HAP sunt compuși organici care conțin mai multe inele de atomi de carbon (policiclice) și cel puțin un inel aromatic (aril).
Ele se găsesc în țiței și gaze naturale, precum și în fumul din materialele care arde cum ar fi lemnul, cărbunele și petrolul. HAP pot fi găsite și în alimente precum carnea, peștele și legumele.
În această postare vom acoperi:
- 1 Ce sunt hidrocarburile aromatice policiclice?
- 2 Care este treaba cu aromaticitatea și legarea?
- 3 Potențialul redox al compușilor aromatici policiclici
- 4 De unde provin hidrocarburile aromatice policiclice?
- 5 Ce sunt HAP și unde se găsesc?
- 6 Care sunt riscurile pentru sănătate ale HAP?
- 7 Metaboliții PAH: Ce trebuie să știți
- 8 Ce sunt hidrocarburile aromatice policiclice?
- 9 Care sunt standardele de expunere la locul de muncă pentru naftalină?
- 10 Concluzie
Ce sunt hidrocarburile aromatice policiclice?
Ce sunt ei?
Hidrocarburile aromatice policiclice (HAP) sunt un grup de compuși alcătuit din mai multe cicluri de atomi de carbon. Sunt cunoscute și ca hidrocarburi poliaromatice sau hidrocarburi aromatice polinucleare. HAP nu includ benzen, dar includ naftalina, care este cel mai simplu HAP.
Tipuri diferite
HAP-urile vin în toate formele și dimensiunile, inclusiv:
- Antracen
- Fenalenă
- Coronene
- Ovalene
Majoritatea PAH-urilor sunt plane, ceea ce înseamnă că sunt plate. Dar unele PAH, cum ar fi coronene, pot fi neplanare, ceea ce înseamnă că sunt curbate.
Chiralitate
Unele PAH-uri sunt chirale, ceea ce înseamnă că au două forme diferite care sunt imagini în oglindă unul cu celălalt. Un exemplu în acest sens este benzo[c]fenantrenul, care are o ușoară distorsiune elicoidală din cauza respingerii dintre perechea cea mai apropiată de atomi de hidrogen din cele două inele extreme.
Hidrocarburi benzenoide
Hidrocarburile benzenoide sunt un subset de HAP care sunt condensate, policiclice, nesaturate și complet conjugate. Asta înseamnă că toți atomii de carbon și legăturile carbon-carbon au aceeași structură ca și benzenul. Începând cu 2012, au fost descoperite peste 300 de hidrocarburi benzenoide.
Care este treaba cu aromaticitatea și legarea?
Regula lui Clar a aromaticității
Când vine vorba de HAP (Hidrocarburi Aromatice Policiclice), aromaticitatea variază. Regula lui Clar afirmă că cea mai importantă structură de rezonanță a unui HAP este cea cu cele mai disjuncte sextete aromatice pi (aka fragmente asemănătoare benzenului).
Antracen și Fenantren
Să aruncăm o privire la două exemple: fenantren și antracen. Fenantrenul are două structuri Clar, una cu un sextet aromatic (inelul din mijloc) și una cu două (primul și al treilea inel). Acesta din urmă este natura electronică mai caracteristică a celor două, astfel încât inelele exterioare au un caracter mai aromat, iar inelul central este mai reactiv.
Antracenul are o altă poveste. Structurile de rezonanță au câte un sextet, care poate fi la oricare dintre cele trei inele, astfel încât aromaticitatea este răspândită mai uniform. Această diferență în numărul de sexteturi se reflectă în spectrele ultraviolete-vizibile diferite ale acestor doi izomeri.
Crizena
Chrysene are patru inele și trei structuri Clar cu două sextete fiecare. Iată defalcarea:
- Sextete în primul și al treilea inel
- Sextete în al doilea și al patrulea inel
- Sextete în primul și al patrulea inel
Suprapunerea acestor structuri arată că aromaticitatea inelelor exterioare este mai mare decât a inelelor interioare.
Potențialul redox al compușilor aromatici policiclici
Ce este un compus aromatic policiclic?
Compușii aromatici policiclici (PAC) sunt molecule formate din mai multe inele aromatice care sunt conectate între ele. Se găsesc în natură și sunt, de asemenea, utilizați într-o varietate de aplicații industriale.
Ce este potențialul redox?
Potențialul redox este o măsură a cât de ușor poate fi oxidată sau redusă o substanță. Este folosit pentru a măsura stabilitatea unei substanțe și poate fi folosit pentru a prezice modul în care va reacționa cu alte substanțe.
Cum se leagă potențialul redox de PAC-uri?
Când PAC-urile sunt tratate cu metale alcaline, produc de obicei anioni radicali. PAC mai mari formează dianioni. Potențialul redox al PAC-urilor este legat de dimensiunea lor, PAC-urile mai mari având potențiale redox mai mari. Iată o privire asupra potențialelor redox ale unor PAC comune:
- Antracen: -2.60 V (-3.18 Fc+/0)
- Fenantren: -2.51 V (-3.1 Fc+/0)
De unde provin hidrocarburile aromatice policiclice?
Surse naturale
HAP sunt peste tot în jurul nostru și provin dintr-o varietate de surse! Iată câteva dintre cele mai comune:
- Bitum: această substanță neagră, lipicioasă, este o sursă majoră de HAP.
- Combustibili fosili: atunci când sedimentele organice sunt transformate în petrol și cărbune, se produc HAP.
- Incendii: Când materia organică este ardă incomplet, HAP sunt eliberate în aer.
- Mediu interstelar: HAP alcătuiește o mare parte din intervalul de lungimi de undă în infraroșu mijlociu al galaxiilor.
- Erupții vulcanice: HAP-urile sunt eliberate în atmosferă în timpul erupțiilor.
- Sedimente anaerobe: Perilena poate fi generată în sedimentele anaerobe din material organic existent.
Activitate umana
Noi, oamenii, suntem responsabili pentru o mulțime de HAP din mediu. Iată cum:
- Arderea lemnului: Aceasta este cea mai mare sursă de HAP, în special în India și China.
- Procese industriale: acestea reprezintă mai mult de un sfert din emisiile globale de HAP.
- Extracția și utilizarea combustibililor fosili: Aceasta este principala sursă de HAP în țările industriale.
- Fumatul de tutun: arderea la temperatură joasă ca aceasta produce HAP cu greutate moleculară mică.
- Procese industriale la temperatură înaltă: acestea generează de obicei HAP cu greutăți moleculare mai mari.
Ce sunt HAP și unde se găsesc?
Ce sunt HAP-urile?
HAP, sau hidrocarburile aromatice policiclice, sunt un grup de substanțe chimice care se găsesc în lucruri precum cărbunele, gudronul și petrolul. Ele pot fi găsite și în fumul de la arderea lemnului, tutunului și alte materiale.
Unde se găsesc HAP?
HAP-urile sunt în mare parte insolubile în apă, așa că nu călătoresc foarte departe. Totuși, se pot lipi de sedimente bogate în organice cu granulație fină. HAP cu două sau trei inele au mai multe șanse să se dizolve în apă, făcându-le mai disponibile pentru absorbție și degradare biologică.
HAP-urile pot fi găsite și în aer, deoarece HAP-urile cu două până la patru inele se pot volatiliza și deveni gazoase. Compușii cu cinci sau mai multe inele, totuși, sunt de obicei în formă solidă și legați de poluarea aerului cu particule, sol sau sedimente.
Expunerea umană la HAP
Expunerea umană la HAP variază în funcție de câțiva factori, cum ar fi:
- Ratele de fumat
- Tipuri de combustibil utilizate în gătit
- Controlul poluării centralelor electrice, proceselor industriale și vehiculelor
În țările dezvoltate, oamenii sunt expuși la niveluri mai scăzute de HAP, în timp ce țările în curs de dezvoltare și cele nedezvoltate tind să aibă niveluri mai ridicate.
Sobele de gătit în aer liber cu ardere pe lemne sunt o sursă mare de HAP la nivel global, deoarece arderea combustibililor solizi precum lemnul și cărbunele poate duce la niveluri ridicate de expunere la poluarea aerului din interior cu particule care conțin HAP.
Persoanele care fumează produse din tutun sau care sunt expuse la fumatul pasiv se numără printre grupurile cele mai expuse. Pentru populația generală din țările dezvoltate, dieta este sursa dominantă de expunere la HAP, în special de la fumat or grill-ul carne sau consumând HAP depuse pe alimente vegetale.
Vehiculele pot fi, de asemenea, o sursă exterioară substanțială de HAP în poluarea aerului cu particule. Drumurile principale sunt surse de HAP, care se pot distribui în atmosferă sau se pot depozita în apropiere.
Oamenii pot fi, de asemenea, expuși profesional în timpul lucrului care implică combustibili fosili sau derivații acestora, arderea lemnului, electrozi de carbon sau expunerea la gazele de eșapament diesel. Activitatea industrială care poate produce și distribui PAH include producția de aluminiu, fier și oțel; gazeificarea cărbunelui, distilarea gudronului, extracția petrolului de șist; producția de cocs, creozot, negru de fum și carbură de calciu; asfaltare rutieră și producție de asfalt; producția de anvelope din cauciuc; fabricarea sau utilizarea fluidelor de prelucrare a metalelor; și activitatea centralelor pe cărbune sau gaze naturale.
Scurgerile de petrol, creozotul, praful din minerit de cărbune și smogul pot fi, de asemenea, surse de HAP.
Care sunt riscurile pentru sănătate ale HAP?
Ce sunt HAP-urile?
HAP sunt hidrocarburi aromatice policiclice, care sunt un grup de substanțe chimice găsite în mediu. Se găsesc în lucruri precum cărbunele, petrolul, benzina și fumul de tutun.
Care sunt riscurile pentru sănătate?
Nimeni nu este cu adevărat sigur care sunt riscurile pentru sănătate ale expunerii indirecte la niveluri scăzute de HAP. Dar, iată ce știm:
- Dacă inspirați multă naftalină, vă poate face ochii și căile respiratorii să se simtă iritate.
- Dacă lucrați cu naftalina lichidă sau respirați vaporii acesteia, ar putea fi o veste proastă pentru sănătatea dumneavoastră. Oamenii s-au îmbolnăvit din cauza unor cantități mari de expunere, cu probleme precum sânge și probleme hepatice.
- Unele HAP și amestecuri ale acestora au fost legate de cancer. Da!
Deci, probabil cel mai bine este să evitați cât mai mult posibil expunerea la HAP.
Metaboliții PAH: Ce trebuie să știți
Ce sunt metaboliții PAH?
Metaboliții PAH sunt substanțe chimice care intră în organism atunci când intri în contact cu anumite substanțe. Ele pot fi găsite în aer, apă, sol și chiar și în alimentele pe care le consumați.
Cum sunt măsurați metaboliții PAH?
Metaboliții HAP pot fi măsurați prin testarea urinei oamenilor. Oamenii de știință de la CDC au testat urina a peste 2,504 de persoane cu vârsta de 6 ani și peste, ca parte a Sondajului național de examinare a sănătății și nutriției (NHANES). Acest lucru le-a permis să estimeze cât de multe HAP au fost absorbite de fiecare persoană.
Ce arată rezultatele?
Rezultatele au arătat că metaboliții HAP au fost prezenți la majoritatea participanților, ceea ce indică faptul că expunerea la HAP este larg răspândită în SUA. Fumătorii tind să aibă niveluri mai mari de metaboliți HAP în urină decât nefumătorii.
Ce înseamnă asta pentru mine?
Doar pentru că metaboliții PAH sunt prezenți în corpul tău nu înseamnă neapărat că provoacă rău. Dar măsurarea acestor niveluri poate oferi oficialilor din domeniul sănătății o mai bună înțelegere a ceea ce este normal într-o societate. De asemenea, îi poate ajuta să planifice și să efectueze cercetări privind expunerea și efectele asupra sănătății.
Deci, dacă sunteți îngrijorat de expunerea dumneavoastră la HAP, cel mai bun lucru de făcut este să luați măsuri pentru a vă reduce expunerea. Iată câteva sfaturi:
- Evitați fumatul sau fumatul pasiv
- Mănâncă alimente organice ori de câte ori este posibil
- Filtrați-vă apa și aerul
- Limitați-vă timpul în aer liber în zonele cu poluare ridicată a aerului
Ce sunt hidrocarburile aromatice policiclice?
În ce se găsesc?
Ah, hidrocarburi aromatice policiclice. Sună ca o gură, nu-i așa? Ei bine, acești mici insecte se găsesc în multe locuri. Iată o scurtă descriere:
- Fum de tigara
- Incalzirea locuintei (arde lemne sau ulei)
- Mâncare la grătar
- Produse din lemn tratate cu creozot
- Instalații de producție a gudronului de cărbune
- Cocsificarea
- Instalatii de productie de bitum si asfalt
- Case de fum
- Instalatii de productie a aluminiului
- Incineratoare de gunoi
- Petrol, produse petroliere sau cărbune
- Lemn sau alte materiale vegetale
- Sol în care au fost ars cărbune, lemn, benzină sau alte produse
- Hrana produsa din aceste soluri
Unde le puteți găsi?
Hidrocarburile aromatice policiclice sunt peste tot! Le poți găsi în propria ta casă, la serviciu și chiar în mâncarea pe care o consumi.
Acasă, pot fi găsite în fumul de tutun, fumul de la încălzirea casei, alimentele la grătar și produsele din lemn tratate cu cresot.
La locul de muncă, acestea pot fi găsite în fabrici de producție de gudron de cărbune, fabrici de cocsificare, fabrici de producție de bitum și asfalt, case de afumare, fabrici de producție de aluminiu și incineratoare de gunoi. Oriunde se fabrică sau folosește petrol, produse petroliere sau cărbune, sau unde lemnul sau alte materiale vegetale sunt arse, puteți găsi aceste mici particule deranjante.
Și nu uitați de sol! Dacă s-au ars cărbune, lemn, benzină sau alte produse, solul poate conține hidrocarburi aromatice policiclice. Și dacă hrana este produsă din aceste soluri, poate conține și aceste particule.
Deci, iată-l. Hidrocarburile aromatice policiclice sunt peste tot și ar trebui să fii atent la ele!
Care sunt standardele de expunere la locul de muncă pentru naftalină?
Ce este naftalina?
Naftalina este o hidrocarbură albă, cristalină, aromatică, care se găsește în gudronul de cărbune și produsele petroliere. Este folosit în mod obișnuit în producția de materiale plastice, coloranți și pesticide.
Care sunt standardele?
Dacă lucrați cu naftalină, iată ce trebuie să știți despre standardele de expunere la locul de muncă stabilite de Safe Work Australia:
- Medie maximă ponderată în timp de opt ore (TWA): 10 părți per milion (52 mg/m3)
- Limita maximă de expunere pe termen scurt (STEL): 15 părți per milion (79 mg/m3)
Ce înseamnă aceste standarde?
Aceste standarde sunt concepute pentru a menține lucrătorii în siguranță atunci când manipulează naftalina. Nu se limitează la nicio industrie sau operațiune specifică, așa că este important să înțelegeți cum să le interpretați. În acest fel, vă puteți asigura că respectați regulile și vă păstrați locul de muncă în siguranță.
Concluzie
În concluzie, hidrocarburile aromatice policiclice (HAP) sunt un grup fascinant de compuși care pot fi găsite în multe articole de zi cu zi. De la naftalina din naftalină la coronena din evacuarea mașinii, HAP-urile sunt peste tot! Așadar, dacă doriți să aflați mai multe despre acești compuși fascinanti, nu vă fie teamă să faceți o scufundare adâncă în lumea HAP.
