Fotodegradering

Fotodegradering är nedbrytning av material eller ämnen genom exponering för ljus, oftast ultraviolett (UV) eller synligt ljus. Denna process kan innebära kemiska förändringar som leder till minskad molekylvikt, färgförändring, sprickbildning och förlust av funktion. Den kan ske naturligt i miljön eller i industriella sammanhang.

De viktigaste mekanismerna är fotolys, där ljus bryter kemiska bindningar, och fotooxidation, där bildning av fria radikaler i närvaro av syre orsakar kedjebrott och yttre förstörelse. Materialets absorptionsegenskaper avgör vilka våglängder som orsakar nedbrytning; närvaro av syre, vatten, temperatur och organiska föroreningar påverkar hastigheten.

Vanliga berörda material är polymerer och plaster som polyeten, polypropen, polyvinylklorid och polykarbonat samt färgämnen och lacker. Fotodegradering kan leda till embrittning, krympning, ytfrätning och fragmentering, vilket påverkar miljön genom bildning av mikroplaster och potentiellt farliga nedbrytningsprodukter. Studier av fotodegradering använder tekniker som UV-Vis-spektroskopi, FTIR och gaskromatografi–masspektrometri, samt kemisk/kinetisk modellering.

Att minska oönskad fotodegradering i produkter görs med UV-stabilisatorer, HALS och UV-filter samt skyddande beläggningar. I miljö- eller vattenrening används fotokemiska processer som UV-oxidationsmetoder för att bryta ned föroreningar. Det är viktigt att notera att nedbrytningsprodukter kan vara mer eller lika giftiga som originalet och kräver utvärdering.