全氟辛酸(一种合成的、稳定的全氟羧酸和氟表面活性剂)

来源：互联网

全氟辛酸（英文名：Perfluorooctanoic acid，PFOA），又名十五氟辛酸、碳八芳烃，是一种人工合成的、性质稳定的全氟羧酸和氟表面活性剂。全氟辛酸分子式为C₈HF₁₅O₂，摩尔质量为414.07g/摩尔，常温常压下为白色结晶体，有刺鼻气味，20℃时密度为1.792g/mL，熔点53℃，沸点189～191℃。加热分解时，全氟辛酸会释放出含氟化物（F⁻）的有毒蒸气。全氟辛酸呈强酸性，在水中能完全解离，与纯碱反应生成盐；与伯醇、仲醇反应生成酯。

全氟辛酸主要用于生产消防用品、化妆品、润滑脂、润滑剂、油漆、抛光剂和胶粘剂等。全氟辛酸可通过吸入气溶胶、皮肤接触以及经口摄入三种途径被人体吸收。其可产生多种毒性效应，包括肝和脑功能障碍、潜在致癌性，以及生殖和发育毒性。若吸入，应转移至空气新鲜处休息，必要时人工呼吸并就医；皮肤接触后，需脱去污染衣物并用清水冲洗；眼部接触时，应用大量清水冲洗后就医。若全氟辛酸引发火灾，可使用水喷雾、二氧化碳、干粉、泡沫进行灭火，消防员应佩戴自给式呼吸器。

理化性质

物理性质

全氟辛酸分子式为C₈HF₁₅O₂，摩尔质量为414.07g/摩尔，常温常压下为白色结晶体，有刺鼻气味，20℃时密度为1.792g/mL。熔点53℃，沸点189～191℃。其log P为6.3，蒸气压为0.15mmHg，表面张力为15.2dynes/cm，在32℃水中的溶解度为0.01～0.023mol/L。加热分解时，全氟辛酸会释放出含氟化物（F⁻）的有毒蒸气。

化学性质

全氟辛酸呈强酸性，在水中能完全解离。与强氧化剂及还原剂不起反应。有较高界面活性，与纯碱反应生成盐；与伯醇、仲醇反应生成酯。

应用领域

在实际应用中，全氟辛酸主要用于生产消防应用产品、化妆品、润滑脂、润滑剂、油漆、抛光剂和胶粘剂等。作为长链全氟链烷羧酸及其盐类，全氟辛酸属于表面活性化学品（表面活性剂），即使在低浓度下也能显著降低水的表面张力，因此这类物质（C6-C12）及其衍生物常被用作润湿剂、分散剂、乳化剂和发泡剂。不过，出于安全考量，美国主要的水成膜泡沫（AFFF）制造商已表示，在2015年后不再生产基于全氟辛酸的含氟表面活性剂泡沫。

制备方法

全氟辛酸可采用电化学氟化法制得。

在具有镍阳极和铁阴极交替组成电极组的电解槽内，加入碘化钠液体氟化氢、辛酰氯和少量的丁基硫醇，混合后，通入2500安培直流电。在电解过程中，每小时补加辛酰氯，以维持电解液的浓度。电解液温度控制在24℃，电压控制在5～8伏之间进行操作。电解产物不溶于电解液而沉于电解槽底，因此隔一定时间须放出。电解过程中放出的气体，经冷凝器（冷凝器温度控制在-30℃以下）、缓冲器，再经一水加压柱，使系统保持在0.42公斤/厘米²的压力下，然后，将气体放空。放出的电解产物用氢氧化钠中和、硫酸酸化，送精馏塔精馏，在10毫米汞柱下收集91.5～93.5℃的全氟辛酸馏份。

电解：

酸化反应：

安全事宜

GHS分类

H302：吞咽有害[警告：急性中毒，口服。]

H318：造成严重眼损伤[危险严重眼损伤/眼刺激]。

H332：吸入有害[警告：急性中毒，吸入]。

H351：疑似致癌物[致癌性警告]。

H360D：可能对未出生的婴儿造成伤害[危险：生殖毒性]。

H362：可能对母乳喂养的婴儿造成伤害[生殖毒性，对哺乳的影响或通过哺乳产生的影响]。

H372：长期或反复接触会对器官造成损害[危险：特定靶器官毒性，反复接触]。

毒理

甲状腺研究表明，全氟烷基物质与老年人群甲状腺素水平的细微改变相关，且这种关联可能因年龄而异；接触全氟辛酸可能降低生育能力。在明尼苏达州CottageGrove的工厂，从事全氟辛酸相关工作27年、暴露明确的工人，死于脑血管疾病的风险是普通人群的3.3倍。基于对两家不同全氟辛酸工厂工人的研究，全氟辛酸暴露与血清胆固醇和甘油三酯水平升高存在统计学显著的正相关；有研究提示全氟辛酸水平与注意缺陷多动障碍（ADHD）之间存在显著的剂量-反应关系。妊娠早期母体全氟辛酸水平与新生儿腹围减小、出生身长缩短相关。

另一项研究显示，母体全氟辛酸浓度与儿童热伤风发作次数、全氟辛酸与儿童胃肠炎发作次数相关。在男女血清水平研究中，相同人群中男性全氟辛酸浓度高于女性；同时，流式细胞术分析显示，在150μM全氟辛酸作用下，HepG2细胞出现脱氧核糖核酸链断裂和核碎裂前的凋亡相关DNA链断裂。流行病学证据不支持全氟辛酸暴露与人类癌症存在因果关系；不过，在全氟辛酸生产行业就业的男性，前列腺癌死亡率比未从事该行业者高3.3倍，这一结论基于有限的癌症死亡病例数。

动物研究表明，全氟辛酸可引发多种毒性效应，包括肝和脑功能障碍、有限的致癌性，以及生殖和发育毒性。对小鼠进行皮肤暴露后，全氟辛酸表现出免疫毒性；另一项小鼠研究显示，全氟辛酸可诱发气道炎症并改变气道功能。小鼠组织学检查发现，连续14天暴露于全氟辛酸会导致严重的肝细胞损伤和明显的炎性细胞浸润，同时肝脏中丙二醛（malondialdehyde）形成和过氧化氢（氢过氧化物）生成（氧化应激标志物）显著增加。

此外，白介素-6、环氧合酶-2和C反应蛋白（炎症反应标志物）水平也因全氟辛酸暴露而显著升高。围产期暴露于全氟辛酸的小鼠，其成年后代出现代谢异常；全氟辛酸诱导的雄性生殖障碍可能与发育损伤及Nrf2介导的抗氧化效应抑制有关。在大鼠和小鼠中，单独使用全氟辛酸未引发神经毒性症状，但新生小鼠暴露于全氟辛酸后出现发育神经毒性，表现为对烟碱标准品（nicotine）的反应减弱，而对照组则表现为反应亢进。在Ames试验中，使用4株鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium），无论有无代谢系统，全氟辛酸均未表现出致突变性；高剂量、短期暴露于全氟辛酸的小鼠，对脂多糖（LPS，一种先天免疫激活剂）的炎症反应增强。

在稀有米诺鱼中，全氟辛酸可改变参与脂质代谢与转运、激素作用、免疫反应、线粒体功能、脂肪酸生物合成与转运的基因表达；同时抑制甲状腺素生物合成相关基因，并显著诱导雌激素响应基因。对果蝇的研究表明，全氟辛酸在有机体层面的毒性效应与生物的发育阶段相关，其中美国白灯蛾对该化学物质最为敏感。

健康危害

咳嗽、喉咙痛。

可能被吸收，发红、疼痛。

红肿、疼痛。

腹痛、恶心、呕吐、腹泻。

火灾隐患

不可燃。遇火会释放刺激性或有毒烟雾病（或气体）。与碱、氧化剂或还原剂接触有火灾和爆炸风险。

消防措施

1、可使用水喷雾、二氧化碳、干粉、泡沫进行灭火；更具体的适用介质包括水喷雾、抗醇泡沫、干粉化学品或二氧化碳。

2、如有必要，消防员应佩戴自给式呼吸器。

急救措施

呼吸新鲜空气，休息。可能需要人工呼吸。请转诊就医。

进行急救时请佩戴防护手套。脱去受污染的衣物。冲洗皮肤，然后用肥皂和水清洗。

用大量清水冲洗几分钟（如果容易取下隐形眼镜），并立即就医。

漱口。喝一两杯水。就医。

意外泄漏应急措施

个人防护方面，需佩戴适用于空气中该物质浓度的颗粒物过滤式呼吸器，将泄漏物扫入带盖的非金属容器中；如有必要，可先将其润湿以防止产生粉尘，小心收集剩余物质，之后再根据当地法规进行储存和处置。

意外泄漏应急措施包括人员防护措施、防护设备和应急程序：使用个人防护设备，避免产生粉尘，避免吸入蒸汽、雾气或气体，确保通风良好，将人员疏散至安全区域，避免吸入粉尘；环境防护措施方面，在确保安全的前提下，防止进一步泄漏或溢出，切勿让产品流入排水沟；泄漏物收集和清理方法及材料为：收集并妥善处置，避免产生粉尘，清扫并铲除，存放于合适的密闭容器中进行处置。

建议回收利用：将任何未使用的材料回收用于其批准的用途，或将其退回给制造商或供应商。化学品的最终处置必须考虑该材料对空气质量的影响，在空气、土壤或水中的潜在迁移，对动物、水生生物和植物的影响，以及是否符合环境和公共卫生法规。如果可能或合理，应使用对职业危害/伤害/毒性或环境污染风险较低的替代化学品。产品处置方面，将剩余和不可回收的解决方案交给有资质的处置公司，联系有资质的专业废物处理服务机构处置此材料，将该材料溶解或与可燃溶剂混合，并在配备后燃器和洗涤器的化学焚烧炉中焚烧；受污染的包装按未使用产品处置。

安全操作注意事项：避免接触皮肤和眼睛，避免产生粉尘和气溶胶，固体物料的进一步加工可能会产生可燃粉尘，在进行进一步加工之前，应考虑产生可燃粉尘的可能性，在产生粉尘的场所提供适当的排气通风。采取适当的工程控制措施：按照良好的工业卫生和安全规范进行操作，休息前和工作结束后洗手。手套使用前必须进行检查，脱手套时，请使用正确的脱手套方法（避免接触手套外表面），以防止皮肤与本产品接触，使用后，请按照适用法律和良好实验室规范处置受污染的手套，洗手并擦干。凡工作区域内存在点源排放或受管制污染物扩散，均应采用局部排气通风，在污染物产生点附近进行通风控制，是最大限度减少人员接触空气污染物的最经济、最安全的方法，务必确保局部通风将污染物从工作人员身边排出。

储存与运输

1、仅可存放于原包装容器中。与食品、饲料及不相容物质分开存放。

2、将容器密封保存在干燥通风处。