A ragasztóanyag, amely összetartja az útjainkat, a napfény és az eső hatására mérgezővé válhat

Probléma lehet az utakkal, miután kutatók felfedezték, hogy a napfény és az eső bizonyos aszfaltvegyületeket potenciálisan veszélyes szén...

Probléma lehet az utakkal, miután kutatók felfedezték, hogy a napfény és az eső bizonyos aszfaltvegyületeket potenciálisan veszélyes szénhidrogénekké alakíthatja át, veszélyeztetve a környezetet és az ezen útvonalakat használó emberek egészségét.

Különösen a kötőanyag, más néven aszfaltcement okozza a problémát. Ezt a nehéz, fekete ragasztót kövek, homok és kavics összeragasztására használják a burkolt utakon, ami maradék kőolajból készül a desztillációs folyamat legvégén.

Míg a toxikus, rákkeltő policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) kiszivárgását az aszfaltból az utak és a járdák körül korábban már vizsgálták, eddig nem tartották az emberi egészséget befolyásoló problémának, amit az új kutatás során tovább kívántak tanulmányozni. (1)

"A kőolajból származó anyagok hosszú távú stabilitása a környezetben mindig is érdekelt," - mondta Ryan Rodgers, a Floridai Állami Egyetem MagLab laborjának kémikusa.

"Ismerve összetételüket és strukturális összetettségüket, nagyon valószínűtlennek tűnt, hogy környezetbaráttá válhatnak. Hogyan válnak a selymes, sima, fekete utak szürke, durva utakká? És hová tűnik belőlük az összes aszfalt?"

A csapat egy kísérletet állított össze, melynek során egy aszfalt kötőanyag fóliát ragasztottak egy üveg oldalára, mielőtt vízbe merítették és egy héten át napenergia szimulátornak tették ki. Egy másik mintát egy hétig sötétben tartották az összehasonlítás érdekében.

A Fourier transzformációs ion ciklotron rezonancia tömegspektrometriának (FT-ICR MS) nevezett ultra nagy felbontású technikát használva a kutatók a vizet mind a besugárzott minta, mind a kontroll minta körül elemezték.

Úgy tűnik, hogy a napenergia reakcióba lép a vízben lévő oxigéntartalmú vegyületekkel, és potenciálisan veszélyes szénhidrogéneket szabadít fel a kötőanyagból. Ez a fotooxidációnak nevezett folyamat az olajfoltokkal is megtörténik.

"Fogtuk ezt az útmintát és hamis napfénynek tettük ki víz jelenlétében," - mondta Sydney Niles, a Floridai Állami Egyetem vegyésze.

"Aztán megnéztük a vizet, és megállapítottuk, hogy benne vannak ezek a vegyületek, amelyek az ásványi olajból származnak és valószínűleg mérgezőek. Azt is észleltük, hogy egyre több vegyület oldódik ki az idő múlásával."

A főmintában a vízbe kb. 25-szörös mennyiségű szénhidrogén oldódott ki a vízben a kontroll mintához képest, ami valójában arra utal, hogy a napfény szerepet játszik a molekula termelésében. Fontos szempont, hogy a szénhidrogének a szokásosnál több oxigénatomot is tartalmaztak, elősegítve a vegyület oldhatóságát.

Összességében a besugárzott minta több mint 15000 különféle széntartalmú molekulát eredményezett.

Ez még nem bizonyítja, hogy a mindennapi időjárásnak kitett aszfalt kioldódása mérgező, de tekintettel a hasonló PAH-k általános toxicitására és rákkeltő hatására, a reakciók határozottan aggodalomra adnak okot.

A következő lépés a kémiai reakciók közelebbi vizsgálata, hogy megnézhessék a vegyületek átalakulását, és meghatározzák, hogy az aszfalt kötőanyag milyen mértékben generál vízoldható szennyeződéseket.

"Remélhetőleg ez motiválni fogja a megoldást," - mondta Niles. "Remélem, hogy a mérnökök felhasználják ezt az információt egy jobb alternatíva megtalálására, legyen szó egy tömítőanyagról, amelyet az aszfaltra helyeznek, hogy megvédje, vagy találnak valami mást, amelyet az utak burkolásához használhatnak." (2)

(1) - https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c02263
(2) - https://news.fsu.edu/news/science-technology/20