Come si trova in natura l’acido trifluoroacetico derivante dalla decomposizione di alcuni gas fluorurati, che è completamente diverso dalla maggior parte dei PFAS

L’Environmental Effects Assessment Panel (EEAP) dell’UNEP nel suo ultimo aggiornamento scientifico del 2021 include una sintesi completa per l’acido trifluoroacetico (TFA) e sottolinea che la maggior parte dei PFAS hanno proprietà diverse dal TFA. Alcuni HFC e alcuni HFO si decompongono producendo TFA nell’atmosfera. Ecco alcuni semplici fatti e grafici che spiegano perché. Il riassunto completo dell’EEAP è stato riportato nella newsletter di marzo dell’EFCTC.

Definizioni: TFA sta per acido trifluoroacetico e i suoi sali, l’equivalente fluorurato dell’acido acetico presente nell’aceto. Il TFA è una sostanza naturale con oltre 200 milioni di tonnellate negli oceani e nell’idrosfera. Le sostanze per- e poli-fluoroalchiliche (“PFAS”) includono una vasta gamma di sostanze [antropogeniche] che secondo la terminologia attualmente accettata contengono almeno un gruppo perfluoralchilico.

Perché alcuni PFAS sono particolarmente preoccupanti? L’attenzione iniziale era rivolta agli acidi perfluoroalchilici a catena lunga (gli PFAA) e ai loro precursori, in particolare l’acido perfluoroottanoico (PFOA) e i suoi derivati e l’acido perfluoroottansolfonico (PFOS) e i suoi derivati. I PFAA a catena lunga sono generalmente identificati come altamente persistenti (P), bioaccumulativi (B) e tossici (T), sono distribuiti ovunque nell’ambiente e riconosciuti come contaminanti globali altamente preoccupanti. Al contrario, il TFA non si bioconcentra negli organismi acquatici e non si bioamplifica nella catena alimentare, e i sali TFA hanno una bassa tossicità acuta per i mammiferi in condizioni rilevanti per l’esposizione ambientale.

Perché le proprietà sono così diverse tra TFA e PFAA a catena lunga? Il coefficiente di partizione acqua/ottanolo (KOW) è un parametro chiave negli studi sul destino ambientale delle sostanze chimiche. Di solito è espresso come log KOW con valori tipicamente tra −3 (molto idrofilo) e +10 (estremamente idrofobo). Il Log KOW è rilevante per la partizione tra acqua e sedimenti, l’adsorbimento nel suolo, l’assorbimento biologico, l'accumulo lipofilo e la bioamplificazione.

• Alto Log KOW, maggiore tendenza alla partizione in fase organica
• Basso Log KOW, maggiore tendenza alla partizione in fase acquosa
• Per questi acidi la solubilità in acqua e il Log KOW seguono le stesse tendenze

Il PFOA ha un gruppo perfluorurato a catena lunga idrofobica ed è un acido forte grazie al gruppo perfluorurato che lo rende un tensioattivo efficace con bassa solubilità in acqua. Ha un alto coefficiente di partizione acqua/ottanolo KOW

Il TFA non è idrofobo, è un acido forte ed è altamente solubile in acqua. Ha un basso coefficiente di partizione acqua/ottanolo KOW, circa 2000 volte inferiore al PFOA. In acqua sarà presente come perfluorocarbossilato CF3COO-

Confronto tra acidi perfluorocarbossilici e gli acetati in termini di solubilità in acqua e Log KOW

TFA altamente solubile in acqua, acetato TFA con KOW molto basso All’aumentare della lunghezza della catena, la solubilità in acqua diminuisce e KOW aumenta Il PFOA ha una bassa solubilità in acqua e un elevato KOW, circa 2000 volte più alto del TFA.

Confronto tra acidi perfluorocarbossilici e acidi carbossilici

L’acido acetico ha proprietà molto diverse dall’acido ottanoico, che è un acido grasso a media catena. . L’acido trifluoroacetico TFA ha proprietà molto diverse dall’acido perfluoroottanoico PFOA.

L’acido trifluoroacetico e l’acido acetico sono entrambi: • molto idrofili • altamente solubili in acqua • Log KOW basso per gli acidi • Log KOW molto basso per i carbossilati TFA è presente solo come carbossilato CF3COO- poiché è un acido forte.