PFAS

PFAS er poly- og perfluorinerede alkyl-forbindelser. Perfluoro betyder, at alle mulige bindinger i alkylgruppen er besat af et fluoratom. Poly betyder her, at mange af disse, men ikke nødvendigvis alle, er besat af fluoratomer.

OECD har i samarbejde med UNEP nedsat en arbejdsgruppe om per- og polyfluorinerede kemikalier (PFC). Deres anbefaling er at definere PFAS som alle stoffer (med få undtagelser), der indeholder mindst en perfluoreret methyl- eller methylengruppe (CF₃- eller -CF₂-).

PFAS er en meget stor gruppe af forbindelser, som er karakteriseret ved at indeholde flere (ofte mange) fluoratomer bundet til kulstof. Kemisk har kulstof-fluor-bindinger en høj bindingsenergi og er derfor meget stabile. Ud fra et produktperspektiv er det en positiv egenskab, men den er negativ, hvis de fluorerede forbindelser er miljømæssigt problematiske, da stabiliteten af kulstof-fluor-bindinger gør forbindelserne vanskeligt nedbrydelige.

Mængdemæssigt udgør den plast, der falder ind under PFAS-definitionen, samt de monomerer, der bruges til polymerernes fremstilling, langt hovedparten af denne stofgruppe. Mest kendt er polytetrafluorætylen (PTFE), som nok er bedre kendt under handelsnavnet teflon^®, der bruges i mange sammenhænge: slip-let-pander, tætningstape og tekstiler. Varmebestandighed, lav friktion samt vand- og fedtafvisning er de egenskaber, der gør PTFE attraktiv.

Der findes en række andre fluorholdige polymerer, som har mange specialiserede anvendelser, fx højtydende smøreolie og membraner i brændselsceller. En særlig type polymer er såkaldte sidekæde-fluorpolymerer. Her er perfluoralkylgruppen bundet til en polymerkæde, som regel via en ethylen- og estergruppe (de kaldes perfluortelomerer; se figur). Denne type polymerer har udbredt anvendelse som beskyttende coating på tekstiler og husholdningsprodukter.

De PFAS-forbindelser, som har fået særlig stor opmærksomhed, er de overfladeaktive stoffer. De har typisk en perfluoreret alkylgruppe med 6-10 og til tider flere kulstofatomer i den ene ende af molekylet. Den anden ende er en polær gruppe, fx carboxyl (PCFA, perfluoralkyl-carboxyl-syre) eller sulfonsyre (PFSA, perfluoralkan-sulfonsyre). Disse stoffer er typisk mindre vandopløselige end de tilsvarende ikke-fluorerede forbindelser og har en større tendens til at danne miceller i vand.

Da perfluoralkylgruppen både er vandskyende og fedtskyende, er de særligt effektive som skumdannere og har derfor fundet anvendelse i brandslukningsskum

De har vist sig, at mange af PFAS er miljømæssigt meget problematiske. Polymererne, som mængdemæssigt er den største gruppe, er i udgangspunktet mindst problematiske, da de stort set er uopløselige i vand og derfor har et meget lavt potentiale for spredning. Dette gælder dog ikke for nedrydningsprodukterne. Det må forventes, at sidekæderne i sidekæde-fluorpolymerer kan frigøres ved hydrolyse og danne forbindelser (FTOH, fluortelomeralkoholer), som har et betydeligt spredningspotentiale, men stadig er vanskeligt nedbrydelige.

Gruppen af overfladeaktive stoffer er særligt problematisk af samme grund. Selv om de kun er begrænset vandopløselige, har de et betydeligt spredningspotentiale og er generelt vanskeligt nedbrydelige.

På grund af deres miljømæssige betydning er der en betydelig regulering af disse stoffer. Eksempelvis er det tidligere meget brugte PFOA (se figur) ikke længere tilladt at bruge i det meste af verden, men det kan stadig findes i miljøet.