多氯聯苯

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多氯聯苯
性質
化學式 C12HnCl(10-n)2
外觀 淡黃色或無色黏稠液,10℃以下時成固體
密度 1.18~1.8 g/L(固)
熔點 10 °C
沸點 290~420 ℃
危險性
歐盟分類 毒(t
對環境有害(N+
NFPA 704
NFPA 704.svg
3
3
0
 
閃點 可燃141~420 ℃
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。
多氯聯苯的構造,其中苯環上2-6,及2'-6'的氫原子可以置換為氯原子。
舊變壓器中有多氯聯苯 (變壓器油)。
在含有多氯聯苯的變壓器上貼黃色警告標籤
臉上的氯痤瘡
多氯聯苯有氧生物降解 (Adriaens P 1994)
多氯聯苯無氧生物降解 (Abramowicz 1990)
綠膿桿菌降解多氯聯苯(電子顯微鏡)


多氯聯苯polychlorinated biphenyl,簡稱PCB),又稱多氯聯二苯,是許多含氯數不同的聯苯含氯化合物的統稱。在多氯聯苯中,部份苯環上的氫原子氯原子置換,一般式為C12HnCl(10-n)(0≦n≦9)。依氯原子的個數及位置不同,多氯聯苯共有209種異構體存在,與戴奧辛 (二噁英,Dioxin)同屬多鹵代化合物 (Polyhalogenated compounds,PHCs),或稱類戴奧辛物質 (Dioxins and dioxin-like compounds)。

多氯聯苯在常溫下是比重的液體,多氯聯苯耐性及絕緣性能良好,化學性質穩定。多氯聯苯不溶於水,易溶於有機溶劑脂肪,常用作加熱或冷卻時的熱載體電容器變壓器內的絕緣液體 (變壓器油),也常作為切削液潤滑油液壓油,除塵劑,防水化合物,鑄劑,真空泵流體,塗料溶劑使用,應用的範圍很廣。

多氯聯苯混合物,其特徵在於氯的含量,少氯的多氯聯苯是無臭,無味,清澈到暗黃色粘稠液體。而高氯化的混合物是更粘稠,更深的黃色。

多氯聯苯是德國H·施米特G·舒爾茨在1881年首次合成的。1892年,美國開始工業生產多氯聯苯,1930年代美國孟山都公司 (Monsanto Company)開始大量生產並廣泛應用於工業上。1968年及1979年,日本台灣分別出現米糠油中毒事件,原因是在生產過程中有多氯聯苯漏出,污染米糠油

由於多氯聯苯為持久性有機污染物和其環境毒性,於1979年美國國會和於2001年通過的斯德哥爾摩關於持久性有機污染物公約,已經禁止了多氯聯苯的生產。因此各國紛紛禁止多氯聯苯生產及使用。

據美國環境保護署(EPA),多氯聯苯已被證明會導致動物,包括人類的癌症,其毒害作用也包括內分泌紊亂和神經毒性。

個人可以通過呼吸被污染的空氣,進食受污染的食物,以及經皮膚接觸老舊含多氯聯苯的電力設備中接觸到多氯聯苯。一旦暴露,一些多氯聯苯在身體內可改變成其他化學品。這些化學物質或保持不變的多氯聯苯可以被排泄於糞便中或保持在脂肪或其他器官中幾個月。多氯聯苯也可存在牛奶的脂肪中並通過哺乳傳遞給嬰兒。

在人們接觸到極高水平的多氯聯苯的的最常見的健康影響是皮膚狀況,如氯痤瘡和皮疹,但這些被稱為是急性全身中毒。有研究發現人員暴露於多氯聯苯中顯示血象尿象的變化,也可能導致肝臟損害。 常見的症狀包括皮膚和眼部病變,不規則的月經週期和降低免疫反應。其他症狀包括疲勞,頭痛,咳嗽,和不尋常的皮膚潰瘍。此外,在兒童有認知發展較差的報告。

根據美國環境保護署(EPA),多氯聯苯已被證明會導致動物患上癌症,並支持在人類是一種致癌物的證據。在2013年國際研究機構對癌症分類,多氯聯苯為人類致癌物。研究發現在多氯聯苯工人中惡性黑素瘤和稀有肝癌,發生率增加。

如所討論的多氯聯苯顯示出廣泛的毒性作用。這些效果可以根據各種不同的多氯聯苯而不同。類似二噁英,多氯聯苯毒性被認為主要是通過結合芳香烴受體(AHR)介導的。干擾細胞內鈣的信號轉導;這可能會導致神經毒性。正多氯聯苯 (Ortho-PCBs)可通過結合到轉甲狀腺素,干擾甲狀腺激素的運輸。多氯聯苯可在免疫系統癌症的產生中發揮作用,因為在非常高劑量的多氯聯苯動物實驗中顯示效果。在一些有關人類的研究聲稱,發現人類免疫反應和環境中多氯聯苯水平之間的關聯。

銷毀方法

物理:

焚化 - 儘管多氯聯苯不自燃,它們可以被極端和小心控制的條件下燃燒。當前要求多氯聯苯,在1200℃溫度下由燃油和大量氧下進行焚燒至少兩秒鐘。缺氧可導致二噁英,呋喃或多氯聯苯的不完全破壞。

輻照 - 如果在異丙醇或礦物油多氯聯苯的去氧混合物進行照射γ射線,那麼多氯聯苯將被脫氯形成聯苯和無機氯化物。最近在美國往往使用用過的核燃料作為輻射源。

熱解 - 銷毀使用電漿弧處理與熱解多氯聯苯。在惰性環境中由電弧提供了極高溫度使長鏈分子斷裂。

微生物:

最近的許多工作都集中在的微生物的研究,其能夠分解多氯聯苯。在一般情況下,這些生物體的工作在兩者之一:無論他們使用的多氯聯苯作為碳源或破壞通過還原脫氯,在聯苯骨架上由氫置換氯。一種新的維生素稱為B12s,這是一個功能強大的親核體與還原催化劑。這可以被用在多氯聯苯,以快速和選擇性的方式讓它脫氯。

化學:

許多化學方法可用來破壞或減少多氯聯苯的毒性。芳香族親核取代是破壞低濃度多氯聯苯,如變壓器油的方法。在氮氣覆蓋下不到兩小時即可產生聚乙二醇取代氯,無催化劑在700〜925℃下,氫(H2)裂解碳 - 氯鍵,裂解聯苯環形成苯,產生鹽酸。這可以在較低溫度下用銅催化劑來進行,並得到聯苯。然而,由於這兩種途徑都需要氫氣和相對高的溫度中,它們是昂貴的。高正電的金屬,或強還原劑如萘鈉,在非質子溶劑產生的電子轉移到多氯聯苯,氯離子的排出,並在多氯聯苯的結合。其效果是聚合的許多分子,從而減少該混合物的揮發性,溶解性與毒性。這種方法是在低強度多氯聯苯混合物最成功。

多氯聯苯光化學的解決方案是基於傳輸一個電子,如胺,到光化學興奮的多氯聯苯,給予負離子自由基。這兩種排出氯離子和芳基中提取氫原子或立即變為質子化,從而導致氯原子的失去。它僅用於水溶性多氯聯苯。

多氯聯苯破壞大氣的主要途徑是通過攻擊OH自由基。直接光解可以發生在上層大氣層,但激發多氯聯苯的紫外線波長的光,被在對流層的臭氧所屏蔽。然而研究表明,在光敏劑的存在下,例如丙酮,較高波長(> 300 nm)的光可降解多氯聯苯。

施瓦茨的反應是許多研究的主題,並具有比其他路線顯著好處。這是有利的,因為通過它在還原過程進行,因此,通過氧化反應部會產生二噁英。

所提出的反應方案包括從鈦(Ⅲ)的有機金屬種類的電子轉移而形成在多氯聯苯分子的自由基陰離子,其中排出氯,最終形成的相對無毒的聯苯。

多氯聯苯屬於致癌物質[1],容易累積在脂肪組織,造成腦部皮膚內臟疾病,並影響神經生殖免疫系統。多氯聯苯異構體有209種可能,這些異構體從單個氯原子的取代到全取代十氯聯苯。[2]

台灣、日本多氯聯苯中毒事件[編輯]

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ 多氯聯苯的毒性及急救方式. [13-07-2013]. 
  2. ^ 多氯聯苯. [13-07-2013].