الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هي مركبات عضوية تحتوي على حلقات متعددة من ذرات الكربون (متعدد الحلقات) وحلقة عطرية واحدة على الأقل (أريل).
توجد في النفط الخام والغاز الطبيعي ، وكذلك في الدخان الناتج عن حرق المواد مثل الخشب والفحم والنفط. يمكن أيضًا العثور على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في أطعمة مثل اللحوم والأسماك والخضروات.
في هذا المنشور سوف نغطي:
- 1 ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
- 2 ما هي صفقة العطرية والترابط؟
- 3 إمكانات الأكسدة والاختزال للمركبات العطرية متعددة الحلقات
- 4 من أين تأتي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
- 5 ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وأين توجد؟
- 6 ما هي المخاطر الصحية للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
- 7 مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات: ما تحتاج إلى معرفته
- 8 ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
- 9 ما هي معايير التعرض في مكان العمل للنفتالين؟
- 10 وفي الختام
ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
ما هم؟
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) هي مجموعة من المركبات تتكون من حلقات متعددة من ذرات الكربون. تُعرف أيضًا باسم الهيدروكربونات متعددة الحلقات أو الهيدروكربونات العطرية متعددة النوى. لا تحتوي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات على البنزين ، لكنها تشمل النفثالين ، وهو أبسط الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
أنواع مختلفة
تأتي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات بجميع الأشكال والأحجام ، بما في ذلك:
- الأنثراسين
- فينالين
- كورونين
- أوفالين
معظم الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات مستوية ، مما يعني أنها مسطحة. لكن بعض الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، مثل الكورونين ، يمكن أن تكون غير مستوية ، مما يعني أنها منحنية.
شرليتي
بعض الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات تكون مراوانًا ، مما يعني أن لها شكلين مختلفين يمثلان صورًا معكوسة لبعضهما البعض. مثال على ذلك هو benzo [c] الفينانترين ، الذي يحتوي على تشوه حلزوني طفيف بسبب التنافر بين أقرب زوج من ذرات الهيدروجين في الحلقتين المتطرفتين.
الهيدروكربونات البنزينية
الهيدروكربونات البنزينية هي مجموعة فرعية من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات التي تكون مكثفة ومتعددة الحلقات وغير مشبعة ومترابطة بالكامل. هذا يعني أن جميع ذرات الكربون وروابط الكربون والكربون لها نفس بنية البنزين. اعتبارًا من عام 2012 ، تم اكتشاف أكثر من 300 هيدروكربونات بنزينويد.
ما هي صفقة العطرية والترابط؟
قاعدة كلار للعطرية
عندما يتعلق الأمر بالهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، تختلف الرائحة. تنص قاعدة كلار على أن أهم بنية رنين للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هي تلك التي تحتوي على أشواك pi العطرية الأكثر تفككًا (وتعرف أيضًا باسم شقوق تشبه البنزين).
أنثراسين وفينانثرين
دعونا نلقي نظرة على مثالين: الفينانثرين والأنثراسين. يحتوي الفينانثرين على هيكلين من كلار ، أحدهما به سداسية عطرية (الحلقة الوسطى) والآخر به اثنان (الحلقتان الأولى والثالثة). هذا الأخير هو الطبيعة الإلكترونية الأكثر تميزًا للاثنين ، لذا فإن الحلقات الخارجية لها طابع عطري أكثر والحلقة المركزية أكثر تفاعلًا.
للأنثراسين قصة مختلفة. تحتوي هياكل الرنين على سداسية واحدة لكل منها ، والتي يمكن أن تكون في أي من الحلقات الثلاث ، لذلك تنتشر العطرية بشكل متساوٍ. ينعكس هذا الاختلاف في عدد السداسيات في اختلاف الأطياف المرئية فوق البنفسجية لهذين الأيزومرين.
Chrysene
يحتوي الكريزين على أربع حلقات وثلاثة هياكل كلار مع سداستين لكل منهما. هذا هو الانهيار:
- السداسيات في الحلقتين الأولى والثالثة
- السداسيات في الحلقتين الثانية والرابعة
- السداسيات في الحلقتين الأولى والرابعة
يكشف تراكب هذه الهياكل أن العطرية في الحلقات الخارجية أكبر من الحلقات الداخلية.
إمكانات الأكسدة والاختزال للمركبات العطرية متعددة الحلقات
ما هو مركب عطري متعدد الحلقات؟
المركبات العطرية متعددة الحلقات (PACs) عبارة عن جزيئات مكونة من حلقات عطرية متعددة متصلة ببعضها البعض. توجد في الطبيعة وتستخدم أيضًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
ما هي إمكانات الأكسدة والاختزال؟
إمكانات الأكسدة والاختزال هي مقياس لمدى سهولة أكسدة مادة ما أو تقليلها. يتم استخدامه لقياس ثبات مادة ما ويمكن استخدامه للتنبؤ بكيفية تفاعلها مع المواد الأخرى.
كيف ترتبط إمكانات الأكسدة والاختزال بـ PACs؟
عندما يتم معالجة PACs بالمعادن القلوية ، فإنها عادة ما تنتج الأنيونات الجذرية. أكبر PACs تشكل dianions. ترتبط إمكانات الأكسدة والاختزال لـ PACs بحجمها ، حيث تحتوي PACs الأكبر على إمكانات أكسدة أعلى. فيما يلي نظرة على إمكانات الأكسدة والاختزال لبعض PACs الشائعة:
- أنثراسين: -2.60 فولت (-3.18 فهرنهايت + / 0)
- الفينانثرين: -2.51 فولت (-3.1 Fc + / 0)
من أين تأتي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
مصادر طبيعية
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات موجودة في كل مكان حولنا ، وتأتي من مجموعة متنوعة من المصادر! فيما يلي بعض أكثرها شيوعًا:
- القار: هذه المادة السوداء اللزجة هي مصدر رئيسي للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
- الوقود الأحفوري: عندما يتم تحويل الرواسب العضوية إلى زيت وفحم ، يتم إنتاج الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
- حرائق الغابات: عندما يتم حرق المواد العضوية بشكل غير كامل ، يتم إطلاق الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في الهواء.
- الوسط النجمي: تشكل الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات جزءًا كبيرًا من نطاق الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء المتوسطة للمجرات.
- الانفجارات البركانية: يتم إطلاق الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في الغلاف الجوي أثناء الانفجارات البركانية.
- الرواسب اللاهوائية: يمكن إنشاء البيريلين في الرواسب اللاهوائية من المواد العضوية الموجودة.
النشاط البشري
نحن البشر مسؤولون عن الكثير من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في البيئة. إليك الطريقة:
- حرق الأخشاب: هذا هو أكبر مصدر للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، خاصة في الهند والصين.
- العمليات الصناعية: هذا يمثل أكثر من ربع انبعاثات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات العالمية.
- استخراج واستخدام الوقود الأحفوري: هذا هو المصدر الرئيسي للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في البلدان الصناعية.
- تدخين التبغ: يؤدي الاحتراق في درجات حرارة منخفضة مثل هذا إلى انخفاض الوزن الجزيئي للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
- العمليات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية: تولد هذه عادةً مركبات هيدروليكية متعددة الحلقات ذات أوزان جزيئية أعلى.
ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وأين توجد؟
ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هي مجموعة من المواد الكيميائية الموجودة في أشياء مثل الفحم والقطران والزيت. يمكن العثور عليها أيضًا في الدخان الناتج عن حرق الأخشاب والتبغ والمواد الأخرى.
أين توجد الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات غير قابلة للذوبان في الماء في الغالب ، لذا فهي لا تسافر لمسافات طويلة. يمكن أن تلتصق بالرواسب الدقيقة الغنية بالمواد العضوية. من المرجح أن تذوب الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات التي لها حلقتان أو ثلاث في الماء ، مما يجعلها متاحة أكثر للامتصاص البيولوجي والتدهور.
يمكن أيضًا العثور على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في الهواء ، حيث يمكن أن تتطاير الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وتتحول إلى غازية. ومع ذلك ، فإن المركبات المكونة من خمس حلقات أو أكثر تكون عادة في شكل صلب وملزمة بتلوث الهواء أو التربة أو الرواسب.
تعرض الإنسان للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات
يختلف تعرض الإنسان للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات تبعًا لعدة عوامل ، مثل:
- معدلات التدخين
- أنواع الوقود المستخدمة في الطبخ
- ضوابط التلوث في محطات الطاقة والعمليات الصناعية والمركبات
في البلدان المتقدمة ، يتعرض الناس لمستويات منخفضة من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، بينما تميل البلدان النامية والمتخلفة إلى الحصول على مستويات أعلى.
تعتبر مواقد الطهي في الهواء الطلق التي تعمل بحرق الأخشاب مصدرًا كبيرًا للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات على مستوى العالم ، نظرًا لأن حرق الوقود الصلب مثل الخشب والفحم يمكن أن يؤدي إلى مستويات عالية من التعرض لجسيمات تلوث الهواء الداخلي المحتوية على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
الأشخاص الذين يدخنون منتجات التبغ ، أو الذين يتعرضون للتدخين غير المباشر ، هم من بين أكثر الفئات تعرضًا. بالنسبة لعامة السكان في البلدان المتقدمة ، فإن النظام الغذائي هو المصدر المهيمن للتعرض للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، ولا سيما من تدخين or يشوي اللحوم أو استهلاك الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات المودعة في الأطعمة النباتية.
يمكن أن تكون المركبات أيضًا مصدرًا خارجيًا كبيرًا للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في تلوث الهواء بالجسيمات. الطرق الرئيسية هي مصادر الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، والتي قد تتوزع في الغلاف الجوي أو تترسب في مكان قريب.
يمكن أيضًا أن يتعرض الأشخاص مهنيًا أثناء العمل الذي يتضمن الوقود الأحفوري أو مشتقاته ، أو حرق الأخشاب ، أو أقطاب الكربون ، أو التعرض لعادم الديزل. يشمل النشاط الصناعي الذي يمكنه إنتاج وتوزيع الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات تصنيع الألمنيوم والحديد والصلب ؛ تغويز الفحم ، تقطير القطران ، استخراج الزيت الصخري ؛ إنتاج فحم الكوك ، كريوسوتوأسود الكربون وكربيد الكالسيوم ؛ رصف الطرق وتصنيع الأسفلت ؛ إنتاج الإطارات المطاطية تصنيع أو استخدام سوائل الأشغال المعدنية ؛ ونشاط محطات توليد الطاقة بالفحم أو الغاز الطبيعي.
يمكن أن تكون تسربات النفط ، والكريوزوت ، وغبار مناجم الفحم ، والضباب الدخاني مصادر للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
ما هي المخاطر الصحية للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هي مجموعة من المواد الكيميائية الموجودة في البيئة. توجد في أشياء مثل الفحم والنفط والبنزين ودخان التبغ.
ما هي المخاطر الصحية؟
لا أحد متأكد حقًا من المخاطر الصحية للتعرض غير المباشر لمستويات منخفضة من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. ولكن ، إليك ما نعرفه:
- إذا كنت تستنشق الكثير من النفثالين ، فقد يتسبب ذلك في تهيج عينيك والمسالك الهوائية.
- إذا كنت تعمل مع النفثالين السائل أو تتنفس أبخرته ، فقد يكون ذلك خبرًا سيئًا لصحتك. لقد أصيب الناس بالمرض من كميات كبيرة من التعرض ، مع مشاكل مثل مشاكل الدم والكبد.
- تم ربط بعض الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ومخاليط منها بالسرطان. ييكيس!
لذلك ، من الأفضل تجنب التعرض للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات قدر الإمكان.
مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات: ما تحتاج إلى معرفته
ما هي المستقلبات PAH؟
مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات هي مواد كيميائية تدخل جسمك عندما تتلامس مع بعض المواد. يمكن العثور عليها في الهواء والماء والتربة وحتى في الطعام الذي تتناوله.
كيف يتم قياس مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات؟
يمكن قياس مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات عن طريق اختبار بول الأشخاص. قام علماء من مركز السيطرة على الأمراض (CDC) باختبار بول أكثر من 2,504 أشخاص تتراوح أعمارهم بين 6 سنوات وما فوق كجزء من المسح الوطني لفحص الصحة والتغذية (NHANES). سمح لهم ذلك بتقدير كمية الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات التي امتصها كل شخص.
ماذا تظهر النتائج؟
أظهرت النتائج أن مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات كانت موجودة في معظم المشاركين ، مما يشير إلى أن التعرض للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات منتشر في الولايات المتحدة. يميل المدخنون إلى أن يكون لديهم مستويات أعلى من مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات في بولهم مقارنة بغير المدخنين.
ماذا يعني هذا بالنسبة لي؟
فقط لأن مستقلبات الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات موجودة في جسمك لا يعني بالضرورة أنها تسبب الضرر. لكن قياس هذه المستويات يمكن أن يمنح مسؤولي الصحة فهمًا أفضل لما هو طبيعي في المجتمع. يمكن أن يساعدهم أيضًا في التخطيط وإجراء البحوث حول التعرض والآثار الصحية.
لذلك ، إذا كنت قلقًا بشأن تعرضك للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، فإن أفضل ما يمكنك فعله هو اتخاذ خطوات لتقليل التعرض. هنا بعض النصائح:
- تجنب التدخين أو التواجد حول التدخين السلبي
- تناول الأطعمة العضوية كلما أمكن ذلك
- قم بتصفية الماء والهواء
- قلل من الوقت الذي تقضيه في الهواء الطلق في المناطق التي ترتفع فيها نسبة تلوث الهواء
ما هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات؟
في ماذا وجدوا؟
آه ، الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. يبدو وكأنه فم ، أليس كذلك؟ حسنًا ، تم العثور على هؤلاء التافهين الصغار في الكثير من الأماكن. إليك ملخص سريع:
- دخان التبغ
- تدفئة المنزل (حرق الأخشاب أو الزيت)
- طعام مشوي على الفحم
- منتجات الخشب المعالج بالكريوزوت
- مصانع إنتاج قطران الفحم
- مصانع فحم الكوك
- مصانع إنتاج البيتومين والأسفلت
- بيوت الدخان
- مصانع إنتاج الألمنيوم
- محارق القمامة
- البترول أو المنتجات البترولية أو الفحم
- الخشب أو المواد النباتية الأخرى
- التربة حيث تم حرق الفحم أو الخشب أو البنزين أو غيرها من المنتجات
- الغذاء المنتج من هذه التربة
أين يمكن أن تجدهم؟
الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات موجودة في كل مكان! يمكنك العثور عليها في منزلك وفي العمل وحتى في الطعام الذي تتناوله.
في المنزل ، يمكن العثور عليها في دخان التبغ ، ودخان التدفئة المنزلية ، والأطعمة المشوية بالفحم ، والمنتجات الخشبية المعالجة بالكريسوت.
في العمل ، يمكن العثور عليها في مصانع إنتاج قطران الفحم ، ومصانع فحم الكوك ، ومصانع إنتاج البيتومين والأسفلت ، ومنازل الدخان ، ومصانع إنتاج الألمنيوم ، ومحارق القمامة. في أي مكان يقوم بتصنيع أو استخدام البترول أو المنتجات البترولية أو الفحم ، أو حيث يتم حرق الأخشاب أو المواد النباتية الأخرى ، يمكنك العثور على هذه الجسيمات الصغيرة المزعجة.
ولا تنسى التراب! إذا تم حرق الفحم أو الخشب أو البترول أو غيرها من المنتجات ، يمكن أن تحتوي التربة على هيدروكربونات عطرية متعددة الحلقات. وإذا تم إنتاج الغذاء من هذه التربة ، فيمكن أن يحتوي أيضًا على هذه الجزيئات.
لذا ، ها أنت ذا. الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات موجودة في كل مكان ، ويجب أن تنتبه لها!
ما هي معايير التعرض في مكان العمل للنفتالين؟
ما هو النفثالين؟
النفثالين هو هيدروكربون أبيض بلوري عطري موجود في قطران الفحم والمنتجات البترولية. يستخدم بشكل شائع في إنتاج البلاستيك والأصباغ ومبيدات الآفات.
ما هي المعايير؟
إذا كنت تعمل مع النفثالين ، فإليك ما تحتاج لمعرفته حول معايير التعرض في مكان العمل التي وضعتها Safe Work Australia:
- أقصى متوسط مرجح لثماني ساعات (TWA): 10 أجزاء في المليون (52 مجم / م 3)
- الحد الأقصى للتعرض قصير المدى (STEL): 15 جزءًا في المليون (79 مجم / م 3)
ماذا تعني هذه المعايير؟
تم تصميم هذه المعايير للحفاظ على سلامة العمال عند التعامل مع النفثالين. لا تقتصر على أي صناعة أو عملية محددة ، لذلك من المهم فهم كيفية تفسيرها. بهذه الطريقة ، يمكنك التأكد من اتباعك للقواعد والحفاظ على مكان عملك آمنًا.
وفي الختام
في الختام ، الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) هي مجموعة رائعة من المركبات التي يمكن العثور عليها في العديد من العناصر اليومية. من النفثالين في كرات النفتالين إلى الكورونين في عادم السيارات ، الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في كل مكان! لذا ، إذا كنت تريد معرفة المزيد عن هذه المركبات الرائعة ، فلا تخف من الغوص بعمق في عالم الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
