Zobrazení zdroje stránky Polychlorované bifenyly

{{K rozšíření}}
{{Infobox - chemická sloučenina
| název = Polychlorované bifenyly
| obrázek = Polychlorinated-biphenyl-2D-general.svg
| velikost obrázku = 250px
| popisek = Obecná struktura polychlorovaného bifenylu, kde X může být atom vodíku nebo chloru.
| systematický název = Polychlorované bifenyly
| další názvy = PCB, Aroclor, Delor, Pyralen
| sumární vzorec = C₁₂H₁₀-ₓClₓ (x = 1–10)
| molární hmotnost = 188,65–498,66 g/mol
| vzhled = Bezbarvé až světle žluté olejovité kapaliny nebo voskovité pevné látky
| číslo CAS = 1336-36-3
| PubChem = 3334
| bod tání = Závisí na stupni chlorace
| bod varu = 275–415 °C
| rozpustnost ve vodě = Velmi nízká (hydrofobní)
| rozpustnost = Dobře rozpustné v organických rozpouštědlech a tucích (lipofilní)
| hustota = 1,182–1,566 g/cm³
| R-věty = R36/38-R48/25-R50/53
| S-věty = S2-S36/37-S60-S61
| NFPA 704 = 1-2-0
| GHS-symboly = GHS07, GHS08, GHS09
| GHS-signální slovo = Nebezpečí
| H-věty = H315, H319, H351, H360, H372, H410
| P-věty = P201, P273, P280, P308+P313, P391, P501
}}

'''Polychlorované bifenyly''' (běžně známé pod zkratkou '''PCB''') jsou skupinou syntetických organických chemických látek, které se skládají z bifenylu (dvě spojená [[benzen|benzenová]] jádra), na který je navázáno jeden až deset atomů [[chlor|chloru]]. Vzhledem k různému počtu a pozici atomů chloru existuje teoreticky 209 různých variant PCB, známých jako kongenery. PCB jsou typickými zástupci [[perzistentní organický polutant|perzistentních organických polutantů]] (POPs), což znamená, že v [[životní prostředí|životním prostředí]] velmi pomalu degradují, mají schopnost [[bioakumulace]] v živých organismech a mohou být transportovány na velké vzdálenosti.

Pro své vynikající vlastnosti – chemickou stálost, nehořlavost, vysoký bod varu a izolační schopnosti – byly od 30. let 20. století masivně vyráběny a používány v průmyslu, především jako chladicí a izolační kapaliny v [[transformátor|transformátorech]] a [[kondenzátor (elektrický)|kondenzátorech]]. Později se však ukázalo, že mají závažné toxické účinky na lidské zdraví i ekosystémy. Jejich výroba a používání byly ve většině zemí světa zakázány, celosvětově pak regulovány [[Stockholmská úmluva o perzistentních organických polutantech|Stockholmskou úmluvou]]. Navzdory zákazu zůstávají PCB globálním problémem kvůli jejich přítomnosti v životním prostředí a starých zařízeních.

== 🧪 Chemická struktura a vlastnosti ==
Základem struktury PCB je molekula [[bifenyl]]u, která se skládá ze dvou benzenových jader spojených jednoduchou vazbou. Na tuto kostru může být navázáno 1 až 10 atomů chloru, které nahrazují atomy [[vodík]]u. Obecný chemický vzorec je C₁₂H₁₀-ₓClₓ.

=== Kongenery ===
Celkem existuje 209 teoreticky možných kongenerů PCB. V praxi se v komerčních směsích vyskytovalo přibližně 130 z nich. Vlastnosti jednotlivých kongenerů se liší v závislosti na počtu a pozici atomů chloru:
*   **Nízkochlorované PCB** (1–3 atomy chloru) jsou obvykle olejovité kapaliny, jsou těkavější a o něco lépe rozpustné ve vodě.
*   **Vysocechlorované PCB** (5 a více atomů chloru) jsou viskóznější, podobné vosku nebo pevné pryskyřici, méně těkavé a prakticky nerozpustné ve vodě.

=== Fyzikální a chemické vlastnosti ===
PCB se vyznačují kombinací vlastností, které je činily průmyslově velmi atraktivními:
*   **Chemická stabilita:** Jsou velmi odolné vůči kyselinám, zásadám a oxidaci.
*   **Tepelná stabilita:** Mají vysoký bod varu a jsou nehořlavé.
*   **Elektrické vlastnosti:** Jsou vynikajícími [[elektrický izolant|elektrickými izolanty]] (mají vysoký [[dielektrikum|dielektrický odpor]]).
*   **Rozpustnost:** Jsou [[hydrofobní]] (nerozpustné ve vodě), ale dobře rozpustné v tucích a organických rozpouštědlech ([[lipofilie|lipofilní]]). Právě tato vlastnost je zodpovědná za jejich hromadění v tukových tkáních organismů.

=== Dioxinům podobné PCB ===
Zvláštní podskupinu tvoří tzv. '''dioxinům podobné PCB''' (dioxin-like PCBs). Jedná se o 12 kongenerů, jejichž benzenová jádra mohou rotovat do jedné roviny (jsou koplanární). Tato prostorová struktura je podobná struktuře vysoce toxických [[dioxiny|dioxinů]] a [[furany|furanů]]. Tyto PCB se mohou vázat na stejný buněčný receptor (AhR – aryl-hydrokarbonový receptor) a vyvolávat podobné toxické účinky. Jsou považovány za nejnebezpečnější z celé skupiny PCB.

== 📜 Historie a výroba ==
První syntéza PCB byla popsána již v roce [[1881]], ale jejich komerční výroba začala až v roce [[1929]] ve [[Spojené státy americké|Spojených státech]] společností Swann Chemical Company, kterou později převzala firma [[Monsanto]]. Produkt byl prodáván pod obchodním názvem '''Aroclor'''. Výroba se rychle rozšířila do celého světa pod různými obchodními názvy:
*   '''Aroclor''' (Monsanto, [[USA]])
*   '''Pyralen''' (Bayer, [[Německo]])
*   '''Delor''' (Chemko Strážske, [[Československo]])
*   '''Kanechlor''' (Kanegafuchi, [[Japonsko]])
*   '''Sovol''' ([[Sovětský svaz]])

Celosvětová produkce mezi lety 1930 a 1993 se odhaduje na více než 1,3 milionu tun. Vrcholu dosáhla na přelomu 60. a 70. let 20. století.

První varování o jejich perzistenci v životním prostředí se objevila v 60. letech, kdy je švédský chemik Sören Jensen identifikoval ve tkáních [[orel mořský|orlů mořských]]. Zlomovým bodem se staly dvě velké otravy kontaminovaným rýžovým olejem v [[Japonsko|Japonsku]] (tzv. incident Yusho, [[1968]]) a na [[Tchaj-wan|Tchaj-wanu]] (incident Yu-cheng, [[1979]]), které jasně prokázaly jejich vysokou toxicitu pro člověka. V reakci na rostoucí důkazy o jejich škodlivosti začaly země postupně omezovat a zakazovat jejich výrobu a používání. V [[USA]] byla výroba zakázána v roce [[1979]]. V [[Československo|Československu]] byla výroba v podniku Chemko Strážske ukončena v roce [[1984]]. Celosvětový zákaz výroby a používání byl zakotven ve [[Stockholmská úmluva o perzistentních organických polutantech|Stockholmské úmluvě]] z roku [[2001]].

== ⚙️ Využití ==
Díky svým unikátním vlastnostem našly PCB široké uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích. Jejich použití lze rozdělit do tří hlavních kategorií:

=== Uzavřené systémy ===
Největší množství PCB (přes 50 %) bylo použito v uzavřených systémech, kde se předpokládalo minimální riziko úniku do prostředí:
*   **Dielektrické kapaliny:** V [[transformátor]]ech a velkých [[kondenzátor (elektrický)|kondenzátorech]] pro vysoké napětí, kde sloužily jako izolační a chladicí médium.
*   **Kapaliny pro přenos tepla:** V tepelných výměnících.
*   **Hydraulické kapaliny:** V důlních a jiných zařízeních, kde byla vyžadována nehořlavost.

=== Částečně uzavřené systémy ===
*   Jako maziva v [[turbína|turbínách]] a [[čerpadlo|čerpadlecha]].

=== Otevřené systémy ===
PCB se také přidávaly do různých výrobků, ze kterých se mohly snadno uvolňovat do okolí:
*   **Plastifikátory (změkčovadla):** V [[PVC]], neoprenu a dalších plastech.
*   **Barvy a laky:** Zvyšovaly jejich odolnost a trvanlivost.
*   **Stavební tmely a těsnění:** Zejména v panelových domech a velkých stavbách v 60. a 70. letech.
*   **Samokopírovací (uhlový) papír:** V mikrokapslích obsahujících barvivo.
*   **Pesticidy:** Jako aditiva pro zvýšení účinnosti.
*   **Zpomalovače hoření**.

Právě otevřené aplikace představují největší zdroj plošné kontaminace životního prostředí.

== ☣️ Toxicita a vliv na zdraví ==
PCB jsou toxické látky s širokým spektrem negativních účinků na lidské zdraví. Nejsou akutně jedovaté v malých dávkách, ale nebezpečí spočívá v jejich chronickém působení a schopnosti hromadit se v těle. [[Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny]] (IARC) klasifikuje PCB jako '''pravděpodobně karcinogenní pro člověka (Skupina 2A)''' a dioxinům podobné PCB dokonce jako '''prokázané lidské karcinogeny (Skupina 1)'''.

Mezi hlavní zdravotní rizika patří:
*   **Karcinogenita:** Zvyšují riziko vzniku [[rakovina|rakoviny]], zejména [[rakovina jater|jater]], žlučových cest a kůže ([[melanom]]).
*   **Endokrinní disruptor:** Narušují funkci hormonálního systému. Mohou napodobovat nebo blokovat účinky [[hormon]]ů, především [[hormony štítné žlázy|hormonů štítné žlázy]] a [[estrogen]]ů, což vede k poruchám [[metabolismus|metabolismu]], [[reprodukce]] a vývoje.
*   **Neurotoxicita:** Poškozují nervový systém. Expozice během prenatálního vývoje a v dětství může vést ke snížení [[IQ]], poruchám učení, pozornosti a chování.
*   **Imunotoxicita:** Oslabují [[imunitní systém]], čímž zvyšují náchylnost k infekcím.
*   **Poškození jater:** Jsou [[hepatotoxický|hepatotoxické]], mohou způsobovat poškození jaterních buněk.
*   **Kožní projevy:** Vysoká expozice může způsobit tzv. '''[[chlorakné]]''', což je závažná forma [[akné]], a také hyperpigmentaci kůže a nehtů.
*   **Reprodukční toxicita:** Mohou způsobovat poruchy plodnosti u mužů i žen a negativně ovlivňovat vývoj plodu.

Člověk je PCB vystaven především konzumací kontaminovaných potravin, zejména tučných mořských i sladkovodních ryb, masa a mléčných výrobků.

== 🌍 Vliv na životní prostředí ==
PCB představují jednu z největších ekologických zátěží 20. století. Jejich klíčové vlastnosti z hlediska životního prostředí jsou:
*   **Perzistence:** V přírodě se rozkládají extrémně pomalu (desítky až stovky let).
*   **Bioakumulace:** Díky své lipofilitě se hromadí v tukových tkáních organismů. Koncentrace v organismu tak může být mnohonásobně vyšší než v okolním prostředí.
*   **Biomagnifikace:** V [[potravní řetězec|potravním řetězci]] jejich koncentrace narůstá. Nejvyšších koncentrací dosahují u vrcholových predátorů, jako jsou [[kosatka dravá|kosatky]], [[lední medvěd|lední medvědi]], [[delfín|delfíni]] a draví ptáci. U těchto druhů způsobují poruchy reprodukce, imunity a mohou vést k úhynu celých populací.
*   **Globální transport:** Díky své relativní těkavosti se mohou odpařovat do [[atmosféra|atmosféry]] a být přenášeny na velké vzdálenosti. Procesem tzv. "globální destilace" se hromadí v chladnějších oblastech, jako je [[Arktida]] a [[Antarktida]], kde kontaminují i ekosystémy zdánlivě nedotčené lidskou činností.

Významnými rezervoáry PCB v prostředí jsou říční a mořské [[sediment]]y, kam se látky vážou a odkud se mohou postupně uvolňovat zpět do ekosystému. Mezi nejznámější příklady masivní kontaminace patří řeka [[Hudson River]] v [[USA]] nebo oblast [[Velká jezera|Velkých jezer]].

== ⚖️ Regulace a sanace ==
Vzhledem k prokázaným rizikům podléhají PCB přísné mezinárodní i národní regulaci. Klíčovým dokumentem je [[Stockholmská úmluva o perzistentních organických polutantech]], která signatářské státy zavazuje k ukončení používání zařízení s PCB do roku [[2025]] a k zajištění jejich ekologicky šetrné likvidace do roku [[2028]].

Sanace starých ekologických zátěží je technicky i finančně velmi náročná. Mezi používané metody patří:
*   **Vysokoteplotní spalování:** Likvidace kapalných PCB a silně kontaminovaných materiálů ve specializovaných spalovnách při teplotách nad 1200 °C.
*   **Chemická dechlorace:** Chemické procesy, které odstraňují atomy chloru z molekuly PCB a mění je na méně toxické látky.
*   **Odtěžení a uložení na zabezpečených skládkách:** U kontaminovaných zemin a sedimentů.
*   **Bioremediace:** Využití [[mikroorganismus|mikroorganismů]], které jsou schopny PCB částečně rozkládat. Tato metoda je stále ve fázi výzkumu.

Navzdory veškerému úsilí zůstává na světě stále velké množství starých transformátorů a dalších zařízení obsahujících PCB, které představují potenciální hrozbu úniku do životního prostředí.

== 🧑‍🔬 Pro laiky (Vysvětlení pro laiky) ==
Představte si polychlorované bifenyly (PCB) jako druh "kouzelného průmyslového oleje". Tento olej byl úžasný v tom, že nehořel, skvěle izoloval elektřinu a byl neuvěřitelně trvanlivý – prakticky nic ho nedokázalo zničit. Proto ho lidé s oblibou dávali do elektrických transformátorů nebo ho přidávali do barev a plastů, aby déle vydržely.

Problém byl v tom, že jeho "nezničitelnost" se ukázala být i jeho nejhorší vlastností. Když se tento "olej" dostal do přírody (například únikem z transformátoru), už tam zůstal. Nezmizel, nerozložil se. A protože se dobře rozpouští v tucích, začal se hromadit v tělech zvířat. Malá ryba snědla trochu kontaminované potravy, větší ryba snědla mnoho malých ryb a v jejím těle se koncentrace PCB znásobila. Na konci řetězce stál například orel, tuleň nebo člověk, který snědl velkou rybu a dostal do sebe obrovskou dávku tohoto jedu.

Ukázalo se, že tento "kouzelný olej" je ve skutečnosti tichý jed, který může způsobovat rakovinu, narušovat hormony a poškozovat vývoj dětí. Proto se dnes už PCB nesmí vyrábět a svět se snaží zbavit všech starých zařízení, která je ještě obsahují, a vyčistit místa, která byla v minulosti znečištěna. Je to ale velmi pomalý a drahý proces, protože tento "nezničitelný olej" je stále velmi těžké odstranit.

{{DEFAULTSORT:Polychlorovane bifenyly}}
{{Aktualizováno|datum=22.12.2025}}
[[Kategorie:Chlorované uhlovodíky]]
[[Kategorie:Perzistentní organické polutanty]]
[[Kategorie:Karcinogeny]]
[[Kategorie:Endokrinní disruptory]]
[[Kategorie:Toxikologie]]
[[Kategorie:Znečištění životního prostředí]]
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini 2.5 Pro]]