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氟化工 含氟化合物,先进还是毒药

2019-08-09 09:17:29 | 来源: | 总浏览:299


聚四氟乙烯其超强的性能主要取决于它的化学结构,在它的结构中,只有碳碳键和氟碳键。我们知道碳碳键很强,氟碳键则更强,是已知的最强键,确保了氟碳化合物的稳定性。这种稳定性我们可以扩展用到其他地方,比如表面活性剂


我们知道,含碳表面活性剂之所以能体现出超低的表面张力,乃是因为甲基的表面张力超低,有机硅表面活性剂的表面张力更低,实际是因为硅氧键的柔韧性,所以能将更多的甲基朝向外面。所以,有机硅的性能并没有起到革命性的提升。

而含氟表面活性剂完全不一样,氟是电负性最强的元素,电子在氟化合物的脑子里,就是“你的就是我的,我的还是我的”,使得氟原子非常难以被极化,氟碳链极性比碳氢链小。因此,含氟表面活性剂各分子之间的范德华力很弱,这使得它的表面张力尤其低。一般含碳表面活性剂的表面张力达到30,有机硅最低可以达到21,而含氟表面活性剂最低可以达到15。


1949年,美国3M公司合成了一种新型化合物:全氟辛基磺酸(PFOS),并用于他们的品牌:斯科奇嘉德防油防水剂(Scotchgard),一时间红遍全美。使用了Scotchgard防水剂的服装表面可以产生“荷叶效应”,不沾水也不沾油,水滴或者油滴在处理后的服装上面,就好像露珠在荷叶上一样。从此含氟表面活性剂开始成为各个追求创新的化学公司研发的焦点。


1999年,美国环境保护署开始对PFOS的毒性展开调查,原来,这些含氟表面活性剂持久性极强,是最难分解的有机污染物之一,在浓硫酸中煮一小时也不分解。它们很容易在动物体内沉积,据美国环保署、欧洲、日本及我国研究机构的研究结果表明:PFOS及其衍生物通过呼吸道吸入和饮用水、食物的摄入等途径,而很难被生物体排出,尤其最终富集于人体、生物体中的血、肝、肾、脑中。看来太稳定的东西也不好啊。


2000年,3M公司和几家美国公司宣布停产PFOS、PFOA等含氟产品,现在这些含氟类产品还在世界范围内生产,主要生产地是咱们中国。

【欧美发达国家现在似乎有点精神过敏,凡是有可能对人体产生伤害的,一律禁止。这是审慎的态度还是丧失了一些发展机会,值得思考。】


看起来氟化工的名声不太好,虽然有很多的新发明,但是几乎是出来一个被枪毙一个,氟利昂、PFOS姑且不论,就连不粘锅也受到了质疑。这其中有一些是误解,有一些是真正对环境的破坏。我要说,这是人类发展的必经阶段,还是那句话,我们不可能回到过去了,发展中遇到的问题只能用继续发展来解决。当然,总结过往的经验是必要的。

其实,氟化学品已经在更多的领域发挥着重要作用呢,它们就在我们身边。

【新能源汽车的出现对锂电池提出了更高的要求,六氟磷酸锂电解液目前很火爆。】


【氟西汀,又一种含氟药物,用于治疗抑郁症。】


我国的氟化工在过去十几年里发展非常迅速,产品产能已经超过600万吨/年,产量占全球近55%,销售额占全球约33%。但是问题也很大,一方面出现了产能过剩,氟化氢和氟化铝等产品表观消费量甚至不足产能规模的一半;另一方面,我国的氟化工还是聚焦在生产低端的基础原材料,高端新兴产品匮乏,因此附加值不高;更潜在的危机是,发达国家禁止生产的氟化学品,我们仍然在继续生产,相关法律法规严重跟不上,因为我们知道,这些产品是迟早要被禁用的。



我国的氟化工发展如此迅速,主要是依托我国浙江省的萤石资源,前面我们提到过这个段子:“世界萤石在中国,中国萤石在浙江,浙江萤石在金华,金华萤石在武义。”

现在我们认识到,正是这些“似乎”随处可见的萤石资源,导致我们的氟化工项目蜂拥而上,造成了产能过剩。我们还发现,全球范围内,萤石是一种稀缺资源,一些发达国家早已停止开采萤石矿。所幸的是,现在浙江省已经禁止开采萤石矿。

我们希望,我们的开发是一种有序的健康的发展。虽说市场是个好东西,可以自由调控。但是,新建设-市场淘汰-再建设,这个过程中又有多少的资源浪费呢?

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