب حاوی PFAS هستند. صنعت نساجی از PFAS در غشاهای قابل تنفس و در پوشش‌های دافع آلودگی، روغن و آب از جمله در تولید لباس‌های فضای باز، لباس کار، کفش، فرش و منسوجات خانگی استفاده می‌کند.
امروزه – با بدنام شدن « تفلون » – محصولی از ترکیبات پ اِف آ اِس (PFAS ) – استفاده از قابلمه‌های چدنی، استیلِ (ضد زنگ)، شیشه ای، لعابی و … به جای قابلمه‌ها و تابه‌های روکشداده شده با پلی تترا فلوئور اتیلن (تفلون ) بسیار متداول شده است .

توجه : پست وبلاگ با عنوان :
« پلاسلون» (PLASLON® ) جایگزین«تفلون» می شود را در صورت تمایل مشاهده کنید.

سایر کاربرد‌ها
پ اِف آ اِس (ها) در مواد تشکیل دهنده فعال و افزودنی در آفت کش ها برای بهبود کاربرد یا خواص استفاده می شوند، پ اِف آ اِس همچنین در برخی از رنگ‌ها و لاک‌ها نیز به برای بهبود و سهولت در کاربرد، اختلاط و خواص محافظتی محصولات، مورد استفاده قرار می‌گیرند. PFAS در محصولات ورزشی (زمستانی )از جمله وسایل اسکی ، در بسیاری از لوازم آرایشی مانند کرم‌های ضد آفتاب، کرم‌های صورت، لوازم آرایش و ماسک‌های صورت و نخ دندان جهت (سهولت حرکت بین دندان ها ) یافت می‌شود. در کل، هر کجا که آبگریزی مد نظر باشد، این مواد ماندگاری و مقاومت در برابر آب در محصولات را بهبود می‌بخشند. انواع ویژه ای از این ترکیبات در تولید ( و کاربرد) دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند که برای آن ها معمولاً جایگزین شناخته شده ای نیز وجود ندارد.

محدودیت ( و در آینده نزدیک احتمالاً ممنوعیت ) استفاده از (بیشتر ) ترکیبات موسوم به PFAS
(Per-und polyfluorierte Chemikalien )(per-and polyfluoroalkyl substanc )

(BAFU ) اداره فدرال محیط زیست (سوئیس) طرح اقدام برای مقابله با مواد شیمیایی پایدار (مانند) PFAS را در 19 دسامبر 2025 تصویب کرد. به دلیل ویژگی‌های مشکل‌ساز PFAS، تحقیقات، سیاست‌ها و مدیریت در سطوح فدرال، کانتون‌ها( معادل استان یا ایالت در سوئیس) و شهرداری‌ها فعال شده‌اند و موضوع به عموم مردم در همان تاریخ اطلاع رسانی گردیده است. از همان تاریخ برخی از این ترکیبات(PFAS ) در سوئیس و سطح بین‌المللی ممنوع شده‌اند/ یا به عنوان موادی با نگرانی بسیار بالا شناخته شده‌اند؛ در مورد برخی دیگر، اثرات آنها بر انسان و محیط زیست کمتر شناخته شده است. مطابق با اصل احتیاط، استفاده ازاین مواد (PFAS ) باید به کاربردهایی محدود شود که برای جامعه ضروری هستند. انتشار آنها در محیط زیست باید تا حد امکان به حداقل برسد.

در باره اداره فدرال ….( BAFU)
Das BAFU ist für die nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen wie Luft, Boden, Wasser und Wald, für die Klimapolitik, den Schutz vor Naturgefahren und für den Erhalt der Biodiversität zuständig
** : BAFU اداره فدرال محیط زیست(سوئیس ) مسئول استفاده پایدار از منابع طبیعی مانند هوا، خاک، آب، جنگل‌ها، سیاست‌های اقلیمی، حفاظت در برابر بلایای طبیعی و حفظ تنوع زیستی (biodiversity ) است.

منبع (اصلی) :
اداره فدرال محیط زیست (سوئیس)
Bundesamt für Umwelt Schweiz (BAFU )
Federal Office for the Environment (FOEN)

سایر منابع :
PFAS: Neuer Weg zum Abbau von „Ewigkeitschemikalien“
( Aktuelles aus der Goethe-Universität Frankfurt)
PFAS-Portal: Umweltbundesamt Deutscland
Umweltbundesamt | Für Mensch und Umwelt
Nachrichten aus der Wissenschaft » idw – Informationsdienst Wissenschaft e.V.
HZDR – Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Nuclear Safety and Consumer Protection
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz,
وزارت فدرال محیط زیست، حفاظت از طبیعت، ایمنی هسته ای و حمایت از مصرف کننده

2- نانوذرات مغناطیسی”مواد شیمیایی همیشه ماندگار ” را از آب حذف می‌کنند

تاریخ اتتشارمقاله در منبع اصلی 2026/08/04
“مواد شیمیایی همیشه ماندگار”( PFAS ) عملاً در بسیاری از محصولات روزمره مورد استفاده قرار می گیرند، با این حال ولی از پایدار ترین و مشکل ساز ترین مواد شیمیایی آلاینده دوران ما هستند که در محیط زیست و موجودات زنده تجمع می کنند، بدون اینکه بتوان آن ها را به سهولت از آب و موجودات زنده حذف کرد.
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه فریدریش-الکساندر ارلانگن-نورنبرگ، بیمارستان دانشگاه ارلانگن و دفتر ایالتی بهداشت و ایمنی مواد غذایی باواریا ( استان بایرن آلمان )؛
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ( FAU )
گروهی از محققان به رهبری پروفسور دکتر مارکوس هالیک (Prof. Dr. Marcus Halik ) از کرسی مواد پلیمری در (FAU )، روشی را توسعه داده‌اند که با استفاده از نانوذرات مغناطیسیِ “فونکسینالیزه شده” ( عامل‌دار)، PFAS را به طور مؤثر از آب حذف می‌کند. یوهانس وُس و لیندا راکمن (Johannes Voß und Linda Rockmann ) نانوذرات اکسید آهنِ عامل‌دار شده با خواص مغناطیسی ویژه را به نوعی توسعه دادند که سطوح آنها به طور دقیق برای اتصال PFAS (های) مختلف مهندسی شده است. پس از اتصال این ذرات به PFAS، می توان(آن‌ها ) را به راحتی- با استفاده از ویژگی آهنربایی- از آب حذف کرد. تیم محققان رویکردی را دنبال می‌کنند که به جای تمرکز بر ترکیبات PFAS ، ( به عنوان)” یک محلول همه‌کاره (به صورت مجزا)، به جذب هرچه بیشتر (مواد) از این ( گروه) متنوع پرداخت.

میکروپلاستیک‌ها در کانون توجه
مطالعه جدید تیم محققان کاربردهای تصفیه (مغناطیسی) آب را طوری طراحی می‌کنند که قادر باشد گروه های دیگری از آلاینده‌های ( مرتبط )را نیز شامل گردد. پروفسور هالیک (Halik ) توانست نشان دهد که « محصول » نه تنها برای مولکول‌های‌منفرد PFAS، بلکه برای« میکروپلاستیک‌های‌فلوئورینه» نیز استفاده گردد.
توضیح اینکه میکروپلاستیک‌های فلوئوردار (یا فلوئورینه)،- به عنوان مثال- در اثر سایش در حین شستشوی لباس‌های (کاربردی) یا در مواد آرایشی ایجاد می‌شوند. مزیت کلیدی این فناوری در « شیمی سطحِ » ذرات نهفته است. این ذرات بسته به (نوع) فونکسیونالیزه شدن آنها، حاوی ذرات اکسید آهن با خواص متفاوتی می باشند که قادر خواهند بود طیف گسترده‌ای از PFAS را حتی از نمونه‌های آب آلوده به انواع مواد و ارگانیسم‌ها – مانند آب قلیایی شستشو یا آب رودخانه – به طور قابل اعتماد حذف ‌کنند. نانوذرات(های) اکسید آهن که تیم با آنها کار کرده است را می‌توان پس از جداسازی مغناطیسی چندین بار بازسازی و مجدداً استفاده کرد. به گفته پروفسور هالیک (Prof. Halik) ” فناوری ما طیف وسیعی از آلاینده‌های مولکولی تا ذرات میکروسکوپی را در بر می‌گیرد و پتانسیل نانوذرات اکسید آهن را به عنوان یک پلتفرم همه‌کاره و پایدار برای تصفیه آب- مانند نمونه‌هایی از آب با آلودگی‌های پیچیده- نیز استفاده کرد.”

قابلیت کاربرد (حتی) در شرایط دنیای واقعی
برای محققان بسیار مهم بود که نشان دهند این فرآیند در خارج از آزمایشگاه نیز قابل استفاده است. به همین دلیل (تیم پژوهش گران ) این فناوری را روی یک منبع آب آشامیدنی آلوده واقعی، آب رودخانه، آب شستشو از تصفیه خاک و آب شستشو از منسوجات فضای باز، آزمایش کرد. آنها موفق شدند غلظت PFAS را از یک منبع آب آشامیدنی آلوده ۸۷ درصد کاهش دهند و به زیر حد جدید ۱۰۰ نانوگرم در لیتر که در آلمان قابل اجرا است، برسند.
همچنین میکروپلاستیک‌های فلوئوردار نیز با استفاده از” روش حذف مغناطیسی ” با موفقیت از آب حذف گردیدند.
منبع:
chemie.de – Das Chemie Fachportal vom Labor bis zum Prozess
تیتر مقاله اصلی منتشر شده توسط یوهانس ووس، لیندا راکمن، ویکتوریا مایر و همکاران با عنوان :
“The magnetic removal of PFAS from water − from molecules to microplastics”
Materials Today, Volume 99
“حذف مغناطیسی PFAS از آب – از مولکول‌ها تا میکروپلاستیک‌ها”

3- راه حل های جدید برای تجزیه “مواد شیمیایی همیشه ماندگار”

تاریخ انتشار مقاله در منبع اصلی 17/07/ 2026
محققان مرکز هلمهولتز-درسدن-روسندورف(HZDR )دو روش جدید برای تجزیه مواد پر- و پلی‌فلوئوروآلکیل را به اجزاء تشکیل‌دهنده‌شان، پیدا کردند. آن‌ها از کاویتاسیون (Kavitation ) هیدرودینامیکی* و پلاسمای جَوی سرد در ترکیب با گاز- دیسپزیون* (kaltes atmosphärisches Plasma in Kombination mit Gasdispersion ) می‌کنند.
کارشناسان مرکز تحقیقات زیست‌محیطی هلمهولتزHelmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) ‌با تجزیه و تحلیل‌هایی تخریب PFAS و آزادسازی فلورید را نشان می‌دهند، این روش- در صورت آماده شدن برای بازار- می‌تواند در آینده در صنعت مورد استفاده قرار گرفته و به احتمال زیاد ورود PFAS به منابع آبی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.

* کاویتاسیون (cavitation) از ویکی پدیا فارسی
” کاویتاسیون (cavitation) پدیده‌ای است که در آن کاهش فشار باعث تبخیر موضعی مایع و ایجاد حباب‌هایی می‌شود. این پدیده در پروانه کشتی‌ها، اژدرها و پمپ‌های سانتریفیوژ و سرریز سدها رخ می‌دهد. در این پدیده که معمولاً در مایعات با حرکت متلاطم به دلیل اختلاف فشار در مایع رخ می‌دهد، فشار موضعی کم‌تر از فشار بخار مایع می‌شود. این امر باعث می‌شود تا مثلاً آب که در شرایط متعارف در ۱۰۰ درجه سانتیگراد شکل گازی پیدا می‌کند در دماهایی پایین‌تر زودتر به صورت گاز درآید.”
ادامه مطلب :
برخی از مواد پِر- و پلی‌فلوئوروآلکیل(PFAS ) مشکوک به (پتانسیل ) تغییر ماده ژنتیکی و ایجاد سرطان هستند. در بسیاری از این ترکیبات، آثار بیولوژیکی کماکان ناشناخته است.
این گروه از ترکیبات (PFAS ) شامل بیش از 10 هزار ماده شیمیایی صنعتی با زنجیره کوتاه و بلند می‌باشد. مقاومت (شیمیایی) استثنایی این ترکیبات بر اساس پیوندهای کربن-فلوئور بوده که بطور ویژه پایدار است. این مواد ( معمولاً) از طریق فاضلاب‌ها وارد رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها می‌شوند و در سراسر جهان گسترش می‌یابند. در آلمان غلظت‌های بالای PFAS اخیراً در رودخانه البه (Elbe ) شناسایی شده و به عنوان یک خطر بالقوه برای سلامتی گیاهان، حیوانات و انسان‌ها نگرانی‌هایی را ایجاد کرده است.
محققان مرکز «حفاظت در برابر تشعشعات هلمهولتز» (HZDR) در حال بررسی چگونگی کاهش آلودگی آبراه‌ها و تجزیه مواد شیمیایی پایدار (PFAS) در چارچوب استراتژی ملی آب هستند. هدف این استراتژی تأمین آب آشامیدنی آلمان و پیشبرد حفاظت از آب است. در یک مطالعه اولیه که از سال 2022 به بعد انجام شد، محققان به رهبری دکتر ایزابل هواکالو-آگیلار (Ysabel Huaccallo-Aguilar )، از کاویتاسیون هیدرودینامیکی برای از بین بردن PFAS استفاده کردند.

1- کاویتاسیون پیوندهای پایدار را می‌شکند
دکتر سباستین راینکه(Dr. Sebastian Reinecke ) رئیس بخش ” فناوری‌های آب و محیط زیست ” در HZDR، توضیح می‌دهد: « در کاویتاسیون هیدرودینامیکی، ما آب “غنی‌شده” با PFAS را از یک “مجرای باریک” عبور داده و از این طریق حباب‌های بخار (کوچک) تولید می‌کنیم.» از آنجا که PFASهای زنجیره بلند، “سطح فعال” هستند، خود را به حباب‌های بخار می‌چسبانند. راینکه (Reinecke ) ادامه می‌دهد: « وقتی این حباب‌ها از درون می‌ترکند – که زمانی اتفاق می‌افتد که فشار محیط در جریان پشت مجرای باریک افزایش می‌یابد- PFASهایی که به آنها می‌چسبند در معرض دمای بسیار بالای چند هزار درجه سانتیگراد قرار می‌گیرند. همزمان رادیکال‌های هیدروکسیل بسیار واکنش‌ گرا در (طول) کاویتاسیون تشکیل می‌شوند که به طور (غیر اختصاصی) با مواد موجود در محیط خود واکنش می‌کنند. فرضیه ما این است که این رادیکال‌های هیدروکسیل به محصولات میانی حمله کرده و تخریب PFAS را به طور قابل توجهی تشدید می‌کنند»
ایزابل هواکالو-آگیلار(Ysabel Huaccallo-Aguilar )و همکاران او توانستند نشان دهند که این فرآیند، ترکیبات PFAS حل‌شده در آب (لوله‌کشی) را تجزیه کرده و همزمان فلوئور متصل به مواد آلی را به « غیر آلی » تبدیل می‌کند و غلظت این فلورید در محلول به طور مداوم با طول مدت زمان افزایش می‌یابد. محققان برای آزمایش‌های خود از پرفلوئورواکتان سولفونیک اسید (PFOS)، یک ترکیب بسیار پایدار از گروه PFAS استفاده می‌کنند. آن‌ها در پایان این آزمایش نشان دادند که (تقریباً) 37 درصد از مولکول‌های PFOS موجود در محلول ، تجزیه گردیده بودند.
راینکه (Reinecke) توضیح می‌دهد : “اکنون در آزمایش‌های بعدی در حال کار بر روی افزایش سرعت تخریب هستیم و هدف ما پیشبرد فرآیند، تا جایی است که بتوانیم بیش از 80 درصد PFAS موجود در محلول را تجزیه کرده و بیش از 50 درصد فلوئور متصل به مواد شیمیایی(آلی) را به (غیر آلی) تبدیل کنیم و به این ترتیب ( و در نتیجه) پیوندهای کربن-فلوئور (معمول)در PFAS را بشکنیم.”

2- پلاسمای بسیار واکنش‌ گرا،PFAS را بطور موثر تجزیه می کند
پلاسمای اتمسفری سرد در ترکیب با گاز- دیسپرزیون
()cold atmospheric plasma in combination with gas dispersion )
در یک سری آزمایش دیگر، دکتر آمیت کومار(Dr. Amit Kumar )، مهندس محیط زیست، از “پلاسمای جَوی سرد در ترکیب با گاز-دیسپزیون”( cold atmospheric plasma in combination with gas dispersion ) برای تجزیه PFAS استفاده کرد. مزیت این فرآیند این است که در شرایط محیط عمل می‌کند و نیازی به کاتالیزور یا مواد شیمیایی اضافی ندارد. وی در طول تحقیقات دکترای خود، پیش از این بررسی کرده بود که چگونه می‌توان از گونه‌های شیمیایی واکنش گرای تولید شده در پلاسما برای تجزیه ریزآلاینده‌ها استفاده کرد. او اکنون این تجربه را در این آزمایش مورد استفاده قرار می دهد. سباستین راینکه (Sebastian Reinecke ) در توصیف چیدمان آزمایش توضیح می‌دهد: “ما پلاسما را در سطح آب تولید کردیم و همزمان گاز را به آب حاویِ PFAS وارد کردیم. PFAS به سطح حباب‌های گاز می‌چسبد. و با بالا آمدن حباب‌ها، مایع دائماً در گردش است و PFAS را به سطح آب می‌آورد، جایی که در پلاسما تجزیه می‌شوند.”
این فرآیند امکان تخریب تقریباً کامل PFAS با زنجیره بلند و کوتاه را فراهم کرد. حدود ۳۵ درصد از اتم‌های فلوئور متصل به این مواد شیمیایی بادوام به صورت نمک‌های فلوئور آزاد شدند. راینکه (Reinecke ) با بررسی نتایج توضیح می‌دهد: « سینتیک واکنش در اینجا به طور قابل توجهی قوی‌تر از کاویتاسیون است، اما مصرف انرژی در واحد حجم نیز به طور قابل توجهی بیشتر است. علاوه بر این، محصولات متعددی تشکیل می‌شوند که ما هنوز نتوانسته‌ایم آنها را به طور دقیق بررسی کنیم – مانند ترکیبات گازی تولید شده در طول واکنش.» محققان در حال حاضر در سری آزمایش‌های بیشتر در حال بررسی این موضوع هستند که آیا موادی که برای سلامتی نگران کننده هستند تشکیل می‌شوند و چگونه می‌توان از این امر جلوگیری کرد.

اثرات هم‌افزایی از طریق ترکیب پلاسما و کاویتاسیون
محققان در حال حاضر در حال کار بر روی افزایش مقیاس این فرآیند برای مقادیر بیشتر آب آلوده هستند. برای دستیابی به این هدف، آنها از چندین الکترود و یک هواده صنعتی استفاده می‌کنند و به تدریج حجم واکنش را از تقریباً ۵۰ میلی‌لیتر به پنج لیتر افزایش می‌دهند. در اینجا آنها قصد دارند « فناوری پلاسما را با کاویتاسیون ترکیب کنند ».
در این ارتباط راینکه (Reinecke )عنوان می‌کند : “من فکر می‌کنم اگر گونه‌های بسیار واکنش گرای پلاسما را با اثرات کاویتاسیون ترکیب کنیم، به میزان تخریب بالایی از PFAS دست خواهیم یافت.” همچنین در صورتی که در ترکیب مزایای هر دو روش در یک رویکرد واحد موفق شویم، این امر در نهایت می‌تواند منجر به یک فناوری جدید برای حذف مؤثر PFAS از آب‌های آلوده شود.”
منابع :
Neue Lösungen für das PFAS-Problem 17,07, 2026
(Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR)
New solutions to the PFAS problem, HZDR, July 17, 2026 engl.
( Forschungsteam entwickelt Methoden zum Abbau von Ewigkeitschemikalien )
Neue Lösungen für das PFAS-Problem, chem.de
(chemie.de – Das Chemie Fachportal vom Labor bis zum Prozess )

وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ