離子層析-IC 全氟及多氟烷基物質PFAS管制趨勢與建議分析方法

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全氟及多氟烷基物質PFAS管制趨勢與建議分析

氟類物質環境與人體內的生物累積性已構成嚴重風險, 包括空氣, 水, 土壤, 食物, 明確影響免疫系統, 癌症風險, 內分泌與器官功能。

根據經濟合作暨發展組織（OECD）於 2021 年發布的修訂定義（這也是目前 2026 年全球法規參考的最主流標準），PFAS 的定義已從過去的「長鏈碳結構」擴張為基於分子結構的廣義定義。

OECD 的核心結構定義

目前 OECD 定義 PFAS 為：「含有至少一個完全氟化的甲基（CF₃）或亞甲基（CF₂）碳原子的氟化物質。」
（註：該碳原子上不能連接任何氫H、氯Cl、溴Br 或碘I原子）。
這個定義非常廣泛，估計涵蓋了超過 14,000 種 化學物質，主要分為以下兩大類：

一、非聚合物類 (Non-Polymers)
這類物質分子較小，移動性強，是目前環境監測與健康評估的最重點。

全氟烷基物質 (Perfluoroalkyl substances)： 碳鏈上的氫全部被氟取代。
▫︎全氟烷基羧酸 (PFCA)： 如 PFOA（全氟辛酸）。
▫︎全氟烷基磺酸 (PFSA)： 如 PFOS（全氟辛烷磺酸）。
▫︎全氟烷基醚羧酸/磺酸： 如 GenX（PFOA 的替代品）。
多氟烷基物質 (Polyfluoroalkyl substances)： 碳鏈上至少有一個碳原子未被氟完全取代（仍含有-C-H 鍵）。
▫︎氟化端節醇 (Fluorotelomer alcohols, FTOHs)： 常見於防油紙張與紡織品塗層。
▫︎全氟烷基磺醯胺 (FASA)： 常用於表面處理劑。

二、聚合物類 (Polymers)
這是近年來法規爭議最大的部分，因為 OECD 將原本被認為「化學惰性」的塑膠材料也納入 PFAS 範圍。

氟聚合物 (Fluoropolymers)：分子主鏈由碳組成，並直接連接著氟。
▫︎PTFE (聚四氟乙烯/鐵氟龍)： 最常見的類型。
▫︎PVDF、FEP、ETFE： 廣泛用於半導體製程與電纜絕緣。
側鏈氟化聚合物 (Side-chain fluorinated polymers)： 非氟的主鏈上掛著氟化的側鏈。
▫︎常用於織物撥水劑（DWR）與皮革處理。
全氟聚醚 (Perfluoropolyethers, PFPEs)：主鏈中含有氧原子的聚合物，常見於高性能潤滑油與熱傳導液。

2023-2026 OECD 重點關注的「新」類別

雖然定義沒變，但 OECD 在 2024-2026 年間針對特定工業用途釋出了專門的報告，將以下類別列為高優先監控對象：

氟化氣體 (F-gases)：雖然部分氣體結構簡單，但因符合「含有CF₂或CF₃」的結構，許多冷媒（HFOs）現在也被 OECD 歸類為 PFAS。
超短鏈 PFAS (Ultra-short-chain)：僅含有 2-3 個碳原子的 PFAS（如三氟乙酸 TFA），因極難透過傳統水處理過濾，成為飲用水指令（DWD）的新焦點。
藥物與農藥中的 PFAS：某些含有CF₃基團的藥品也符合定義，但在 REACH 法規中通常享有特定豁免。

總結圖表：OECD 分類邏輯

分類	關鍵特徵	代表性物質
全氟類 (Per-)	碳鏈全氟化	PFOA, PFOS, GenX
多氟類 (Poly-)	碳鏈部分氟化	氟化端節醇 (FTOH)
氟聚合物	高分子、固體	PTFE, PVDF
特殊聚合物	含有醚鍵或側鏈	PFPE (潤滑油)

法規:

幾乎所有國家針對PFAS都有相關法規與限制濃度；美國、英國、歐盟、德國、丹麥、荷蘭、挪威、瑞典、日本、越南、中國…都有其限制。

過去REACH, Annex XVII 及RoHS 限制PFOA, PFOS,歐盟履行《斯德哥爾摩公約》(Annex A/B)與《遠程跨界空氣污染公約持久性有機污染物議定書》的核心附件I(Annex 1), 限制PFOA, PFOS, PFHxS, 根據種類限制1ppm~0.025ppm, EU REACH Annex XVII PFAS draft, 有標準品的PFAS化合物的酸及鹽類要求25 ppb限制濃度, 有標準品的PFAS化合物相關物質要求加總250ppb限制濃度。

美國各州針對PFAS有其法規, 明尼蘇達州、華盛頓州、緬因州、新墨西哥州各有不同規定，亞洲的日本、中國、越南、澳洲…也針對PFAS有其不同法規及限制。

面對14000種PFAS相關物質限制, 各種產品有不同限制PFAS物質與濃度, 世界各國各種針對PFAS的法規有好幾十種, 目前能找到的標準方法有Modified EN 17681 GCMS, LC/MS/MS 與 總氟離子測試法 Modified EN 14582 IC-TF。
GCMS可以測試可以揮發的PFAS , 適合測試空氣或部分揮發的PFAS，但只有幾十種物質。
LC-MS/MS可以測試到600-700種 PFAS, 但比較已知14000種的PFAS有很大差距。

世界各國各種針對PFAS的法規有好幾十種, 根據產品用途例如表面, 鹽類,分類, 加起來有幾百種要求, 濃度各有不同從1ppb~50ppm都有。

為使管制及測試可以被執行, 確保普遍執行, 2026年PFAS檢驗趨勢及業界要求頃向總氟檢驗。例如氟濃度超過50ppm, 再針對超標物質提出使用物質證明或是分析LC-MS/MS(定性與定量), 全球國際大廠也已明顯採用此方式, 而總氟離子層析法也有兩種選擇, 一種是BOM氧彈法, 一種是CIC 燃燒法(自動方式)。

以方法做判斷，C-IC持續高溫裂解燃燒的方法，會是比較準確與再現性高的方法。

結論:

管制目的：總有機氟 (Total Organic Fluorine, TOF) PFAS 本質上是有機氟化合物。法規（如 EU REACH）最終限制的是樣品中所有「有機氟」的總和，因為這代表了數萬種可能存在的 PFAS。
檢測手段：總氟 (Total Fluorine, TF) 由於目前技術無法直接且快速地精確測量 14,000 種有機氟，因此 2026 年的趨勢是利用「總氟 (TF)」作為第一道篩選門檻。
▫︎邏輯： 如果「總氟」< 50 ppm，則代表「有機氟」絕對不會超標50ppm。
▫︎例外： 如果「總氟」> 50 ppm，則需進一步確認這些氟是「無機氟」（如陶瓷、玻璃中的氟化物）還是「有機氟（PFAS）」。
建議檢測流程: