بازدارنده های شعله بدون هالوژن چقدر زیست تخریب پذیر هستند؟

زیست تخریب پذیری بازدارنده های شعله بدون هالوژن (HFFRs) بسته به ساختار شیمیایی و شرایط محیطی که در معرض آن قرار می گیرند به طور قابل توجهی متفاوت است.

انواع بازدارنده های شعله بدون هالوژن و زیست تخریب پذیری آنها

بازدارنده های شعله بر پایه فسفر
فسفات ها و فسفونات های آلی: این ترکیبات تحت شرایط خاصی می توانند زیست تخریب پذیر باشند. به عنوان مثال، برخی از فسفات های آلی توسط میکروارگانیسم ها در خاک و محیط های آبی هیدرولیز و تجزیه می شوند. با این حال، نرخ تجزیه زیستی بسته به ساختار شیمیایی خاص می تواند بسیار متفاوت باشد.
پلی فسفات آمونیوم (APP): APP زیست تخریب پذیری کمتری دارد زیرا یک ترکیب معدنی است. تمایل به ماندگاری در محیط دارد، اگرچه بسیار سمی در نظر گرفته نمی شود.
فسفر قرمز: این یک شکل عنصری از فسفر است و زیست تخریب پذیر نیست. به عنوان یک عنصر پایدار در محیط باقی می ماند.

بازدارنده های شعله بر پایه نیتروژن
ملامین و مشتقات آن: خود ملامین به دلیل ساختار حلقه تریازین پایدار به راحتی قابل تجزیه زیستی نیست. با این حال، برخی از مشتقات ملامین می توانند با سهولت بیشتری توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شوند.
ترکیبات آمونیوم پلی فسفات و ملامین: این ترکیبات در محیط نسبتاً پایدار هستند و زیست تخریب پذیری آنها به فرمولاسیون خاص و شرایط محیطی بستگی دارد.

مواد بازدارنده شعله غیر آلی
هیدروکسید آلومینیوم و هیدروکسید منیزیم: اینها ترکیبات معدنی هستند و زیست تخریب پذیر نیستند. آنها به مولکول‌های آلی ساده‌تر تجزیه نمی‌شوند، اما عموماً برای محیط زیست بی‌خطر تلقی می‌شوند، زیرا به طور طبیعی مواد معدنی هستند.
بورات روی: این نیز یک ترکیب معدنی است و زیست تخریب پذیر نیست. اما سمیت کمی دارد و در محیط جمع نمی شود.

بازدارنده های شعله بر پایه سیلیکون
سیلوکسان ها و سیلان ها: این ترکیبات می توانند درجات مختلفی از تجزیه پذیری زیستی داشته باشند. برخی از سیلوکسان‌های با وزن مولکولی کم می‌توانند توسط میکروارگانیسم‌ها تجزیه شوند، اما ترکیبات و پلیمرهای با وزن مولکولی بالاتر در برابر تجزیه زیستی مقاوم‌تر هستند.
رزین های سیلیکونی: به طور کلی، این رزین ها به دلیل پایداری ستون فقرات سیلیکونی-اکسیژن قابل تجزیه زیستی نیستند.

بازدارنده های شعله بر پایه بور
اسید بوریک و بورات ها: این ترکیبات غیرآلی هستند و زیست تخریب پذیر نیستند. با این حال، آنها به طور طبیعی وجود دارند و در مقادیر کم استفاده می شوند و اثرات زیست محیطی آنها به حداقل می رسد.

اثرات زیست محیطی و تخریب
پایداری: بسیاری از HFFR ها به گونه ای طراحی شده اند که پایدار و بادوام باشند، که می تواند به ماندگاری در محیط منجر شود. تخریب آنها اغلب به شرایط محیطی مانند دما، pH، فعالیت میکروبی و وجود سایر مواد شیمیایی بستگی دارد.
تجمع زیستی: اکثر HFFR ها به طور قابل توجهی در موجودات زنده تجمع نمی یابند، که خطر اثرات زیست محیطی طولانی مدت را در مقایسه با برخی از بازدارنده های هالوژنه کاهش می دهد.

مسیرهای تجزیه زیستی
تخریب غیر زیستی: برخی از HFFR ها می توانند تحت فرآیندهای تخریب غیرزیستی مانند هیدرولیز، تجزیه نوری و تخریب حرارتی قرار گیرند. این فرآیندها می توانند بازدارنده های شعله را به قطعات کوچکتر و بالقوه زیست تخریب پذیرتر تجزیه کنند.
تخریب میکروبی: میکروارگانیسم ها می توانند HFFR های آلی خاصی را تجزیه کنند. کارایی تخریب میکروبی به جامعه میکروبی، ساختار بازدارنده شعله و شرایط محیطی بستگی دارد. آنزیم‌های تولید شده توسط میکروارگانیسم‌ها می‌توانند به پیوندهای خاصی در مولکول‌های بازدارنده شعله حمله کنند و منجر به تجزیه آن‌ها شوند.

زیست تخریب پذیری بازدارنده های شعله بدون هالوژن بسیار متفاوت است:
بسیار زیست تخریب پذیر: برخی از ترکیبات آلی فسفر و برخی بازدارنده های شعله مبتنی بر نیتروژن در شرایط خاص.
کم تا غیرقابل تجزیه زیستی: ترکیبات غیر آلی مانند هیدروکسید آلومینیوم، هیدروکسید منیزیم، و بورات روی، و همچنین بازدارنده های شعله پایدار مبتنی بر سیلیکون و بور.

تداوم زیست محیطی و اثرات بالقوه اکولوژیکی باید هنگام انتخاب و استفاده از HFFR ها در نظر گرفته شود. ادامه تحقیق و توسعه برای بهبود زیست تخریب پذیری و سازگاری با محیط زیست این بازدارنده های شعله ضروری است.