همواره آلودگی شیمیایی یک مشکل بزرگ برای جوامع بشری به شمار می رود و برخی از مواد شیمیایی این توانایی را دارند که به صورت ماندگار در آب و خاک باقی بمانند، در این بین دسته ای از مولکول ها هستند که همیشه در زندگی روزمره ما وجود دارند و بسته بندی مواد غذایی و محصولات پاک کننده خانگی از جمله این موارد هستند. از آنجایی که این مواد شیمیایی تجزیه نمی شوند، در آب و غذای ما قرار می گیرند و می توانند منجر به اثرات منفی بر سلامت مانند بروز سرطان شوند.
آژانس حفاظت از محیط زیست تصمیم گرفته است تا دو ماده شیمیایی مورد استفاده در ظروف پخت و پز، فرش و فوم های آتش نشانی را به عنوان مواد خطرناک معرفی کند، که گامی است در راه پاکسازی سریعتر ترکیبات سمی که با سرطان و سایر مشکلات سلامتی مرتبط هستند. اعلام اینکه این دو ماده برای کره زمین خطرناک هستند، تولید مواد شیمیایی مشابه آنها را ممنوع نمیکند اما این امر میتواند کمک کند تا از انتشار موادی مانند PFOA PFOS و که در لوازم ورزشی ضد آب، مواد آرایشی و بهداشتی، فرش های مقاوم در برابر لکه و ظروف نچسب استفاده میشوند، به خاک یا آب تاحد امکان جلوگیری شود و در صورت رسیدن به سطح خطر و یا فراتر از سطوح آن برای محافظت از سلامت عمومی، عمل پاکسازی انجام شود، این مواد شیمیایی مواد پر و پلی فلوروآلکیل نامیده می شوند و در محصولاتی از ظروف پخت و پز گرفته تا فرش و فوم آتش نشانی استفاده می شوند.آنها به طور فزاینده ای در سیستم های آب آشامیدنی عمومی، چاه های خصوصی و غذاها ظاهر می شوند و با مشکلات سلامتی جدی مانند سرطان و کاهش وزن هنگام تولد همراه هستند.
زیرا این مواد شیمیایی می توانند برای مدت طولانی در بدن انسان انباشته و باقی بمانند، و شواهد حاصل از مطالعات حیوانی و انسانی نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض موادی مانند PFOA یا PFOS ممکن است منجر به سرطان یا سایر مشکلات سلامتی شود. محققان در تلاش هستند که تا اواخر سال جاری مقررات ملی آب آشامیدنی برای کاهش دو ماده PFOA و PFOS ارائه شود و قانون نهایی در سال 2023 به ثبت برسد و آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده اعلام کرده است که یک طرح جدید برای محدود کردن آلودگی ناشی از مواد شیمیایی شامل محدود کردن انتشار آنها در محیط زیست و سرعت بخشیدن به پاکسازی مکان های آلوده دارد و طبق برنامه ای که محققان در آن به دنبال تولید آب آشامیدنی ایمن و بدون مواد شیمیایی مضر هستند، محدودیت های سختی برای تولید آب آشامیدنی تعیین می شود و از تولیدکنندگان آب معدنی می خواهند تا سطح سمی بودن محصولات خود را افشا کنند. زیرا اگر مواد شیمیایی برای همیشه از بین بروند، واضح است که پاکسازی موثر بوده است و بسیاری از محققان در حال بررسی چگونگی تجزیه آن مواد مضر در طبیعت هستند. اکنون تیمی از محققان دانشگاه واشنگتن راه جدیدی برای از بین بردن آنها دارند. محققان راکتوری ساختند که می تواند مواد شیمیایی را که به سختی از بین می روند با استفاده از «آب فوق بحرانی» که در دما و فشار بالا تشکیل می شود، به طور کامل تجزیه کند. این فناوری می تواند به تصفیه زباله های صنعتی و از بین بردن مواد شیمیایی سنگین در محیط زیست و مقابله با ذخایر قدیمی، مانند مواد شیمیایی در فوم آتش نشانی، کمک کند و این یافته ها در مجله مهندسی شیمی منتشر شده است.
آب فوق بحرانی چیست و چگونه می تواند مولکول های مواد شیمیایی مضر را از بین ببرد؟
راکتور ساخته شده اساساً آب را خیلی سریع، گرم می کند، اما آب را متفاوت از زمانی که آن را برای تهیه غذا می جوشانید، گرم می کند. به طور معمول، وقتی دما را بالا می برید، آب می جوشد و تبدیل به بخار می شود. از آنجا، آب و بخار گرمتر از 100 درجه سانتیگراد (212 فارنهایت) نمی شود. اما اگر آب را فشرده کنید، می توانید این فرآیند را تغییر دهید و آن نقطه جوش را در دماهای بسیار گرمتر به دست آورید. اگر فشار را افزایش دهید، دمای جوش افزایش می یابد. در یک نقطه، آب از مایع به بخار تبدیل نمی شود. در عوض، شما به نقطه بحرانی خواهید رسید که در آن آب به حالت متفاوتی از ماده می رسد که به آن فاز فوق بحرانی می گویند. در اینجا آب مایع یا گاز نیست و چیزی بین آن دو حالت است است و چیزی شبیه پلاسما است که در آن مولکول های آب مانند ذرات یونیزه می شوند. این مولکول های نیمه تفکیک شده در دماهای بالا و سرعت بالا به اطراف جهش می کنند.
جمع بندی:
مواد شیمیایی که برای همیشه در آب معمولی زنده می مانند، مانند PFOS و PFOA، می توانند در آب فوق بحرانی با سرعت بسیار بالایی تجزیه شوند. اگر شرایط را به خوبی آماده کنیم، این مولکول های مقاوم می توانند به طور کامل از بین بروند و هیچ محصول واسطه ای باقی نگذارند و فقط مواد بی ضرری مانند دی اکسید کربن، آب و نمک فلوراید تولید کنند که اغلب به آب شهری و خمیردندان اضافه می شود، بنابراین با انجام فعالیت هایی این چنینی توسط متخصصان، میتوانیم سطح کیفیت محصولات مصرفی خودمان را افزایش دهیم.
