PAHs là những hợp chất hữu cơ chứa nhiều vòng nguyên tử cacbon (đa vòng) và ít nhất một vòng thơm (aryl).
Chúng được tìm thấy trong dầu thô và khí đốt tự nhiên, cũng như trong khói từ các vật liệu đang cháy như gỗ, than và dầu. PAHs cũng có thể được tìm thấy trong thực phẩm như thịt, cá và rau.
Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ đề cập đến:
- 1 Hydrocacbon thơm đa vòng là gì?
- 2 Thỏa thuận với Aromaticity và Bonding là gì?
- 3 Khả năng oxi hóa khử của các hợp chất thơm đa vòng
- 4 Hydrocacbon thơm đa vòng đến từ đâu?
- 5 PAH là gì và chúng được tìm thấy ở đâu?
- 6 Rủi ro sức khỏe của PAH là gì?
- 7 Chất chuyển hóa PAH: Những điều bạn cần biết
- 8 Hydrocacbon thơm đa vòng là gì?
- 9 Các tiêu chuẩn tiếp xúc với Naphthalene tại nơi làm việc là gì?
- 10 Kết luận
Hydrocacbon thơm đa vòng là gì?
Họ là ai?
Hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) là một nhóm các hợp chất được tạo thành từ nhiều vòng nguyên tử carbon. Chúng còn được gọi là hydrocacbon thơm đa nhân hoặc hydrocacbon thơm đa nhân. PAH không bao gồm benzen, nhưng chúng bao gồm naphthalene, đây là PAH đơn giản nhất.
Các loại khác nhau
PAH có đủ hình dạng và kích cỡ, bao gồm:
- Anthracene
- phenalen
- đăng quang
- bầu dục
Hầu hết các PAH là phẳng, có nghĩa là chúng bằng phẳng. Nhưng một số PAH, như coronene, có thể không phẳng, có nghĩa là chúng cong.
chirality
Một số PAH là đối kháng, có nghĩa là chúng có hai dạng khác nhau là hình ảnh phản chiếu của nhau. Một ví dụ về điều này là benzo[c]phenantrene, có một chút biến dạng xoắn ốc do lực đẩy giữa cặp nguyên tử hydro gần nhất trong hai vòng cực.
Hiđrocacbon benzen
Hydrocacbon benzenoid là một tập hợp con của PAH được ngưng tụ, đa vòng, không bão hòa và liên hợp hoàn toàn. Điều đó có nghĩa là tất cả các nguyên tử cacbon và liên kết cacbon-cacbon có cùng cấu trúc với benzen. Tính đến năm 2012, hơn 300 hydrocacbon benzen đã được phát hiện.
Thỏa thuận với Aromaticity và Bonding là gì?
Quy luật về độ thơm của Clari
Khi nói đến PAHs (Hydrocacbon thơm đa vòng), độ thơm khác nhau. Quy tắc của Clar nói rằng cấu trúc cộng hưởng quan trọng nhất của PAH là cấu trúc có các pi sextet thơm rời rạc nhất (còn gọi là các gốc giống benzen).
Antraxen và Phenanthren
Hãy xem hai ví dụ: phenanthrene và anthracene. Phenanthrene có hai cấu trúc Clar, một cấu trúc có một sextet thơm (vòng giữa) và một có hai (vòng thứ nhất và thứ ba). Loại thứ hai là bản chất điện tử đặc trưng hơn của cả hai, vì vậy các vòng ngoài có đặc tính thơm hơn và vòng trung tâm phản ứng mạnh hơn.
Anthracene có một câu chuyện khác. Các cấu trúc cộng hưởng có một sextet mỗi vòng, có thể ở bất kỳ vòng nào trong ba vòng, vì vậy mùi thơm được trải đều hơn. Sự khác biệt về số lượng sextet này được phản ánh trong phổ tử ngoại-khả kiến khác nhau của hai đồng phân này.
Hoa cúc
Chrysene có bốn vòng và ba cấu trúc Clar với hai sextet mỗi vòng. Đây là sự cố:
- Sextet trong vòng thứ nhất và thứ ba
- Sextet trong vòng thứ hai và thứ tư
- Sextet trong vòng thứ nhất và thứ tư
Sự chồng chất của các cấu trúc này cho thấy độ thơm ở các vòng ngoài lớn hơn các vòng trong.
Khả năng oxi hóa khử của các hợp chất thơm đa vòng
Hợp chất thơm đa vòng là gì?
Hợp chất thơm đa vòng (PAC) là các phân tử được tạo thành từ nhiều vòng thơm được kết nối với nhau. Chúng được tìm thấy trong tự nhiên và cũng được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Tiềm năng oxi hóa khử là gì?
Thế oxy hóa khử là thước đo mức độ dễ dàng của một chất có thể bị oxy hóa hoặc khử. Nó được sử dụng để đo độ ổn định của một chất và có thể được sử dụng để dự đoán cách chất này sẽ phản ứng với các chất khác.
Tiềm năng oxi hóa khử liên quan đến PAC như thế nào?
Khi PAC được xử lý bằng kim loại kiềm, chúng thường tạo ra các anion gốc. PAC lớn hơn tạo thành dianion. Tiềm năng oxy hóa khử của PAC có liên quan đến kích thước của chúng, với PAC lớn hơn có tiềm năng oxy hóa khử cao hơn. Dưới đây là cái nhìn về tiềm năng oxy hóa khử của một số PAC phổ biến:
- Antraxen: -2.60 V (-3.18 Fc+/0)
- Phenanthren: -2.51 V (-3.1 Fc+/0)
Hydrocacbon thơm đa vòng đến từ đâu?
Nguồn tự nhiên
PAH ở xung quanh chúng ta và chúng đến từ nhiều nguồn khác nhau! Dưới đây là một số phổ biến nhất:
- Bitum: Chất dính, màu đen này là nguồn chính của PAHs.
- Nhiên liệu hóa thạch: Khi trầm tích hữu cơ được biến thành dầu và than, PAHs được sản xuất.
- Cháy rừng: Khi chất hữu cơ bị đốt cháy không hoàn toàn, PAHs được giải phóng vào không khí.
- Môi trường giữa các vì sao: PAH chiếm một phần lớn trong phạm vi bước sóng giữa hồng ngoại của các thiên hà.
- Núi lửa phun trào: PAHs được giải phóng vào khí quyển trong quá trình phun trào.
- Trầm tích kỵ khí: Perylene có thể được tạo ra trong trầm tích kỵ khí từ vật liệu hữu cơ hiện có.
Hoạt động của con người
Con người chúng ta chịu trách nhiệm về rất nhiều PAH trong môi trường. Đây là cách:
- Đốt củi: Đây là nguồn PAH lớn nhất, đặc biệt là ở Ấn Độ và Trung Quốc.
- Các quy trình công nghiệp: Điều này chiếm hơn một phần tư lượng phát thải PAH toàn cầu.
- Khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch: Đây là nguồn PAH chính ở các nước công nghiệp.
- Hút thuốc lá: Quá trình đốt cháy ở nhiệt độ thấp như thế này tạo ra PAH có trọng lượng phân tử thấp.
- Các quy trình công nghiệp ở nhiệt độ cao: Những quy trình này thường tạo ra PAH có trọng lượng phân tử cao hơn.
PAH là gì và chúng được tìm thấy ở đâu?
PAH là gì?
PAHs, hoặc hydrocarbon thơm đa vòng, là một nhóm hóa chất được tìm thấy trong những thứ như than đá, hắc ín và dầu mỏ. Chúng cũng có thể được tìm thấy trong khói từ việc đốt gỗ, thuốc lá và các vật liệu khác.
PAH được tìm thấy ở đâu?
PAH hầu như không hòa tan trong nước, vì vậy chúng không di chuyển xa. Tuy nhiên, chúng có thể dính vào trầm tích giàu chất hữu cơ hạt mịn. PAH có hai hoặc ba vòng có nhiều khả năng hòa tan trong nước, làm cho chúng dễ hấp thu và phân hủy sinh học hơn.
PAH cũng có thể được tìm thấy trong không khí, vì PAH có hai đến bốn vòng có thể bay hơi và trở thành khí. Tuy nhiên, các hợp chất có năm vòng trở lên thường ở dạng rắn và liên kết với các hạt ô nhiễm không khí, đất hoặc trầm tích.
Phơi nhiễm của con người với PAHs
Sự tiếp xúc của con người với PAH khác nhau tùy thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như:
- tỷ lệ hút thuốc
- Các loại nhiên liệu dùng trong đun nấu
- Kiểm soát ô nhiễm đối với các nhà máy điện, quy trình công nghiệp và phương tiện giao thông
Ở các nước phát triển, người dân tiếp xúc với mức độ PAHs thấp hơn, trong khi các nước đang phát triển và chưa phát triển có xu hướng có mức độ cao hơn.
Bếp nấu ăn ngoài trời đốt củi là một nguồn PAH lớn trên toàn cầu, vì việc đốt nhiên liệu rắn như gỗ và than có thể dẫn đến mức độ tiếp xúc cao với ô nhiễm không khí dạng hạt trong nhà có chứa PAH.
Những người hút các sản phẩm thuốc lá, hoặc những người tiếp xúc với khói thuốc thụ động, nằm trong số những nhóm có nguy cơ phơi nhiễm cao nhất. Đối với dân số nói chung ở các nước phát triển, chế độ ăn uống là nguồn phơi nhiễm PAH chủ yếu, đặc biệt là từ hút thuốc lá or sự nướng thịt hoặc tiêu thụ PAH lắng đọng trên thực phẩm thực vật.
Xe cộ cũng có thể là một nguồn PAH ngoài trời đáng kể trong ô nhiễm không khí dạng hạt. Các con đường chính là nguồn PAH, có thể phân bố trong khí quyển hoặc lắng đọng gần đó.
Mọi người cũng có thể bị phơi nhiễm nghề nghiệp trong quá trình làm việc liên quan đến nhiên liệu hóa thạch hoặc các dẫn xuất của chúng, đốt gỗ, điện cực carbon hoặc tiếp xúc với khí thải động cơ diesel. Hoạt động công nghiệp có thể sản xuất và phân phối PAH bao gồm sản xuất nhôm, sắt và thép; khí hóa than, chưng cất hắc ín, khai thác dầu đá phiến; sản xuất than cốc, creosote, muội than và canxi cacbua; lát đường và sản xuất nhựa đường; sản xuất lốp xe cao su; sản xuất hoặc sử dụng chất lỏng gia công kim loại; và hoạt động của các nhà máy điện than hoặc khí đốt tự nhiên.
Sự cố tràn dầu, creosote, bụi khai thác than và sương khói cũng có thể là nguồn của PAHs.
Rủi ro sức khỏe của PAH là gì?
PAH là gì?
PAHs là hydrocarbon thơm đa vòng, là một nhóm hóa chất được tìm thấy trong môi trường. Chúng được tìm thấy trong những thứ như than, dầu, xăng và khói thuốc lá.
Rủi ro sức khỏe là gì?
Không ai thực sự chắc chắn những rủi ro sức khỏe khi tiếp xúc gián tiếp với mức độ thấp của PAHs là gì. Nhưng, đây là những gì chúng ta biết:
- Nếu bạn hít phải nhiều naphthalene, nó có thể làm cho mắt và đường hô hấp của bạn bị kích thích.
- Nếu bạn làm việc với naphtalen lỏng hoặc hít phải hơi của nó, đó có thể là tin xấu cho sức khỏe của bạn. Mọi người đã bị bệnh do tiếp xúc với số lượng lớn, với các vấn đề như máu và gan.
- Một số PAH và hỗn hợp của chúng có liên quan đến ung thư. Rất tiếc!
Vì vậy, có lẽ tốt nhất là tránh tiếp xúc với PAH càng nhiều càng tốt.
Chất chuyển hóa PAH: Những điều bạn cần biết
Chất chuyển hóa PAH là gì?
Các chất chuyển hóa PAH là những hóa chất xâm nhập vào cơ thể bạn khi bạn tiếp xúc với một số chất. Chúng có thể được tìm thấy trong không khí, nước, đất và thậm chí trong thực phẩm bạn ăn.
Các chất chuyển hóa PAH được đo như thế nào?
Các chất chuyển hóa PAH có thể được đo bằng cách xét nghiệm nước tiểu của người. Các nhà khoa học từ CDC đã xét nghiệm nước tiểu của hơn 2,504 người từ 6 tuổi trở lên trong khuôn khổ Khảo sát Kiểm tra Dinh dưỡng và Sức khỏe Quốc gia (NHANES). Điều này cho phép họ ước tính lượng PAH đã được hấp thụ bởi mỗi người.
Kết quả cho thấy điều gì?
Kết quả cho thấy các chất chuyển hóa PAH có mặt ở hầu hết những người tham gia, cho thấy việc tiếp xúc với PAH phổ biến ở Hoa Kỳ. Những người hút thuốc có xu hướng có lượng chất chuyển hóa PAH trong nước tiểu cao hơn so với những người không hút thuốc.
Điều đó có nghĩa là gì đối với tôi?
Chỉ vì các chất chuyển hóa PAH có trong cơ thể bạn không nhất thiết có nghĩa là chúng gây hại. Nhưng việc đo lường các mức độ này có thể giúp các quan chức y tế hiểu rõ hơn về những gì bình thường trong xã hội. Nó cũng có thể giúp họ lập kế hoạch và tiến hành nghiên cứu về phơi nhiễm và ảnh hưởng sức khỏe.
Vì vậy, nếu bạn lo lắng về việc tiếp xúc với PAH, điều tốt nhất nên làm là thực hiện các bước để giảm mức độ tiếp xúc của bạn. Dưới đây là một vài lời khuyên:
- Tránh hút thuốc hoặc ở xung quanh khói thuốc thụ động
- Ăn thực phẩm hữu cơ bất cứ khi nào có thể
- Lọc nước và không khí của bạn
- Hạn chế thời gian ở ngoài trời ở những khu vực có ô nhiễm không khí cao
Hydrocacbon thơm đa vòng là gì?
Chúng được tìm thấy trong cái gì?
Ah, hydrocacbon thơm đa vòng. Nghe có vẻ như một cửa miệng, phải không? Chà, những con bọ nhỏ này được tìm thấy ở rất nhiều nơi. Dưới đây là tóm tắt nhanh:
- Khói thuốc lá
- Sưởi ấm gia đình (đốt củi hoặc dầu)
- Thực phẩm nướng than
- Sản phẩm gỗ xử lý Creosote
- Nhà máy sản xuất than đá
- nhà máy luyện cốc
- Nhà máy sản xuất bitum và nhựa đường
- nhà khói
- Nhà máy sản xuất nhôm
- lò đốt rác
- Dầu mỏ, sản phẩm dầu mỏ hoặc than đá
- Gỗ hoặc vật liệu thực vật khác
- Đất nơi đốt than, gỗ, xăng hoặc các sản phẩm khác
- Thực phẩm được sản xuất từ những loại đất này
Bạn có thể tìm thấy chúng ở đâu?
Hydrocacbon thơm đa vòng ở khắp mọi nơi! Bạn có thể tìm thấy chúng ở nhà riêng, nơi làm việc và thậm chí trong thực phẩm bạn ăn.
Ở nhà, chúng có thể được tìm thấy trong khói thuốc lá, khói từ hệ thống sưởi trong nhà, thực phẩm nướng trên than và các sản phẩm gỗ đã qua xử lý cresote.
Tại nơi làm việc, chúng có thể được tìm thấy trong các nhà máy sản xuất nhựa than đá, nhà máy luyện cốc, nhà máy sản xuất nhựa đường và nhựa đường, nhà xông khói, nhà máy sản xuất nhôm và lò đốt rác. Bất cứ nơi nào sản xuất hoặc sử dụng dầu mỏ, các sản phẩm dầu mỏ hoặc than đá, hoặc nơi đốt gỗ hoặc các nguyên liệu thực vật khác, bạn đều có thể tìm thấy những hạt nhỏ khó chịu này.
Và đừng quên về đất! Nếu than, gỗ, xăng dầu hoặc các sản phẩm khác đã bị đốt cháy, đất có thể chứa các hydrocacbon thơm đa vòng. Và nếu thực phẩm được sản xuất từ những loại đất này, nó cũng có thể chứa những hạt này.
Vì vậy, có bạn có nó. Hydrocacbon thơm đa vòng có ở khắp mọi nơi, và bạn nên coi chừng chúng!
Các tiêu chuẩn tiếp xúc với Naphthalene tại nơi làm việc là gì?
Naphtalen là gì?
Naphtalen là một hydrocacbon thơm, kết tinh, màu trắng được tìm thấy trong nhựa than đá và các sản phẩm dầu mỏ. Nó thường được sử dụng trong sản xuất nhựa, thuốc nhuộm và thuốc trừ sâu.
Các tiêu chuẩn là gì?
Nếu bạn làm việc với naphthalene, đây là những điều bạn cần biết về các tiêu chuẩn tiếp xúc tại nơi làm việc do Safe Work Australia đặt ra:
- Trung bình có trọng số trong thời gian tối đa tám giờ (TWA): 10 phần triệu (52 mg/m3)
- Giới hạn tiếp xúc ngắn hạn tối đa (STEL): 15 phần triệu (79 mg/m3)
Những tiêu chuẩn này có ý nghĩa gì?
Các tiêu chuẩn này được thiết kế để giữ an toàn cho công nhân khi xử lý naphtalen. Chúng không giới hạn trong bất kỳ ngành hoặc hoạt động cụ thể nào, vì vậy điều quan trọng là phải hiểu cách diễn giải chúng. Bằng cách đó, bạn có thể đảm bảo rằng mình đang tuân thủ các quy tắc và giữ an toàn cho nơi làm việc của mình.
Kết luận
Tóm lại, hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) là một nhóm hợp chất hấp dẫn có thể tìm thấy trong nhiều vật dụng hàng ngày. Từ naphthalene trong băng phiến đến coronene trong khí thải xe hơi, PAH ở khắp mọi nơi! Vì vậy, nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các hợp chất hấp dẫn này, đừng ngại tìm hiểu sâu về thế giới của PAH.
