ПФАС: холодная плазма разрушает PFOS — 99,99% за 20 мин
ПФАС в водопроводной воде можно не только «поймать», но и химически разрушить. Kumar et al. (Scientific Reports, 2026; DOI 10.1038/s41598-026-57490-6) показали: холодная атмосферная плазма с газовой дисперсией даёт 99,99% деградации PFOS за 20 минут и 35% частичного дефторирования при высоких лабораторных концентрациях. В новостной рамке HZDR/ScienceDaily рядом обсуждают гидродинамическую кавитацию — оба метода нацелены на уничтожение «вечных химикатов», а не только на их перенос.
Почему ПФАС («вечные химикаты») сложно уничтожить в воде?
В воде ПФАС (PFAS, пер- и полифторалкильные соединения, их ещё называют «вечными химикатами») держатся из‑за исключительной стабильности связей C–F. Типичный представитель в работе Kumar et al. — PFOS (перфтороктансульфонат). Обычные очистки сточных вод в основном захватывают эти вещества, но не разрушают их и копят концентрированные отходы.
Адсорбция на активированном угле, ионообмен и мембраны физически извлекают PFOS из раствора, однако не дают химического разрушения молекулы и дефторирования: вещество переходит из водной фазы в твёрдую без изменения структуры. Отсюда и интерес к подходу «destroy, not relocate». В пресс-рамке ScienceDaily Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) называют два направления: гидродинамическую кавитацию и холодную атмосферную плазму с газовой дисперсией. Цифры по кавитации в эту статью не переносим — ниже только плазменные результаты Kumar et al.
Для лабораторий, где «вечные химикаты» нужно не разрушать, а измерять, по-прежнему критичен аналитический контур: контроль PFAS на ВЭЖХ и, при необходимости, жидкостный хроматограф «Скороход» для рутинного контроля следов.
Холодная плазма с газовой дисперсией: что показали Kumar et al.
Холодная плазма воды в конфигурации CAP с воздушной газовой дисперсией дала быструю деградацию и частичное дефторирование PFOS в tap water при обычных (ambient) условиях. По интерпретации авторов, воздушная дисперсия усиливает гидродинамическое перемешивание и обогащает PFOS на границе плазма–жидкость. Это условие для межфазных микроразрядов и концентрации короткоживущих активных частиц — механистическая рамка статьи, а не прямое измерение каждой частицы в каждом прогоне.
Сравнение с/без газа и энергетические ориентиры из той же работы:
- без дисперсии: 19% за 5 мин и 76% за 20 мин; с дисперсией: 92% за 5 мин, 99% за 10 мин и 99,99% за 20 мин;
- EEO в серии с газом: 39–106 kWh/m³/order; баланс фтора (F mass balance) в абстракте — 31–106%;
- масштаб: рабочие концентрации порядка мг/Л (stock ~200 mg/L в Methods), объёмы раствора порядка 10–40 мЛ — это не типичные нг/Л окружающей среды и не промышленная станция очистки.
Деградация здесь не равна полной минерализации фтора: 35% — именно частичное дефторирование. Широкий разброс F balance и зависимость EEO от начальной концентрации авторы сами отмечают как повод для осторожных сравнений между установками.
Плазменная очистка поверхностей в лаборатории: где уместна установка АССА
Реактор Kumar et al. — лабораторная холодная атмосферная плазма для жидкой фазы, R&D-контур по разрушению PFOS в воде. Для экологических и материаловедческих лабораторий на практике чаще нужна другая задача: подготовка поверхностей, активация материалов, повышение адгезии и смачиваемости перед анализом или нанесением покрытий.
Здесь уместна линейка настольных RF-установок плазменной очистки: например, высокочастотная установка плазменной очистки CY-PC13.56M-30L-500Q (13,56 МГц, кварцевая камера 30 л, генератор 500 Вт, 2 газовые линии, габариты 560×560×480 мм), а также компактная установка плазменной очистки поверхностей меньшего объёма и установка плазменной очистки 15 л.
Методический контекст по поверхности — в статье плазменная очистка поверхности в лаборатории. Для контроля «вечных химикатов» после пробоподготовки по-прежнему нужна хроматография.
Если нужна установка под объём камеры и задачу материаловедческой или экологической лаборатории — CY-PC13.56M-30L-500Q (настольная RF-плазма 13,56 МГц, камера 30 л, 500 Вт) как раз для вакуумной очистки и активации поверхностей образцов, не для водного CAP из работы Kumar et al.
Александра, технический специалист по подбору лабораторного оборудования, поможет сориентироваться.
- Тел.: 8 (499) 490-02-72
- Email: blog@assa-group.ru
Разрушение PFOS холодной плазмой с газовой дисперсией — перспективный R&D-контур с убедительными лабораторными цифрами. Для рутинного контроля «вечных химикатов» нужна аналитика; плазменные установки АССА — для подготовки поверхностей образцов.
Источники:
- Kumar et al. (2026). Enhanced degradation and defluorination of perfluorooctane sulfonate (PFOS) in tap water using gas-dispersed cold atmospheric plasma. Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-026-57490-6
- ScienceDaily (2026). Scientists found two powerful new ways to destroy forever chemicals. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260718010147.htm
