PCB

ערך זה עוסק בביפנילים עתירי כלור. אם התכוונתם ל-Printed circuit board, ראו מעגל מודפס.

ביפנילים עתירי כלור (באנגלית: Polychlorinated biphenyls ובראשי תיבות: PCBs) הן תרכובות אורגניות בעלות 1 עד 10 אטומים של כלור הצמודים לביפניל (מולקולה המורכבת משתי טבעות בנזן). בכתיב כימי נוסחת ה-PCB היא C₁₂H_10-xCl_x.

סוגים שונים של תרכובות PCB היו בעבר בשימוש נרחב ביישומים רבים, במיוחד כחומר מבודד בשנאים, קבלים ונוזלי צינון, ובארצות הברית גם לבידוד וצינון משנקים להפעלת נורות פלואורסצנטיות^[1][2]. בשל רעילותו של ה-PCB וסיווגו כמזהם אורגני עמיד, נאסר ייצור PCB על ידי הקונגרס של ארצות הברית בשנת 1978, ועל ידי אמנת סטוקהולם למניעת זיהום אורגני (אנ') בשנת 2001. החששות לגבי רעילותם של חומרי PCB מבוססים במידה רבה על הדמיון בין המבנה הכימי של תרכובות אלה למבנה הכימי של החומר הרעיל דיאוקסין. הוכח שלתרכובות PCB יש השפעות רעילות, ביניהן שיבוש במערכת העצבית והפרעה אנדוקרינית.

המבנה הכימי של ביפנילים עתירי כלור (PCBs) כולל שתי טבעות פניליות המחוברות ביניהן בקשר שבין שני אטומי פחמן, בעמדה מס' 1 בטבעת הימנית ובעמדה מס' 1- של הטבעת השמאלית. אל כל אחת משאר העמדות (2 עד 6, 6- עד 2-) יכול להתחבר אטום של כלור. באופן תאורטי קיימים 209 איזומרים של PCBs לפי השילובים האפשריים של מיצוב אטומי הכלור בעמדות השונות, אולם בפועל משתמשים בכ-130 איזומרים בתרכובות PCB תעשייתיות.

לתרכובות PCB מסיסות נמוכה במים, ומסיסות גבוהה בחומרים אורגניים ושמנים. יש להן יכולת הולכה גבוהה מאוד, ועמידות גבוהה בפני חמצון-חיזור, התאיידות ושחיקה. הן לא מתפרקות בקלות, ותהליך הפירוק שלהן, בעזרת חום או אמצעים כימיים או ביוכימיים, קשה במיוחד. קיים חשש לפליטת חומרים רעילים נוספים כתופעת לוואי של תהליך הפירוק של PCB, כתוצאה מחמצון חלקי.

תרכובות PCB חודרות מבעד לעור האדם ודרך כפפות לטקס. רק חומרים עמידים יותר, כמו כפפות ניטריל, חסינים מחדירת PCB.

מבחינת רעילות, ישנם שני סוגים של תרכובות PCB. הסוג הראשון (coplanar) הוא בעל מבנה כימי קשיח יחסית, שבו שתי טבעות הפניל ממוקמות על אותו משטח. סוג זה רעיל ביותר, במיוחד כשהוא מעורבב עם דיוקסין. בתערובת כזו, ה-PCB מגביר את רמת הרעילות של חומרי הדיוקסין שבהם הוא מעורב. בסוג השני (Noncoplanar) שתי טבעות הפניל ממוקמות בניצב זו לזו, ורעילותו פחותה. הוא אומנם גורם לשיבוש במערכת העצבית והפרעות אנדוקריניות, אבל רק אם הוא בריכוז גבוה מאוד.

לתרכובות PCB תעשייתיות ניתנו שמות מסחריים במדינות שונות, כגון Ascarel בברזיל, Phenoclor בצרפת ו-Aroclor xxxx בארצות הברית.

השימוש ב-PCBs החל לראשונה בשנות השישים כחומרים בתעשיית הפלסטיק. לאחר מכן השתמשו בתרכובות PCB כנוזלי קירור במערכות עתירות חום, ובעיקר בתחנות כוח חשמליות בצינון שנאים וקבלים.

ב-1966 גילה החוקר השוודי Jensen ריכוזים גבוהים של PCB ברקמות של בעלי-החיים בקוטב הצפוני.

ב-1967 אניטה ק. באהן גילתה קשר בין ה-PCB לסרטן.

ב-1968 אירע אסון תזונתי ביפן מחשיפה לאורז שהוכן בשמן שזוהם ב-PCB שזלג לשמן הבישול ממערכת החלפת החום של מפעל המזון. עד מהרה יפנים רבים פנו לקבלת עזרה רפואית בשל הופעת נגעים "דמויי-אקנה" על פני העור בפניהם. הנגעים היו רבים ביותר, גדולים וצפופים יותר ממה שנהוג לראות במתבגרים הסובלים מפצעי בגרות, ולא נעלמו. המחלה זכתה ביפן בשם "מחלת יושו" (Yushu) ובשם המדעי "כלוראקנה" (Chloracne) להדגיש את המקור להופעת הנגעים: הכלור שב-PCB. הסתבר שהצטברות ה-PCB בגוף התרחשה גם בכבד ובעצבים ההיקפיים וגרמה להפרעות פתולוגיות מגבילות ומציקות הן במבוגרים והן בילודים שזה עתה נולדו.

בניסיונות בתרנגולות התגלתה הפרעה בהטלת הביצים עד כדי הפסקתה. בשנים 1983–1984 אירע אסון אקולוגי בחופי האוקיינוס האטלנטי בסמוך לשפך נהר סנט לורנס בקנדה: כמה עשרות לווייתני בלוגה עלו על החוף ומתו במה שנחשד באותם ימים כהתאבדות קולקטיבית. בדיקות פתולוגיות ונתיחה שלאחר המוות הצביעו בין השאר על ריכוז גבוה של PCBs ברקמותיהם של הלווייתנים. הם סבלו ממחלות סרטניות, הפרעות אנדוקריניות שהתבטאו באי-יכולת של הנקבות להרות, בהפלות מוקדמות ובאי-יכולת של הנקבות להניק.

במחקר בימת מישיגן בארצות הברית נמדדו ריכוזים של PCB בפלנקטון בסמוך לקרקעית, ברקמות של שפמנונים במים הרדודים וברקמות של השחפים שניזונו מהם. הוכח ש-PCB מצטברים ברקמות וריכוזיהם עולים בשרשרת המזון, תופעות המוכרות במונחים המדעיים Bio-accumulation ו–Bio-magnification. ידוע כיום ש-PCB מתפזרים בטבע הן על פני טיפות-מים באוויר והן במי האוקיינוסים.

הנזק הביו-פתולוגי מזיהום ב-PCB זכה לתהודה עולמית עם הופעת המחלה כלוראקנה על פניו של המנהיג האוקראיני ויקטור יושצ'נקו.

ניתוח הממצאים מאירועים ומחקרים אלו מלמד ש-PCB הם חומרים אורגניים רעילים אנתרופוגניים יציבים בטבע (POPs). בני האדם נחשפים לביפנילים עתירי הכלור (PCBs) בריכוזים נמוכים בשגרה בעיקר דרך המזון. למרות הידע הנרחב על PCB, לא היה ברור לחוקרים אם הנזקים הטוקסיים-פתולוגיים שתוארו בבעלי-החיים ובבני האדם שנחשפו לביפנילים עתירי כלור אלו נובעים מהם עצמם, או מחשיפה לחומרים רעילים אחרים. העמקת המחקר לזיהוי הקשר בין סיבה למסובב העלתה שהנזקים הטוקסיים קשורים להימצאות חומרים רעילים אחרים בתוך התמיסות הנוזליות של PCB: הדיאוקסינים והפוראנים.

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: PCB
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: PCB

• PCB, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)