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《黑水》里说的危害人类身体健康的是全氟辛酸铵（PFOA），而不是特氟龙，接下来我会详细的说清楚PFOA和特氟龙之间的关系，以及电影中提到的污染问题的来龙去脉。 电影《黑水》提到的PFOA 特氟龙的历史 特氟龙（TEFLON）是1944年美国杜邦公司创立的聚四氟乙烯（PTFE）树脂的商标名，国内将它音译为“特氟龙”，而它的诞生时间则要追溯到更久以前的1938年。 特氟龙的诞生完全是一个幸运的意外。当时杜邦公司的化学家 Roy J. Plunkett 正在研究氟利昂制冷剂，没错，就是造成臭氧层空洞的那个氟利昂。 杜邦公司的氟利昂制冷剂R-404A 在此之前，人们使用的制冷剂主要是乙烯、氨和二氧化硫，它们不仅有毒，有难闻的气味，而且还易燃，安全性较差。而在氟利昂被证明可以作为制冷剂使用，并且具有无毒无味的巨大优势，在这样的背景下，对于氟利昂的研究迅速掀起了热潮。在当时，杜邦公司已经成功开发出了5种氟利昂制冷剂，然而它们并不是完美的，而说回到我们的主角 Plunkett，他的研究就是从CClF2CClF2 出发，去制取另一种它的替代品：CClF2CHF2。 在他的设想中，先通过当时已经被证明可行的反应，从CClF2CClF2出发经过一步消去反应制备出高纯的四氟乙烯气体（TFE），然后再通过加成氯化氢（HCl）来得到目标产物。 然而，反应并没有按照他设想的那样进行，他试图合成的新型氟利昂没有出现，而是得到了一种白色粉末。事实证明，是第一步制备得到的四氟乙烯气体发生了聚合反应，而这个生成的白色粉末就是聚四氟乙烯（PTFE）。 因为聚四氟乙烯具有极其优异的性能，化学性质稳定得丧心病狂，耐酸耐碱，耐几乎一切有机溶剂，耐高温，400℃下基本不分解，要知道绝大多数聚合物热分解温度（Td5%）都在350℃以下，因为300℃以上分子链中的亚甲基就逐渐开始分解了，它还具备极低的表面能，这也是能够用来制作不粘锅涂层的最主要的原因。 聚四氟乙烯的随便一项性能都是吊打同届的高分子材料啊，出道即巅峰，被称为了“塑料之王”。性质如此稳定的聚四氟乙烯怎么可能有毒性呢？即使用作不粘锅的涂层，正常的炒菜温度也远远达不到聚四氟乙烯的分解温度，可以说是安全可靠，无毒无害的。 到这里为止，罪魁祸首PFOA还没有露脸，那它到底是从哪里来的呢？这就要从聚四氟乙烯的工业化生产工艺讲起了。 全氟辛酸铵（PFOA） 事实上，通过四氟乙烯聚合得到聚四氟乙烯的反应机理是典型的自由基聚合，但是如果直接通过本体聚合的方法进行，反应的放热非常剧烈，无法应用于工业化生产。而 “特氟龙之父”Plunkett 本人也在后来提到，他意外发明出聚四氟乙烯的那天，属实是运气太好，否则按照本体聚合的放热速度，那一罐高纯四氟乙烯气体直接炸了，他人就没了。 为了安全且稳定地生产聚四氟乙烯，工业化的合成采用的是类似于乳液聚合或是悬浮聚合的聚合方法，通过水作为反应介质来吸收反应放出的大量热量。 同时为了让疏水的四氟乙烯单体以及生成的聚合物产物更好地在水中均匀分散，必须加入一种合适的表面活性剂，而当时最理想的选择，就是由3M公司刚刚开发成功的一端带有长链氟碳基团，另一端带有亲水的羧基的——全氟辛酸铵（PFOA）。 因此，《黑水》里提到的 PFOA 本质上是聚合反应过程中添加的一种助剂，而非合成 PTFE 的原料。而聚合反应产生的废水，实际上就是 PFOA 的水溶液，这也正是造成污染的根本原因。 而由于这是一种新发现的物质，美国环境部门还未将它纳入化工污染物的名单之中。 电影《黑水》中律师 Rob Bilott 对杜邦公司隐瞒PFOA毒性的控诉 因此，在当时之所以引起了如此骇人听闻的化学危害，一方面是因为当时杜邦公司的高层为了利益，刻意隐瞒了PFOA的毒性与对人体的伤害，没有为生产线上的员工提供相应的防护措施，也没有负起含PFOA废水处理的责任；另一方面则是由于当时技术水平的限制，确实没有别的更好的表面活性剂能够取代PFOA用于生产聚四氟乙烯。 但是随着相关法律法规的完善，我们对化工企业排放的各种污染物的含量都有了严格的限制，现在的聚四氟乙烯工业也逐渐开始使用新型的表面活性剂，过去一度存在的PFOA的污染问题也已经得到了有效的改善。 现在日常生活中的聚四氟乙烯制品，只要是合格产品，PFOA的残留量都是可以控制在非常低的水平的，不会对人体健康造成危害 《黑水》这部电影虽然非常的好，但是造成不了解化学和医疗的朋友严重误解了其立意，搞混了PTFE, PFOA以及PFOA的代替品GenX等等。 首先PTFE（也就是特氟龙）是化学结构相当稳定的物质，危险性很低。PTFE的熔点是327度，研究表明在260度左右时开始挥发。先不讨论普通做饭会不会造成PTFE挥发，你可能会问要吸入多少PTFE才会造成Polymer Fume Fever，也就是PTFE中毒呢？首先要明白不粘锅造成PTFE中毒难度很大，因为难度太大所以有详细记载的非常非常少，大多是在工厂等非日常环境中造成中毒，即便是工厂这样的环境中每年也仅仅几例。有明确详细记载由不粘锅PTFE造成中毒的可以参考这篇文献： Rare disease: Polymer fume fever 文章中记载了29岁的一位日本男性用不粘锅烧水，忘了关火就去睡觉了，锅在干烧5个小时后房间充满了白色烟雾。他觉得锅起火了因此把锅拿到了水槽里用水直接浇，当水遇到锅后大量PTFE随水蒸气一起被他吸入，几小时后开始有Polymer Fume Fever的症状：发烧、哆嗦、嗓子疼、呼吸困难。患者于一天后好转，三天后恢复正常。 那么他的不粘锅PTFE挥发了多少才造成中毒呢？请参考下图： 因为PTFE结构稳定，所以现有研究认为日常使用中即便脱落了一点吃了进去，也会很容易随代谢排出。Polymer Fume Fever是PTFE挥发吸入呼吸系统中毒，而不是吃入肚子里由消化系统吸收中毒。与其担心PTFE的安全性，我个人觉得更应该担心食物烤焦后产生的多环芳烃，这个毕竟是明确的天然致癌物。 但是PFOA则不一样，PFOA是几乎不会降解严重污染物，标准的致癌物质（赞最多的那个回答是错的，PFOA熔点是40-50度，沸点是190度左右，且不存在于PTFE成品当中*）。虽然PFOA是一种在生产PTFE过程中使两种不同液体混合的乳化剂，在PTFE成品中大多不存在，但是PFOA会被工厂排放出去，直接造成水等自然资源的污染。因为PFOA在身体内降解速度极慢（约3年），所以当你喝入含有PFOA的水资源后，PFOA会在你的身体内渐渐越来越多，研究表明绝大多数人的血液中都多少含有PFOA，比如美国人平均血液中有5 ppb左右的PFOA含量，甚至连北极熊和海豹的血液里也能检测出。而PFOA的代替品GenX也是污染源，其安全性也有待考证（现有研究怀疑GenX比PFOA降解速度快但依然在动物实验中有毒性，因此包括GenX在内的代替品助剂同样都被视为污染源，暂时没听说过有什么PTFE的助剂是绝对安全的）。 欧洲和美国均已完全禁止使用PFOA多年，包括不粘锅在内的PTFE产品均没有使用PFOA。GenX是科慕研发的代替PFOA的乳化剂，主要是DuPont使用，至于美国的Whitford，欧洲的ILAG、Greblon这些公司用的是什么代替品我就不知道了。与其在这纠结这些乳化剂所制造的成品的安全性以及你锅里到底有没有残留，更应该去纠结污染源的排放和其它真正对你健康有影响的事情。 很多人觉得虽然PTFE成品中不含有PFOA，但是抵制PFOA应该从抵制PTFE不粘锅做起。但残酷的现实是现代社会几乎不可能抵制PTFE，不粘锅使用的PTFE实在太少了。你身边的电源线、绝缘材料、防水材料、服装等等都使用了PTFE，现代社会中PTFE可谓无处不在，中国作为制造业最发达的国家之一更是处处都是PTFE，各种化工产品都牵扯到PTFE的助剂，怎么抵制？《黑水》这部电影虽然揭露了一个严重的问题，但其实并没有什么很好的解决方案…… *注释：所谓PTFE成品不含有PFOA，是因为PFOA熔点沸点远低于PTFE，在生产PTFE过程中PFOA理论上不会残留在成品中。但是并不意味着所有PTFE中永远哪怕一丁点也没有残留，实验中PTFE残留PFOA的范围从检测不出到4µg/kg左右都是有的（1微克=0.000001克）。如果担心这个量，请认准PFOA Free的涂层，或者别用不粘锅，而且还需要停用其它使用了PTFE的产品像是大部分牙线牙刷。但必须强调的是因为PFOA的排放，自然界在某些情况下以及你接触到的其它PFOA产品中的PFOA含量远远大于PTFE成品中可能存在的含量，又比如某些微波炉加热食品包装中PFC所含有的PFOA最高可以达到300µg/kg，更不用说胶水、地蜡、泡沫等等等都是几千倍甚至上万倍以上的含量。 题外话：PTFE在世卫IARC分类中是Group 3，我一直不是很明白为啥IARC的分类被翻译为“第X类致癌物”，甚至Group 4被翻译为第四类致癌物，要知道第四类“致癌物”的定义是“很可能没有致癌性的物质”，而第三类致癌物的定义是“尚未归类的物质”，这样的翻译不是让人觉得第三类第四类都多少致癌吗…… -------------更新---------- 评论里有业内人士提到部分厂商沾粘层（primer）使用PAI，在高温会释放PAA，且目前国内没有相关标准不需要检测PAHs等潜在危险物质。购买不粘锅时需要理解这些风险。 Primer大多是各个公司的商业机密，资料非常少，每家公司使用的都不一样，比如DuPont公司的各种primer如下： FDA Compliance means the coating can be used for direct food contact according to regulations of 21CFR. 具体成分虽然没有公开资料，但是据说主要是树脂、含氟聚合物这类成分，并不知道到底有没有PAI，也不知道有PAI的话在什么条件下会产生多少PAA。不过无论是否含有PAI，高温烹饪都是非常不健康的做法，不要习以为常。非专业不了解，欢迎了解的童鞋们补充。 -------------更新---------- 不知为何这个问题突然热门了，从半个月几十赞，一天内突然涨到两百多，谢谢大家。这里最后更新一次，回答一下评论里出现的针对锅的问题。 目前我所知道的不粘一共只有这几种，你看到商家的各种宣传极大可能就是这几种之一，或者是在忽悠你，除非有新的材料研发出来了： 1. PTFE 无论往PTFE里添加陶瓷也好钻石也好，不粘的原理都是靠PTFE那极低的摩擦系数来保证锅不粘。不再多说。 2. Ceramic涂层 也就是陶瓷涂层，虽然实际上并不是真正意义上的陶瓷。这种涂层使锅表面不平整，从而使油水聚集而不粘。也有朋友提到涂层中硅氧链上的甲基是其不粘的主要原因，摩擦系数低，但甲基高温被氢取代从而失去不粘性。 Ceramic涂层寿命极短，个人体会是大约一个月就不行了。当然Ceramic涂层也不是一点问题也没有，和普通陶瓷一样都是多少含铅镉的，不合格产品也存在含量过高的可能性。 3. 铁锅和油 无论是中餐用的铁锅还是西餐用的铸铁锅，本质上都是一样的。首先铁的表面不均匀，涂上一层油高温烧后会碳化，这层碳化层亲油，而油在高温下张力接近不粘涂料疏水，因此不粘。 你可能会问了，涂在铁锅上的这层油反复烧，这样不也会产生PAHs吗？稍后讨论这个问题。 4. 硅胶 硅胶也不粘，因为硅胶同样有甲基。但是因为硅胶不坚硬，所以只能用作模具。 5. 超高温加热锅体 首先再次强调高温烹饪是不健康的，这里说的超高温加热也就是Leidenfrost effect，当你的锅体远超锅内物沸点（比如500度以上），水会形成一层蒸汽隔在锅内物体和锅体之间，也就不粘了。 看到很多评论在纠结不粘锅是否健康，我想再次强调，生活中值得你关注的真正影响你健康的各种因素里，不粘锅这类问题是排在非常靠后的位置。如果不粘锅都值得你纠结，那你需要纠结的事物实在太多了，比如类似的塑料和BPA。BPA也是现在消费者比较关注的一个影响健康的一种有机化合物，几乎无处不在，只要是需要密封包装的东西都肯定含有BPA或者其代替品，包括饮料瓶、饮料盒、罐头、包装袋等等。在这几年研究证实BPA可能存在的健康危害后，很多厂家都不再使用，而用BPS或者PBF等化合物代替，但是实际上都是差不多的东西，塑料类化合物在现代社会是不可能避免的。 锅也是一样，微量元素虽然重要但是任何元素过量摄取都有健康问题，包括铝、铁、铜。我们不可能因为担心难度极大的过量摄取，就不用锅而像原始人一样用木头。更何况木头不完全燃烧产生的PAHs更多 |
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