Ftalatların Özellikleri ve Kaynakları

Ftalatlar günlük olarak kullanılan çeşitli ürünlerde bulunan geniş bir bileşik ailesidir. Ftalik asidin monohidrit alkoller ile yaptığı diesterlere ftalatlar denir. Ftalatlar,

plastiklerin esnekliğini ve dayanıklılığını sağlayan en geniş kullanıma sahip olan bir bileşik ailesidir. Stabilite, akışkanlık ve düşük uçuculuk gibi özelliklerinden dolayı yaygın olarak kullanılırlar. Ftalatlar en çok plastikleştirici olarak kullanılırlar.

2.5.1 Ftalatların fiziko-kimyasal özellikleri

Ftalatlar; yağlı, sıvı, renksiz, çok az kokulu veya kokusuz, düşük uçuculuk gibi özelliklere sahiptir. Ftalat gibi yumuşatıcılar; plastifiyanların en önemli sınıfıdır ve çevresel kirleticiler olarak tanımlanmaktadır. Yaygın olan ftalatlarr ise di-etilhekzil ftalat (DEHP), di-butil ftalat (DBP) ve di-etil ftalat (DEP)’dir. Çalışmada bu ftalatların yanında di-metil ftalat (DMP), butil benzil ftalat (BBP), di-oktil ftalat (DOP) gibi ftalatlar da incelenmiştir.

Çizelge 2.2’de ise ftalatların fiziko-kimyasal özellikleri verilmiştir (NICNAS, 2007). Çizelge 2.2 incelendiğinde ftalatların sudaki çözünürlükleri, alkil zincir uzunluğu ve molar hacim arttıkça azalmaktadır. DMP’nin sudaki çözünürlüğü 4,3 g/L iken, DEP’in 1,0 g/L, DBP ve BBP’nin ise sırasıyla, 0,01 g/L ve 2,8.10-3 g/L olduğu ve en düşük sudaki çözünürlüğe sahip DEHP’nin ise 4,1x10-5

g/L olduğu görülmektedir. Hava/Su katsayısı (Log Kaw), su fazından hava fazına ftalatların geçiş oranını belirten

bir katsayı olup Henry sabiti ile ölçülmektedir. Yüksek molekül ağırlığına sahip ftalat esterler hızlı bir şekilde sudan hava geçebilmektedir. Log Kow kimyasal

maddelerin organik ve inorganik fazlarda çözünme oranlarını ifade eden katsayı olup, alkil zincir uzunluğu ve molar hacim arttıkça artmaktadır ve bu da daha fazla hidrofobik özelliğe sahip olduğunu göstermektedir. Yüksek Log Kow değerine sahip

ftalatlar yüksek hidrofobik özellik göstermekte ve organik madde ve yüzeyde daha fazla adsorplanmaktadır.

DEHP, düşük çözünürlük ve yüksek Log Kow ile dikkat çekmektedir. Ftalatlar düşük

çözünürlükleri ve yüksek hidrofobik özelliklerinden dolayı toprak veya çamurun organik kısmına adsorblanmış gibi davranırlar. Bu yüzden biyolojik parçalanabilirliği oldukça yavaştır.

Çizelge 2.2: Ftalatların fiziko-kimyasal özellikleri (NICNAS, 2007). Özellik DMP (Dimetil Ftalat) DEP (Dietil Ftalat) DBP (Dibütil Ftalat) BBP

(Bütil benzil Ftalat)

DEHP (Dietilhekzil Ftalat)

CAS Numarası 131-11-3 84-66-2 84-74-2 35-68-7 117-81-7

Formülü C10H10O4 C12H14O4 C16H22O4 C19H20O4 C24H38O4

Kimyasal Adı dimetil benzen-1,2- dikarboksilat

1,2- Benzen dikarboksilik asit, dietil ester

1,2- Benzen dikarboksilik asit, dibutil ester

1,2-benzen dikarboksilik asit bütil fenilmetil ester

1,2- Benzen dikarboksilik asit, bis(2-etilhekzil) ester Molekül Ağırlığı 194,184 222,30 278,34 312,37 390,56 Erime Noktası 5,5°C -40°C -69°C -35°C -47°C Kaynama Noktası 284°C 298°C 340°C 370°C 384°C Yoğunluk (20˚C) 1190 kg/m3 1120 kg/m3 1045 kg/m3 1100 kg/m3 984 kg/m3 Çözünürlük (25˚C) (g/L) 4,3 1,0 0,01 2,8 x 10-3 4,1x10-5 Log Kow 1,47-2,12 2,47-2,51 4,57 4,84 7,50 Log Kaw - -5.01 -4.27 - -2,80 Henry Sabiti (25°C) - 7.9x10-5 kPa.m3/mol (8.8-45)x10-7 atm.m3/mol - 1,71x10-5 atm.m3/mol

2.5.2 Ftalatların kaynakları

Ftalatlar, plastiklerin esnekliğini ve dayanıklılığını sağlayan en geniş kullanıma sahip olan bir bileşik ailesidir. Stabilite, akışkanlık ve düşük uçuculuk gibi özelliklerinden dolayı yaygın olarak kullanılırlar. Ftalatlar en çok plastikleştirici olarak kullanılırlar. Düşük molekül ağırlıklı ftalatlar (C1- C4) ve bazı vinil ftalatlar, selülozik reçinelerin plastikleştirilmesi amacıyla kullanılırlar. Dört karbonlu alkol ftalatları nitroselüloz vernikleri için uygun plastikleştiricilerdir. Karbon sayısı dörtten büyük olan ftalatlar PVC için genel amaçlı plastikleştirici olarak kullanılırlar. PVC’nin özel uygulamaları için düz zincirli ftalatlar kullanılabilir.

Ayrıca, tellerin yüksek sıcaklıklara dayanıklılığını artırmak için tellerin izolasyonlarında da ftalatlar kullanılır. Ftalatların saç spreyi, deodarant gibi kozmetik ürünlerde taşıyıcı olarak ve patlayıcıların higroskopisitelerinin azaltılmasında kullanıldıkları bilinmektedir.

Bu çalışmada kullanılan DMP, DEP, DBP, BBP, DEHP ve DOP gibi ftalatların kullanıldığı yerler Çizelge 2.3’de özetlenmiştir. DMP, DEP ve DBP gibi karbon sayısı daha düşük olan ftalatlar deodorant, parfüm gibi kozmetik ürünlerde daha yaygın kullanılmaktadır. Ancak, DEHP gibi karbon sayısı daha fazla olan ftlatlar ise PVC gibi malzemelerde genel plastikleştirici olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. DEHP, Dünya’da en yaygın kullanıma sahip ftalatlardan biridir. AB’de plastikleştirici olarak kullanılan ftalatların yaklaşık yarısını DEHP oluşturmaktadır. DEHP içeren PVC’lerin çeşitli kullanım alanları mevcuttur. Yaygın olarak oyuncak yapımı, yer ve çatı kaplama malzemelerinde, boya, astar, elektrik kablolarında, mobilya, ayakkabı, çanta ve yağmurluk yapımında kullanılmaktadır. Ayrıca kan torbası, eldiven ve diyaliz malzemeleri gibi tıbbi alanlarda da kullanımı mevcuttur. Kozmetikte ise kolonya, parfüm, oje, ruj, saç spreyi gibi ürünlerin yapımında kullanılmaktadır (ECB, 2006).

DBP, reçine ve polimerlerde plastikleştirici olarak kullanılan bir kimyasaldır. DBP genellikle yapıştırıcı, vernik, cila ve yazıcı mürekkepleri gibi malzemelerde yumuşatıcı olarak kullanılır. Kozmetik sektöründe parfüm solventi ve sabitleştiricide, aerosollerde süspansiyon ajanı olarak, krem gibi nemlendiricilerde, takma tırnak ve tırnak cilası yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır (ECB, 2004).

DEP ise en yaygın deodorant, saç spreyi, şampuan, oje gibi kozmetik ürünlerin yapımında, oyuncak, otomotiv parçaları, diş fırçası, gıda paketleri ve böcek öldürücü ilaçlarında kullanılmaktadır. (ECPI, 2006)

Çizelge 2.3: Ftalatların kullanıldığı yerler (Url-1 ve Url-2). Ftalatlar Açık isimleri Kullanıldığı yerler

DMP Di metil ftalat Deodorantlar

DEP Di etil ftalat Parfümler, deodorantlar, saç jelleri ve köpükler, şampuanlar, sabunlar, saç spreyleri, tırnak cilası, vücut losyonları

DBP Di bütil ftalat Parfümler, deodorantlar, saç spreyleri, tırnak cilaları, yazıcı mürekkepleri, böcek ilaçları, PVC BBP Bütil benzil ftalat Parfümler, saç spreyleri, yapıştırıcı ve zamklar,

otomotiv ürünleri, vinil yer kaplamaları

DEHP Di etil hekzil ftalat Parfümler, esnek PVC ürünleri, duş perdeleri, bahçe hortumları, çocuk bezi, gıda paketleri, plastik filmler, kan torbaları, kateter, eldiven ve diğer tıbbi ekipmanlar

DOP Di oktil ftalat Esnek plastik ürünler, medikal tüpler ve kan torbaları, kablolar

2.5.3 Ftalatların çevresel etkileri

Ftalatlar; çevrede ileri derecede dirençli olmalarından dolayı çevreye bulaştığında ortamda uzun süre kalan, kararlı, besin zincirinde aktarılarak biyolojik birikime uğrayan, bu yolla insan sağlığı ve çevre üzerinde zararlı etkilere yol açan insan yapımı kimyasallardır. Bazı ftalatlar hayvanlarda kansere neden olurken, ftalatların büyük bir çoğunluğunu oluşturan ve en çok bilinen DEHP (di(2 etilhekzil) ftalat)’ın insanlarda kansere neden olduğu IARC tarafından kabul edilmiştir (IARC, 1987). Düşük molekül ağırlıklı ftalatlar sudaki çözünürlük değerleri altındaki derişimlerde su ve topraktaki mikroorganizmalar için akut ve kronik toksisiteye sahiptirler ve çözünürlükleri arttıkça toksik etkileri artar. Ayrıca, ftalatların bitkiler için de toksik etkilerinin olduğu bildirilmiştir. Ftalatlar düşük kimyasal aktiviteye sahip olduklarından eklendikleri polimer ile bağ yapmazlar. Bu nedenle, atık polimerlerden çevreye ve yüzey sularına karışabilirler. Ftalatların üretimi sırasında oluşan atıksu içerisinde ftalat, alkol ve çeşitli organik bileşikler bulunmaktadır. PVC üretimi

yüksek sıcaklıklar gerektirdiğinden bu ürünlerden kaynaklanan atıksular da yüksek derişimlerde ftalat içerir.