Perfluorouhlovodíky (PFC)
Perfluorouhlovodíky (PFC)
Látka: Perfluorouhlovodíky (PFC)
| Perfluorouhlovodíky (PFC) | |
|---|---|
| další názvy | perfluorované uhlovodíky
R14; perfluoromethan R116; perfluoroethan R218; perfluoropropan R3–1-10; perfluorobutan RC-318; perfluorocykobutan R4–1-12; perfluoropentan R5–1-14; perfluorohexan |
| číslo CAS | 86508–42–1 (perfluorované sloučeniny C5-C18)
75–73–0 (R14) 76–16–4 (R116) 76–19–7 (R218) 355–25–9 (R3–1-10) 115–25–3 (RC-318) 678–26–2 (R4–1-12) 355–42–0 (R5–1-14) |
| chemický vzorec | molekuly obsahují pouze C a F |
| ohlašovací práh pro úniky | |
| do ovzduší (kg/rok) | 100 |
| do vody (kg/rok) | - |
| do půdy (kg/rok) | - |
| prahová hodnota pro přenosy | |
| v odpadních vodách (kg/rok) | - |
| v odpadech (kg/rok) | - |
| rizikové složky životního prostředí | ovzduší |
| věty R | |
| věty S | |
| S38 (R14; R116; R218; RC-318) | V případě nedostatečného větrání používejte vhodné vybavení pro ochranu dýchacích orgánů. |
| S23 (R5–1-14) | Nevdechujte plyny/dýmy/páry/aerosoly (příslušný výraz specifikuje výrobce, dovozce a distributor). |
Základní charakteristika
Perfluorované uhlovodíky jsou sloučeniny, které ve svojí molekule obsahují pouze atomy uhlíku a fluoru. Tyto látky jsou většinou bezbarvé plyny nebo nízkovroucí kapaliny bez výraznějšího zápachu. Hlavní a nejdůležitější vlastností této skupiny látek je jejich stabilita a nereaktivita. Jedná se o látky vytvořené člověkem – syntetické. Odvodit jich lze celou řadu, avšak praktický význam mají především látky uvedené v úvodní tabulce.
Použití
Vzhledem ke zmíněné stabilitě (nereaktivnosti) a dobrým tepelným vlastnostem jsou látky této skupiny vhodné pro použití jako chladiva. Jedná se především o součásti směsí používaných jako náplně v chladících a mrazících zařízeních, klimatizacích a dalších strojích. Dále je těchto látek využíváno v elektrotechnickém průmyslu při výrobě polovodičových součástek. Další možné použití je v léčivech, kosmetice či hasicích systémech. Objemy užívané v těchto aplikacích ovšem nepředstavují zvláštní rizika. Použití jednotlivých látek je shrnuto v Tab.
Tab.: Nejčastější použití jednotlivých látek ze skupiny perfluorovaných uhlovodíků
| perfluorovaný uhlovodík | vzorec | bod varu [ºC] | nejčastější použití |
|---|---|---|---|
| perfluoromethan | CF4 | -128 | v průmyslu polovodičů |
| perfluoroethan | C2F6 | -78 | v průmyslu polovodičů |
| perfluoropropan | C3F8 | -37 | alternativa CF4 v polovodičovém průmyslu |
| perfluorobutan | C4F10 | -2 | ve fyzikálním výzkumu jako netečná látka |
| perfluorocykobutan | c-C4F8 | -7 | v průmyslu polovodičů |
| perfluoropentan | C5F12 | 30 | jako medium pro přenos tepelné energie |
| perfluorohexan | C6F14 | 56 | jako medium pro přenos tepelné energie |
Zdroje emisí
Perfluorované uhlovodíky jsou látky syntetické (vytvořené uměle člověkem), proto veškeré jejich emise souvisí s lidskou činností. Zdroje emisí těchto látek můžeme rozdělit do několika skupin:
- Chladící technologie. V těchto aplikacích může docházet k únikům při poškození nebo netěsnostech zařízení a dále při neodborně prováděných zásazích do chladícího okruhu zařízení.
- Ostatní průmyslové aplikace (výroba polovodičů). V každém průmyslovém procesu, kde jsou tyto látky přítomny, může dojít v důsledku technické závady, netěsnosti nebo chyby pracovníka k úniku přítomné látky.
- V rámci dalších aplikací látek této skupiny (kosmetika či hasicí systémy) dochází také k únikům, ovšem v mnohem menších objemech, než v předešlých dvou případech.
Dopady na životní prostředí
Látky ze skupiny perfluorovaných uhlovodíků patří mezi tzv. skleníkové plyny, které mají schopnost pohlcovat infračervené záření a přispívat k oteplování Země. Koncentrace perfluorovaných uhlovodíků v atmosféře je malá, avšak jejich potenciál přispívat k intenzifikaci skleníkového efektu (tedy schopnost molekul absorbovat unikající infračervené záření zemského povrchu) je ve srovnání s nejvíce diskutovaným oxidem uhličitým výrazně vyšší (v případě perfluoroethanu až 11900×). Vykazují rovněž velmi dlouhou životnost v atmosféře, což jejich dopady na životní prostředí jen umocňuje. V Tab. jsou uvedeny odhadované doby jejich setrvání v atmosféře.
Tab.: Odhadovaná životnost perfluorovaných uhlovodíků v atmosféře.
| perfluorovaný uhlovodík | životnost [roky] |
|---|---|
| perfluoromethan | 50000 |
| perfluoroethan | 10000 |
| perfluoropropan | 2600 |
| perfluorobutan | 2600 |
| perfluorocykobutan | 3200 |
| perfluoropentan | 4100 |
| perfluorohexan | 3200 |
Dopady na zdraví člověka, rizika
Látky této skupiny se v životním prostředí vyskytují ve velice malých koncentracích, proto jejich přímý vliv na zdraví člověka není příliš významný. Při vdechování vyšších koncentrací PFC může dojít k narušení činnosti mozku a srdce.
Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí
Látky této skupiny jsou velmi málo reaktivní plyny. Jejich akutní riziko pro životní prostředí či zdraví člověka je sice velmi nízké, ale z dlouhodobého hlediska se tyto látky jeví jako značně rizikové. Jsou to skleníkové plyny s vysokým potenciálem přispívat ke globálnímu oteplování a navíc je jejich životnost v atmosféře velmi dlouhá. Tyto látky jsou navíc syntetické, vnášené do přírody lidskou činností, proto je nutné jejich výskyt monitorovat a dodržováním všech preventivních opatření snižovat jejich emise.
Důvody zařazení do registru
- nařízení o E-PRTR
- rozhodnutí o EPER
- UNFCCC – Kyóto
- zákon č. 254/2001 Sb. (příloha č. 1)
- vyhláška č. 232/2004 Sb. (příloha č. 1)
Způsoby zjišťování a měření
Odhad emisí perfluorovaných uhlovodíků do atmosféry je možné učinit
různými způsoby podle typu provozu a jejich použití. Při výrobě lze
jejich ztráty emisemi vypočítat z bilance objemu vstupních surovin a
produktu. V rámci jejich využití je možné se opřít o údaje
typu množství chladící náplně v zařízení, nebo náplň hnacího
plynu a poté odhadnout úbytek.
Ke stanovení koncentrace PFC je možné využít metody plynové
chromatografie s detektorem elektronového záchytu nebo
s hmotnostním spektrometrem. Dále je možné využít infračervenou
absorpční spektrometrii. Stanovení nepatří mezi nejběžnější analýzy,
zejména již odběr vzorku k analýze je poměrně speciální
záležitost. Případné měření je třeba konzultovat buď se
specializovanými pracovišti, nebo špičkovými komerčními laboratořemi.
Ohlašovací práh 100 kg/rok lze přiblížit
následujícím příkladem: v případě hypotetického obsahu PFC ve
vzduchu unikajícím z výroby
100 mg.m-3 představuje ohlašovací práh objem
uniklého kontaminovaného vzduchu přibližně 1 000 000 m3 za rok (za
stejné teploty a tlaku jako byl uveden koncentrační údaj).
Další informace, zajímavosti
Perfluorouhlovodíky také bývají využívány jako dočasná náhrada očního gelu při chirurgických zákrocích na očích pacienta.
Informační zdroje
- European Fluorocarbons Technical Committee, http://www.fluorocarbons.org/en/homepage.html
- Environment Agency, http://www.environment-agency.gov.uk/business/topics/pollution/39173.aspx
- EPA: Pollutants and Toxics, http://www.epa.gov/ebtpages/pollairporefrigerants.html
- Scorecard, The Pollution Information Site, http://www.scorecard.org/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=+86508–42–1+
- VanLoon G.W., Duffy S.J.: Environmental Chemistry a Global Perspective, Oxford University Press, 2005