Мир прочно подсел на тефлоновые изделия: кухонная утварь, утюги, водоотталкивающая одежда. Изначально созданный для военных целей фтороводородный полимер просочился в обыденную жизнь и остался навсегда.
Все чаще возникают споры об опасности тефлоновых изделий не только для окружающей среды, но и для здоровья человека. Обоснованы ли данные опасения? Давайте разбираться!
С чего все началось?
В 1999 году американский юрист Роберт Билотт подал федеральный иск против компании DuPont, представляя интересы фермера Уилбура Теннанта из Паркерсберга (штат Западная Вирджиния), который обратился к Билотту за юридической помощью из-за того, что его коровы умирали по не установленной на тот момент причине. Фермер был уверен, что причиной является выброс компанией DuPont опасных химических веществ в местную реку, при этом информация о том, какие именно вещества поступают в водоем утаивалась.
Суд длиною 16 лет
За федеральным иском последовал коллективный иск от жителей Западной Вирджинии, связанной с загрязнением питьевой воды.
DuPont дала официальное согласие на работу научной комиссии для установления взаимосвязи между производством тефлона и болезнями людей.
Независимая научная комиссия, совместно выбранная сторонами, установила, что существует высокая вероятная связь между употреблением веществ, используемых при производстве тефлона и рядом заболеваний — в том числе раком почек, яичек, заболеваниями щитовидной железы, высоким уровнем холестерина.
В конечном итоге компания DuPont выплатила пострадавшим более 700 миллионов долларов и обязалась отказаться от вредных веществ в производстве тефлона (спойлер: этого не произошло).
Что такое тефлон?
Тефлон - торговая марка политетрафторэтилена (далее ПТФЭ), зарегистрированная дочерней компанией DuPont.
ПТФЭ был синтезирован совершенно случайно в процессе разработки хладагентов (фреонов).
Новый материал оказался одним из самых химически инертных твёрдых веществ: он оказался чрезвычайно устойчивым к воздействию агрессивных сред, не обугливался, не плавился, не впитывал жидкости, не гнил.
Изначально тефлон применялся в промышленном производстве, однако компания DuPont пыталась найти новому материалу бытовое применение.
И нашла. Тефлоновым сковородки покорили мир!
Производство тефлонового покрытия
Процесс получения ПТФЭ имеет несколько стадий:
1. Получение хлордифторметана (хладон-22)
CHCl3 + 2 HF -> CHF2Cl + 2 HCl (хлороформ реагирует с фтороводородом в присутствии катализатора фторида сурьмы (V) SbF5)
2. Пиролиз хладона-22
2 CHF2Cl -> F2С=CF2 + HCl (реакция идет при высокой температуре с образованием тетрафторэтилена - непредельного фторводорода)
3. Полимеризация тетрафторэтилена
Сам по себе произведенный полимер не представляет опасности. Он устойчив и инертен, не вступает в реакцию с пищей, водой, едой. При попадании в организм тефлон также не влияет на организм человека. То есть с этой стороны он полностью безопасен. О чем же тогда спор?
Опасность может возникнуть в двух случаях:
- При производстве,
- При перегреве полимера.
Производство изделий из тефлона
Изделия из тефлона способом холодного прессования с последующим запеканием при температуре 365±5 °C. Процесс прессования идёт из водной эмульсии ПТФЭ в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ), которое стабилизирует эмульсию и делает возможным производство политетрафторэтилена.
В качестве ПАВ могут использоваться перфтороктановая кислота (ПФОК) или же перфтороктансульфоновая кислота ПФОСК.
Как и все ПАВ данные кислоты содержат гидрофобный участок молекулы (фторуглероды) и гидрофильный участок (-СOOH у ПФОК и -SO3H у ПФОСК), что делает молекулу полярной и способствует растворимости в воде.
Эти кислоты, как и все кислоты группы синтетических фторорганических соединений токсичны.
Канцерогенные свойства данных кислот доказаны. Их подтверждает 37-летняя статистика смертей рабочих на заводе компании 3М в Алабаме.
Как синтетические фторорганические кислоты попадают в окружающую среду?
- утечки при производстве тефлона
- производственные загрязнения ПТФЭ и изделий из него
ПФОК, нанесенная на тефлоновой изделие, разлагается уже при 190°C с выделением токсичных газов.
Кстати, в России нет нормативных документов, позволяющих контролировать производственные загрязнения фторопластов, что может негативно сказываться на качестве продукции с содержанием ПТФЭ.
По экологической проблеме, вызванной компанией DuPont, режиссером Тоддом Хейнсом был снят фильм "Темные воды".
В основу фильма легла статья The New York Times об адвокате Роберте Биллоте.
Роберт Биллотт все еще борется с крупнейшими химическими компаниями за отказ от использования синтетических фторорганических канцерогенов на производстве.
