ASTM chuẩn hóa phương pháp kiểm tra độ tinh khiết của methanol

Methanol là một trong những hóa chất cơ bản được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Trong lĩnh vực dược phẩm, methanol đóng vai trò dung môi trong tổng hợp hóa học, kết tinh lại và chiết xuất, đồng thời có thể được sử dụng làm nguyên liệu hoặc thuốc thử trong quá trình sản xuất nhiều hoạt chất dược phẩm và hợp chất trung gian. Chính vì phạm vi ứng dụng rộng, khả năng kiểm soát độ tinh khiết và nhận diện tạp chất trong methanol có ý nghĩa trực tiếp đối với chất lượng nguyên liệu đầu vào.

Trong bối cảnh đó, ASTM International đã đưa ra ASTM D8681 – Phương pháp thử tiêu chuẩn phân tích methanol bằng sắc ký khí, nhằm thiết lập một phương pháp thống nhất để xác định các tạp chất hữu cơ trong methanol thương mại. Theo Manufacturing Chemist, phương pháp dựa trên sắc ký khí (GC), cho phép các phòng thử nghiệm có chung một khuôn khổ phân tích, từ đó cải thiện tính nhất quán khi đánh giá chất lượng methanol giữa nhà cung cấp và khách hàng.

Phương pháp mới sử dụng kỹ thuật chuẩn ngoại trong phân tích sắc ký khí của methanol 

Điểm đáng chú ý của phương pháp mới là phạm vi nhận diện tạp chất tương đối rộng. Không chỉ hướng tới các tạp chất hình thành từ quá trình sản xuất như một số loại alcohol và ketone, phương pháp còn có khả năng phân tích những chất có thể xuất hiện do quá trình vận chuyển, điển hình như benzen và MTBE (methyl tert-butyl ether). Đây là vấn đề đáng lưu ý bởi chất lượng methanol thương mại không chỉ phụ thuộc vào công nghệ sản xuất mà còn có thể bị tác động trong quá trình lưu chứa, vận chuyển và giao nhận.

Thông tin kỹ thuật từ ASTM về quá trình xây dựng phương pháp cho thấy phạm vi phân tích bao gồm nhiều hợp chất như methyl formate, ethanol, acetone, isopropanol, methyl acetate, n-propanol, butanone, 2-butanol, isobutanol, n-butanol, 2-pentanone, 3-pentanone, MTBE, benzen, toluen, ethylbenzen và xylen. Việc bao quát nhiều nhóm tạp chất giúp phương pháp có khả năng phục vụ cả kiểm soát tạp chất phát sinh trong sản xuất lẫn những chất nhiễm vào methanol trong chuỗi logistics.

Theo hồ sơ kỹ thuật của ASTM, phương pháp sử dụng kỹ thuật chuẩn ngoại trong phân tích sắc ký khí. Đối với một số tạp chất quan trọng, giới hạn phát hiện được xác định ở mức khá thấp: khoảng 1,1 mg/kg đối với ethanol, 1,4 mg/kg đối với acetone, 2,0 mg/kg đối với methyl acetate và 0,6 mg/kg đối với benzen. Những thông số này cho thấy phương pháp hướng tới việc nhận diện các tạp chất ở hàm lượng vết, phù hợp với yêu cầu kiểm soát chất lượng ngày càng chặt chẽ đối với hóa chất thương mại.

Sự cần thiết của phương pháp cũng xuất phát từ đặc điểm của chính ngành methanol. ASTM cho biết methanol có thể được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu như khí tự nhiên, khí lò cốc hay than, vì vậy thành phần tạp chất có thể thay đổi tùy theo quy trình sản xuất. Trong khi đó, các ngành sử dụng methanol ở phía hạ nguồn lại có yêu cầu khác nhau đối với từng loại tạp chất. Quá trình vận chuyển quốc tế còn có nguy cơ đưa thêm các chất như hydrocarbon thơm hoặc MTBE vào sản phẩm.

Trước đó, ASTM D1152-24 – Tiêu chuẩn kỹ thuật đối với methanol (methyl alcohol) đã quy định các yêu cầu liên quan đến methanol và đề cập đến những chỉ tiêu như ethanol, acetone và hợp chất thơm. Việc xây dựng một phương pháp sắc ký khí riêng để xác định các tạp chất hữu cơ vì vậy giúp bổ sung công cụ phân tích phục vụ việc đánh giá chất lượng methanol theo một cách thống nhất hơn.

Ý nghĩa của D8681 không chỉ nằm ở kỹ thuật phân tích. Trong thương mại hóa chất quốc tế, sự khác biệt về phương pháp thử giữa các phòng thí nghiệm có thể dẫn đến kết quả không đồng nhất, ảnh hưởng đến việc đánh giá lô hàng và thỏa thuận giữa các bên. Một phương pháp chung do ASTM xây dựng có thể tạo cơ sở kỹ thuật để nhà sản xuất, nhà cung cấp, khách hàng và đơn vị thử nghiệm đối chiếu kết quả trên cùng nguyên tắc.

Thành viên ASTM ông Gao Ang, thuộc công ty Sinopec, nhận định các bên tham gia thương mại methanol quốc tế đều có thể hưởng lợi từ tiêu chuẩn mới nhờ có một phương pháp đáng tin cậy để phân tích tạp chất hữu cơ. Phương pháp có thể được áp dụng tại phòng thử nghiệm của doanh nghiệp, phòng thử nghiệm dịch vụ và các tổ chức quan tâm đến chất lượng methanol.

Bảo Linh