Memahami Substans Perfluoroalkil dan Polyfluoroalkil (PFAS)

PFAS adalah satu kelas bahan kimia yang dikenali kerana kestabilan kimia yang tinggi dan sifat surfaktan, yang digunakan secara meluas dalam pelbagai sektor industri, termasuk pembuatan semikonduktor, pemesinan logam, dan pengeluaran pelincir. Oleh kerana ciri-ciri hidrofobik dan oleofobik yang unik, PFAS telah dianggap penting untuk meningkatkan kecekapan proses pemesinan dan memperbaiki kualiti produk. Walau bagaimanapun, kestabilan dan ketahanan tinggi mereka telah menimbulkan kebimbangan yang signifikan terhadap alam sekitar dan kesihatan.

Dalam kerja logam, PFAS biasanya ditambahkan ke dalam cecair pemotongan dan pelincir sebagai surfaktan untuk meningkatkan kesan penyejukan dan pelinciran. Struktur rantai fluorokarbon PFAS membolehkan mereka membentuk filem stabil pada permukaan logam, mengurangkan geseran dan kehausan, dengan itu memanjangkan hayat alat dan meningkatkan ketepatan pemesinan.

Sebagai contoh, perfluorooktana sulfonat (PFOS) dan perfluoroheksana sulfonat (PFHxS) telah digunakan secara meluas dalam pelbagai cecair pemotongan logam dan formulasi pelincir untuk meningkatkan sifat anti-karat dan pelinciran. Selain itu, sebatian ini boleh kekal stabil dalam keadaan ekstrem seperti suhu dan tekanan tinggi, yang sangat penting untuk pemesinan logam tepat dalam industri seperti aeroangkasa dan pembuatan peranti perubatan.

Penghapusan Berperingkat PFAS

Penggunaan PFAS dalam pemesinan logam dan pelincir juga membawa risiko persekitaran dan kesihatan yang berpotensi. Bahan-bahan ini sangat sukar untuk diuraikan, mempunyai sifat bioakumulatif, dan boleh memasuki badan air semula jadi melalui pelepasan air sisa. Cecair buangan, cecair pemotongan, dan penyejuk yang digunakan dalam pemesinan logam sering mengandungi jumlah PFAS yang signifikan.

Jika tidak dirawat dengan betul, sebatian fluorinated ini boleh mencemari tanah dan air bawah tanah, menimbulkan ancaman kepada ekosistem dan kesihatan manusia. Kajian telah menunjukkan bahawa PFAS boleh mengganggu sistem endokrin manusia dan dikaitkan dengan pelbagai masalah kesihatan, termasuk kanser, gangguan sistem imun, dan masalah reproduktif.

Dengan meningkatnya kebimbangan global mengenai kesan alam sekitar PFAS, banyak negara dan wilayah telah mula mengetatkan peraturan mengenai sebatian ini. Agensi Perlindungan Alam Sekitar A.S. (EPA) telah menyenaraikan PFOS, asid perfluorooktanoik (PFOA), dan derivatifnya di bawah Akta Kawalan Bahan Beracun, yang memerlukan pengurangan penggunaan dalam proses industri atau pencarian alternatif.

Kesatuan Eropah juga telah mengenakan sekatan ketat ke atas penggunaan pelbagai bahan PFAS di bawah Konvensyen Stockholm untuk meminimumkan kesan terhadap alam sekitar dan kesihatan. Langkah-langkah pengawalan ini telah mendorong industri pemesinan logam untuk mencari alternatif tanpa PFAS dan formulasi cecair pemotongan serta pelincir yang lebih mesra alam.

Pelincir Tanpa PFAS dalam Pembuatan Logam

Dalam penghasilan pelincir pemesinan logam, alternatif tanpa PFAS semakin mendapat perhatian. Alternatif ini bertujuan untuk mengurangkan atau menghapuskan penggunaan PFAS, dengan itu mengurangkan risiko pencemaran alam sekitar. Beberapa teknologi alternatif, seperti pelincir berasaskan tumbuhan dan pelincir ester sintetik, bukan sahaja menawarkan sifat anti-karat dan pelinciran yang serupa tetapi juga mempunyai biodegradabiliti yang lebih baik dan kesesuaian dengan alam sekitar. Walau bagaimanapun, kos dan keperluan teknikal bagi alternatif ini tetap menjadi cabaran, memerlukan penyelidikan dan pembangunan lanjut untuk memastikan prestasi dan kestabilan mereka di pelbagai aplikasi industri.

Untuk rawatan air sisa pemprosesan logam, kaedah rawatan fizikal dan kimia tradisional, seperti koagulasi, pengendapan, dan reaksi redoks, tidak sepenuhnya berkesan dalam mengeluarkan PFAS. Kajian terkini telah menunjukkan bahawa teknologi rawatan yang maju, seperti proses pengoksidaan maju (AOP), penapisan membran, dan teknik penjerapan (contohnya, penjerapan karbon aktif dan resin), menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dalam menghapuskan pencemar organik yang berterusan ini. Walau bagaimanapun, penggunaan teknologi ini mesti mempertimbangkan kos, penggunaan tenaga, dan keperluan operasi, dan ia memerlukan pengoptimuman dan pengesahan lanjut.

Penggunaan PFAS dalam pemesinan logam dan pelincir menonjolkan kelebihan mereka dalam prestasi industri tetapi juga membawa risiko kepada alam sekitar dan kesihatan. Dengan meningkatnya kesedaran alam sekitar dan penguatkuasaan peraturan yang lebih ketat, industri menghadapi tekanan untuk mengurangkan penggunaan PFAS, mencari alternatif, dan meningkatkan teknologi rawatan air sisa. Pada masa depan, inovasi dalam pemesinan logam perlu menyeimbangkan kecekapan dan keperluan alam sekitar, mempromosikan transformasi industri yang mampan.

◆ Dipetik dari: Springer Nature

◆ Sumber: https://rdcu.be/dSOkJ