PFAS - أهميتها لمستشعرات الأشعة فوق البنفسجية وأنظمة الأشعة فوق البنفسجية وتقنية قياس الأشعة فوق البنفسجية

تشير المواد البيرفلوروألكيلية والبوليفلوروألكيلية (PFAS) إلى مجموعة كبيرة جدًا من المواد التي تتمتع بثبات حراري وكيميائي استثنائي. ومع ذلك، فإن طول بقائها، وانتشارها البيئي الواسع، والنتائج السمّية الخاصة ببعض ممثليها تبرر اتخاذ إجراءات تنظيمية. وفي تقنية الأشعة فوق البنفسجية، تؤثر مواد PFAS بشكل خاص على البوليمرات المفلورة، وخاصة مادة PTFE (البولي تترافلورو إيثيلين) المستخدمة في الناشرات الضوئية ومواد/دروع الكابلات المقاومة للتقادم. 

نظرة عامة على الإطار التنظيمي

يسعى الاتحاد الأوروبي إلى تنفيذ اقتراح قيد جماعي شامل بموجب لائحة REACH يخص مواد PFAS. وقد نشرت وكالة ECHA نسخة محدّثة من هذا الاقتراح في عام 2025؛ ومن المقرر أن يكتمل التقييم العلمي من قبل لجنتي RAC/SEAC بحلول نهاية عام 2026 (انظر REACH، التنظيم المحتمل لمواد PFAS بحلول عام 2027 - الإدراج في الملحق XVII). وتوجد بالتوازي بالفعل قيود فردية.

في الولايات المتحدة الأمريكية، أقرّت وكالة حماية البيئة (EPA) في 10 أبريل 2024 أول حدود ملزمة على المستوى الوطني لست مواد من PFAS في مياه الشرب (NPDWR).

بالإضافة إلى ذلك، يُعد القسم 8(a)(7) من قانون TSCA لائحة صادرة عن وكالة حماية البيئة (EPA) تُلزم الجهات المصنّعة والمستوردة بالإبلاغ عن البيانات التاريخية المتعلقة بمواد PFAS المصنَّعة منذ عام 2011.

على عكس مواد PFAS، تظل مادة PTFE مستقرة كبنية جزيئية كبيرة ولا تتحلل ولا تنطلق منها أي مواد في ظل الظروف العادية. وتُقرّ وكالة حماية البيئة (EPA) بهذه الفروقات، لكنها تتنازل عمدًا عن الإعفاءات في قاعدة 8(a)(7) من أجل إنشاء قاعدة بيانات كاملة تغطي دورة حياة مواد PFAS بأكملها. والهدف هو إجراء جرد شامل، وليس فرض قيد أو حظر فوري. وبالنسبة للأنظمة المحتوية على PTFE، يعني ذلك أعمالًا إدارية إضافية (الإخطار، والتوثيق، وشفافية سلسلة التوريد)، لكن دون أي قيد على الاستخدام أو التسويق.

مادة PTFE في سياق مواد PFAS

البولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) هو بوليمر مفلور. وفي المراجعات العلمية، غالبًا ما تستوفي البوليمرات المفلورة، بما فيها PTFE، المعايير المعترف بها لتصنيف "البوليمرات منخفضة الخطورة" (PLC). ويحمل PTFE رقم CAS 9002-84-0.

ويستند هذا التصنيف إلى البنية الجزيئية الكبيرة والثبات الكيميائي العالي للمادة. ونظرًا لبنية الروابط البوليمرية فيها، لا يمتلك PTFE قابلية ذوبان ذات دلالة في الماء، ولا توافرًا حيويًا، ولا تراكمًا حيويًا.

وتتميز رابطة الكربون-الفلور في العمود الفقري للبوليمر باستقرار بالغ (تبلغ طاقة الرابطة نحو 485 kJ/mol)، ما يستبعد انطلاق المونومرات أو مركبات الفلور التفاعلية في ظل ظروف التشغيل العادية.

وقد وصفت منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) مفهوم "البوليمرات منخفضة الخطورة" منذ عام 2009؛ إلا أنه لا يوجد اعتراف رسمي وموحّد عالميًا من قبل المنظمة بكل بوليمر على حدة، كما تتفاوت المعايير الوطنية.

ولذلك تقرّ عدة لجان خبراء تابعة لمنظمة OECD والاتحاد الأوروبي بأن البوليمرات المفلورة مثل PTFE لا تندرج عمومًا ضمن فئة المخاطر نفسها التي تندرج تحتها مواد PFAS ذات الوزن الجزيئي المنخفض، وذلك بسبب خمولها الكيميائي وانعدام حركتها البيئية. ومع ذلك، يظل التقييم في إطار التنظيم الأوروبي لمواد PFAS مفتوحًا، حيث قد تكون سلائف PFAS أو المواد المساعدة في التصنيع متورطة في عمليتي الإنتاج والتخلص من النفايات.

الاستخدام الصناعي لمواد PFAS وPTFE في تقنية مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية

مواد PFAS في الناشرات الضوئية

توفر الناشرات/المواد العاكسة القائمة على PTFE انعكاسًا عاليًا يقارب الانعكاس اللامبرتي، إلى جانب ملاءمتها للأشعة فوق البنفسجية حتى نطاق UVC. وكبديل، تتوفر ناشرات مصنوعة من زجاج الكوارتز. 

الكابلات والدروع الواقية

تُستخدم المواد القائمة على PFAS في بيئات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة نظرًا لمقاومتها الحرارية ومقاومة موادها، من بين خصائص أخرى. ومع البوليمرات المقاومة لدرجات الحرارة العالية (مثل PEEK لنطاقات حرارة محدَّدة)، ومزائج السيليكون/الفلوروسيليكون، والضفائر المعدنية ذات مواد التغليف المستقرة تجاه الأشعة فوق البنفسجية؛ توجد بالفعل منتجات بديلة.

 

مادة PTFE في الكرات المُكامِلة

تُستخدم الكرات المُكامِلة لتوزيع الإشعاع الضوئي وتكامله بشكل متجانس. وتُستخدم لقياس الإشعاع الساطع، وشدة الإشعاع الساقط الطيفية، والانعكاس، والنفاذية، أو خرج الضوء من المصادر. والعامل الحاسم هو تحقيق أكبر قدر ممكن من الانعكاس اللامبرتي المتناحي الخواص ضمن النطاق الطيفي المعني.

تُعد مادة PTFE (البولي تترافلورو إيثيلين)، وكبديل عنها BaSO₄ (كبريتات الباريوم)، المادتين السائدتين في الكرات المُكامِلة المستخدمة في تقنية قياس الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي.

تُستخدم مادة BaSO₄ كطبقة عاكسة في الكرات المُكامِلة، خاصة في النطاق الطيفي المرئي. وبالمقارنة، تتمتع BaSO₄ باستقرار وثبات أقل، وأداء محدود في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. لذلك، قد يكون الجهد المطلوب للمعايرة والصيانة أعلى. وتوفر BaSO₄ خيارًا مُثبَتًا وخاليًا من مواد PFAS للنطاقين المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة، إلا أن إمكانية استبدالها محدودة في تقنية قياس الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة

الاستخدام الحالي للمواد لدى Opsytec

في تقنية مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية لدى Opsytec، تقتصر نسبة استخدام مادة PTFE عادةً على الناشرات الضوئية ومكوّنات/دروع كابلات مختارة.

وتتوفر مواد بديلة. وستظل خطوط مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية RMD وPLC وPLC.D وXT وFLT متاحة بالكامل وسيستمر إنتاجها دون قيود. وسيتغير تصميم مستشعرات RM-12 فقط اعتبارًا من عام 2027. وفيما يلي نظرة عامة على المنتجات ذات الصلة:

* PFAS-ready: يمكن تحويله دون قيود
* PFAS-free: لا يحتوي على PFAS (وخاصة PTFE)

لا يُخطَّط لإصدار إعلانات مبكرة أو فرض قيود شاملة على المنتجات أو حدود في التسليم.

قدرة Opsytec على التوريد على المدى الطويل مضمونة لاعتمادها على سلاسل توريد مُثبتة الجدوى ومواد مؤهَّلة وإدارة إنتاج استشرافية.

وفي الوقت ذاته، تُتابَع التطورات التنظيمية - لا سيما في مجال تنظيم PFAS - بشكل مستمر، ويتم تقييمها، وعند الحاجة يتم دمجها بشكل منظّم في إدارة تغيير المنتجات الداخلية.

وهذا يضمن استمرارية المنتج، مع إمكانية إدماج التطورات التقنية والمتطلبات القانونية في الأجيال المستقبلية من مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية في وقت مبكر وبشكل مضبوط.

وباختصار:

لا يوجد إيقاف مبكر، ولا قيود على خطوط مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية الحالية.

سنكون قادرين على استبدال PTFE ابتداءً من عام 2025.

هدفنا هو تطوير منتجات خالية من PFAS بحلول عام 2027، حيثما كان ذلك ممكناً من الناحية التقنية.

ملاحظة: 

تشير التصريحات المتعلقة بسياسة منتجات Opsytec (الاستمرارية دون إيقاف/قيود) إلى حالة التخطيط الداخلي الحالية. يتم تقييم التغييرات في اللوائح الخارجية باستمرار وتنفيذها عند الاقتضاء. تحتفظ Opsytec بحق اختيار الكابلات.

آخر تحديث 10/16/2025