Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH): Ano Sila?

Ang mga PAH ay mga organikong compound na naglalaman ng maraming singsing ng carbon atoms (polycyclic) at hindi bababa sa isang aromatic ring (aryl).

Matatagpuan ang mga ito sa krudo at natural na gas, pati na rin sa usok mula sa mga nasusunog na materyales tulad ng kahoy, karbon, at langis. Ang mga PAH ay matatagpuan din sa mga pagkain tulad ng karne, isda, at gulay.

Ano ang Polycyclic Aromatic Hydrocarbons?

Ano ang mga ito?

Ang Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) ay isang pangkat ng mga compound na binubuo ng maraming singsing ng mga carbon atom. Kilala rin ang mga ito bilang polyaromatic hydrocarbons o polynuclear aromatic hydrocarbons. Ang mga PAH ay hindi kasama ang benzene, ngunit ang mga ito ay may kasamang naphthalene, na siyang pinakasimpleng PAH.

Iba't ibang Uri

Ang mga PAH ay dumating sa lahat ng hugis at sukat, kabilang ang:

• Antracene
• Phenalene
• Coronene
• Ovalene

Karamihan sa mga PAH ay planar, ibig sabihin ay flat ang mga ito. Ngunit ang ilang PAH, tulad ng coronene, ay maaaring hindi planar, na nangangahulugang sila ay hubog.

Chirality

Ang ilang mga PAH ay chiral, na nangangahulugang mayroon silang dalawang magkaibang anyo na mga salamin na larawan ng bawat isa. Ang isang halimbawa nito ay benzo[c]phenantrene, na may bahagyang helical distortion dahil sa pagtanggi sa pagitan ng pinakamalapit na pares ng hydrogen atoms sa dalawang extremal ring.

Benzenoid Hydrocarbon

Ang benzenoid hydrocarbons ay isang subset ng mga PAH na condensed, polycyclic, unsaturated, at fully-conjugated. Nangangahulugan ito na ang lahat ng mga carbon atom at carbon-carbon bond ay may parehong istraktura tulad ng benzene. Noong 2012, mahigit 300 benzenoid hydrocarbons ang natuklasan.

Ano ang Deal sa Aromaticity at Bonding?

Panuntunan ng Aromaticity ni Clar

Pagdating sa PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons), iba-iba ang aromaticity. Ang panuntunan ni Clar ay nagsasaad na ang pinakamahalagang istraktura ng resonance ng isang PAH ay ang may pinaka-disjoint na aromatic na pi sextet (aka benzene-like moieties).

Anthracene at Phenanthrene

Tingnan natin ang dalawang halimbawa: phenanthrene at anthracene. Ang Phenanthrene ay may dalawang istrukturang Clar, ang isa ay may isang mabangong sextet (ang gitnang singsing) at ang isa ay may dalawa (ang una at pangatlong singsing). Ang huli ay ang mas katangiang elektronikong katangian ng dalawa, kaya ang mga panlabas na singsing ay may mas mabangong katangian at ang gitnang singsing ay mas reaktibo.

Iba ang kwento ng Anthracene. Ang mga istruktura ng resonance ay may tig-isang sextet, na maaaring nasa alinman sa tatlong singsing, kaya mas pantay-pantay ang pagkalat ng aromaticity. Ang pagkakaibang ito sa bilang ng mga sextet ay makikita sa magkakaibang ultraviolet-visible spectra ng dalawang isomer na ito.

Chrysene

Ang Chrysene ay may apat na singsing at tatlong istruktura ng Clar na may tig-dalawang sextets. Narito ang breakdown:

• Sextets sa una at ikatlong ring
• Sextets sa ikalawa at ikaapat na ring
• Sextets sa una at ikaapat na ring

Ang superposisyon ng mga istrukturang ito ay nagpapakita na ang aromaticity sa mga panlabas na singsing ay mas malaki kaysa sa mga panloob na singsing.

Redox Potensyal ng Polycyclic Aromatic Compounds

Ano ang Polycyclic Aromatic Compound?

Ang Polycyclic Aromatic Compounds (PACs) ay mga molekula na gawa sa maramihang mga aromatic ring na magkakaugnay. Ang mga ito ay matatagpuan sa kalikasan at ginagamit din sa iba't ibang mga pang-industriya na aplikasyon.

Ano ang Redox Potential?

Ang potensyal ng redox ay isang sukatan kung gaano kadali ma-oxidize o mabawasan ang isang substance. Ginagamit ito upang sukatin ang katatagan ng isang substansiya at maaaring gamitin upang mahulaan kung paano ito tutugon sa iba pang mga sangkap.

Paano Nauugnay ang Potensyal ng Redox sa mga PAC?

Kapag ang mga PAC ay ginagamot ng mga alkali na metal, kadalasang nagbubunga sila ng mga radikal na anion. Ang mga malalaking PAC ay bumubuo ng mga dianion. Ang potensyal na redox ng mga PAC ay nauugnay sa kanilang laki, na may mas malalaking PAC na may mas mataas na potensyal na redox. Narito ang isang pagtingin sa mga potensyal na redox ng ilang karaniwang PAC:

• Anthracene: -2.60 V (-3.18 Fc+/0)
• Phenanthrene: -2.51 V (-3.1 Fc+/0)

Saan Nagmula ang Polycyclic Aromatic Hydrocarbons?

Mga Likas na Pinagmumulan

Nasa paligid natin ang mga PAH, at nagmumula sila sa iba't ibang pinagmulan! Narito ang ilan sa mga pinakakaraniwan:

• Bitumen: Ang malagkit at itim na substance na ito ay pangunahing pinagmumulan ng mga PAH.
• Mga fossil fuel: Kapag ang mga organikong sediment ay ginawang langis at karbon, ang mga PAH ay ginawa.
• Wildfires: Kapag ang organikong bagay ay hindi ganap na nasusunog, ang mga PAH ay inilalabas sa hangin.
• Interstellar medium: Ang mga PAH ay bumubuo ng malaking bahagi ng mid-infrared wavelength range ng mga galaxy.
• Mga pagsabog ng bulkan: Ang mga PAH ay inilalabas sa atmospera sa panahon ng pagsabog.
• Anaerobic sediments: Ang perylene ay maaaring mabuo sa anaerobic sediments mula sa umiiral na organikong materyal.

Gawain ng Tao

Tayong mga tao ang may pananagutan sa maraming PAH sa kapaligiran. Ganito:

• Pagsunog ng kahoy: Ito ang pinakamalaking pinagmumulan ng mga PAH, partikular sa India at China.
• Mga prosesong pang-industriya: Ito ay bumubuo ng higit sa isang-kapat ng mga pandaigdigang paglabas ng PAH.
• Pagkuha at paggamit ng fossil fuels: Ito ang pangunahing pinagmumulan ng mga PAH sa mga industriyal na bansa.
• Paninigarilyo ng tabako: Ang mababang temperatura na pagkasunog tulad nito ay gumagawa ng mababang molekular na timbang na mga PAH.
• Mga prosesong pang-industriya na may mataas na temperatura: Ang mga ito ay karaniwang bumubuo ng mga PAH na may mas mataas na timbang ng molekular.

Ano ang mga PAH at Saan Sila Natagpuan?

Ano ang mga PAH?

Ang mga PAH, o polycyclic aromatic hydrocarbons, ay isang pangkat ng mga kemikal na matatagpuan sa mga bagay tulad ng karbon, tar, at langis. Matatagpuan din ang mga ito sa usok mula sa nasusunog na kahoy, tabako, at iba pang materyales.

Saan matatagpuan ang mga PAH?

Ang mga PAH ay kadalasang hindi matutunaw sa tubig, kaya hindi sila naglalakbay nang napakalayo. Maaari silang dumikit sa pinong butil na mayaman sa organikong mga sediment, bagaman. Ang mga PAH na may dalawa o tatlong singsing ay mas malamang na matunaw sa tubig, na ginagawang mas magagamit ang mga ito para sa biological uptake at degradation.

Ang mga PAH ay matatagpuan din sa himpapawid, dahil ang dalawa hanggang apat na singsing na PAH ay maaaring mag-volatilize at maging gas. Ang mga compound na may lima o higit pang mga singsing, gayunpaman, ay karaniwang nasa solidong anyo at nakatali sa particulate air pollution, soils, o sediments.

Pagkakalantad ng Tao sa mga PAH

Ang pagkakalantad ng tao sa mga PAH ay nag-iiba depende sa ilang salik, gaya ng:

• Mga rate ng paninigarilyo
• Mga uri ng gasolina na ginagamit sa pagluluto
• Mga kontrol sa polusyon sa mga planta ng kuryente, mga prosesong pang-industriya, at mga sasakyan

Sa mga mauunlad na bansa, ang mga tao ay nalantad sa mas mababang antas ng mga PAH, habang ang mga umuunlad at hindi maunlad na mga bansa ay may posibilidad na magkaroon ng mas mataas na antas.

Ang mga wood-burning open-air cooking stoves ay isang malaking pinagmumulan ng mga PAH sa buong mundo, dahil ang pagsusunog ng mga solidong gasolina tulad ng kahoy at karbon ay maaaring humantong sa mataas na antas ng pagkakalantad sa panloob na particulate air pollution na naglalaman ng mga PAH.

Ang mga taong naninigarilyo ng mga produktong tabako, o nalantad sa segunda-manong usok, ay kabilang sa mga grupong pinakanakalantad. Para sa pangkalahatang populasyon sa mga mauunlad na bansa, ang diyeta ay ang nangingibabaw na pinagmumulan ng pagkakalantad sa PAH, lalo na mula sa paghitid or pag-ihaw karne o pagkonsumo ng mga PAH na idineposito sa mga pagkaing halaman.

Ang mga sasakyan ay maaari ding maging isang malaking panlabas na mapagkukunan ng mga PAH sa particulate air pollution. Ang mga pangunahing daanan ay pinagmumulan ng mga PAH, na maaaring ipamahagi sa kapaligiran o magdeposito sa malapit.

Ang mga tao ay maaari ding malantad sa trabaho sa panahon ng trabaho na kinabibilangan ng mga fossil fuel o mga derivatives ng mga ito, wood-burning, carbon electrodes, o exposure sa diesel exhaust. Ang aktibidad na pang-industriya na maaaring gumawa at mamahagi ng mga PAH ay kinabibilangan ng paggawa ng aluminyo, bakal, at bakal; coal gasification, tar distillation, shale oil extraction; paggawa ng coke, likha, carbon black, at calcium carbide; paglalagay ng kalsada at paggawa ng aspalto; paggawa ng gulong ng goma; paggawa o paggamit ng mga metal working fluid; at aktibidad ng coal o natural gas power stations.

Ang mga oil spill, creosote, coal mining dust, at smog ay maaari ding pagmulan ng mga PAH.

Ano ang mga Panganib sa Kalusugan ng mga PAH?

Ano ang mga PAH?

Ang mga PAH ay polycyclic aromatic hydrocarbons, na isang pangkat ng mga kemikal na matatagpuan sa kapaligiran. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga bagay tulad ng karbon, langis, gasolina, at usok ng tabako.

Ano ang mga Panganib sa Kalusugan?

Walang sinuman ang talagang sigurado kung ano ang mga panganib sa kalusugan ng hindi direktang pagkakalantad sa mababang antas ng mga PAH. Ngunit, narito ang alam natin:

• Kung huminga ka ng maraming naphthalene, maaari itong makaramdam ng inis sa iyong mga mata at daanan ng hangin.
• Kung gumamit ka ng likidong naphthalene o huminga sa mga singaw nito, maaaring masamang balita ito para sa iyong kalusugan. Nagkasakit ang mga tao mula sa maraming pagkakalantad, na may mga isyu tulad ng mga problema sa dugo at atay.
• Ang ilang mga PAH at pinaghalong mga ito ay naiugnay sa kanser. Ay!

Kaya, marahil pinakamahusay na iwasan ang pagkakalantad sa mga PAH hangga't maaari.

PAH Metabolites: Ang Kailangan Mong Malaman

Ano ang PAH Metabolites?

Ang mga metabolite ng PAH ay mga kemikal na pumapasok sa iyong katawan kapag nakipag-ugnayan ka sa ilang mga sangkap. Matatagpuan ang mga ito sa hangin, tubig, lupa, at maging sa pagkain na iyong kinakain.

Paano Sinusukat ang PAH Metabolites?

Ang mga metabolite ng PAH ay maaaring masukat sa pamamagitan ng pagsubok sa ihi ng mga tao. Sinuri ng mga siyentipiko mula sa CDC ang ihi ng 2,504+ na taong may edad 6 pataas bilang bahagi ng National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES). Nagbigay-daan ito sa kanila na matantya kung gaano karaming mga PAH ang na-absorb ng bawat tao.

Ano ang Ipinapakita ng Mga Resulta?

Ang mga resulta ay nagpakita na ang mga metabolite ng PAH ay naroroon sa karamihan ng mga kalahok, na nagpapahiwatig na ang pagkakalantad sa mga PAH ay laganap sa US. Ang mga naninigarilyo ay may posibilidad na magkaroon ng mas mataas na antas ng PAH metabolites sa kanilang ihi kaysa sa mga hindi naninigarilyo.

Ano ang ibig sabihin nito para sa akin?

Hindi nangangahulugang ang mga metabolite ng PAH ay naroroon sa iyong katawan ay nagdudulot ng pinsala. Ngunit ang pagsukat sa mga antas na ito ay maaaring magbigay sa mga opisyal ng kalusugan ng isang mas mahusay na pag-unawa sa kung ano ang normal sa isang lipunan. Makakatulong din ito sa kanila na magplano at magsagawa ng pananaliksik sa pagkakalantad at mga epekto sa kalusugan.

Kaya, kung nag-aalala ka tungkol sa iyong pagkakalantad sa mga PAH, ang pinakamagandang gawin ay gumawa ng mga hakbang upang bawasan ang iyong pagkakalantad. Narito ang ilang mga tip:

• Iwasan ang paninigarilyo o pagiging malapit sa secondhand smoke
• Kumain ng mga organikong pagkain hangga't maaari
• Salain ang iyong tubig at hangin
• Limitahan ang iyong oras sa labas sa mga lugar na may mataas na polusyon sa hangin

Ano ang Polycyclic Aromatic Hydrocarbons?

Saan Sila Matatagpuan?

Ah, polycyclic aromatic hydrocarbons. Parang subo, di ba? Well, ang maliliit na bugger na ito ay matatagpuan sa maraming lugar. Narito ang isang mabilis na rundown:

• Usok ng tabako
• Pagpainit ng bahay (nasusunog na kahoy o langis)
• Char-grilled na pagkain
• Mga produktong gawa sa kahoy na ginagamot ng Creosote
• Mga halaman sa paggawa ng coal-tar
• Mga halaman ng coking
• Mga halaman sa paggawa ng bitumen at aspalto
• Mga bahay na usok
• Mga halaman sa paggawa ng aluminyo
• Mga insinerator ng basura
• Petroleum, produktong petrolyo o karbon
• Kahoy o iba pang materyales sa halaman
• Lupa kung saan nasunog ang karbon, kahoy, petrolyo o iba pang produkto
• Pagkaing ginawa mula sa mga lupang ito

Saan Mo Sila Matatagpuan?

Ang polycyclic aromatic hydrocarbons ay nasa lahat ng dako! Maaari mong mahanap ang mga ito sa iyong sariling tahanan, sa trabaho, at maging sa pagkain na iyong kinakain.

Sa bahay, makikita ang mga ito sa usok ng tabako, usok mula sa pag-init ng bahay, char-grilled na pagkain, at mga produktong gawa sa kahoy na cresote.

Sa trabaho, makikita ang mga ito sa mga planta ng produksyon ng coal-tar, mga coking plant, bitumen at asphalt production plants, smoke house, aluminum production plants, at trash incinerators. Saanman na gumagawa o gumagamit ng petrolyo, mga produktong petrolyo o karbon, o kung saan sinusunog ang kahoy, o iba pang mga materyales sa halaman, mahahanap mo ang maliliit na particle na ito.

At huwag kalimutan ang tungkol sa lupa! Kung ang karbon, kahoy, petrolyo o iba pang produkto ay nasunog, ang lupa ay maaaring maglaman ng polycyclic aromatic hydrocarbons. At kung ang pagkain ay ginawa mula sa mga lupang ito, maaari rin itong maglaman ng mga particle na ito.

Kaya, mayroon ka na. Ang polycyclic aromatic hydrocarbons ay nasa lahat ng dako, at dapat mong bantayan ang mga ito!

Ano ang Mga Pamantayan sa Exposure sa Lugar ng Trabaho para sa Naphthalene?

Ano ang Naphthalene?

Ang Naphthalene ay isang puti, mala-kristal, mabangong hydrocarbon na matatagpuan sa coal tar at mga produktong petrolyo. Ito ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng mga plastik, tina, at mga pestisidyo.

Ano ang mga Pamantayan?

Kung nagtatrabaho ka sa naphthalene, narito ang kailangan mong malaman tungkol sa mga pamantayan sa pagkakalantad sa lugar ng trabaho na itinakda ng Safe Work Australia:

• Maximum na walong oras na time weighted average (TWA): 10 bahagi bawat milyon (52 mg/m3)
• Maximum short term exposure limit (STEL): 15 parts per million (79 mg/m3)

Ano ang Ibig Sabihin ng Mga Pamantayan na Ito?

Ang mga pamantayang ito ay idinisenyo upang panatilihing ligtas ang mga manggagawa kapag humahawak ng naphthalene. Hindi limitado ang mga ito sa anumang partikular na industriya o operasyon, kaya mahalagang maunawaan kung paano bigyang-kahulugan ang mga ito. Sa ganoong paraan, masisiguro mong sinusunod mo ang mga patakaran at pinapanatiling ligtas ang iyong lugar ng trabaho.

Konklusyon

Sa konklusyon, ang polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) ay isang kamangha-manghang grupo ng mga compound na matatagpuan sa maraming pang-araw-araw na item. Mula sa naphthalene sa mothballs hanggang sa coronene sa tambutso ng kotse, ang mga PAH ay nasa lahat ng dako! Kaya, kung gusto mong matuto nang higit pa tungkol sa mga kamangha-manghang compound na ito, huwag matakot na sumisid nang malalim sa mundo ng mga PAH.

Si Joost Nusselder, ang nagtatag ng Lakeside Smokers ay isang nagmemerkado sa nilalaman, tatay at gustong-gusto na subukan ang bagong pagkain sa BBQ Smoking (& Japanese food!) Sa gitna ng kanyang pagkahilig, at kasama ang kanyang koponan ay lumilikha siya ng malalim na mga artikulo sa blog mula pa. 2016 upang matulungan ang mga tapat na mambabasa sa mga recipe at tip sa pagluluto.