Фенол З 6 Про 6 ОН
Історично склалося так, що технологія майже всіх хімічних виробництв розроблялася без урахування її впливу на навколишнє середовище. Дійсно, технологія целюлози і нафти почала створюватися в той час, коли незначні масштаби виробництва не викликали великого забруднення навколишнього середовища. Природно, ці питання не привертали до себе уваги.
Поступово хімічні виробництва розширювалися, збільшувалася і кількість відходів. Стали розроблятися і впроваджуватися технології очищення, і завдяки прийнятим заходам величина забруднення, що доводяться на тонну продукції, що випускається, зменшується. Але з розвитком хімічної промисловості абсолютна їх кількість зростає. З'являються і нові хімічні сполуки, які не розкладаються і не знезаражуються в природних умовах, а їх вплив на живі організми може бути катастрофічним.
Загальна кількість речовин-забруднювачів, що утворяться в хімічних галузях промисловості, велика. Так, найважливішими забруднювачами повітряного басейну є окис вуглецю, сірчистий газ, оксиди азоту, пил, сажа, канцерогенні речовини, фтор, аерозолі металів. Забруднювачі водного басейну - різні солі, луги і кислоти, кадмій, ртуть, миш'як, нафта та продукти її переробки, ціаніди і феноли.
Феноли є одним з найбільш поширених забруднень, надходять в поверхневі води зі стоками підприємств. Скидання фенольних вод у водойми і водотоки різко погіршує їх загальний санітарний стан, роблячи вплив на живі організми не тільки своєю токсичністю, але і значною зміною режиму біогенних елементів і розчинених газів (кисню, вуглекислого газу).
Процес самоочищення водойм від фенолу протікає відносно повільно і його сліди можуть нестися перебігом річки на великі відстані, тому до скидання фенолсодержащіе стоки піддають достатньою очищенню.
фенольних сполук називається речовина, що має у своїй молекулі ароматичне (бензольні) ядро, містить одну, дві або більше гідроксильних груп. Найпростішим представником фенольних сполук є сам фенол:
Фенол
Залежно від числа ОН-груп розрізняють одноатомні феноли (наприклад, вищенаведені фенол і крезоли) і багатоатомні. Серед багатоатомних фенолів найбільш поширені двоатомні. Двохатомних фенолів (доіксібензолов) існує три з'єднання:
Пирокатехин Резорцин Гідрохінон
Як видно з наведених прикладів, фенолами властива структурна ізомерія (ізомерія положення гідроксигрупи).
Число відомих фенольних сполук дуже велике. До теперішнього часу їх відомо кілька тисяч, причому з кожним роком їх кількість зростає. Фенольні з'єднання прийнято ділити на дві групи:
- летючі з парою феноли (фенол, крезоли, ксіленоли, гваякол, тимол);
- нелеткі феноли (Резорцин, пірокатехін, гідрохінон, пирогаллол та інші багатоатомні феноли).
Летючі більш токсичні і володіють сильним запахом.
Зазвичай феноли в природних умовах утворюються в процесах метаболізму водних організмів, при біохімічному розпаді і трансформації органічних речовин, протікають як у водній товщі, так і в донних відкладеннях. Фенольні сполуки живих рослинних тканин можна вважати потенційно токсичними речовинами, здатними інгібувати ріст патогенних грибів або зменшувати швидкість розмноження вірусів.
Феноли є слабкими кислотами (рК а самого фенолу 9,98). Висока реакційна здатність фенолів в реакціях окислення знаходить технічне застосування при використанні фенольних сполук в якості інгібіторів процесів автоокисления масел і жирів і має велике значення в біосинтезі природних фенольних сполук. Найбільш важливою властивістю фенолів з точки зору виділення та ідентифікації є здатність до утворення солей з металами.
За невеликими винятками, всі фенольні сполуки тверді, а їх колір змінюється від світло-жовтого до червоного, коричневого або пурпурного.
Феноли є одним з найбільш поширених забруднень, надходять в поверхневі води зі стоками підприємств нафтопереробної, сланцеперерабативающей, лісохімічної, коксохімічної, анилинокрасочной промисловості, в результаті лісосплаву, а також зі стоками гідролізної промисловості (переробка нехарчового рослинної сировини целюлозно-паперової і почасти текстильної промисловості).
У стічних водах промислових підприємств зміст фенолів може перевершувати 5-10 г/л при вельми різноманітних поєднаннях, при тому що гранично допустима концентрація фенолів у питній воді та воді рибогосподарських водойм становить 1 мкг/л.
Особливо великі концентрації фенолу в стоках коксохімічне заводів - до 20 г/л, а сучасний коксохімічний завод скидає на добу у водойми до 4-10 т фенолу.
Перевищення природного фону по фенолу може служити вказівкою на забруднення водойм. У забруднених фенолами природних водах зміст їх може досягати десятків і навіть сотень мікрограмів в 1 літрі.
Вода водойми набуває забарвлення, специфічний запах карболки, покривається флуоресціює плівкою, що заважає природному перебігу біологічних процесів у водоймі.
При концентраціях 75 мг/л фенол гальмує процес біологічний очищення в водоймі, при концентрації 0,01-0,1 мг/л у м'ясі риб з'являється неприємний присмак; неприємний смак і запах води зникають тільки при розбавленні фенолу до концентрації 0,11 мг/л.
У поверхневих водах феноли можуть знаходитися в розчиненому стані в вигляді фенолятов, фенолят-іонів і вільних фенолів.
Феноли у водах можуть вступати в реакції конденсації і полімеризації, утворюючи складні гумусоподобние і інші досить стійкі з'єднання. В умовах природних водойм процеси адсорбції фенолів донними відкладеннями і суспензіями грають незначну роль.
Скидання фенольних вод у водойми і водотоки різко погіршує їх загальний санітарний стан, роблячи вплив на живі організми не тільки своєю токсичністю, але і значною зміною режиму біогенних елементів і розчинених газів (кисню, вуглекислого газу).
В результаті хлорування води, що містить феноли, утворюються стійкі з'єднання хлорфенолів, найменші сліди яких (0,1 мкг/дм 3 ) надають воді характерний присмак і запах.
У токсикологічному та органолептичному відношенні феноли нерівноцінні. Летючі з парою феноли більше токсичні і мають більш інтенсивним запахом при хлоруванні. Найбільш різкі запахи дають простий фенол і крезоли.
Фенол і фенольні сполуки широко використовуються на різних виробництвах. Якщо на підприємстві працювати з чистими сполуками фенолу в великих кількостях і поза спеціально призначених для цього приміщеннях, то, згідно ГОСТу, вони можуть викликати алергію, астму, екзему. Виявляється ж захворювання не відразу, а через тижні і місяці щоденного контакту з чистими сполуками в непристосованих умовах.
Присутність фенолів в атмосферному повітрі, за дослідженнями фахівців, веде, крім того, до захворювань системи кровообігу.
Дуже токсичним є нітрофенольние з'єднання - нітроцен (Продукт кам'яновугільних фенолів), дінітрофенол та ін
Ці сполуки використовують як інсектициди, фунгіциди та гербіциди. Впливаючи на окислювальні процеси в тканинах, вони викликають дисоціацію окисної форсорізаціі, що, в свою чергу, посилює процеси клітинного окислення, збільшує потребу тканин у кисні і порушує теплопродукція і терморегуляцію.
У водоймах ГДК для фенолу встановлена ​​0,001 мг/л. Так, вміст фенолів у воді на мілководних ділянках Каспійського моря - одного з найбільш забруднених фенолом водойми - досягало 8 мкг/л. Середній вміст фенолів у воді Північного Каспію досягає 6 мкг/л, а характерне для вод цього району середнє значення становить 3 м...
