Policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži (PAH): kas tie ir?

PAO ir organiski savienojumi, kas satur vairākus oglekļa atomu gredzenus (policikliskus) un vismaz vienu aromātisko gredzenu (arilgrupu).

Tie ir atrodami jēlnaftā un dabasgāzē, kā arī dūmos no degošiem materiāliem, piemēram, koka, oglēm un eļļas. PAO var atrast arī tādos pārtikas produktos kā gaļa, zivis un dārzeņi.

Kas ir policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži?

Kas viņi ir?

Policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži (PAH) ir savienojumu grupa, kas sastāv no vairākiem oglekļa atomu gredzeniem. Tos sauc arī par poliaromātiskajiem ogļūdeņražiem vai polinukleārajiem aromātiskajiem ogļūdeņražiem. PAO neietver benzolu, bet tajos ietilpst naftalīns, kas ir vienkāršākais PAO.

Dažādi veidi

PAO ir visu formu un izmēru, tostarp:

• Antracēns
• Fenalēns
• Koronēne
• Ovalēns

Lielākā daļa PAO ir plakani, kas nozīmē, ka tie ir plakani. Bet daži PAO, piemēram, koronēns, var būt neplanāri, kas nozīmē, ka tie ir izliekti.

Hiralitāte

Daži PAO ir hirāli, kas nozīmē, ka tiem ir divas dažādas formas, kas ir viens otra spoguļattēli. Piemērs tam ir benzo[c]fenantrēns, kuram ir nelieli spirālveida kropļojumi, ko izraisa atgrūšanās starp tuvākajiem ūdeņraža atomu pāriem divos galējos gredzenos.

Benzenoīdu ogļūdeņraži

Benzenoīdu ogļūdeņraži ir PAO apakškopa, kas ir kondensēti, policikliski, nepiesātināti un pilnībā konjugēti. Tas nozīmē, ka visiem oglekļa atomiem un oglekļa-oglekļa saitēm ir tāda pati struktūra kā benzolam. 2012. gadā ir atklāti vairāk nekā 300 benzenoīdu ogļūdeņraži.

Kāds ir aromāts un saķeres jautājums?

Klāras aromāta likums

Runājot par PAO (policikliskajiem aromātiskajiem ogļūdeņražiem), aromātiskums atšķiras. Klāra noteikums nosaka, ka vissvarīgākā PAH rezonanses struktūra ir tā, kurā ir visizplatītākie aromātiskie pi seksteti (aka benzolam līdzīgas daļas).

Antracēns un fenantrēns

Apskatīsim divus piemērus: fenantrēnu un antracēnu. Fenantrēnam ir divas Clar struktūras, viena ar vienu aromātisku sekstetu (vidējais gredzens) un viena ar diviem (pirmais un trešais gredzens). Pēdējais ir abu raksturīgākais elektroniskais raksturs, tāpēc ārējiem gredzeniem ir aromātiskāks raksturs un centrālais gredzens ir reaktīvāks.

Antracēnam ir cits stāsts. Katrai rezonanses struktūrām ir viens sekstets, kas var būt pie jebkura no trim gredzeniem, tāpēc aromātiskums izkliedējas vienmērīgāk. Šī sekstetu skaita atšķirība atspoguļojas šo divu izomēru atšķirīgajos ultravioletā starojuma redzamajos spektros.

Krizēns

Chrysene ir četri gredzeni un trīs Clar struktūras ar diviem sekstetiem katrā. Lūk, sadalījums:

• Seksteti pirmajā un trešajā gredzenā
• Seksteti otrajā un ceturtajā gredzenā
• Seksteti pirmajā un ceturtajā gredzenā

Šo struktūru superpozīcija atklāj, ka aromātiskums ārējos gredzenos ir lielāks nekā iekšējos gredzenos.

Policiklisko aromātisko savienojumu redox potenciāls

Kas ir policiklisks aromātiskais savienojums?

Policikliskie aromātiskie savienojumi (PAC) ir molekulas, kas izgatavotas no vairākiem aromātiskiem gredzeniem, kas ir savienoti kopā. Tie ir sastopami dabā un tiek izmantoti arī dažādos rūpnieciskos lietojumos.

Kas ir redox potenciāls?

Redox potenciāls ir mērs, cik viegli vielu var oksidēt vai reducēt. To izmanto, lai izmērītu vielas stabilitāti, un to var izmantot, lai prognozētu, kā tā reaģēs ar citām vielām.

Kā redox potenciāls attiecas uz PAC?

Ja PAC apstrādā ar sārmu metāliem, tie parasti rada radikālus anjonus. Lielāki PAC veido dianionus. PAC redokspotenciāls ir saistīts ar to lielumu, jo lielākiem PAC ir lielāks redokspotenciāls. Tālāk ir sniegts ieskats dažu izplatīto PAC redoksu potenciālos.

• Antracēns: -2.60 V (-3.18 Fc+/0)
• Fenantrēns: -2.51 V (-3.1 Fc+/0)

No kurienes nāk policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži?

Dabiskie avoti

PAO ir mums visapkārt, un tie nāk no dažādiem avotiem! Šeit ir daži no visizplatītākajiem:

• Bitumens: šī lipīgā, melnā viela ir galvenais PAO avots.
• Fosilais kurināmais: kad organiskās nogulsnes tiek pārvērstas eļļā un oglēs, rodas PAO.
• Savvaļas ugunsgrēki: kad organiskās vielas tiek nepilnīgi sadedzinātas, PAO izdalās gaisā.
• Starpzvaigžņu vide: PAH veido lielu daļu galaktiku vidējā infrasarkanā viļņa garuma diapazona.
• Vulkānu izvirdumi: izvirdumu laikā atmosfērā izdalās PAO.
• Anaerobie nogulumi: Perilēnu var iegūt anaerobos nogulumos no esošajiem organiskajiem materiāliem.

Cilvēka darbība

Mēs, cilvēki, esam atbildīgi par lielu daudzumu PAO vidē. Lūk, kā to izdarīt:

• Malkas dedzināšana: tas ir lielākais PAO avots, īpaši Indijā un Ķīnā.
• Rūpnieciskie procesi: tas rada vairāk nekā ceturto daļu pasaules PAO emisiju.
• Fosilā kurināmā ieguve un izmantošana: šis ir galvenais PAO avots rūpnieciskajās valstīs.
• Tabakas smēķēšana: zemas temperatūras degšana rada zemas molekulmasas PAO.
• Augstas temperatūras rūpnieciskie procesi: tie parasti rada PAO ar lielāku molekulmasu.

Kas ir PAO un kur tie ir atrodami?

Kas ir PAO?

PAO jeb policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži ir ķīmisko vielu grupa, kas atrodama tādās lietās kā akmeņogles, darva un eļļa. Tos var atrast arī degošas malkas, tabakas un citu materiālu dūmos.

Kur ir atrodami PAO?

PAO pārsvarā nešķīst ūdenī, tāpēc tie nepārvietojas ļoti tālu. Tomēr tie var pieķerties smalkgraudainiem organiskiem nogulumiem. PAO ar diviem vai trim gredzeniem, visticamāk, izšķīst ūdenī, padarot tos pieejamākus bioloģiskai uzņemšanai un noārdīšanai.

PAO var atrast arī gaisā, jo divu līdz četru gredzenu PAO var iztvaikot un kļūt gāzveida. Tomēr savienojumi ar pieciem vai vairāk gredzeniem parasti ir cietā formā un saistīti ar daļiņu gaisa piesārņojumu, augsni vai nogulsnēm.

Cilvēka pakļaušana PAO iedarbībai

PAO iedarbība uz cilvēkiem atšķiras atkarībā no dažiem faktoriem, piemēram:

• Smēķēšanas likmes
• Ēdienu gatavošanā izmantotās degvielas veidi
• Piesārņojuma kontrole spēkstacijās, rūpnieciskajos procesos un transportlīdzekļos

Attīstītajās valstīs cilvēki ir pakļauti zemākam PAO līmenim, savukārt jaunattīstības un neattīstītās valstīs parasti ir augstāks līmenis.

Malkas brīvdabas plīts krāsnis ir liels PAO avots visā pasaulē, jo cietā kurināmā, piemēram, malkas un ogļu, dedzināšana var izraisīt augstu iekštelpu gaisa piesārņojuma līmeni, kas satur PAO.

Cilvēki, kas smēķē tabakas izstrādājumus vai ir pakļauti pasīvai smēķēšanai, ir viena no visvairāk pakļautajām grupām. Attīstīto valstu iedzīvotājiem uzturs ir dominējošais PAO iedarbības avots, jo īpaši no smēķēšana or grilēšana gaļa vai PAO, kas nogulsnējas uz augu pārtikas produktiem.

Transportlīdzekļi var būt arī nozīmīgs PAO avots ārpus telpām daļiņu gaisa piesārņojuma gadījumā. Galvenie ceļi ir PAO avoti, kas var izplatīties atmosfērā vai nogulsnēties tuvumā.

Cilvēki var tikt pakļauti arī profesionālai iedarbībai, veicot darbu, kas saistīts ar fosilo kurināmo vai tā atvasinājumiem, malkas dedzināšanu, oglekļa elektrodiem vai dīzeļdegvielas izplūdes gāzēm. Rūpnieciskā darbība, kas var ražot un izplatīt PAO, ietver alumīnija, dzelzs un tērauda ražošanu; ogļu gazifikācija, darvas destilācija, slānekļa eļļas ieguve; koksa ražošana, kreozots, ogleklis un kalcija karbīds; ceļu seguma un asfalta ražošana; gumijas riepu ražošana; metālapstrādes šķidrumu ražošana vai izmantošana; ogļu vai dabasgāzes spēkstaciju darbība.

Naftas noplūdes, kreozots, ogļu ieguves putekļi un smogs arī var būt PAO avoti.

Kāds ir PAO risks veselībai?

Kas ir PAO?

PAO ir policikliski aromātiski ogļūdeņraži, kas ir vidē sastopamu ķīmisko vielu grupa. Tie ir atrodami tādās lietās kā ogles, eļļa, benzīns un tabakas dūmi.

Kādi ir veselības riski?

Neviens nav īsti pārliecināts, kādus riskus veselībai rada netieša zema PAO līmeņa iedarbība. Bet, lūk, ko mēs zinām:

• Ja ieelpojat daudz naftalīna, tas var izraisīt acu un elpceļu kairinājumu.
• Ja strādājat ar šķidro naftalīnu vai ieelpojat tā tvaikus, tas var būt sliktas ziņas jūsu veselībai. Cilvēki ir saslimuši no liela iedarbības daudzuma, un viņiem ir tādas problēmas kā asins un aknu darbības traucējumi.
• Daži PAO un to maisījumi ir saistīti ar vēzi. Ak!

Tāpēc, iespējams, vislabāk ir pēc iespējas izvairīties no PAO iedarbības.

PAH metabolīti: kas jums jāzina

Kas ir PAH metabolīti?

PAO metabolīti ir ķīmiskas vielas, kas nonāk jūsu organismā, nonākot saskarē ar noteiktām vielām. Tos var atrast gaisā, ūdenī, augsnē un pat pārtikā, ko ēdat.

Kā tiek mērīti PAH metabolīti?

PAH metabolītus var izmērīt, pārbaudot cilvēku urīnu. Zinātnieki no CDC Nacionālā veselības un uztura pārbaudes pētījuma (NHANES) ietvaros pārbaudīja 2,504+ cilvēku urīnu vecumā no 6 gadiem. Tas ļāva viņiem novērtēt, cik daudz PAO bija absorbējis katrs cilvēks.

Ko parāda rezultāti?

Rezultāti parādīja, ka PAH metabolīti bija lielākajā daļā dalībnieku, kas liecina, ka PAO iedarbība ir plaši izplatīta ASV. Smēķētājiem parasti ir augstāks PAH metabolītu līmenis urīnā nekā nesmēķētājiem.

Ko tas man nozīmē?

Tas, ka PAH metabolīti atrodas jūsu organismā, nenozīmē, ka tie nodara kaitējumu. Taču šo līmeņu mērīšana var dot veselības aizsardzības ierēdņiem labāku izpratni par to, kas sabiedrībā ir normāli. Tas var arī palīdzēt viņiem plānot un veikt pētījumus par iedarbību un ietekmi uz veselību.

Tātad, ja jūs uztraucaties par PAO iedarbību, vislabāk ir veikt pasākumus, lai samazinātu pakļaušanu PAO iedarbībai. Šeit ir daži padomi.

• Izvairieties no smēķēšanas vai atrašanās pasīvās smēķēšanas tuvumā
• Kad vien iespējams, ēdiet bioloģisko pārtiku
• Filtrējiet ūdeni un gaisu
• Ierobežojiet savu laiku ārpus telpām vietās ar augstu gaisa piesārņojumu

Kas ir policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži?

Kurā tie ir atrodami?

Ak, policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži. Izklausās pēc kumosa, vai ne? Nu, šie mazie blēži ir sastopami daudzās vietās. Šeit ir īss kopsavilkums:

• Tabakas dūmi
• Mājas apkure (koksnes vai eļļas dedzināšana)
• Uz oglēm grilēts ēdiens
• Ar kreozotu apstrādāti koksnes izstrādājumi
• Akmeņogļu darvas ražotnes
• Koksēšanas augi
• Bitumena un asfalta ražotnes
• Dūmu mājas
• Alumīnija ražotnes
• Atkritumu sadedzināšanas iekārtas
• Nafta, naftas produkti vai ogles
• Koksne vai citi augu materiāli
• Augsne, kur sadedzinātas ogles, koks, benzīns vai citi produkti
• Pārtika, kas ražota no šīm augsnēm

Kur tās var atrast?

Policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži ir visur! Jūs varat tos atrast savās mājās, darbā un pat pārtikā, ko ēdat.

Mājās tos var atrast tabakas dūmos, mājas apkures dūmos, uz ogles grilētos pārtikas produktos un ar krezotu apstrādātos koksnes izstrādājumos.

Darbā tos var atrast akmeņogļu darvas ražotnēs, koksēšanas rūpnīcās, bitumena un asfalta ražotnēs, kūpinātavās, alumīnija ražotnēs un atkritumu dedzinātavās. Visur, kur ražo vai izmanto naftu, naftas produktus vai ogles, vai kur sadedzina koksni vai citus augu materiālus, varat atrast šīs nepatīkamās daļiņas.

Un neaizmirstiet par augsni! Ja ir sadedzinātas ogles, koksne, benzīns vai citi produkti, augsnē var būt policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži. Un, ja pārtika tiek ražota no šīm augsnēm, tajā var būt arī šīs daļiņas.

Tātad, jums tas ir. Policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži ir visur, un jums vajadzētu uzmanīties no tiem!

Kādi ir naftalīna iedarbības standarti darba vietā?

Kas ir naftalīns?

Naftalīns ir balts, kristālisks, aromātisks ogļūdeņradis, kas atrodams akmeņogļu darvā un naftas produktos. To parasti izmanto plastmasas, krāsvielu un pesticīdu ražošanā.

Kas ir standarti?

Ja strādājat ar naftalīnu, tālāk ir norādīts, kas jums jāzina par darba vietas iedarbības standartiem, ko nosaka Safe Work Australia:

• Maksimālais astoņu stundu vidējais svērtais laiks (TWA): 10 daļas uz miljonu (52 mg/m3)
• Maksimālā īstermiņa iedarbības robeža (STEL): 15 daļas uz miljonu (79 mg/m3)

Ko nozīmē šie standarti?

Šie standarti ir izstrādāti, lai nodrošinātu darbinieku drošību, strādājot ar naftalīnu. Tie neattiecas tikai uz kādu konkrētu nozari vai darbību, tāpēc ir svarīgi saprast, kā tos interpretēt. Tādā veidā jūs varat pārliecināties, ka ievērojat noteikumus un saglabājat savu darba vietu drošu.

Secinājumi

Noslēgumā jāsaka, ka policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži (PAO) ir aizraujoša savienojumu grupa, ko var atrast daudzos ikdienas priekšmetos. No naftalīna naftalīna līdz koronēnam automašīnu izplūdes gāzēs – PAO ir visur! Tāpēc, ja vēlaties uzzināt vairāk par šiem aizraujošajiem savienojumiem, nebaidieties dziļi ienirt PAO pasaulē.

Joost Nusselder, Lakeside Smokers dibinātājs, ir satura mārketinga speciālists, tētis un mīl izmēģināt jaunu ēdienu ar BBQ Smoking (un japāņu ēdienu!), Kas ir viņa aizraušanās pamatā, un kopā ar savu komandu kopš tā laika veido padziļinātus emuāra rakstus. 2016, lai palīdzētu lojālajiem lasītājiem ar receptēm un ēdiena gatavošanas padomiem.