Comment l’acide trifluoroacétique résultant de la dégradation de certains gaz F se produit dans la nature et est complètement différent de la plupart des PFAS

Le Groupe d’évaluation des effets sur l’environnement (GEEE) du PNUE, dans sa dernière mise à jour scientifique de 2021, inclut un résumé complet de l’acide trifluoroacétique (TFA) et souligne que la plupart des PFAS ont des propriétés différentes du TFA. Certains HFC et HFO se décomposent en produisant des TFA dans l’atmosphère. Voici quelques faits simples et graphiques qui expliquent pourquoi. Le résumé complet du GEEE a été publié dans le bulletin d’information de mars de l’EFCTC.

Définitions : Le terme TFA désigne l’acide trifluoroacétique et ses sels, l’équivalent fluoré de l’acide acétique présent dans le vinaigre. Le TFA est une substance naturelle dont on trouve plus de 200 millions de tonnes dans les océans et l’hydrosphère. Les substances per- et polyfluoroalkylées (« PFAS ») couvrent un large éventail de substances [anthropiques] qui, selon la terminologie actuellement acceptée, contiennent au moins un groupe perfluoralkyle.

Pourquoi certains PFAS sont-ils particulièrement problématiques? L’accent a d’abord été mis sur les acides perfluoroalkylés à chaîne longue (PFAA) et leurs précurseurs, en particulier l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) et ses dérivés, ainsi que l’acide sulfonique perfluorooctane (PFOS) et ses dérivés. Les PFAA à chaîne longue sont généralement identifiés comme hautement persistants (P), bioaccumulables (B) et toxiques (T), sont distribués de façon omniprésente dans l’environnement et reconnus comme des contaminants mondiaux très préoccupants. En revanche, le TFA ne se bioconcentre pas dans les organismes aquatiques et ne se bioamplifie pas dans la chaîne alimentaire et les sels de TFA présentent une faible toxicité aiguë pour les mammifères dans des conditions correspondant à une exposition environnementale.

Pourquoi les propriétés sont-elles si différentes entre les TFA et les PFAA à chaîne longue? Le coefficient de partage octanol-eau (KOW) est un paramètre clé dans les études sur le devenir environnemental des substances chimiques. Il est généralement exprimé sous forme d’un log KOW dont les valeurs sont généralement comprises entre −3 (très hydrophile) et +10 (extrêmement hydrophobe). Le log KOW est pertinent pour le cloisonnement entre l’eau et les sédiments, l’adsorption au sol, la fixation biologique, le stockage lipophile et la biomagnification.

• Un log KOW élevé a plus tendance à se répartir dans la phase organique
• Un log KOW faible a plus tendance à se répartir dans la phase aqueuse
• Pour ces acides, la solubilité dans l’eau et le log KOW suivent les mêmes tendances

 

Le PFOA a un groupe perfluoré à chaîne longue très hydrophobe et est un acide fort en raison du groupe perfluoré qui en fait un tensioactif efficace à faible solubilité dans l’eau. Il présente un coefficient de partage octanol-eau KOW élevé

Le TFA n’est pas hydrophobe, c’est un acide fort et il est hautement soluble dans l’eau. Il a un faible coefficient de partage octanol-eau KOW, environ 2000 fois inférieur à celui du PFOA. Dans l’eau il sera présent comme le perfluorocarboxylate CF3COO-

Comparaison des acides perfluorocarboxyliques et des acétates pour la solubilité dans l’eau et le log KOW

TFA hautement soluble dans l’eau, TFA acétate très faible KOW Lorsque la longueur de la chaîne augmente, la solubilité dans l’eau diminue et le KOW augmente. Le PFOA a une faible solubilité dans l’eau et un KOW élevé, environ 2000 fois plus élevé que celui du TFA.

Comparaison des acides perfluorocarboxyliques et carboxyliques

L’acide acétique a des propriétés très différentes de l’acide octanoïque, qui est un acide gras à chaîne moyenne. L’acide trifluoroacétique TFA a des propriétés très différentes de celles de l’acide perfluoro-octanoïque (PFOA).

L’acide trifluoroacétique et l’acide acétique: • sont très hydrophiles • sont hautement solubles dans l’eau • ont un log KOW faible pour les acides • très faible log KOW pour les carboxylates