Traquer les toxines environnementales
Détection des substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS) par transfert d'énergie interrompu
Les PFAS, une famille de substances hautement fluorées, représentent un danger pour l'homme et l'environnement. Les membres particulièrement problématiques de cette famille, tels que le sulfonate de perfluorooctane (SPFO) et l'acide perfluorooctanoïque (APFO), semblent provoquer des lésions organiques et des cancers, et perturber le système endocrinien. Dans la revue Angewandte Chemie, des chercheurs viennent de présenter une nouvelle méthode pour un capteur de fluorescence économique et facile à utiliser, qui permet d'effectuer des tests sensibles sur place pour détecter les PFAS dans les échantillons d'eau.
© Wiley-VCH
Le terme "substances per- et polyfluoroalkyles" (PFAS) désigne un groupe de composés organiques dans lesquels la plupart ou la totalité des atomes d'hydrogène liés aux atomes de carbone ont été remplacés par des atomes de fluor. Ils sont utilisés pour conférer une résistance à l'eau, à l'huile et à la saleté à divers produits, tels que les poêles antiadhésives, les vêtements de plein air et les emballages. On peut également les trouver dans la mousse anti-incendie, la peinture et le vernis automobile. Ces composés sont très utiles et très dangereux lorsqu'ils se retrouvent dans l'environnement : ils ne se décomposent pas et se concentrent donc dans les plantes, les animaux et les êtres humains.
Des limites de 100 ng/l pour certaines substances PFAS spécifiques et de 500 ng/l pour l'ensemble des PFAS ont été fixées pour l'eau potable dans l'UE. En Allemagne, les fournisseurs d'eau doivent commencer à tester l'eau potable pour les PFAS en 2026. L'Agence américaine de protection de l'environnement a fixé des limites plus strictes : pour les PFAS les plus répandus (PFOS et PFOA), la limite supérieure est fixée à 4nm/l pour chaque substance.
La méthode habituelle utilisée pour détecter de telles traces fait appel à la chromatographie et à la spectrométrie de masse. Elle est longue et coûteuse et nécessite un équipement complexe et un personnel expérimenté. Timothy M. Swager et Alberto Concellón, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge, aux États-Unis, ont maintenant présenté une technique permettant de réaliser un test portable et peu coûteux qui utilise des mesures de fluorescence pour détecter facilement et sélectivement les PFAS dans les échantillons d'eau.
Le test est basé sur un polymère - sous forme de film mince ou de nanoparticules - avec des chaînes latérales fluorées dans lesquelles sont intégrées des molécules de colorants fluorés (dérivés de la squaraine). L'épine dorsale spéciale du polymère (poly-phénylène éthylène) absorbe la lumière violette et transfère l'énergie lumineuse au colorant par un échange d'électrons (mécanisme de Dexter). Le colorant devient alors rouge fluorescent. Si des PFAS sont présents dans l'échantillon, ils pénètrent dans le polymère et déplacent les molécules de colorant d'une fraction de nanomètre. Cela suffit à interrompre l'échange d'électrons et donc le transfert d'énergie. La fluorescence rouge du colorant est "éteinte", tandis que la fluorescence bleue du polymère est "allumée". Le degré de changement de fluorescence est proportionnel à la concentration de PFAS.
Cette nouvelle technique, dont la limite de détection est de l'ordre du µg/l pour le PFOA et le PFOS, convient à la détection sur place dans les régions fortement contaminées. La détection de traces de ces contaminants dans l'eau potable peut être réalisée avec une précision suffisante après préconcentration des échantillons par extraction en phase solide.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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