Perfluoroctaansulfonzuur

Perfluoroctaansulfonzuur
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van perfluoroctaansulfonzuur
Algemeen
Molecuulformule C8HF17O3S
IUPAC-naam 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluoroctaan-1-sulfonzuur
Andere namen PFOS
Molmassa 500,13 g/mol
SMILES
C(C(C(C(C(F)(F)S(=O)(=O)O)(F)F)(F)F)(F)F)(C(C(C(F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F
InChI
1S/C8HF17O3S/c9-1(10,3(13,14)5(17,18)7(21,22)23)2(11,12)4(15,16)6(19,20)8(24,25)29(26,27)28/h(H,26,27,28)
CAS-nummer 1763-23-1
PubChem 74483
Wikidata Q902094
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
SchadelijkCorrosiefSchadelijk voor de gezondheidMilieugevaarlijk
Gevaar
H-zinnen H302+H332 - H314 - H351 - H360d - H362 - H372 - H411
EUH-zinnen geen
P-zinnen P201 - P263 - P273 - P308+P313
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Dichtheid 1,25 g/cm³
Kookpunt 133 °C
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Perfluoroctaansulfonzuur, doorgaans afgekort tot PFOS, is een organisch sulfonzuur met als brutoformule C8HF17SO3. De geconjugeerde base is perfluoroctaansulfonaat. PFOS behoort tot de groep van de poly- en perfluoralkylstoffen (PFAS). Het is een antropogene organische verbinding die wereldwijd milieuverontreinigingen heeft veroorzaakt. PFOS was het belangrijkste ingrediënt van Scotchgard, een textieladditief van het chemieconcern 3M en van talloze andere vlekwerende middelen. Het is water- en vetafstotend, en wordt meestal gebruikt onder de vorm van een industrieel natrium- of kaliumzout.

Productie

Perfluoroctaansulfonzuur wordt hoofdzakelijk geproduceerd door elektrofluorering (een elektrofiele fluoreringsmethode) van een geschikte precursor, zoals octaansulfonzuur. Daarbij wordt de precursor in een bad met waterstoffluoride gebracht, dat nadien onder elektrische stroom wordt gezet. Deze methode heeft echter tot nadeel dat vertakte of ingekorte isomeren van PFOS worden gevormd. Dat leidt tot een mengsel waaruit het PFOS dient afgescheiden te worden, hetgeen een economische minder rendabel proces is.

Als alternatieve methode wordt de telomerisatie toegepast, waarbij kortere fragmenten aan elkaar worden gezet. Dit leidt tot vorming van bijna 100% zuiver PFOS en vermijdt de vorming van isomeren.

Toepassingen

Perfluoroctaansulfonzuur werd sinds 1949 door 3M geproduceerd om te worden gebruikt in talloze toepassingen zoals smeermiddeladditief voor servokleppen in hydraulische leidingen voor vliegtuigen, als brandblussend schuim en in de halfgeleiderindustrie. Verder werd het toegepast bij waterwerende coatings, verven, vernissen en lakken, en voor de productie van waterafstotend en vetvrij papier om levensmiddelen in te verpakken. Omdat PFOS te giftig is en te veel risico vormt voor mens en natuur heeft 3M in mei 2000 aangekondigd te stoppen met de productie, alhoewel het de risico's al kende sinds de jaren '70 van de 20e eeuw.[1]

Sinds 2004 wordt het in het Verenigd Koninkrijk niet meer gebruikt voor huishoudelijke producten.[2] In 2020 verbood Californië het gebruik van perfluoroctaansulfonaatzouten in cosmetica.[3] In de Europese Unie wordt het product niet meer gebruikt in de halfgeleiderindustrie.

Milieu-effecten

De concentratie van PFOS in menselijke organen neemt af in Amerika,[4] maar neemt nog altijd toe in China waar het nog steeds wordt geproduceerd.[5]

PFOS werd in mei 2009 toegevoegd aan bijlage B van het Verdrag van Stockholm inzake persistente organische verontreinigende stoffen.[6] Dit betekent dat het product moet worden uit de markt genomen, behalve voor specifieke kritische toepassingen mits het in acht nemen van speciale veiligheidsmaatregelen. De toepassing van het product werd op 12 december 2006 door het Europees parlement strikter gereglementeerd.[7] De Europese Commissie beval een monitoring voor levensmiddelen aan in 2010.[8] Sinds 4 juni 2012 stond het op de lijst van "Verordening in- en uitvoer gevaarlijke chemische stoffen".[9] Sindsdien werden de normen nog gevoelig verlaagd.[10]

Perfluoroctaansulfonzuur is een bijzonder stabiel product, waardoor het in de natuur heel moeilijk wordt afgebroken. Daardoor is het milieurisico voor mens en natuur hoog,[11] te meer omdat het bioaccumulerend is. Het komt in hogere concentraties voor in spierweefsel en minder in vetweefsel. Het wordt wereldwijd teruggevonden, zelfs bij ijsberen aan de Noordpool. Het wordt frequenter, maar in lagere concentraties, teruggevonden in bodemslib. In zwevend materiaal komt het minder frequent voor, maar wel in hogere concentraties. Het komt en kwam vooral vrij bij het blussen van branden, bij het verwijderen van tapijt, bij industriële toepassingen en bij (onvoorziene) lozingen tijdens de productie. Het wordt in kleine concentraties opgenomen door de verpakte voedingsmiddelen en komt vrij tijdens het storten van het verpakkingsmateriaal. Bij verbranding wordt pfos volledig afgebroken.

De verspreiding over land gebeurt door lozingen via de lucht, de verontreiniging wordt meegenomen via de wind en de neerslag (afhankelijk van de hoofdwindrichting) en kan uiteindelijk ook in het grondwater terechtkomen; watercontaminatie gebeurt door lozingen via afvalwater of bluswater (en dus naar de monding en de zee en ook in het slib).[12]

Toxicologie

Zie voor de afbreekbaarheid het artikel Pfas.

PFOS is voor zoogdieren, en dus ook de mens, heel schadelijk.[13] De stof verstoort de werking van het endocrien stelsel,[14] verhoogt het risico op cholesterol,[15] verhoogt de resistentie tegen insuline,[16] heeft een impact op het immuunsysteem (verminderde weerstand bij griep en mogelijk ook bij COVID-19, eventueel met verhoogde mortaliteit[17]), verhoogt het risico op ADHD,[18] veroorzaakt mogelijke fertiliteitsproblemen bij vrouwen,[19] verhoogt de kans op hoge bloeddruk en pre-eclampsie bij zwangere vrouwen[20] en eventueel een verminderd geboortegewicht.[21][22] Bij dierproeven werd kanker en een toename van de neonatale sterfte vastgesteld.[23]

Het aanpakken van de contaminatie van deze stof wordt bemoeilijkt omdat de stof wijdverspreid is wegens de vele toepassingen en omdat het moeilijk te neutraliseren is.

PFOS-schandaal in België

Zie Pfos-schandaal voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

PFOS kwam in 2021 in België in het nieuws omdat bij grondwerken voor de aanleg van de Oosterweeltunnel, een onderdeel van de Oosterweelverbinding, in de bodem bij Zwijndrecht, waar 3M sinds 1971 een productie-eenheid heeft, de norm meerdere keren werd overschreden.[24] In juli 2021 werden ook in Ronse normoverschrijdende hoeveelheden PFAS (de familie waartoe PFOS behoort) aangetroffen, wellicht geloosd door plaatselijke textielbedrijven.[25][26]

Zie ook

Bronnen, noten en/of referenties
  1. ↑ (en) Carrie Fellner, Toxic Secrets: Professor ‘bragged about burying bad science’ on 3M chemicals. The Sydney Morning Herald (16 juni 2018). Geraadpleegd op 15 juni 2021.
  2. ↑ S. Marca Schrap; Janny A.M.C.M. Pijnenburg; René B. Geerdink (december 2004). Geperfluoreerde verbindingen in Nederlands oppervlaktewater. Ministerie van Verkeer en Waterstaat. Geraadpleegd op 17 juni 2021 "Een screening in 2003 van PFOS en PFOA"
  3. ↑ Bill Text - AB-2762 Cosmetic products: safety.. leginfo.legislature.ca.gov. Geraadpleegd op 15 juni 2021.
  4. ↑ Renner, Rebecca (2008). PFOS phaseout pays off. Environ. Sci. Technol. 42 (13): 4618. PMID 18677976. DOI: 10.1021/es0871614.
  5. ↑ (en) Theodore Chao Lim, Bin Wang, Jun Huang, Shubo Deng, Gang Yu, Emission Inventory for PFOS in China: Review of Past Methodologies and Suggestions. TheScientificWorldJOURNAL (26 oktober 2011). Geraadpleegd op 15 juni 2021.
  6. ↑ PFOS EQS dossier 2011 (2011).
  7. ↑ Bepalingen inzake de beperking van het op de markt brengen en van het gebruik van perfluoroctaansulfonaten. Publicatieblad van de Europese Unie (27 december 2006). Geraadpleegd op 17 juni 2021.
  8. ↑ L_2010068NL.01002201.xml. eur-lex.europa.eu. Geraadpleegd op 17 juni 2021.
  9. ↑ EMIS Navigator. navigator.emis.vito.be. Geraadpleegd op 17 juni 2021.
  10. ↑ perfluoroctaansulfonzuur | | Risico's van stoffen. rvszoeksysteem.rivm.nl. Geraadpleegd op 17 juni 2021.
  11. ↑ SCHER (2005). RPA's report "Perfluorooctane Sulphonates Risk reduction strategy and analysis of advantages and drawbacks". Scientific Committee on Health and Environmental Risks, European Commission.
  12. ↑ VRT NWS, Wat zijn PFOS en PFAS? Hoe verspreiden ze zich? En hoe ongerust moeten we erover zijn?. vrtnws.be (15 juni 2021). Geraadpleegd op 19 juni 2021.
  13. ↑ OECD (2002). Hazard Assessment of Perfluorooctane Sulfonate (PFOS) and its Salt. ENV/JM/RD(2002)17/FINAL: 5.
  14. ↑ Dallaire, Renée, Dewailly, Éric, Pereg, Daria, Dery, Serge, Ayotte, Pierre (September 2009). Thyroid Function and Plasma Concentrations of Polyhalogenated Compounds in Inuit Adults. Environmental Health Perspectives 117 (9): 1380–1386. PMID 19750101. PMC 2737013. DOI: 10.1289/ehp.0900633.
  15. ↑ Steenland, K., Tinker, S., Frisbee, S., Ducatman, A., Vaccarino, V. (21 October 2009). Association of Perfluorooctanoic Acid and Perfluorooctane Sulfonate With Serum Lipids Among Adults Living Near a Chemical Plant. American Journal of Epidemiology 170 (10): 1268–1278. PMID 19846564. DOI: 10.1093/aje/kwp279.
  16. ↑ Nelson, Jessica W., Hatch, Elizabeth E., Webster, Thomas F. (February 2010). Exposure to Polyfluoroalkyl Chemicals and Cholesterol, Body Weight, and Insulin Resistance in the General U.S. Population. Environmental Health Perspectives 118 (2): 197–202. PMID 20123614. PMC 2831917. DOI: 10.1289/ehp.0901165.
  17. ↑ Guruge, Keerthi S., Hikono, Hirokazu, Shimada, Nobuaki, Murakami, Kenji, Hasegawa, Jun (2009). Effect of perfluorooctane sulfonate (PFOS) on influenza A virus-induced mortality in female B6C3F1 mice. The Journal of Toxicological Sciences 34 (6): 687–691. PMID 19952504. DOI: 10.2131/jts.34.687.
  18. ↑ Hoffman, Kate, Webster, Thomas F., Weisskopf, Marc G., Weinberg, Janice, Vieira, Verónica M. (December 2010). Exposure to Polyfluoroalkyl Chemicals and Attention Deficit/Hyperactivity Disorder in U.S. Children 12–15 Years of Age. Environmental Health Perspectives 118 (12): 1762–1767. PMID 20551004. PMC 3002197. DOI: 10.1289/ehp.1001898.
  19. ↑ Potera, Carol (April 2009). REPRODUCTIVE TOXICOLOGY: Study Associates PFOS and PFOA with Impaired Fertility. Environmental Health Perspectives 117 (4): A148. PMC 2679623. DOI: 10.1289/ehp.117-a148a.
  20. ↑ Stein, C. R., Savitz, D. A., Dougan, M. (19 August 2009). Serum Levels of Perfluorooctanoic Acid and Perfluorooctane Sulfonate and Pregnancy Outcome. American Journal of Epidemiology 170 (7): 837–846. PMID 19692329. DOI: 10.1093/aje/kwp212.
  21. ↑ Betts, Kellyn (November 2007). PFOS and PFOA in Humans: New Study Links Prenatal Exposure to Lower Birth Weight. Environmental Health Perspectives 115 (11): A550. PMID 18007977. PMC 2072861. DOI: 10.1289/ehp.115-a550a.
  22. ↑ Washino, Noriaki, Saijo, Yasuaki, Sasaki, Seiko, Kato, Shizue, Ban, Susumu (April 2009). Correlations between Prenatal Exposure to Perfluorinated Chemicals and Reduced Fetal Growth. Environmental Health Perspectives 117 (4): 660–667. PMID 19440508. PMC 2679613. DOI: 10.1289/ehp.11681.
  23. ↑ Betts, Kellyn S. (May 2007). Perfluoroalkyl Acids: What Is the Evidence Telling Us?. Environmental Health Perspectives 115 (5): A250-6. PMID 17520044. PMC 1867999. DOI: 10.1289/ehp.115-a250.
  24. ↑ Pascal Sertyn, 3M kan verjaardagsfeestje best vergeten. De Standaard (17 juni 2021). Geraadpleegd op 17 juni 2021.
  25. ↑ Ook in Ronse hoge waarden toxische stoffen gevonden, toxicoloog Jan Tytgat: ‘Stop de lozingen in heel Vlaanderen’. De Morgen (2 september 2021). Geraadpleegd op 3 september 2021.
  26. ↑ Verontreiniging Molenbeek. Ronse (augustus 2021). Gearchiveerd op 2 september 2021.