Klasifikace organických sloučenin |

Klasifikace organických látek je určena strukturou uhlíkového řetězce (uhlíkové kostry) a přítomností a strukturními vlastnostmi funkčních skupin.

Uhlíková kostra – je to sekvence spojených atomů uhlíku v organické molekule.

Funkční skupina – je to atom nebo skupina atomů, která určuje příslušnost molekuly k určité třídě organických látek a chemické vlastnosti odpovídající této třídě látek.

Klasifikace organických látek podle složení

Uhlovodíky– jedná se o látky, jejichž složení odpovídá vzorci CхНу, to znamená, že obsahují pouze atomy uhlíku a vodíku.

V závislosti na typu vazeb mezi atomy uhlíku se dělí na okrajový nebo nasycené (všechny vazby jsou jednoduché) a nenasycené (nenasycené) – molekula obsahuje dvojné a trojné vazby.

Kromě toho se uhlovodíky dělí na cyklický (uhlíkový řetězec tvoří kruh) a acyklický nebo alifatické (uhlíkový řetězec není uzavřen do kruhu).

Uhlovodíky
Limit (obsahuje pouze jednoduché vazby)		Nenasycené (obsahují dvojné nebo trojné vazby mezi atomy uhlíku)
Alkanes	Cykloalkany	alkeny	Alkadieny	alkyny	Aromatické uhlovodíky
Uhlovodíky s otevřeným (neuzavřeným) uhlíkovým řetězcem	Atomy uhlíku jsou propojeny v uzavřeném cyklu	Jedna dvojná vazba	Dvě dvojné vazby	Jedna trojná vazba	Cyklické uhlovodíky se třemi dvojnými vazbami (benzenový kruh)
CnH2n + 2	CnH2n	CnH2n	CnH2n-2	CnH2n-2	CnH2n-6
Etan

Acyklické uhlovodíky
S nerozvětveným řetězcem		Rozvětvený uhlíkový řetězec
n-butan

Protože kyslík má valenci II, může tvořit buď 2 jednoduché vazby, nebo jednu dvojnou vazbu. V organické molekule se tedy slučuje s vodíkem a uhlíkem.

Oxidované organické látky látky

Další třídou organických sloučenin obsahujících kyslík jsou jednoduché ethery V etherech jsou uhlovodíkové radikály vázány na atomy kyslíku.

Například , dimethylether:

Látky obsahující dusík lze také rozdělit do tříd na základě přítomnosti určitých funkčních skupin.

• aminy – obsahují skupiny –NH₂, –NH– nebo -N < ,
• nitrily (skupina –CºN),
• dusíkaté heterocykly.

Některé organické látky obsahují jak dusík, tak kyslík.

• nitrosloučeniny –NO₂
• amidy –CONH₂,
• Aminokyseliny jsou polyfunkční sloučeniny, které obsahují jak karboxylovou skupinu –COOH, tak aminovou skupinu –NH₂

Látky obsahující dusík
Aminy	Nitrily	Nitrosloučeniny	Amidy	Aminokyseliny	Heterocykly
-NH2

Organické sloučeniny jsou velmi četné a rozmanité.

Mezi důležité třídy organických sloučenin patří také halogenované organické látky R–Hal, které také obsahují atomy halogenů (chlor, fluor, brom atd.).

Organické sloučeniny mohou také obsahovat několik stejných nebo různých funkčních skupin.

Co jsou těkavé organické sloučeniny?

Těkavé organické sloučeniny (VOC) jsou chemické sloučeniny uvolňované jako plyny z pevných látek nebo kapalin.

VOC jsou těkavé, protože se při pokojové teplotě snadno odpařují, a jsou to organické sloučeniny, protože obsahují uhlík. VOC mají široké spektrum a různý stupeň toxicity.

Jaké jsou příklady těkavých organických sloučenin?

Částečný seznam známých toxických těkavých organických sloučenin (VOC) zahrnuje: 1,2,3

• aceton
• benzen
• formaldehyd
• styren
• tetrachlorethylen
• toluen
• xylen

Metan je organická sloučenina a některé státní environmentální regulační orgány ji uvádějí jako těkavé organické sloučeniny.4 Regulační orgány však metan oddělují od ostatních VOC z několika důvodů:

• nízká fotochemická reaktivita
• nepřispívá tolik k tvorbě přízemního ozonu jako jiné těkavé organické sloučeniny
• významně přímo přispívá ke změně klimatu

Odkud pocházejí těkavé organické sloučeniny?

VOC jsou emitovány z široké škály zdrojů, částečně v závislosti na zeměpisné poloze. Ve městech jsou největším přispěvatelem emise vozidel, zatímco průmyslové a příměstské zdroje jsou více ovlivněny spalováním fosilních paliv a emisemi odpadů.5

Emise těkavých organických sloučenin jsou problémem pro všechny země. Například studie z roku 2018 publikovaná v časopise Atmospheric Environment zjistila, že spalováním zbytků kukuřičných plodin se v severním Thajsku uvolnilo 79 tun těkavých organických sloučenin.6

V indickém Dillí pochází 80 % těkavých organických sloučenin v městském vzduchu z emisí z dopravy a spalování pevných paliv. 7

Deset největších průmyslových producentů těkavých organických zlúčenín (VOC) v Kanadě v roce 2017 dohromady vypustilo 55 000 tun VOC, a to především z produkce a rafinace ropy a z výroby alkoholu.8

Mezi zdroje těkavých organických sloučenin patří: 9,10

• malovat
• aerosolové rozprašovače
• tiskařské barvy
• čistící prostředky
• ochranné prostředky na dřevo
• čisticí a dezinfekční prostředky
• Konstrukční materiály
• suroviny
• hořící dřevo
• Ropný a plynárenský průmysl
• palivo
• bakterií
• propan
• ethanol
• butan
• Bílá duše

Spalování pohonných hmot v motorových vozidlech je významným zdrojem těkavých organických sloučenin (VOC). VOC však nevznikají pouze ve výfukových potrubích vozidel: toxické VOC se mohou uvolňovat prostřednictvím plynných chemikálií uvnitř kabin vozidel.

Příjemně vonící výrobky mohou aktivně uvolňovat těkavé organické sloučeniny. Například „vůně nového auta“, kterou pociťujete při koupi nového vozu, je příkladem uvolňování plynů z interiérových komponentů.11 Studie neziskové organizace Ecology Center zjistila, že z interiérů automobilů se uvolňuje koktejl stovek toxických chemikálií.

Osvěžovače vzduchu do auta a domácnosti uvolňují těkavé organické sloučeniny. 12 Studie z roku 2011 publikovaná v časopise Ekologické zdraví Studie zjistila, že vonné spotřební výrobky uvolňují více než 100 těkavých organických sloučenin.

Bylo zjištěno, že vonné svíčky negativně ovlivňují kvalitu ovzduší v interiéru, protože i bez osvětlení uvolňují těkavé organické sloučeniny (VOC). 13 Studie z roku 2015 publikovaná v časopise Journal of Hazardous Materials ukázaly, že ačkoli se složení těkavých organických sloučenin lišilo v závislosti na tom, zda byly vonné svíčky zapáleny či nikoli, vonné svíčky byly silným zdrojem emisí těkavých organických sloučenin v interiérech ve všech státech.

Koncentrace těkavých organických sloučenin v interiéru jsou v průměru 2–5krát vyšší než venku. 14 Koncentrace VOC mohou být v interiéru vyšší kvůli nedostatečnému větrání, vyšším teplotám a vlhkosti než venku a venkovnímu počasí, které snižuje přirozené větrání a proudění vzduchu.

Jak těkavé organické sloučeniny ovlivňují vaše zdraví?

Složení těkavých organických sloučenin (VOC) se může značně lišit: některé VOC, jako například benzen (známý karcinogen), jsou vysoce toxické. Stejně jako jiné znečišťující látky mohou i VOC způsobit vážné zdravotní problémy v závislosti na délce expozice člověka.

Krátkodobé účinky zahrnují: 15

• podráždění očí, nosu, krku
• bolesti hlavy
• namáhavé dýchání

Dlouhodobé účinky na zdraví mohou zahrnovat: 16,17,18

• nemoc budovy
• alergie a astma
• rakovina
• poškození ledvin

VOC mohou ovlivnit kardiovaskulární zdraví. Studie z roku 2015 publikovaná v časopise Atmospheric Environment zjistila, že určité typy těkavých organických sloučenin byly spojeny se zvýšenou srdeční frekvencí a měly negativní účinky na brachiální tepny.19

Tím, že těkavé organické sloučeniny přispívají k tvorbě ozonu a částic PM2.5, nepřímo přispívají i k významným dopadům obou těchto znečišťujících látek na zdraví.

Jaké jsou dopady těkavých organických sloučenin na životní prostředí?

VOC hrají důležitou roli při tvorbě ozonu a PM2.5, které přispívají k tvorbě smogu. VOC a oxidy dusíku fungují jako prekurzory, které reagují s ozonem a PM2.5, když jsou vystaveny slunečnímu záření, a významně tak přispívají ke znečištění venkovního ovzduší ve městech.

Podporou tvorby ozonu způsobují těkavé organické sloučeniny nepřímé škody rostlinám, včetně snížení výnosů plodin a zvýšené náchylnosti k chorobám rostlin.

Jsou těkavé organické sloučeniny skleníkové plyny?

VOC nejsou významným přímým zdrojem skleníkových plynů. VOC jsou naopak považovány za nepřímé skleníkové plyny, protože nepřímo přispívají ke změně klimatu prostřednictvím chemických procesů.20

VOC a oxidy dusíku reagují se slunečním zářením za vzniku troposférického ozonu neboli ozonu na úrovni země. Troposférický ozon je třetím nejvýznamnějším skleníkovým plynem po oxidu uhličitém a metanu, protože ozon absorbuje sluneční záření a zvyšuje teploty.

Co lze udělat pro snížení množství těkavých organických látek v životním prostředí?

Abyste se chránili před hladinou těkavých organických látek (VOC) v interiéru, minimalizujte počet jejich zdrojů ve vaší domácnosti. Existuje několik způsobů, jak snížit svou expozici těkavým organickým látkám, například: 21,22

• používejte vzduchotěsné nádoby pro skladování produktů obsahujících těkavé organické sloučeniny
• Chemikálie s těkavými organickými sloučeninami skladujte pokud možno mimo dosah lidí v garáži nebo kůlně.
• Nepoužité chemikálie zlikvidujte prostřednictvím místního systému sběru nebezpečného odpadu z domácností.
• snažte se vyhnout nákupu aerosolových spotřebních výrobků
• kupujte barvy na vodní bázi, ne na bázi rozpouštědel
• Pokud je to možné, zrekonstruujte dům, když není obýván.
• Během řízení používejte čističku vzduchu do auta, například Atem Car

Čistička vzduchu s VOC, jako je řada GC, může být vybavena filtry pro odstranění VOC a čištění vzduchu. Můžete také nechat okna otevřená a větrat místnost čerstvým vzduchem, abyste zředili a snížili koncentraci VOC.

Znečišťující látky ve městech i na venkově mají skutečný dopad na obyvatele planety, a to jak z hlediska ztrát na životech, tak i ekonomické udržitelnosti. Navzdory zlepšení kvality ovzduší prostřednictvím předpisů jsou náklady na znečištění ovzduší v mnoha zemích příliš vysoké. Podívejte se na naši kalkulačku nákladů na znečištění ovzduší a zjistěte, jak může čistý vzduch pomoci udržet lidi zdravé a živé a zároveň snížit škody na globální ekonomice.

O společnosti IQAir

O SPOLEČNOSTI IQAIR IQAir je švýcarská technologická společnost, která umožňuje jednotlivcům, organizacím a vládám zlepšovat kvalitu ovzduší prostřednictvím informací a spolupráce.

[1] Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států. (2017). Těkavé organické sloučeniny.

[2] Agentura pro registr toxických látek a nemocí. (2008). Těkavé organické sloučeniny.

[4] Agentura pro ochranu životního prostředí, Skotsko. (n.d.) Metan.

[9] Informační systém o znečištění ovzduší, Spojené království. (2016). Těkavé organické sloučeniny (VOC).

[13] Komise Spojených států pro bezpečnost spotřebního zboží. (nd) Příběh zevnitř: Průvodce kvalitou vnitřního ovzduší.

[21] Ministerstvo ochrany životního prostředí, Hongkong. (2019). Těkavé organické sloučeniny a smog.