September 27, 2022

Mereka ditemukan dalam segala hal mulai dari sampo hingga wajan anti lengket hingga pembungkus makanan cepat saji. Mereka ada di air, udara, dan tanah di seluruh dunia. Mereka berbahaya bagi kesehatan dan ada lebih dari 3.000 di antaranya. Mereka disebut “zat per dan polifluoroalkil,” atau PFAS. Menurut Badan Perlindungan Lingkungan (EPA), PFAS adalah bahan kimia yang banyak digunakan yang membutuhkan waktu beberapa generasi untuk terurai. Mereka berpotensi menyebabkan berbagai risiko kesehatan, termasuk penurunan kesuburan, keterlambatan perkembangan pada anak-anak, dan peningkatan risiko kanker tertentu.

Namun, tim ahli kimia berpotensi menemukan teknik yang murah dan efektif untuk menghancurkan bahan kimia selamanya yang menggunakan barang rumah tangga yang sangat umum: sabun. Menurut sebuah studi baru-baru ini di Sains, bahan dalam sabun—bila dicampur dengan air dan pelarut organik—mudah mendegradasi PFAS. Campuran ini tidak bekerja pada semua senyawa PFAS, tetapi menawarkan cetak biru potensial untuk cara murah menghilangkan kontaminan dari tanah dan air minum.

“PFAS telah menjadi masalah sosial utama,” kata Profesor Universitas Northwestern William Dichtel, yang memimpin penelitian tersebut, dalam siaran pers. “Bahkan hanya sedikit, sejumlah kecil PFAS menyebabkan efek kesehatan yang negatif, dan itu tidak rusak. Kita tidak bisa hanya menunggu masalah ini. Kami ingin menggunakan kimia untuk mengatasi masalah ini dan menciptakan solusi yang dapat digunakan dunia. Ini menarik karena betapa sederhananya—namun tidak dikenali—solusi kami.”

Untuk rahasia di balik ketidakterhancuran PFAS, para ilmuwan melihat ikatan kimia. PFAS mengandung banyak ikatan karbon-fluorin, yang merupakan ikatan terkuat dalam kimia organik. Fluor adalah unsur elektronegatif, dan sangat menginginkan elektron, sedangkan karbon lebih rela melepaskan elektronnya. “Bila Anda memiliki perbedaan seperti itu antara dua atom—dan ukurannya kira-kira sama, yaitu karbon dan fluor—itulah resep untuk ikatan yang sangat kuat,” jelas Dichtel.

See also  Garis waktu tonggak sejarah senjata hipersonik di AS

Para peneliti di EPA AS menemukan pendekatan yang lebih baik secara kebetulan dua tahun lalu, ketika mereka menempatkan senyawa PFAS dalam pelarut umum yang disebut DMSO sebagai bagian dari studi toksisitas, senyawa PFAS mulai terdegradasi. Tim Dichtel juga mengidentifikasi kelemahan potensial di kepala senyawa setelah membaca sebuah studi dari University of Alberta.

Ada gugus tak bermuatan yang sering mengandung atom oksigen bermuatan di salah satu ujung ekor panjang ikatan karbon-fluorin. Tim menargetkan kelompok utama ini dengan memanaskan PFAS dalam pelarut yang disebut dimetil sulfoksida dengan reagen umum yang disebut natrium hidroksida. Eksperimen memenggal kelompok kepala ikatan dan meninggalkan ekor reaktif.

“Itu memicu semua reaksi ini, dan mulai mengeluarkan atom fluor dari senyawa ini untuk membentuk fluorida, yang merupakan bentuk fluor paling aman,” kata Dichtel. “Meskipun ikatan karbon-fluorin sangat kuat, kelompok kepala bermuatan itu adalah tumit Achilles.”

Senyawa PFAS dalam penelitian ini digunakan dalam busa pemadam kebakaran dan produksi lapisan antilengket. Mereka mengandung kelompok kimia yang disebut asam karboksilat, atau sekelompok kecil atom karbon, oksigen, dan hidrogen. Langkah selanjutnya adalah mencoba teknik ini pada PFAS tambahan.

“Ini menggembirakan dan menjanjikan,” kata Tasha Stoiber, ahli kimia lingkungan di Kelompok Kerja Lingkungan, sebuah organisasi nirlaba yang berbasis di AS yang melacak masalah ini dengan cermat, dalam sebuah wawancara dengan Sains. Metode saat ini untuk mengumpulkan dan merawat senyawa PFAS memang ada, katanya. “Tapi itu sangat mahal.”

Menurut Dewan Teknologi & Regulasi Antar Negara Bagian (ITRC), PFAS pertama ditemukan pada 1930-an. Mereka adalah bahan utama dalam lapisan antilengket dan tahan air. Pengembangan bahan kimia meningkat pada 1960-an, menyusul kebakaran di kapal induk USS Forrestal membunuh 130 orang. Produsen dan ilmuwan mengembangkan campuran busa yang mengandung PFAS yang dengan cepat memadamkan api yang disebut busa pembentuk film berair (AFFF) dan bahan kimia menjadi ada di mana-mana.

See also  Kemudahan berolahraga lagi dengan bantuan mesin elips mini ini

Pada 2015, tak satu pun dari dua kelas PFAS (PFOA dan PFOS) diproduksi atau digunakan di AS, sesuai dengan aturan program penatagunaan EPA 2006 untuk zat tersebut. Tetapi kedua bahan kimia tersebut bertahan di lingkungan karena tidak terdegradasi.