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Ciência e Tecnologia

"VOCs pequenas moléculas" e "VOCs grandes moléculas"

No campo dos COV (compostos orgânicos voláteis), "macromolécula" é um conceito relativo, geralmente referindo-se a compostos com peso molecular relativamente alto dentro da faixa de volatilidade, em vez de polímeros verdadeiros de alto peso molecular.

Internacionalmente, os VOCs são tipicamente definidos com base em seusPontos ebulição-A. Por exemplo, a Organização Mundial da Saúde (OMS) define compostos orgânicos com pontos de ebulição entre 50 °C e 260 °C como VOCs. Esta faixa de ebulição engloba moléculas que variam de muito pequenas a relativamente grandes.

Pequenas moléculas VOCs

Estes compostos são os mais típicos e mais preocupantes VOCs no sentido geral.

·Peso molecular: Geralmente baixo, geralmente menos de 100-150g/ mol.

·Número de átomos de carbono: Geralmente entre C2 e C8.

·Ponto ebulição: Baixo; é geralmente volátil à temperatura ambiente ou a temperaturas ligeiramente mais elevadas.

·Estrutura e características:

O Tem uma estrutura simples, cadeias curtas de carbono e poucos ou nenhum ramo.

O É altamente volátil e pode ser rapidamente liberado do produto ou material para o ar.

Devido ao seu pequeno tamanho, é mais fácil para ele entrar nos alvéolos dos pulmões através do trato respiratório e entrar na corrente sanguínea.

O Estes são tipicamente espécies com alta reatividade química e são precursores-chave para a formação de smog fotoquímico, tais como ozônio (O3) e aerossóis orgânicos secundários (SOA).

Exemplos comuns:

·Formaldeído(HCHO): O menor COV, é um dos culpados número um da poluição do ar interior.

·Benzeno(C6H6),ToluenoPor exemplo,E xileno(BTX): Amplamente utilizado como solventes industriais e aditivos gasolina.

·Etileno(C2H4) ePropileno: Matérias-primas químicas importantes, e também hormônios vegetais.

·Acetona(CH3COCH3): Um solvente comum usado no removedor de esmalte e diluente.

·Acetato etílico: Um solvente com um aroma frutado.

Principais impactos:

1.Riscos sanitáriosMuitas pequenas moléculas de COVs são altamente tóxicas e cancerígenas (como o benzeno e o formaldeído). A exposição a curto prazo pode causar dores de cabeça, náuseas e irritação dos olhos, nariz e garganta, enquanto a exposição a longo prazo pode aumentar o risco de câncer.

2.Efeitos ambientaisÉ um dos principais contribuintes para a formação de ozônio próximo à superfície e PM2.5, e tem um impacto significativo na qualidade do ar regional.


COV macromoleculares (relativos)

Estes compostos são referidos às vezes como uma categoria vizinha deSVOC (compostos orgânicos semi-voláteis)OuVVOCs (compostos orgânicos extremamente voláteis), Embora os limites não sejam totalmente claros. Eles possuem a volatilidade dos VOCs, mas suas moléculas são maiores.

·Peso molecular: Relativamente alta, tipicamente 150-250g/ mol ou superior.

·Número do carbono: Geralmente C9-C16 ou mais.

·Ponto ebulição: Alto; tipicamente volatiliza significativamente apenas em temperaturas ambientes ou operacionais mais altas.

·Estrutura e características:

Possui uma estrutura mais complexa, cadeias de carbono mais longas e pode conter anéis de benzeno ou múltiplos grupos funcionais.

O Tem baixa volatilidade e uma taxa de liberação lenta, mas seu efeito dura muito tempo.

Devido ao seu grande peso molecular e baixa volatilidade, eles são mais propensos a adsorver partículas no ar, poeira e superfícies de objetos, como paredes, móveis e têxteis.

O Permanece no ambiente por um longo período de tempo.

Exemplos comuns:

·Naftaleno(C10H8): O principal componente das bolas de cânfora.

·Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, Tais comoAntracenoEFenantreno: Originam de combustão incompleta, e alguns são altamente cancerígenos.

·Alguns plastificantes, Tais comoFtalatos(P. ex., DEHP), são utilizados para amaciar plásticos de PVC e são libertados lentamente do produto.

·Alguns pesticidas, Tais comoDDT(Embora agora proibido, é um SVOC típico).

·Aldeídos com alto número de carbono, Tais comoNonanal e decanal (Muitas vezesConsideradoSVOC).

Principais impactos:

1.Riscos sanitáriosEmbora a toxicidade aguda possa não ser tão forte quanto algumas pequenas moléculas de COVs, muitas moléculas grandes de COVs são disruptores endócrinos (como ftalatos), têm bioacumulação e a exposição a longo prazo representa riscos potenciais para os sistemas reprodutivos e de desenvolvimento.

2.Poluição interior: Estas são as principais causas de "poeira química interna". Como aderem à poeira e superfícies de objetos, são difíceis de remover completamente através da ventilação, formando uma fonte contínua de poluição.


Resumo das principais diferenças

Característica

Pequenas moléculas COV

COV macromoleculares (relativos)

Peso molecular/tamanho

Pequeno (< ~ 150g/ mol)

Grande (>150g/ mol)

Ponto ebulição

Baixo (tipicamente abaixo 50 °C a ~ 150 °C)

Alto (tipicamente entre ~ 150 °C e 260 °C)

Volatilidade

Forte, Libera rapidamente

Fraco, De liberação lenta e de longa duração

Estado no ar

Existe principalmente na forma gasosa.

Principais riscos sanitários

Toxicidade aguda, irritação, carcinogenicidade (como formaldeído, benzeno)

Interrupção endócrina, bioacumulação, toxicidade crónica (p. ex., plastificantes)

Comportamento ambiental

Tem alta reatividade fotoquímica e é um precursor do ozônio.

Não participa prontamente em reacções fotoquímicas rápidas, mas pode migrar e estabelecer-se sobre distâncias longas.

Exemplos comuns

Formaldeído, benzeno, acetona, acetato de etilo

Naftaleno, ftalatos, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, DDT

Conclusões e Implicações

Compreender as diferenças entre a pequeno-molécula e a grande-molécula COV é crucial para eficazmente controlar e controlar seus riscos.

·Para pequenas moléculas COV: A chave para o controle éPara eliminá-los na fonteMelhorar a ventilação, Porque eles são liberados rapidamente, e a ventilação é uma maneira eficaz de reduzir rapidamente sua concentração.

·Para grandes COV molecularesO controle é mais complexo. Além do controle de fonte,Limpeza regular(Removendo a poeira tóxica) e o uso dePurificadores do ar(Com carvão ativado e filtros HEPA) também são necessários para remover partículas e gases poluentes do ar.

Em resumo, os COVs de moléculas pequenas e de moléculas grandes representam ameaças à saúde humana e ao meio ambiente, mas seus modos de ação, durações e principais tipos de risco diferem. Ao avaliar a qualidade do ar interior ou os riscos de exposição ambiental, ambos os tipos de substâncias devem ser considerados exaustivamente.

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