thumb|Modelo espacial de PFOS As substâncias per e polifluoroalquiladas (PFAS de Per-PolyFluoroAlkylSubstances. ou PFASs) são um grupo de compostos químicos organofluorados sintéticos que possuem múltiplos átomos de flúor ligados a uma cadeia alquila; cerca de 7 milhões destes compostos estão listados no PubChem.
O uso generalizado de PFAS começou em 1938 com a invenção do Teflon, um revestimento de fluoropolímero resistente ao calor, o óleo, às manchas, às gorduras e à água. Desde então, são utizados numa ampla variedade de produtos, incluindo tecidos impermeáveis, champô e outros produtos cosméticos, embalagens alimentares, tinta para paredes, espuma de combate a incêndio, isolamento elétrico, pesticidas, dispositivos médicos.
Muitos PFAS, como o PFOS e o PFOA, representam uma grande ameaça para a saúde e para o meio ambiente por serem poluentes orgânicos persistentes, são por isso também denominados de "químicos eternos" ou FC (símbolos do flúor e do carbono, elementos químicos que compõem o esqueleto dessas moléculas, mas também "Forever Chemicals" (químicos eternos). devido a um trocadilho usado num editorial do The Washington Post de 2018.) Estes compostos dispersam-se facílmente pela cadeia alimentar, sobretudo através da água porque são detetados na água da chuva, na água potável e em águas residuais. Como são persistentes, bioacumulam-se em peixes e outros animais selvagens, que por sua vez acabam por ser consumidos pelos seres humanos. Mas devido a grande diversidade de PFAS, é um desafio avaliar os potenciais riscos para a saúde humana e o meio ambiente. No entanto a exposição a PFAS, alguns dos quais são cancerígenos ou disruptores endócrinos, tem também sido associada a varias doenças e problemas de saúde, incluindo colite ulcerativa, doenças da tiroide, resposta de anticorpos abaixo do ideal ou imunidade reduzida, diminuição da fertilidade, hipertensão na gravidez, problemas de desenvolvimento fetal e infantil, obesidade e colesterol alto.
O uso de PFAS é regulamentado internacionalmente pela Convenção de Estocolmo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes desde 2009, com algumas jurisdições, como a China e a União Europeia, planeando novas reduções e eliminações progressivas. No entanto, grandes produtores e consumidores como os Estados Unidos, Israel e Malásia, não ratificaram o acordo, e a indústria química tem pressionado os governos para reduzir as regulamentações.
Devido a preocupações com a saúde, diversas empresas acabaram ou planearam acabar com a venda de PFAS ou produtos que os contenham. Os produtores de PFAS pagaram bilhões de dólares para resolver processos judiciais, sendo o maior deles um acordo de US$ 10,3 bilhões pago pela 3M por contaminação da água em 2023. Porque estudos mostraram que as empresas tinham conhecimento dos riscos à saúde desde a década de 1970 – a DuPont e a 3M sabiam que o PFAS era "altamente tóxico quando inalado e moderadamente tóxico quando ingerido". Os custos externos, incluindo aqueles associados à descontaminação do solo e da água, ao tratamento de doenças relacionadas e a monitorização da poluição, podem chegar a US$ 17,5 trilhões anualmente, de acordo com a The International Chemical Secretariat (ChemSec). O Conselho Nórdico de Ministros estimou que os custos com saúde sejam de pelo menos € 52 a 84 bilhões no Espaço Económico Europeu. Nos Estados Unidos, os custos com doenças atribuíveis ao PFAS são estimados entre US$ 6 e 62 bilhões. Em janeiro de 2025, o custo da despoluição tóxica por PFAS no Reino Unido e na Europa foi estimado em mais de 1,6 biliões de libras nos próximos 20 anos, com uma média de 84 mil milhões de libras anualmente.
Definição miniaturadaimagem|Uma amostra de PFOA, que aparece aqui como um sólido branco As substâncias per e polifluoroalquiladas (PFAS) são um grupo de compostos químicos organofluorados sintéticos que possuem múltiplos átomos de flúor ligados a uma cadeia alquílica. Diferentes organizações usam definições diferentes para PFAS, levando a estimativas de entre 8.000 e 7 milhões de substâncias químicas dentro do grupo. O banco de dados de toxicidade da EPA, DSSTox, lista 14.735 compostos químicos PFAS, mas 7 milhões estão listados na base da dados PubChem.
Uma definição inicial exigia que os PFAS contivessem pelo menos uma fração de perfluoroalquila, . A partir de 2021, a OCDE expandiu sua terminologia, declarando que "PFAS são definidas como substâncias fluoradas que contêm pelo menos um átomo de carbono metil ou metileno totalmente fluorado (sem nenhum átomo de H/Cl/Br/I ligado a ele), ou seja, com algumas exceções notáveis, qualquer substância química com pelo menos um grupo metil perfluorado () ou um grupo metileno perfluorado (−CF2−) é um PFAS."
A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) define PFAS na Lista de Candidatos a Contaminantes da Água Potável 5 como substâncias que contêm "pelo menos uma das três estruturas seguintes:, onde tanto os e os grupos como são carbonos saturados e nenhum dos grupos R pode ser hidrogênio; , onde ambos os grupos são carbonos saturados e nenhum dos grupos R podem ser hidrogénio; ou enfim , onde todos os carbonos são saturados e nenhum dos grupos R pode ser hidrogênio. Uma tabela resumida de algumas definições de PFAS é fornecida em Hammel et al (2022).
Quimica dos PFAS As substâncias perfluoroalquiladas e polifluoroalquiladas (PFAS) são compostos sintéticos de cadeia carbônica nos quais um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por átomos de flúor. A excepcional estabilidade das PFAS deve-se principalmente à força da ligação carbono-flúor (CF), uma das ligações covalentes mais fortes na química orgânica, o que lhe confere, uma meia-vida extremamente longa no meio ambiente daí a expressão ,... e uma alta resistência à degradação térmica, química e biológica. De facto, resistem bem ao calor, a ácidos, a bases, a agentes redutores, a oxidantes, bem como a processos de fotólise e de degradação microbiológica,. . As PFAS podem ser geralmente divididas em formas poliméricas e não poliméricas, sendo estas últimas as mais utilizadas.. Quando todos os hidrogénios na cadeia de carbono ( alquila ) são substituídos por flúor, obtém-se um PFAS perfluoroalquilado. Por outro lado, quando pelo menos um átomo de hidrogênio permanece na cadeia- ou seja, quando nem todos os átomos de hidrogénio são substituidos- trata-se de um PFAS polifluoroalquilado. Quando a cadeia alquílica possui menos de seis a oito átomos de carbono, o composto é classificado como PFAS de cadeia curta; quando contém mais, é classificado como PFAS de cadeia longa..
Exemplo de classe de PFAS :
PFCA : ácidos carboxílicos perfluorados (exemplo) : ácido perfluorooctanoico [PFOA])
cadeia curta de até sete átomos de carbono, grupo funcional Ácido carboxílico ;
a PFSA : ácidos sulfônicos perfluorados (exemplo) : Ácido perfluoro-octanossulfônico [PFOS]) ;
cadeia curta de até cinco átomos de carbono, grupo funcional sulfonato Compostos polifluorados
Os compostos polifluorados, incluindo os fluorotelômeros (FTS), conhecidos genericamente como precursores (ou pré-PFAAs), são formados a partir de cadeias polifluoradas associadas a grupos de ácido sulfônico, grupos de ácido fosfórico (PAP), álcoois (álcoois fluoroteleméricos ou FTOH) e sulfonaminas. : Características pelo menos um átomo de carbono está ligado a um átomo de hidrogênio.
Podem se transformar e degradar em subprodutos, PFAS perfluoroalquilados, e em particular em PFCA ou PFSA.
As propriedades físico-químicas dos PFAS não são comuns porque dependem de cada molécula, incluindo o comprimento da cadeia perfluorada.
Amostras de produtos químicos class=skin-invert-image|miniaturadaimagem|Estrutura esquelética do ácido perfluorooctanossulfônico (PFOS), um surfactante fluorado eficaz, persistente e bioacumulativo. Os PFAS comuns incluem:
Ácidos perfluoroalquilcarboxílicos (PFCAs), como ácido trifluoroacético (TFA) Ácidos perfluorossulfônicos (PFSAs), como ácido perfluoro-octanossulfônico (PFOS) Precursores dos PFCAs, como os fluorotelómeros (FTOHs) Precursores de PFSAs, como sulfonamida de perfluorobutano (H-FBSA), perfluorooctanossulfonamida (PFOSA), fluoreto de perfluorobutanossulfonila (PFOSB) ou fluoreto de perfluorooctanossulfonila (PFOSF) Fluoropolímeros como o politetrafluoroetileno (PTFE, também conhecido como Teflon) Produção dos PFAS Os PFAS são produzidos por fluoração eletroquímica (o produto inicial desta reação é o fluoreto de perfluorooctano sulfonil) e a telomerização (para produzir fluorotelômeros)..
As principais empresas que produzem PFAS são a 3M, Chemours, Honeywell, Solvay, Merck, BASF, Bayer, Arkema, Archroma, AGC, Daikin e Dongyue Federation..
Recenceamento dos PFAS
Meios de detecção atuais e perspectivas Atualmente a técnica analítica mais utilizada para identificar e quantificar PFAS em amostras complexas é a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massa (HPLC- MS/ MS), muito sensível mas dispendiosa, que requer equipamentos especializados e operadores qualificados. Além disso, cada amostra deve ser pré-tratada antes da análise, aumentando o custo e o tempo necessários para cada análise que só podem ser realizadas em ambiente laboratorial (o que limita a capacidade de resposta em caso de contaminação).
O desenvolvimento de sensores/analisadores portáteis poderá em breve revolucionar a sua deteção e melhorar a gestão dos riscos ambientais e sanitário. O laboratório EDYTEM trabalha com uma startup (Grapheal) em um sensor eletrónico baseado em grafeno que poderá, no futuro, detectar PFAS diretamente no campo, com um sinal elétrico proporcional à sua concentração.
Recenceamento miniaturadaimagem|Alguns estudos selecionados feitos com recurso a espectrometria de massa de alta resoluçã (HRMS), que permitiram uma melhor visão do "mundo PFAS". As percemtagem em verde representa os quatro PFAS bem estudados considerados por Cousins et al. (ou seja, ácido perfluorooctanossulfônico (PFOS), ácido perfluorooctanoico (PFOA), ácido perfluorohexanossulfônico (PFHxS) e ácido perfluorononanoico (PFNA)) em comparação com novos PFAS descobertos por essa pesquisa.. esquerda|miniaturadaimagem|Classificação dos novos PFAS:Os círculos coloridos externos representam as grande classe de PFAS. Os PFAS recém-descobertos (desde 2019) estão marcados em preto ( = 87), e classificados segundo o número de atomes de carbono entre 1 e 17 (no círculo externo), mas representam apenas uma amostra de alguns estudos selecionados.
Os estudos realizados a partir do início da década de 2020 implementaram uma busca muito mais abrangente por PFAS no meio ambiente e em organismos vivos, particularmente com o recurso a espectrometria de massa de alta resolução (HRMS). Assim esses estudos revelaram um grande número de PFAS anteriormente não listados, dando a conhecer um verdadeiro " mundo PFAS". A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) listou em 2018, 4 730 PFAS com pelo menos três carbonos perfluorados. Um banco de dados de toxicidade da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, DSSTox, lista 21 028 PFAS em janeiro de 2026 List consists of all DTXSID records with a structure assigned, and using a set of substructural filters based on community input. (eram 14 735 em 2022), List consists of all DTXSID records with a structure assigned, and using a set of substructural filters based on community input. o PubChem contabilizou cerca de seis milhões em 2022,. mas esse número aumenta e pode já chegar em sete milhões de PFAS. Schymanski E. et Bolton E. (2023), Présentation pour la ZeroPM Webinar, intitulée Are there really 6 million PFAS in PubChem?, lire en ligne, sur orbilu.uni.lu.
Fluorosurfactantes alt=A shiny spherical drop of water on blue cloth|miniaturadaimagem|O repelente de água durável à base de flúor torna o tecido hidrorepelente