20.09.2018
Anorganische und organische Fluor-Verbindungen - Wenn Chemie nicht gleich Chemie ist: Teil 2 - Per- und polyfluorierte Chemikalien (organisches Fluor)
Prof. Katrin Schuhen , Maik Rudloff, Monika Strozynska, Wasser 3.0
Unter per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC) versteht man eine Gruppe von ca. 3000 synthetisch hergestellten Organofluorverbindungen, bei denen die Wasserstoffatome an der Kohlenstoff-kette teilweise oder komplett durch Fluoratome ersetzt worden sind. Durch die starke Kohlenstoff-Fluor-Bindung (C-F: 489 kJ/mol, vgl. C-H: 413 kJ/mol, C-C: 348 kJ/mol) erhalten die Verbindungen wasser-, öl- und schmutzabweisende Eigenschaften bei gleichzeitiger chemischer und thermischer Stabilität sowie Beständigkeit gegenüber UV-Licht und Verwitterung. So werden PFC überwiegend im Bereich der Oberflächenveredlung, der Papierbeschichtung und der Spezialchemie verwendet. In der Galvanik dienen sie als Netzmittel und Nebelinhibitor, in der Kunststoffherstellung als Emulgator. Weiterhin sind PFC u. a. Bestandteile folgender Alltagsgegenstände: Textilien (Gore-Tex®), Imprägniermittel für Oberflächen von Möbeln, Textilien, Leder und Teppichen, schmutzabweisende Papiere, antihaftbeschichtetes Kochgeschirr, Wandfarben, Tinten, Lacke, Reinigungsmittel, Filme und Fotoplatten.
Nachdem 2002 erstmals Perfluoroctansäure (PFOA) im Trinkwasser durch sechs Wasserversorger in der Nähe des Chemieunternehmens DuPont in Parkersburg, West Virginia/USA, und auch verstärkt in den verschiedenen Produktionsstätten von 3M in Minnesota/USA detektiert wurde, wiesen viele Forschergruppen PFC in den unterschiedlichsten Matrizes nach. Erstmals wurde die globale Produktion und Emission 2009 in einem Review von Paul et al. aufgelistet. Durch ihren anthropogenen Ursprung können PFC nicht in der Umwelt abgebaut werden, sodass sie mittlerweile ubiquitär in der Umwelt nachzuweisen sind. PFC gelangen hauptsächlich durch PFC-haltige Industrieabwässer und -abluft, Verwendung von PFOS-haltigem Löschschaum (PFOS = Perfluoroctansulfonsäure) durch die Feuerwehr und Auftragung PFC-kontaminierten Klärschlamms in die Umwelt. Indirekte Eintragspfade stellen die Biotransformation in der Umwelt von Präkursoren wie Fluortelomeralkoholen zu Perfluorcarbonsäuren dar.