多氯联苯
| 多氯联苯 | |
|---|---|
| |
| 性质 | |
| 化学式 | C12HnCl10-n |
| 外观 | 淡黄色或无色黏稠液，10℃以下时成固体 |
| 密度 | 1.18~1.8 g/L（固） |
| 熔点 | 10 °C |
| 沸点 | 290~420 ℃ |
| 危险性 | |
| 欧盟分类 | 毒（T） 对环境有害（N） |
| NFPA 704 |
 3
3
0
|
| 闪点 | 可燃141~420 ℃ |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
多氯联苯（英语：Polychlorinated biphenyl，简称：PCB，CAS号1336-36-3 ），又称多氯联二苯或二联酚，是许多含氯数不同的联苯含氯化合物的统称[1][2]。在多氯联苯中，部份苯环上的氢原子被氯原子置换，一般式为C12H(10-n)Cln（1≦n≦10）。依氯原子的个数及位置不同，多氯联苯共有209种异构体存在，与1,4-戴奥辛同属多卤代化合物[来源请求]，或称类戴奥辛物质。
特性
多氯联苯在常温下是比水重的液体，多氯联苯耐热性及电绝缘性能良好，化学性质稳定。多氯联苯不溶于水，易溶于有机溶剂及脂肪，常用作加热或冷却时的热载体、电容器及变压器内的绝缘液体 (变压器油)，也常作为切削液、润滑油、液压油、除尘剂、防水化合物、铸剂、真空泵流体、涂料及溶剂使用，应用的范围很广。
多氯联苯混合物，其特征在于氯的含量，少氯的多氯联苯是无臭、无味，清澈到暗黄色粘稠液体。而高氯化的混合物是更粘稠、更深的黄色。
多氯联苯异构体有209种可能，这些异构体从单个氯原子的取代到全取代十氯联苯。[3]
历史
多氯联苯是德国人H·施米特和G·舒尔茨在1881年首次合成的。1892年，美国开始工业生产多氯联苯，1930年代美国孟山都公司 (Monsanto Company)开始大量生产并广泛应用于工业上。
多氯联苯曾多次引发污染事件，像例如1968年及1979年，日本及台湾分别出现米糠油中毒事件，原因是在生产过程中有多氯联苯漏出，污染米糠油。然而即使在远离多氯联苯产地地方的居民也受多氯联苯污染所害，像在加拿大努纳武特地区的Qikiqtarjuaq岛（旧称Broughton岛）上，由于世居当地的因纽特人传统上以当地海产为主食之故，因此透过生物放大作用，当地居民体内累积了高含量的多氯联苯，而这也使得当地人被周遭地区的人给称为“多氯联苯人”（the PCB people）并受周遭地区的人回避。[4]
由于多氯联苯为持久性有机污染物和其环境毒性，于1979年美国国会和于2001年通过的斯德哥尔摩关于持久性有机污染物公约，已经禁止了多氯联苯的生产。因此各国纷纷禁止多氯联苯生产及使用。
危害及影响
多氯联苯属于致癌物质[5]，容易累积在脂肪组织，造成脑部、皮肤及内脏的疾病，并影响神经、生殖及免疫系统。
据美国环境保护署（EPA）的报告指出，多氯联苯已被证明会导致动物，包括人类的癌症，其毒害作用也包括内分泌紊乱和神经毒性。
个人可以通过呼吸被污染的空气，进食受污染的食物，以及经皮肤接触老旧含多氯联苯的电力设备中接触到多氯联苯。一旦暴露，一些多氯联苯在身体内可改变成其他化学品。这些化学物质或保持不变的多氯联苯可以被排泄于粪便中，或保持在脂肪或其他器官中几个月。多氯联苯也可存在牛奶的脂肪中并通过哺乳传递给婴儿。
在人们接触到极高水平的多氯联苯而产生最常见的健康影响是皮肤状况，如氯痤疮和皮疹，但这些被称为是急性全身中毒。有研究发现人员暴露于多氯联苯中显示血液尿象的变化，也可能导致肝脏损害。
常见的症状包括皮肤和眼部病变、不规则的月经周期和降低免疫反应。其他症状包括疲劳、头痛、咳嗽，和不寻常的皮肤溃疡。此外，在儿童有认知发展较差的报告。
根据美国环境保护署（EPA）报告指出，多氯联苯已被证明会导致动物患上癌症，并支持在人类是一种致癌物的证据。在2013年国际研究机构对癌症分类，多氯联苯为人类致癌物。研究发现在多氯联苯工人中恶性黑色素瘤和稀有肝癌，发生率增加。
如所讨论的多氯联苯显示出广泛的毒性作用。这些效果可以根据各种不同的多氯联苯而不同。类似二𫫇英，多氯联苯毒性被认为主要是通过结合芳香烃受体（AHR）介导的。干扰细胞内钙的信号转导；这可能会导致神经毒性。正多氯联苯 (Ortho-PCBs)可通过结合到转甲状腺素，干扰甲状腺激素的运输。多氯联苯可在免疫系统癌症的产生中发挥作用，因为在非常高剂量的多氯联苯动物实验中显示效果。在一些有关人类的研究声称，发现人类免疫反应和环境中多氯联苯水平之间的关联。
处理及销毁方法
物理
- 焚化：尽管多氯联苯不自燃，它们可以被极端和小心控制的条件下燃烧。当前要求多氯联苯，在1,200℃温度下由燃油和大量氧下进行焚烧至少两秒钟。缺氧可导致二𫫇英、呋喃或多氯联苯的不完全破坏。
- 热解：销毁使用等离子弧处理与热解多氯联苯。在惰性环境中由电弧提供了极高温度使长链分子断裂。
微生物
最近的许多工作都集中在的微生物的研究，因为它们能够分解多氯联苯。在一般情况下，在生物体内的工作有两种：可能是使用多氯联苯作为碳源, 或者通过还原脱氯分解，也就是在联苯骨架上由氢置换氯。这些微生物以新方式来使用维生素B12，当成功能强大的亲核体与还原催化剂, 作用在多氯联苯上，以快速和选择性的方式让它脱氯。
化学
化学方法可用来破坏或减少多氯联苯的毒性。例如，芳香族亲核取代反应被应用于低浓度多氯联苯的破坏（如变压器油中的多氯联苯）。在无催化剂情况下，此反应通常在700至925℃的高温下进行，并利用氢气来裂解碳-氯键，使多氯联苯结构中的联苯环分解形成苯，并产生盐酸。然而，这种高温工艺成本较高，且需要大量的氢气。
若使用铜催化剂，则可以在较低温度下进行反应，同样达到脱氯的效果，但生成物较多为联苯而非苯。
多氯联苯光化学的解决方案是基于传输一个电子，如胺，到光化学兴奋的多氯联苯，给予负离子自由基。这两种排出氯离子和芳基中提取氢原子或立即变为质子化，从而导致氯原子的失去。它仅用于水溶性多氯联苯。
多氯联苯破坏大气的主要途径是通过攻击OH自由基。直接光解可以发生在上层大气层，但激发多氯联苯的紫外线波长的光，被在对流层的臭氧所屏蔽。然而研究表明，在光敏剂的存在下，例如丙酮，较高波长（> 300 nm）的光可降解多氯联苯。
施瓦茨的反应是许多研究的主题，并具有比其他路线显著好处。这是有利的，因为通过它在还原过程进行，因此，通过氧化反应部会产生二𫫇英。
所提出的反应方案包括从钛（Ⅲ）的有机金属种类的电子转移而形成在多氯联苯分子的自由基阴离子，其中排出氯，最终形成的相对无毒的联苯。
多氯联苯危害事件
参见
参考来源
- 书目
- 陈怡儒、杨和庆、到手香、纪宗廷、林欣瑜、柯昭仪、云琇卿、吴怡亭、盂美云、林煜庭、郑谚弥、陈亭玮、陈昭明、叶宗桓、林宏儒、苏怡帆. 《圖解日用品安全全書》. 台湾: 易博士出版社（城邦文化）. 2011-05-17 [2011]. ISBN 978-986-120-761-2 （中文）.
- 周琦淳、庄培梃、黄大维、李亚洁、张家玮、黄姵嘉、洪瑀彤、魏中帆、王纪新. 《圖解食品安全全書》（最新修訂版） 第3版. 台湾: 易博士出版社（城邦文化）. 2013-07-06 [2009]. ISBN 978-986-643-448-8 （中文）.（繁体中文）
- 引用