| بطور کلی هیدرو کربنهایی که خواص بنزن مانند از خودشان نشان می‌دهند، هیدرو کربنهای آروماتیک نامیده می‌شوند و آنهایی که حلقه‌های جوش خورده بنزن دارند هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه‌ای یا پلی‌سیکلیک نامیده می‌شوند. بسیاری از PAH ها مانند بنزن پایداری بالا و ساختار هندسی مسطح دارند. از میان هیدروکربنها فقط نفتالن بصورت تجاری تولید می‌شود. برخی از PAH ها در مشتقات قطران زغال‌سنگ یافت می‌شوند. |
ساختار PAH ها
PAH ها از دو یا چند حلقه شش عضوی تشکیل شده‌اند که این حلقه‌ها بوسیله اشتراک یک جفت اتمهای
کربن مجاور بین حلقه‌ها جوش خورده و بهم متصل شده‌اند. ساده‌ترین عضو این گروه نفتالن
است. به کربنهای مشترک بین دو حلقه ،
اتم هیدروژن متصل نیست. نفتالن جامد فراری است که بخار آن برای برخی
حشرات سمی است و به عنوان ضد بید بکار می‌رود.
آنتراسن (دارای سه حلقه بنزن بصورت خطی) و فنانترن (دارای سه حلقه ولی به صورت انشعابی) هر دو جز آلاینده‌های مربوط به احتراق ناقص
چوب و
زغال سنگ هستند و از
پالایشگاه‌های نفت و کوره‌های
زغال‌سنگ به محیط زیست وارد می‌شوند.
مکانیسم تشکیل PAH در جریان احتراق
مکانیسم تشکیل PAH در جریان احتراق پیچیده است اما ظاهرا بطور عمده به علت بسپارش (
پلیمرازاسیون) مجدد قطعه‌های
هیدروکربنی است که به هنگام
کراکینگ یعنی شکسته شدن مولکولهای بزرگتر سوخت در اثر گرما به چندین قسمت تبدیل می‌شوند. این قطعات هیدروکربنی با کاهش نسبت
اکسیژن به سوخت دوباره با یکدیگر ترکیب می‌شوند و با از دست دادن هیدروژن قطعه‌های غنی از کربن به یکدیگر جوش خورده و
ترکیبات هیدروکربنی آروماتیک چند هسته‌ای را تشکیل می‌دهند که مولکولهای بسیار پایداری بشمار می‌روند.
PAH ها به عنوان آلاینده‌های هوا
این ترکیبات از آلاینده‌های متداول هوا هستند و در شهرهای بزرگ و صنعتی غلظت آنها در هوا روز به روز بیشتر می‌شود. PAH هایی که تعداد حلقه‌هایشان 4 یا کمتر از آن است وقتی رها می‌شوند در هوا به صورت گاز باقی مانده و معمولا کمتر از یک روز توسط
واکنشهای رادیکالی تخریب می‌شوند. اما PAH های با بیش از 4
حلقه بنزن بر خلاف همرده‌های کوچکتر خود برای مدت طولانی در هوا به صورت مولکولهای گازی دوام نمی‌آورند و به علت کم بودن
فشار بخار به سرعت متراکم شده و جذب سطحی
دوده و
خاکستر می‌شوند و به علت ریز بودن برخی ذرات دوده ممکن است از راه تنفس وارد
ششها شوند.
PAH ها به عنوان آلاینده‌های آب
هیدروکربنهای آروماتیک پلی‌سیکلیک همچنین از آلاینده‌های جدی
آب بشمار می‌روند. PAH ها به مقدار قابل ملاحظه‌ای در تولید مشتقات
قطران زغال‌سنگ مانند
کرئوزوت که محافظ چوب است بوجود می‌آید. استفاده از کرئوزوت برای محافظت الوارهای غوطه‌ور در آب لنگرها باعث نفوذ PAH ها به آب و باعث آلودگی
سخت‌پوستان می‌شود. این ترکیبات همچنین از ریخته شدن
نفت از
نفتکش‌ها و پالایشگاه‌ها و محلهای حفر چاه واقع در
فلات قاره وارد
محیط زیست آبی می‌شوند. PAH های بزرگتر در
بافتهای چربی برخی موجودات دریایی تجمع زیستی دارند.
منبع مهم PAH
گازهای خروجی از
موتورهای بنزین سوز و دیزلی ، قطران
دود سیگار ، سطح غذای سوخته ، دود ناشی از سوختن
چوب یا زغال‌سنگ یا سایر فراورده‌های احتراق که در آنها کربن موجود در سوخت بطور کامل به CO یا CO
2 تبدیل نمی‌شود از منابع PAHها هستند. اگر چه این مواد تنها حدود 0.1 % مواد معلق موجود در هوا را تشکیل می‌دهند وجود آنها به عنوان
آلاینده‌های جوی موجب نگرانی است. زیرا شواهدی از سرطانزایی آنها دست کم در حیوانات آزمایشگاهی در دست است.
دوده بطور عمده
کربن گرافیت مانند است و متشکل از خرده بلورهایی که هر کدام از آنها از لایه‌های روی هم انباشته اتمهای کربن است که تمام آنها در حلقه‌های جوش خورده
بنزن شرکت دارند. گرافیت PAH نهایی است. هر کدام از صفحه‌های موازی حلقه‌های جوش خورده بنزن دارای تعداد بیشماری اتمهای کربن است. در گرافیت هیچ اتم هیدروژنی بجز در پیرامون لایه‌ها وجود ندارد. سطوح ذره‌های دوده جاذبه‌های مناسبی برای مولکولهای گازی است.
مباحث مرتبط با عنوان
