Nová metoda recyklace mění teflon na fluorid zubní pasty

Běžný povlak známý jako teflon může zabránit tomu, aby se jídlo přilepilo na nádobí, ale je notoricky obtížné jej bezpečně rozložit. Nyní vědci ve Spojeném království objevili jednoduché a nákladově efektivní řešení problému. Výsledky nejsou jen ekologické – lze je také přeměnit na užitečné zubní pasty a přísady do pitné vody. Podle jejich studie zveřejněné 22. října v časopise Journal of the American Chemical Societyvše, co potřebujete, je sodík a silné třesení.

Je to již více než 85 let, co společnost DuPont představila světu teflon. Chemicky inertní, syntetický polymer, který byl uveden na trh v roce 1938 a technicky známý jako Polytetrafluorethylen (PTFE), je nejznámější tím, že poskytuje působivé nepřilnavé povlaky na nádobí a jiných površích. Je také široce používán jako lubrikant nádob pro korozivní materiály a dokonce i lékařské vybavení, jako jsou katetry.

Teflon je také známý jako nechvalně známý. Tyto syntetické látky, které jsou součástí větší skupiny poly- a perfluoralkylových látek (PFA), jsou nyní synonymem řady problémů v oblasti životního prostředí a veřejného zdraví. Při spalování se také uvolňují toxické „věčné chemikálie“, které přetrvávají v životním prostředí tisíce let. Výzkumníci léta experimentovali se způsoby, jak se vypořádat s teflonem, včetně strategie kombinující chemické přísady a ošetření LED světlem.

Chemici spolupracující mezi britskou University of Birmingham a Newcastle University mohou nabídnout ještě jednodušší řešení. Klíčem k jejich přístupu je mechanochemie. Mechanochemie, která si získává pozornost mezi zastánci životního prostředí, vyvolává chemické reakce prostřednictvím základní mechanické energie namísto energeticky náročných zdrojů tepla.

„Náš přístup je jednoduchý, rychlý a využívá levné materiály,“ uvedla v prohlášení spoluautorka studie Erli Lu.

Prvním krokem pro Lu a kolegy je umístění kovových úlomků sodíku a teflonu do utěsněné ocelové nádoby zvané kulový mlýn. Nepřilnavé, nereaktivní vlastnosti teflonu závisí na jeho nesmírně silných vazbách uhlík-fluor, ale kulový mlýn může tyto vazby rozbít tím, že je rozemele kovovým sodíkem. Toto rozbití pak způsobí, že dvě složky chemicky reagují při pokojové teplotě. Konečný výsledek? Kombinace neškodného uhlíku a fluoridu sodného – stabilní, anorganická sůl často používaná pro fluoridaci zubní pasty a pitné vody.

„Použili jsme pokročilou spektroskopii nukleární magnetické rezonance v pevném stavu… abychom se podívali do reakční směsi na atomární úrovni. To nám umožnilo prokázat, že proces produkuje čistý fluorid sodný bez jakýchkoli vedlejších produktů,“ vysvětlil spoluautor studie Dominik Kubicki. „Je to dokonalý příklad toho, jak nejmodernější charakterizace materiálů může urychlit pokrok směrem k udržitelnosti.“

Tento proces vytváří tak čistý fluorid sodný, že jej lze okamžitě použít bez jakýchkoli dalších kroků čištění. Kromě zubní pasty a vody lze sloučeninu použít k vytvoření dalších molekul obsahujících fluor pro léčiva a lékařské diagnostické postupy. Tým věří, že jejich nový přístup může brzy poskytnout plán pro fluorové oběhové hospodářství, kde se cenné sloučeniny získávají z odpadu, místo toho, aby se materiály jednoduše vyhazovaly nebo spalovaly.

„Doufáme, že to bude inspirovat k další práci na opětovném použití jiných druhů fluorovaného odpadu a pomůže učinit výrobu životně důležitých sloučenin obsahujících fluor udržitelnější,“ řekl Lu.