แนวทางการปรับตัวเพื่อวิเคราะห์สารเคมีอันตรายด้วย Gas Chromatograph-Mass Spectrometry (GC-MS) ของผู้ประกอบการไทยในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ พลาสติกและยาง
ดร. วสุ ลอ (ปร.ด.)
Dr.Wasu Low (Ph.D.)
สมาชิกสภาวิชาชีพวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สชวท.)
Member of Council of Science and Technology Professionals (CSTP)
จากความกังวลเกี่ยวกับสารเคมีที่อาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม จึงมีการออกข้อกำหนดเพื่อควบคุมปริมาณสารเคมีอันตรายต่างๆ ข้อกำหนดที่มีการประกาศใช้เช่น Restriction of Hazardous Substances (RoHS) และ GS mark certification (AfPS GS 2014:01 PAK) เป็นต้นโดยเมื่อสินค้าหรือผลิตภัณฑ์เหล่านั้นผ่านการวิเคราะห์และทดสอบแล้วจะได้รับเครื่องหมายรับรองตามข้อกำหนดของมาตรฐานนั้นๆ สำหรับผู้ประกอบการจึงมีความจำเป็นที่ต้องเตรียมความพร้อมของบุคลากร เครื่องมือ กระบวนการผลิต เพื่อควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้เป็นไปตามข้อกำหนดที่ประกาศใช้ในปัจจุบันรวมถึงข้อกำหนดอื่นๆที่อาจมีการประกาศและบังคับใช้ในอนาคต
เทคนิคการตรวจวิเคราะห์สารเคมีอันตรายตามข้อกำหนด RoHS (แสดงดังตารางที่ 1) ด้วยเครื่อง Energy Dispersive X-Ray Fluorescent (EDXRF) หรือ Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescent (WDXRF) นั้นเป็นวิธีที่ผู้ประกอบการนิยมใช้ เนื่องจาก เป็นวิธีที่สามารถตรวจวัดปริมาณสารที่ควบคุมได้สะดวกรวดเร็ว การเตรียมตัวอย่างและการวิเคราะห์ผลการทดสอบไม่มีความซับซ้อนมากนัก โดยเทคนิค EDXRF และ WDXRF สามารถตรวจวิเคราะห์ Lead (Pb), Mercury (Hg), Cadmium (Cd) ในตัวอย่างได้โดยตรง สำหรับ Hexavalent chromium (Cr6+) จะรายงานเป็นปริมาณ Cr รวม (Total Cr)ไม่สามารถแยกวิเคราะห์ Cr6+ ได้ เช่นเดียวกันกับการวิเคราะห์ Polybrominated biphenyls (PBBs) และ Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) ปริมาณของ Br จะรายงานเป็นปริมาณ Br รวม (Total Br) ที่มีอยู่ในตัวอย่าง โดยหากปริมาณรวมของ Cr และ Br ต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน ตัวอย่างนั้นถือว่าผ่านการทดสอบ ในกรณีที่มีปริมาณ Total Cr เกินกว่าค่าที่กำหนด จะใช้เทคนิค UV-Vis spectrometry ในการตรวจวิเคราะห์หาปริมาณ Cr6+ และ เช่นเดียวกันกับปริมาณ Br กล่าวคือหาก Total Br มีค่ามากเกินกว่าที่กำหนด จะนำเทคนิค Gas Chromatograph-Mass spectrometry (GC-MS) มาใช้เพื่อวิเคราะห์ PBB และ PBDE ออกจาก Total Br
ปัจจุบัน RoHS (Directive (EU) 2015/863) ได้เพิ่มสารเคมีกลุ่ม Phthalates จำนวน 4 ชนิด ได้แก่ Dibutyl phthalate (DBP), Bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), Butyl benzyl phthalate (BBP) และ Diisobutyl phthalate (DIBP) รวมถึงข้อกำหนด AfPS GS 2014:01 PAK เพื่อตรวจวัดสาร Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) ในยางและพลาสติก (แสดงดังตารางที่ 2)
ตารางที่ 1 สารเคมีตามข้อกำหนด RoHS
ข้อกำหนด |
No. |
สารที่ควบคุม |
ปริมาณที่ควบคุม |
เทคนิคการวิเคราะห์ |
|
RoHS |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Lead (Pb) Mercury (Hg) Cadmium (Cd) Hexavalent chromium (Cr6+) Polybrominated biphenyls (PBBs) Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) Dibutyl phthalate (DBP)1 Bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)1 Butyl benzyl phthalate (BBP)1 Diisobutyl phthalate (DIBP)1 |
0.1% 0.1% 0.01% 0.1% Br (No. 5+6)รวมกันต้องไม่เกิน 0.1% 0.1% 0.1% 0.1% 0.1% |
XRF, ICP-AES/MS XRF, ICP-AES/MS XRF, ICP-AES/MS XRF, UV-Vis XRF, GC-MS XRF, GC-MS GC-MS GC-MS GC-MS GC-MS |
1สารที่ถูกเพิ่มในข้อกำหนด RoHS (Directive (EU) 2015/863)
ตารางที่ 2 สาร Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs, AfPS GS 2014:01PAK)
สารที่ควบคุม |
กลุ่มวัสดุที่ 1 |
กลุ่มวัสดุที่ 2 |
กลุ่มวัสดุที่ 3 |
||
วัสดุที่สามารถนำเข้าปากหรือของเล่นที่สัมผัสผิวหนังมากกว่า 30 วินาที (mg/kg) |
วัสดุที่อยู่นอกเหนือกลุ่มวัสดุที่ 1 แต่ มีความเป็นไปได้ที่วัสดุเหล่านั้นจะสัมผัสผิวหนังมากกว่า 30 วินาที (mg/kg) |
วัสดุที่อยู่นอกเหนือกลุ่มวัสดุที่ 1 และ 2 แต่มีความเป็นไปได้ที่วัสดุเหล่านั้นจะสัมผัสผิวหนังไม่เกิน 30 วินาที (mg/kg) |
|||
2009/48/EC |
ProdSG |
2009/48/EC |
ProdSG |
||
Benzo (a) Pyrene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Benzo (e) Pyrene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Benzo (a) Anthracene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Benzo (b) Fluoranthene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Benzo (j) Fluoranthene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Benzo (k) Fluoranthene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Chrysene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Dibenzo (a, h) Anthracene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Benzo (g, h, i) Perylene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Indenzo (1, 2, 3-cd) Pyrene |
< 0.2 |
< 0.2 |
< 0.5 |
< 0.5 |
< 1 |
Acenaphthylene Acenaphthene Fluorene Phenanthrene Pyrene Anthracene Fluoranthene |
< 1 (รวม) |
< 5 (รวม) |
< 10 (รวม) |
< 20 (รวม) |
< 50 (รวม) |
Naphthalene |
< 1 |
< 2 |
< 10 |
||
รวม 18 PHA |
< 1 |
< 5 |
< 10 |
< 20 |
< 50 |
จากการศึกษาข้อมูลพบว่าการวิเคราะห์แยก PBBs, PBDEs, DBP, DEHP, BBP และ DIBP ตามข้อกำหนด RoHS และสาร PAHs ตาม GS mark certification (AfPS GS 2014:01 PAK) นั้น ตัวอย่างจะถูกเตรียมด้วยเทคนิค Solvent extraction ด้วยตัวทำละลายที่เหมาะสม เช่น Toluene, Hexane หรือ Acetone เป็นต้น จากนั้นจะนำไปวิเคราะห์ด้วยเครื่อง GC-MS จากข้อกำหนดดังกล่าวทำให้ผู้ประกอบการต้องเตรียมปรับปรุงแนวทางการปฏิบัติงานในการวิเคราะห์เพิ่มเติมเพื่อให้ครอบคลุมสารเคมีอันตรายตามข้อกำหนด
แนวทางการวิเคราะห์ตัวอย่างตามข้อกำหนด RoHS |
แนวทางการวิเคราะห์สาร PHAs (AfPS GS 2014:01 PAK) |
สิ่งที่ผู้ประกอบการต้องเตรียมนอกจากเครื่อง GC-MS แล้ว ผู้ประกอบการควรให้ความสนใจเกี่ยวกับกระบวนการเตรียมตัวอย่าง ประเภทต่างๆ อุปกรณ์ต่างๆที่จำเป็นสำหรับการเตรียมตัวอย่าง การเก็บรักษาตัวอย่าง สารมาตรฐานที่ใช้ในการวิเคราะห์ การสร้างกราฟมาตรฐาน สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการปฏิบัติงาน เช่น อุณหภูมิ ความชื้นและฝุ่นละออง เป็นต้น รวมถึงทักษะการใช้งานเครื่องและการวิเคราะห์ผลการทดสอบที่ได้ของผู้ปฏิบัติงาน การเลือกซื้อเครื่องมือวิเคราะห์จากบริษัทผู้จำหน่ายที่มีการบริการหลังการขายและสามารถให้คำแนะนำอบรมการใช้เครื่องมือ การวิเคราะห์ผล รวมถึงการมีที่ปรึกษา จะสามารถช่วยผู้ประกอบการในการเตรียมความพร้อมในการตรวจวิเคราะห์สารเคมีต่างๆ ตามข้อกำหนดและมาตรฐานต่างๆที่บังคับใช้อยู่ในปัจจุบันและในอนาคตได้
"...ผู้ประกอบการจึงมีความ จำเป็นที่ต้องเตรียมความพร้อมของบุคลากร เครื่องมือ กระบวนการผลิต เพื่อควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้เป็นไปตามข้อกำหนดที่ประกาศใช้ในปัจจุบัน รวมถึงข้อกำหนดอื่นๆที่อาจมีการประกาศและบังคับใช้ในอนาคต ..."
What is the state of affair at the present time? How many 'labs' can provide such services? Are CG-MS techniques being taught in universities or technical colleges? Is there a control, compliance and standard accreditation organization for CG-MS procedures that is recognized in exported countries or rmarkets?