ĐỘC HỌC MƠI TRƯỜNG POLYCLOBIPHENYL
15.3.TÍNH CHẤT PCBs
Cơng thức chung của các pơlybiphenyl PCBs (phía trái cĩ thể dao động từ 110) và một chất đồng phân 2–Clo đặc trưng (phía
phải). PCBs là hĩa chất khơng tồn tại trong thiên nhiên. Cho đến năm 1900 chúng bắt đầu xuất hiện gần những cơng ty và những khách hàng sử dụng chúng. Trước hết được sản xuất bởi Monsanto (cơng ty chỉ để sản xuất PCBs). Vào năm 1929, PCB được xem là một đột phá trong cơng nghiệp. Nĩ khơng dễ cháy, cách điện, thuộc tính cách ly, rất ổn định, chịu được nhiệt độ và sức ép. Nhìn chung, chúng rất tốt trong việc sử dụng trong những chất lỏng chất điện mơi, những chất cách ly trong máy biến thế và các tụ điện với vai trị ngăn ngừa sự phát lửa, nổ.
PCBs nhanh chĩng được mở rộng dùng trong những chất lỏng thủy lực, nén ép, giấy than khơng cácbon, máy nén, chất màu, chất dính, chất lỏng làm mát mơtơ điện, ánh sáng huỳnh quang, nhựa rải đá. PCBs cịn gọi là askarel, là chất cách điện, cách nhiệt tốt, đồng thời cũng là chất lỏng rất bền khơng ăn mịn và khơng bắt lửa. Askarel là các chất lỏng chứa từ 50% –70% PCB, 30–60% triclobenzen (TCB). PCBs cĩ khoảng 209 đồng phân, tồn tại nhiều dạng khác nhau. Chúng được sản xuất từ 60–90 đồng phân khác nhau. PCB gồm một biphenyl, với một cacbon ràng buộc với vịng benzen, các liên kết cịn lại cĩ thể với hidrơ, hoặc clo. Cĩ thể gắn clo ở các vị trí khác nhau như ortho, meta, para.
Hình 15.2. Cấu trúc PCBs ít độc hơn do 2 nguyên tử Clo nằm
Hình 15.3. Cấu trúc PCBs cĩ tính độc cao do các ngun tử Clo nằm
ở vị trí mêta hoặc para nên phân tử PCB rất linh động
Nếu chỉ cĩ hai clo, một ở vị trí ortho (cacbon 2) và một ở vị trí ortho khác (cacbon 2’). Những đồng phân khác ở vị trí ortho thì ít độc hơn so với những đồng phân 6 clo. Tính độc PCBs khơng chỉ phụ thuộc vào chỉ số clo được giới thiệu ở trên mà cịn ở vị trí para. Cho những đồng phân clo ở hai vị trí para (4,4’) và ít nhất 2 clo ở những vị trí meta (3,5,3’,5’) được xem là tương tự đioxin thì đặc biệt độc. Hoặc khi cĩ đúng một clo hoặc khơng cĩ sự thay thế nào ở vị trí ortho, những đồng phân cĩ khả năng hiệu chỉnh mặt phẳng đồng diện thì thuộc dạng “cấu trúc phẳng đặc biệt độc”.
PCBs là những chất lỏng cĩ dầu, hoặc những chất rắn khơng cĩ vị giác. Trong khi đĩ một số PCBs cĩ pha trộn clo tạo nên những chất ít dễ cháy hơn. PCBs là sự pha trộn hĩa chất hữu cơ tổng hợp với cùng cấu trúc hĩa học cơ bản đĩ và những thuộc tính vật lý tương tự được xếp hạng từ những chất lỏng dạng dầu đến những chất rắn màu vàng nhạt.
PCB là một chất kị nước, khơng hịa tan trong nước. Nĩ là chất ở trong khơng khí, nhưng khơng ở pha khí. Nĩ là chất lỏng nhẹ đến nỗi cĩ thể ở trên cao những dịng khơng khí. Những chất này ở trong khơng khí, di chuyển xuống mặt đất nhờ những điều kiện tự nhiên: mưa, sự ngưng tụ, nhiệt độ.
Khi chúng ở dạng phân tử, cĩ thể một vài phân tử clo tách ra, phân tử sẽ hịa tan vào trong nước, làm cho nĩ cĩ tính di động cao. TCDD, hexachlorobenzen, p’–DDE, metylmercury và polychlorinated biphenyl (PCBs) xuất hiện ở tần số cao trong nước, cặn, cá trong các hồ phía bắc Mỹ và xuất hiện trong thành phần bơ, sữa, thịt trong các
chế độ ăn kiêng. Trong khoảng 209 đồng phân PCB cĩ khoảng 12 đồng phân giống đioxin.
Trước năm 1956, hoặc sớm hơn, Monsanto biết rằng PCBs cĩ thể trộn lẫn dioxin (TCDD), furan. Đặc biệt khi đốt nĩng, hoặc đốt cháy PCBs thì càng nguy hiểm. Điểm sơi PCBs 325–366oC. Nhưng khơng may Furans được tạo ra từ PCBs ở 250–450oC. PCBs được đốt cháy tại nhà máy ở nhiệt độ cao hơn một ít PCBs chuyển sang đioxin hoặc furan. Sự oxi hĩa PCBs và các phụ gia tạo thành những sản phẩm là những axit, aldehyt, oxyt già (thuốc nhuộm tĩc) cĩ những tính độc riêng biệt.