Laboratoire

Composés de substitutions des SPFA

oct. 12 2018

L’arrêt de la production mondiale de SPFO et de APFO oblige les fabricants à mettre au point des technologies de remplacement des SPFA. Pour ce faire, ils reformulent ou substituent les SPFA dont les chaînes sont plus longues (comme les SPFO et les APFO) par des perfluoro ou polyfluoroalkyles à chaîne plus courte qui comprennent, entre autres, les composés produits par fluoration électrochimique (FCE) et par fluorotélomérisation, comme les alcools fluorotélomériques (FTOH), les dérivés à base de sulfonate de perfluorobutane (SPFB, aussi comme substituts des SPFO) et les polyfluoroéthers (GenX, ADONA et F53B utilisés dans la fabrication des fluoropolymères).

Des études semblent indiquer que certains de ces composés de faible poids moléculaire sont peut-être moins dangereux que leurs prédécesseurs à longue chaîne ou, plus important encore, que certains sont peut-être en fait plus dangereux. Les renseignements sur le type et l’étendue de la contamination de l’environnement par les SPFA de substitution sont limités. La plupart de ces composés ne font pas partie de la liste de SPFA couramment analysées par les laboratoires.

Trois composés de substitution de SPFA importants sont actuellement à l’étude : 2, 3, 3, 3-tétrafluoro-2 -(heptafluoropropoxy) propanoïque ; dodécafluoro-3H-4, 8-dioxanoate de dodécafluoroéthyle ; et une combinaison de 9-chlorohexadécafluoro-3-oxanononane-3-sulfonate de 9-chlorohexadécafluoro-1-sulfonate et d’acide 11-chlororeicosafluoro-3-oxaundécane-1-sulfonique. Ils sont communément appelés, respectivement, GenX, ADONA et F53B. Les produits chimiques de substitution, comme GenX, ont généralement des chaînes contenant moins d’atomes de carbone. Leurs propriétés physiques et chimiques sont cependant très similaires aux SPFO et APFO (p. ex. hydrofuges et oléofuge).

GenX compound
GenX
F53B compound
F53B (composé majeur)
Adona compound
ADONA
F53B minor component compound
“F53B”


Les industries des États-Unis ont arrêté de produire des APFO et des SPFO en raison des risques qu’ils posent pour la santé humaine et les ont remplacés par des SPFA substituts tels que le GenX. Le corpus de connaissance sur la gestion des risques liés aux SPFO et aux APFO est vaste, mais ce n’est pas le cas pour les SPFA de substitution.

GenX est en fait une technologie brevetée de traitement chimique comprenant l’utilisation du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(heptafluoropropoxy) propanoïque dans la production du 2,3,3,3,3-tétrafluoro-2-(heptafluoropropoxy) pro-panoate et de l’heptafluoropropyl-1,2,2,2-tétrafluoroéthyléther. Fabriqués par Chemours (auparavant Dupont), ces produits chimiques sont utilisés, entre autres, dans les emballages pour aliments, la peinture, les produits nettoyants, les finis antiadhésifs, les tissus pour l’extérieur et les mousses extinctrices. Les produits chimiques de GenX sont aussi utilisés comme substituts de l’acide perfluorooctanoïque (APFO) dans la fabrication de fluoropolymères tels que le Teflon.

ADONA est un autre composé de substitution pour le APFO.

Le F53B est utilisé en Chine par plusieurs fabricants comme substituts des SPFA depuis la fin des années 1970. Il sert d’agent mouillant et d’agent antibuée dans les revêtements décoratifs et les revêtements durs non décoratifs.

En raison de l’intérêt croissant pour les composés de substitution des SPFA, Bureau Veritas a développé et validé des méthodes pour la détermination des coposés GenX, ADONA et F53B par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse.

Contenants d’échantillonnage et délais de conservation

Eau

Les échantillons doivent être prélevés dans les bouteilles en polyéthylène haute densité (PEHD), fournies par le laboratoire et munies d’un bouchon à vis en polypropylène non doublé (sans Téflon). Au moins 125 mL d’échantillon sont nécessaires. Le délai de conversation dans des conditions d’entreposage optimales est de 14 jours (entre 1 et 6 °C avec exposition limitée à la lumière). Les contenants d’échantillons doivent être remplis complètement afin de minimiser le rapport surface/volume et de réduire le risque de biais dans les résultats.

Selon la méthode 537 de l’EPA, du Trizma devrait être ajouté aux échantillons d’eau potable chlorée au moment du prélèvement pour neutraliser l’effet du chlore libre résiduel et amener le pH autour de 7.

Sol et tissu

Les échantillons doivent être prélevés dans les contenants en polyéthylène haute densité (PEHD) à large ouverture, fournis par le laboratoire et munis d’un bouchon à vis en polypropylène non doublé (sans Téflon). Au moins 50 g d’échantillon sont nécessaires. En l’absence de réglementation pour le délai de conservation, Bureau Veritas applique un délai de 28 jours pour les solides et les tissus entreposés dans des conditions optimales (entre 1 et 6 °C avec exposition limitée à la lumière).

Tous les lots de contenants d’échantillonnage destinés à l’analyse des SPFA fournis par Bureau Veritas sont testés par le laboratoire pour certifier qu’ils ne contiennent aucun SPFA.

L’eau servant de blanc de terrain (échantillon de CQ) doit également être exempte de SPFA. Bureau Veritas peut, à prix modique, fournir des blancs de terrain certifiés sans SPFA par le laboratoire.

Méthode d’analyse

Bureau Veritas offre des services d’analyse des SPFA pour une vaste gamme de matrices environnementales, dont les mousses à formation de pellicule aqueuse (mousses AFFF), l’eau potable, l’eau souterraine, les lixiviats, les sols, ainsi que plusieurs autres solides et tissus.

Les échantillons d’eau à faible concentration sont d’abord soumis à une extraction en phase solide (SPE) pour isoler, nettoyer et concentrer les contaminants préoccupants. L’extrait est ensuite analysé par chromatographie en phase liquide avec dilution isotopique couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC/MS/MS).

Les échantillons d’eau à concentration élevée (dilution habituellement requise) peuvent être analysés par dilution isotopique à injection directe (LC/MS/MS).

Les sols, les solides et les tissus sont quant à eux homogénéisés et soumis à une extraction solide-liquide. Les interférences sont ensuite retirées de l’extrait liquide par extraction en phase solide (SPE). L’extrait obtenu est finalement concentré et analysé par dilution isotopique (LC/MS/MS).

Paramètres inscrits au certificat

Bureau Veritas peut produire des résultats sur 32 SPFA et composés précurseurs, dont quatre composés de substitution de la prochaine génération (voir la liste ci-jointe). Les limites de détection rapportées (LDR) et les limites de détection de la méthode (LDM) de ces paramètres sont validées en partie par billion (ppt).

Délai d’analyse

Délai régulier : 10 jours ouvrables

Délai accéléré : approbation préalable requise.

Certification du laboratoire

Bureau Veritas est accrédité par le Conseil canadien des normes (CCN), le National Environmental Laboratory Accreditation Program (NELAP) des É.-U. et l’Environmental Laboratory Accreditation Program du Department of Defense (DoD-ELAP) des É.-U. pour l’analyse des SPFA dans les matrices environnementales.