Perfluoroalkil ve Polifluoroalkil Maddelerini (PFAS) Anlamak

PFAS, yüksek kimyasal stabilitesi ve yüzey aktif özellikleri ile bilinen bir kimyasal sınıfıdır ve yarı iletken üretimi, metal işleme ve yağ üretimi gibi çeşitli endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Eşsiz hidrofobik ve oleofobik özellikleri nedeniyle, PFAS, işleme süreçlerinin verimliliğini artırmak ve ürün kalitesini iyileştirmek için hayati öneme sahip olarak değerlendirilmiştir. Ancak, yüksek stabiliteleri ve kalıcılıkları, önemli çevresel ve sağlık endişelerini gündeme getirmiştir.

Metal işleme alanında, PFAS genellikle kesme sıvılarına ve yağlayıcılara yüzey aktif maddeler olarak eklenir, bu da soğutma ve yağlama etkilerini artırır. PFAS'ın florokarbon zincir yapısı, metal yüzeylerde stabil filmler oluşturmasına olanak tanır, bu da sürtünmeyi ve aşınmayı azaltarak alet ömrünü uzatır ve işleme hassasiyetini artırır.

Örneğin, perflorooktan sülfonat (PFOS) ve perfloroheksan sülfonat (PFHxS), pas önleyici ve yağlama özelliklerini artırmak için çeşitli metal kesme sıvıları ve yağlayıcı formülasyonlarında yaygın olarak kullanılmıştır. Ayrıca, bu bileşikler yüksek sıcaklıklar ve basınçlar gibi aşırı koşullar altında kararlı kalabilir, bu da havacılık ve tıbbi cihaz üretimi gibi hassas metal işleme endüstrileri için özellikle önemlidir.

PFAS'ın Aşamalı Olarak Ortadan Kaldırılması

Metal işleme ve yağlayıcılarda PFAS kullanımı, potansiyel çevresel ve sağlık riskleri de taşımaktadır. Bu maddeler son derece zor parçalanır, biyobirikim özelliklerine sahiptir ve atık su deşarjı yoluyla doğal su kaynaklarına girebilir. Metal işleme sırasında kullanılan atık sıvılar, kesme sıvıları ve soğutucular genellikle önemli miktarda PFAS içerir.

Eğer düzgün bir şekilde işlenmezse, bu florlu bileşikler toprağı ve yer altı su kaynaklarını daha fazla kirletebilir, ekosistemler ve insan sağlığı için tehditler oluşturabilir. Araştırmalar, PFAS'ın insan endokrin sistemini bozabileceğini ve kanser, bağışıklık sistemi bozuklukları ve üreme sorunları gibi çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkili olduğunu göstermiştir.

PFAS'ın çevresel etkileri konusundaki küresel endişeler arttıkça, birçok ülke ve bölge bu bileşikler üzerindeki düzenlemeleri sıkılaştırmaya başladı. ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), PFOS, perfluorooktanoik asit (PFOA) ve bunların türevlerini Toksik Maddeler Kontrol Yasası kapsamında listelemiş, sanayi süreçlerinde kullanımın azaltılmasını veya alternatiflerin araştırılmasını talep etmiştir.

Avrupa Birliği, çevresel ve sağlık etkilerini en aza indirmek için Stockholm Sözleşmesi kapsamında çeşitli PFAS maddelerinin kullanımına sıkı kısıtlamalar getirmiştir. Bu düzenleyici önlemler, metal işleme endüstrisini PFAS içermeyen alternatifler ve daha çevre dostu kesme sıvıları ile yağlama formülasyonları aramaya yönlendirmiştir.

Metallerde Kullanılan PFAS İçermeyen Yağlayıcılar

Metal işleme yağlarının formülasyonunda, PFAS içermeyen alternatifler dikkat çekiyor. Bu alternatifler, PFAS kullanımını azaltmayı veya ortadan kaldırmayı amaçlayarak çevresel kirlilik riskini düşürmektedir. Bitki bazlı yağlayıcılar ve sentetik ester yağlayıcılar gibi bazı alternatif teknolojiler, yalnızca benzer pas önleyici ve yağlama özellikleri sunmakla kalmaz, aynı zamanda daha iyi biyobozunurluk ve çevresel uyumluluk da sağlar. Ancak, bu alternatiflerin maliyet ve teknik gereksinimleri bir zorluk olmaya devam ediyor ve farklı endüstriyel uygulamalarda performans ve istikrarlarını sağlamak için daha fazla araştırma ve geliştirme gerektiriyor.

Metal işleme atık sularının arıtımında, koagülasyon, sedimentasyon ve redoks reaksiyonları gibi geleneksel fiziksel ve kimyasal arıtma yöntemleri, PFAS'ı tamamen ortadan kaldırmada etkili değildir. Son çalışmalar, ileri oksidasyon süreçleri (AOP'ler), membran filtrasyonu ve adsorpsiyon teknikleri (örneğin, aktif karbon ve reçine adsorpsiyonu) gibi ileri tedavi teknolojilerinin, bu kalıcı organik kirleticilerin giderilmesinde daha yüksek verim sunduğunu göstermiştir. Ancak, bu teknolojilerin uygulanması maliyet, enerji tüketimi ve operasyonel gereksinimleri dikkate almalıdır ve daha fazla optimizasyon ve doğrulama gerektirmektedir.

Metal işleme ve yağlayıcılarda PFAS kullanımının endüstriyel performanstaki avantajlarını vurgularken, aynı zamanda çevresel ve sağlık risklerini de beraberinde getirmektedir. Çevresel farkındalık arttıkça ve düzenlemeler sıkılaştıkça, sektör PFAS kullanımını azaltma, alternatifler arama ve atık su arıtma teknolojilerini geliştirme baskısıyla karşı karşıya kalmaktadır. Gelecekte, metal işleme alanındaki yeniliklerin verimlilik ile çevresel gereksinimleri dengelemesi, sürdürülebilir bir endüstriyel dönüşümü teşvik etmesi gerekecektir.

◆ Alıntı: Springer Nature

◆ Kaynak: https://rdcu.be/dSOkJ