Фильм 2019 года «Тёмные воды» основанный на трагичной истории загрязнения вод в окрестностях маленького городка Паркерсбурга (штат Западная Виргиния, США) невольно стал поводом для очередного обострения страхов связанных с тефлоном. Картина вскрывает нелицеприятную правду об одной из крупнейших химических компаний мира – Дюпон. На протяжении десятилетий Дюпон сбрасывала отходы от производства тефлона в окружающую среду, зная об их потенциальной опасности.
Шестнадцать лет расследований привели к выплате 670 миллионов долларов более чем трём с половиной тысячам пострадавшим, а компания надолго стала лидером рейтинга загрязнителей окружающей среды в США. Но бросает ли это тень на сам тефлон, опасно ли использовать его в повседневной жизни, и что это вообще такое?
Усердие и случай
Дюпон основана в 1802 году, изначально она имела чисто военную направленность. Начав с пороха и других взрывчатых веществ, Дюпон со временем включилась в разработку химического, а после и ядерного оружия. Но за счёт продукции двойного назначения компания вышла и в более мирное русло, например именно ей мы обязаны изобретению нейлона, кевлара и фреонов.
Еще одним продуктом двойного назначения стал тефлон.
Шестого апреля 1938 года молодой химик Рой Планкетт проводил очередной опыт по созданию новых веществ для холодильных установок. Шел две тысячи шестьсот семьдесят второй эксперимент в этой серии не сильно балующей исследователя разнообразием.
Тетрафторэтилен, один из газообразных компонентов реакции под большим давлением закачивался в герметичные баллоны известной массы, избыточный вес зависел от количества закаченного газа. Планкетт заметил, что в одном из баллонов сильно упало давление. Вероятно, закончился газ - подумал ученый, но к его удивлению у ёмкости все ещё был избыточный вес.
Движимый интересом, и несколько нарушая правила техники безопасности, Рой вскрыл баллон и обнаружил восковидное вещество белого цвета.
Оказалось, что произошло объединение молекул газа в более крупные, в химии эта реакция называется полимеризацией. Дальнейшие исследования выявили удивительные свойства открытого вещества: невероятная для пластмасс устойчивость высоким температурам и окислителям, крайне низкий коэффициент трения, химическая инертность наравне с благородными металлами и даже выше, кроме того тефлон оказался отличным диэлектриком.
Расширяющееся применение
Появление тефлона не вызвало фурор, его получение вначале было довольно затратным и это сильно ограничивало область использования. Одно из первых применений тефлон получил в ходе Манхэттенского проекта. Разработка ядерного оружия требовала обогащенного урана. В системах обогащения в большой концентрации присутствовал гексофторида урана – крайне агрессивного соединения, за счёт чего практически любой материал подвергался быстрой коррозии. Химическая устойчивость тефлона помогла решить проблему.
В 1950-е годы тефлон покинул режимные объекты и пошёл в массы. Этому во многом поспособствовал француз Марк Грегуар. Будучи физиком на атомной станции, он имел доступ к тефлону. А еще Грегуар был заядлым рыбаком, испытывавшим все большие сложности с любимым спиннингом – его стало слишком тяжело раскрывать из-за повышенного трения. Коэффициент трения тефлона ниже, чем у тающего льда. Умыкнув немного чудесного вещества физик, решил проблему со снастями и натолкнул жену на идею о сковороде с таким же покрытием.
До появления тефлона хозяйкам приходилось решать непростую дилемму: как избежать подгорания и при этом не сделать пищу слишком жирной.
Задача прикрепить покрытие к сковороде сложнее, чем кажется, ведь именно неспособность прилипать к чему либо - его отличительная черта. Впрочем, наградой за решение стал собственный прибыльный бренд: рождение компании Тефаль случилось именно тогда (название происходит от сокращения слов "тефлон" и "алюминий" из которого изначально изготавливались сковороды).
Сегодня тефлон применяется в различных отраслях промышленности, например подшипники с таким покрытием некоторое время смогут продолжить работу даже при истощении запасов смазочных материалов, а устойчивость к высоким температурам и стабильные диэлектрические свойства превращают его в высококлассный изолятор.
Медицина и здоровье
Тефлон биологически совместим и поэтому успешно применяется в медицине для производства нерассасывающегося шовного материала, искусственных кровеносных сосудов, покрытия имплантатов и много другого.
Тефлон по химической стойкости превосходит все известные синтетические материалы, его не уничтожат ни щелочи, ни кислоты.
Поэтому даже если в процессе готовки часть покрытия оторвётся и попадет в пищу, ничего страшного не случится – он выйдет естественным путём в абсолютно неизмененном виде.
Кстати исследования на крысах подтвердили этот факт. В пищу к грызунам добавляли тефлон в объеме 25% от массы корма и следили на протяжении жизни за различными изменениями. Повышения вероятности развития заболеваний, в том числе онкологических, выявлено не было.
Основная опасность, связанная с тефлоном – его изготовление. Фильм «Темные воды», посвящен именно этому. Перфтороктановая кислота (ПФОК) используется в производстве тефлона и некоторых других материалов со сходными свойствами. Это не их составная часть, а вещество, способствующее промышленному получению. ПФОК действительно опасное вещество, оно крайне едкое, является токсином и оказывает канцерогенное действие. Сегодня в США оно убрано из технологического процесса, но ряд стран продолжают его применение.
Когда говорят о способности тефлона накапливаться в организме человека, его путают с ПФОК.
У подавляющего большинства жителей США в крови нашли следовые количества ПФОК не опасные для здоровья. Хуже пришлось людям, участвовавшим в производстве с его применением или жившим в местах выброса отходов, у них резко возрастала вероятность развития рака почки.
Скандал с Дюпон заставил ученых ещё раз озаботиться безопасностью тефлона. Стабильность его при комнатной температуре уже была подтверждена ранее. И хоть тефлон устойчивая к высоким температурам пластмасса, это всё же пластмасса, которая может разлагаться при дальнейшем нагреве, кроме того, около одного процента массы покрытия приходится на неполимерные фторсодержащие молекулы.
Многочисленные тесты, проведенные разными группами, подтвердили безопасность сковородок с тефлоновым покрытием при обычном использовании. При 300 градусах Цельсия начинается выделение гексафторэтана и октафторциклобутана, это относительно безопасные молекулы не способные навредить человеку в выделяемых концентрациях.
Но при разогреве до 400-450 градусов Цельсия начинается выделение газа перфторизобутелена, который в десять раз опаснее печально известного химического оружия фосгена.
При обычном использовании сковороды в хозяйстве достичь таких температур невозможно, вода, масло или сама жарящаяся пища остужают сковороду от перегрева.
Уже при 200 градусах Цельсия начинает дымиться и гореть растительное масло, что предупредит о перегреве задолго до опасных значений. Но ставить пустую сковороду с тефлоновым покрытием на плиту действительно плохая идея – так критическая температура будет достигнута очень быстро.
В целом антипригарные покрытия скорее помогают нам сохранить здоровье, так как способствуют уменьшению в пище масла и канцерогенных веществ, образующихся при жарке, что особенно актуально для мясных блюд.
Тефлон нам друг, но требует подобающего обращения.
Материал опубликован с разрешения редакции газеты Приамурские ведомости (https://www.priamurskievedomosti.ru) на основе авторской статьи.