电影《黑水》中提到的PFOA是否在今天仍危害着我们的身体?99% 的人类体内都含

  谢邀,先说结论:题主可能对电影的理解不太准确,特氟龙性质非常稳定,本身对人体几乎没有危害。

  至于《黑水》里说的危害人类身体健康的是全氟辛酸铵(PFOA),而不是特氟龙,接下来我会详细的说清楚PFOA和特氟龙之间的关系,以及电影中提到的污染问题的来龙去脉。电影《黑水》提到的PFOA

  特氟龙(TEFLON)是1944年美国杜邦公司创立的聚四氟乙烯(PTFE)树脂的商标名,国内将它音译为“特氟龙”,而它的诞生时间则要追溯到更久以前的1938年。

  特氟龙的诞生完全是一个幸运的意外。当时杜邦公司的化学家 Roy J. Plunkett 正在研究氟利昂制冷剂,没错,就是造成臭氧层空洞的那个氟利昂。杜邦公司的氟利昂制冷剂R-404A

  在此之前,人们使用的制冷剂主要是乙烯、氨和二氧化硫,它们不仅有毒,有难闻的气味,而且还易燃,安全性较差。而在氟利昂被证明可以作为制冷剂使用,并且具有无毒无味的巨大优势,在这样的背景下,对于氟利昂的研究迅速掀起了热潮。在当时,杜邦公司已经成功开发出了5种氟利昂制冷剂,然而它们并不是完美的,而说回到我们的主角 Plunkett,他的研究就是从CClF2CClF2 出发,去制取另一种它的替代品:CClF2CHF2。

  在他的设想中,先通过当时已经被证明可行的反应,从CClF2CClF2出发经过一步消去反应制备出高纯的四氟乙烯气体(TFE),然后再通过加成氯化氢(HCl)来得到目标产物。

  然而,反应并没有按照他设想的那样进行,他试图合成的新型氟利昂没有出现,而是得到了一种白色粉末。事实证明,是第一步制备得到的四氟乙烯气体发生了聚合反应,而这个生成的白色粉末就是聚四氟乙烯(PTFE)。

  因为聚四氟乙烯具有极其优异的性能,化学性质稳定得丧心病狂,耐酸耐碱,耐几乎一切有机溶剂,耐高温,400℃下基本不分解,要知道绝大多数聚合物热分解温度(Td5%)都在350℃以下,因为300℃以上分子链中的亚甲基就逐渐开始分解了,它还具备极低的表面能,这也是能够用来制作不粘锅涂层的最主要的原因。

  聚四氟乙烯的随便一项性能都是吊打同届的高分子材料啊,出道即巅峰,被称为了“塑料之王”。性质如此稳定的聚四氟乙烯怎么可能有毒性呢?即使用作不粘锅的涂层,正常的炒菜温度也远远达不到聚四氟乙烯的分解温度,可以说是安全可靠,无毒无害的。

  到这里为止,罪魁祸首PFOA还没有露脸,那它到底是从哪里来的呢?这就要从聚四氟乙烯的工业化生产工艺讲起了。

  事实上,通过四氟乙烯聚合得到聚四氟乙烯的反应机理是典型的自由基聚合,但是如果直接通过本体聚合的方法进行,反应的放热非常剧烈,无法应用于工业化生产。而 “特氟龙之父”Plunkett 本人也在后来提到,他意外发明出聚四氟乙烯的那天,属实是运气太好,否则按照本体聚合的放热速度,那一罐高纯四氟乙烯气体直接炸了,他人就没了。

  为了安全且稳定地生产聚四氟乙烯,工业化的合成采用的是类似于乳液聚合或是悬浮聚合的聚合方法,通过水作为反应介质来吸收反应放出的大量热量。

  同时为了让疏水的四氟乙烯单体以及生成的聚合物产物更好地在水中均匀分散,必须加入一种合适的表面活性剂,而当时最理想的选择,就是由3M公司刚刚开发成功的一端带有长链氟碳基团,另一端带有亲水的羧基的——全氟辛酸铵(PFOA)。

  因此,《黑水》里提到的 PFOA 本质上是聚合反应过程中添加的一种助剂,而非合成 PTFE 的原料。而聚合反应产生的废水,实际上就是 PFOA 的水溶液,这也正是造成污染的根本原因。

  而由于这是一种新发现的物质,美国环境部门还未将它纳入化工污染物的名单之中。电影《黑水》中律师 Rob Bilott 对杜邦公司隐瞒PFOA毒性的控诉

  因此,在当时之所以引起了如此骇人听闻的化学危害,一方面是因为当时杜邦公司的高层为了利益,刻意隐瞒了PFOA的毒性与对人体的伤害,没有为生产线上的员工提供相应的防护措施,也没有负起含PFOA废水处理的责任;另一方面则是由于当时技术水平的限制,确实没有别的更好的表面活性剂能够取代PFOA用于生产聚四氟乙烯。

  但是随着相关法律法规的完善,我们对化工企业排放的各种污染物的含量都有了严格的限制,现在的聚四氟乙烯工业也逐渐开始使用新型的表面活性剂,过去一度存在的PFOA的污染问题也已经得到了有效的改善。

  现在日常生活中的聚四氟乙烯制品,只要是合格产品,PFOA的残留量都是可以控制在非常低的水平的,不会对人体健康造成危害。

  特氟龙是聚四氟乙烯的商品名,这一有机高分子材料具有极强的化学稳定性(对绝大多数化学药品和溶剂体现惰性,尤其是能耐氢氟酸腐蚀,氢氟酸必须以特氟龙材质的容器盛装),耐寒、耐热能力出众(可在-180~260℃下长期使用);绝缘性、介电性极佳,且摩擦系数极低(在已知固体材料中摩擦系数最低)、有自润滑效果(可用于制造轴承、垫圈)、不粘附(故广泛应用于制作不粘锅内衬)、使用寿命长而无毒害。鉴于其性质优良,又俗称为“塑料王”。其缺陷是生产成本较高、强度硬度较低。

  尤其值得注意的是,聚四氟乙烯对人体无毒无害!!!而且不仅是特氟龙,绝大多数质量合格的有机高分子聚合物材料及其制品,只要是正常使用,就对人体无毒无害!

  人体通过肠道只能吸收单糖、氨基酸、脂肪酸、无机盐、维生素、水等小分子物质。单糖、氨基酸等小分子有机物又称单体,大量单体彼此通过化学键连接形成的聚合物就是多糖(比如淀粉、纤维素)、蛋白质等有机高分子(或者说生物大分子)营养物质。所谓的消化,就是将食物中的这些大分子营养素降解为其单体小分子以供人体吸收的过程。而聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET塑料,常用于制作饮料瓶)、聚苯乙烯(主要用于一次性塑料饭盒、泡沫箱)、聚乙烯(常用于保鲜膜、塑料袋)、聚丙烯(常用于水桶、水瓶)、聚碳酸酯(常用于奶瓶、眼镜片)等常见的有机高分子材料,都不能被人体消化道降解,也就不会被吸收,只能随食物残渣排出体外。所以,一般只要不是眼神不好误食了大块高分子材料(那些误食塑料垃圾的海洋生物的主要死因绝非中毒,而是由于无法消化的固体导致肠梗阻),就不必担心有机高分子材料餐具、炊具的安全问题(但是白色污染也正是因为这些高分子材料太稳定了,自然降解需要数百年乃至更久,摊手.jpgㄟ( ▔, ▔ )ㄏ)。

  有一种非常值得一提的高分子材料俗称为密胺树脂,常用于制造仿瓷餐具,但其学名足以令人闻之色变——三聚氰胺缩甲醛树脂,它的单体正是臭名昭著的三聚氰胺和甲醛。不过完全不用担心,质量合格的密胺树脂中单体残留量极低(绝大多数三聚氰胺、甲醛均已聚合),用于制造餐具是放心可靠的。

  此外,聚四氟乙烯以其生理惰性(即不引起免疫排斥反应)和长使用寿命,可作为人造血管和脏器植入体内(我爸的左前臂就植入了一段聚四氟乙烯人造血管,以解决接受血液透析的尿毒症患者中普遍且反复出现的血栓问题)。而另一种常应用于人工植入假体的有机高分子材料就是大名鼎鼎的硅酮凝胶,简称硅胶(没错,就是下图这玩意儿)╮( ̄▽ ̄)╭。

  再补充一点:有机高分子材料分子量极大(一般在10^5道尔顿以上),所以不具有挥发性,基本不可能通过呼吸道和皮肤摄入,即使摄入也如前文所述难以降解吸收。

  综上所述,担心特氟龙对身体的危害基本上是杞人忧天,就正如担心所谓的食性相克一样(最经典的食性相克问题是柑橘与虾蟹同食会导致三价砷中毒,但经过合理的假设与严谨的计算不难得出,中毒所需的柑橘、虾蟹剂量大约在10^1kg数量级,真能吃出危险来的我先敬他是条汉子,摊手.jpgㄟ( ▔, ▔ )ㄏ)。

  第一是不合规的助剂或滥用助剂。如前文所述,有机高分子材料没有挥发性,那么有机高分子材料制品应该是没有气味的。但事实上身边的各种塑料产品或多或少都有些气味,这些气味就主要是生产过程中添加的各种小分子助剂的味道。助剂以其用途又可细分为填料、塑化剂、稳定剂、润滑剂、着色剂(即色素)、固化剂、发泡剂、阻燃剂、荧光剂、抗静电剂等类别。这些小分子助剂可以被人体吸收,所以可能导致一定健康风险。

  高赞答案已经指出,生产聚四氟乙烯所需的重要助剂是全氟辛酸铵,添加的目的是稀释四氟乙烯以免反应过于剧烈导致爆炸。合格的特氟龙产品的全氟辛酸铵残留量远低于有害阈值,可以放心使用。而生产产生的废水,即全氟辛酸铵溶液,只要注意无害化处理就对环境无甚影响。

  前几年闹得沸沸扬扬的“塑化剂事件”的主角,就是邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)。DEHP是应用最广泛的塑化剂之一,若其配比正确且符合国家标准,那就对人体健康的影响较小。但若添加量过大(比如劣质保鲜膜以聚氯乙烯PVC为主要材料,必须添加大量DEHP以接近聚乙烯PE薄膜的质感,从而以次充好)且长期积累,就可能影响人体免疫力、生殖能力。2011年,台湾昱伸香料公司以DEHP充当起云剂(常用食品添加剂,可使果汁中的果粒稳定悬浮,奶油性状均一)的丑闻爆出,公司负责人赖俊杰获刑18年,大量下游厂商受到波及。

  双酚A是另一种曾引发广泛恐慌的助剂,常应用于聚碳酸酯材料(PC)的生产过程中。它是一种苯酚的衍生物,PC制奶瓶中可能残留有双酚A单体,可能导致儿童性早熟。所以2011年,欧盟和我国先后禁止了PC奶瓶的生产和销售。

  感谢 @WH SHEN 指正,我查证后得知双酚A是合成聚碳酸酯的单体而非助剂。

  第二是不正确的使用方法。以不粘锅为例,其特氟龙内衬层的安全使用温度上限大概是250~300℃(事实上聚四氟乙烯的热分解温度高于400℃)。一般的烹调方式产生的温度是不足以使特氟龙分解的(食用油的燃点在257℃左右),但长时间的煎炸爆炒或者干烧,可能导致局部温度高于300℃,从而损坏内衬层。

  所以,只要选用的是质量合格的特氟龙产品并遵循指导正确使用,就不必担忧其安全问题,其它有机高分子材料产品亦然。

  再多一句嘴,以全氟代烷为主体的溶液可以溶解运输氧气,是很有希望作为人造血的材料。相关研究于上世纪60年代起步,并已取得了一定成果。或许就在不久的未来,聚四氟乙烯人造血管将与全氟代烷人造血相配合,为治疗人类疾病和人体改造(当然,这需要通过伦理审查委员会的审查、赢得舆论的支持,摊手ㄟ( ▔, ▔ )ㄏ.jpg)作出重大贡献。届时就可能是“100%的人体内都含有特氟龙,并因此获益”。

  致谢:本文主要内容总结自中山大学化学学院池振国教授“魅力高分子”课程的PPT,特此对池教授表示感谢。

  一个产品是否有害

  和

  一个生产企业是否排污达标

  这好像不是一回事情吧?

  一个产品的首创企业曾经有过乱排污史。

  这好像又是另一回事吧?

  借着环保主义夹私货,才是最恶心的事情。

  正好是做氟化学的~

  特氟龙就是聚四氟乙烯,这种东西是最稳定的东西之一,耐酸耐碱耐腐蚀,现在化学界还没有任何一种溶剂能在常温常压下溶解聚四氟乙烯,谁能发现就发财了。

  聚四氟乙烯另一大特点是无毒,有两大原因:1、化学性质太稳定,人体内没有能和它反应的化学物质(实际上整个自然界都没有),人体不会因为化学反应而中毒。2、聚四氟乙烯也是表面能最低的物质,表面化学基本原理之一就是物质有从高能表面向低能表面转化的趋势,所以表面能最低的物质很难吸附其它物质(因为吸附后表面能会增高),再加上聚四氟乙烯是固体,所以人体也不会因为物理吸附积累过多而中毒。所以说特氟龙对人体有害是错的,99%的人体内有特氟龙也站不住脚。

  然而聚四氟乙烯引起污染问题是以全氟辛酸铵(PFOA)为代表的氟碳化合物,在污染物中被分类成持久性有机污染物(POPs)。杜邦聚四氟乙烯是用乳液聚合的方式合成的,而PFOA就是乳化剂,直接排放就是污染。生活中用的不粘锅表面有些就是聚四氟乙烯,喷涂过程中如果用的是溶液法则也有可能残留少量的FPOA。

  持久性有机污染物四大特征:自然难降解,生物毒性,生物累积性,远距离迁移性,前两点好理解,说一下第三、四点。PFOA和聚四氟乙烯不同,生物体内代谢很慢,而它的毒性有是慢性的,就导致生活在污染环境中的生物很容易在体内累积(比如鱼),再通过食物链逐渐传递(比如鸟吃鱼),越顶端的生物累积越多,这就是生物累积性。鸟和鱼又跑遍全世界,导致一个地方污染,很远的地方也能检测到,零几年的时候就有科学家在南极企鹅体内检测到了全氟辛基磺酰氟(PFOS),这就是远距离迁移性。

  不同的含氟化合物毒性不一样,主要是致癌和影响生殖系统。

  在这里补充说一下这氟化合物的通性,氟作为电负性最大的原子,单质很活泼,而化合物很稳定。有机物中碳氢链中的氢原子被氟原子全部取代后,氟原子依靠屏蔽作用等把碳原子全部包起来,形成的全氟碳链更是稳定(聚四氟乙烯就是如此),所以说含有氟碳链的化合物生物降解性都很差。如果是全氟烷烃类型的化合物,是没有毒性的,比如聚四氟乙烯。此时如果在氟碳链上接一个活性基团(比如羧基、酰基),就很有可能有毒了,活性基团提供反应位点,氟碳链反而使得其不容易被代谢(表面活性剂原理,活性基团增加了其溶解性,一旦在水中可溶就不容易分离了)。

  看了一圈回答,全民对于化学的恐惧真的是被埋到骨子里了。

  很多天天都在接触的化学品,电影,公众号一放大,大家全都恐惧到极点了。

  明明有更多值得注意的危险。

  PFOA有害吗?

  有害

  致癌性怎么样?

  2类致癌性,也就是说这类物质在动物实验已证实有明确的致癌作用,但人群研究的证据还比较有限

  换句话就是动物身上做了实验,确实致癌,但对人没咋研究,不知道致不致癌。

  那需要注意避免它吗?

  需要,但是目前合规的不粘锅基本没有PFOA了,聚四氟乙烯也不是全民公敌,不买假冒伪劣产品就可以避免。

  换句话说,你这一辈子,因为用不粘锅炒菜而得癌症的概率,可以说比买彩票还低。

  而酒精,烟草,咸肉这些明确对人有害的一类致癌物,很多人却觉得没事。

  就想问问那些动不动就要关停化工厂的人,每年喝多少酒,抽几支烟,吃几顿腊味。

  抵制茅台五粮液,国家烟草不是能拯救更多人的生命吗?

  我们要正视危险,避免危险,不夸大,不双标。做一个客观理性的人