Novo método de deteção de "químicos Forever": um "grande passo em frente" que ajudaria a manter a água potável limpa
Os produtos químicos eternos permanecem no ambiente para sempre, constituindo um perigo para o nosso ambiente e para a nossa saúde. Os testes para deteção de PFAs são difíceis e demorados.
As substâncias químicas eternas (forever chemicals, literalmente "químicos para sempre") são exatamente aquilo que dizem ser: substâncias químicas que persistem no ambiente para sempre e, o que é mais preocupante, estão em todo o lado. Até há relativamente pouco tempo, não eram detetadas e os cientistas estão a desenvolver novas abordagens para as detetar.
As substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas (PFAS) são substâncias químicas produzidas a partir do flúor, e cientistas do Reino Unido e da Alemanha desenvolveram uma nova abordagem para detetar a contaminação por estas substâncias químicas permanentes na água, utilizando a luminescência. Os resultados foram publicados na revista científica Analytical Chemistry.
O que são PFAS?
Os PFASs são substâncias químicas artificiais que não são degradáveis e se acumulam em todos os ambientes. São utilizados numa série de indústrias diferentes, desde a embalagem de alimentos à produção de semicondutores e pneus de automóveis. A contaminação tóxica que causam, especialmente na água, tem aumentado nos últimos anos.
"Os PFASs são utilizados em ambientes industriais devido às suas propriedades úteis, por exemplo, em tecidos resistentes a nódoas. Mas se não forem eliminados de forma segura, estes produtos químicos representam um perigo real para a vida aquática, a nossa saúde e o ambiente em geral", explica a Professora Zoe Pikramenou, Professora de Química Inorgânica e Fotofísica na Universidade de Birmingham.
Stuart Harrad, Professor de Química Ambiental.
"Os métodos atuais de medição destes contaminantes são difíceis, demorados e dispendiosos. Existe uma necessidade clara e premente de um método simples, rápido e económico para medir os PFASs em amostras de água in situ para ajudar na contenção e remediação, especialmente em concentrações (ultra)vestigiais. Mas até agora tem-se revelado incrivelmente difícil fazê-lo".
Harrad e Pikramenou co-lideraram a conceção de um novo protótipo de sensor que deteta o ácido perfluorooctanóico (PFOA).
"O sensor funciona através de um pequeno chip de ouro enxertado com complexos metálicos de irídio. A luz ultravioleta é então utilizada para excitar o irídio, que emite luz vermelha", explica a Professora Pikramenou. Quando o chip de ouro é imerso numa amostra contaminada com a "substância química permanente", observa-se uma mudança de sinal no tempo de vida da luminescência do metal, o que permite detetar a presença da "substância química permanente" em diferentes concentrações.
"Até agora, o sensor tem sido capaz de detetar 220 microgramas de PFAS por litro de água, o que funciona para as águas residuais industriais, mas para a água potável precisaríamos que o método fosse muito mais sensível e capaz de detetar níveis de nanogramas de PFAS", acrescenta.
Nanochip para a nanoescala
Cientistas de superfícies e sensores do Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), o Instituto Federal Alemão de Investigação e Ensaio de Materiais, trabalharam no desenvolvimento de testes e análises dedicados à nanoescala.
Dan Hodoroaba, chefe da Divisão de Análise de Superfícies e Películas Finas do BAM, sublinhou a importância da caracterização dos chips: "As análises avançadas de imagens de superfície são essenciais para o desenvolvimento de nanoestruturas químicas específicas em chips de sensores personalizados, a fim de garantir um desempenho ótimo.
"Agora que dispomos de um protótipo de chip sensor, tencionamos aperfeiçoá-lo e integrá-lo para o tornar portátil e mais sensível, de modo a poder ser utilizado no local de derrames e para determinar a presença destes produtos químicos na água potável", acrescenta Knut Rurack, que dirige a Divisão de Deteção Ótica e Química da BAM.
A Professora Pikramenou concluiu: "Este protótipo é um grande passo em frente no sentido de proporcionar uma forma eficaz, rápida e exata de detetar esta contaminação, ajudando a proteger o nosso mundo natural e, potencialmente, a manter a nossa água potável limpa.
Referência da notícia:
Zhang, K.; Carrod, A. J.; Del Giorgio, E; et al.; Luminescence Lifetime-Based Sensing Platform Based on Cyclometalated Iridium(III) Complexes for the Detection of Perfluorooctanoic Acid in Aqueous Samples. Analytical Chemistry (2024).