สินค้าที่ไม่ใช่ DUI ที่เป็นสินค้า DUI - Karl Fischer moisture equipment MO Memoir : Tuesday 4 March 2568

เทคนิคที่นิยมกันในปัจจุบันในการวัดปริมาณน้ำในตัวอย่างได้แก่เทคนิคที่มีชื่อว่า "Karl Fischer" เดิมทีเทคนิคนี้อาศัยการไทเทรตและดูสีของไอโอดีนที่เกิด ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาอุปกรณ์ coulometric titration ที่ใช้การวัดปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ตัวตรวจวัด ทำให้ความว่องไวของเทคนิค Karl Fischer นี้สูงถึงระดับ ppm ได้ การวัดปริมาณน้ำนี้มีความสำคัญในหลายอุตสาหกรรม เช่น ยา อาหาร สารเคมี ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม พลาสติก เป็นต้น

ในตอนที่แล้วได้กล่าวถึงสารไตรบิวทิลฟอสเฟต (Tributyl phosphate) ว่าแม้ว่ามันจะไม่ใช่สินค้าที่อยู่ในรายการสินค้างที่ใช้ได้สองทาง แต่มันก็ไปปรากฏอยู่ในรายชื่อ catach-all control ของหลายประเทศโดยปรากฏเป็นรายการแรกในเอกสาร "Security Export Guidance [Introduction], 2nd edition January 2025" ที่จัดทำโดย Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) ประเทศญี่ปุ่น โดยบอกว่าเกี่ยวข้องกับอาวุธนิวเคลียร์ (เพราะสามารถใช้ในการสกัดยูเรเนียมและพลูโตเนียมออกจากสารละลาย ทีนี้พอไล่รายการดูก็พบว่าอุปกรณ์วัดความชื้น Karl Fischer moisture equipment ก็ปรากฏอยู่ในรายชื่อ catch-all control ด้วย โดยอยู่ในรายการที่ 24. โดยบอกว่ามันเป็นสินค้าที่เกี่ยวกับอาวุธปล่อยหรือที่เรามักเรียกทับศัพท์กันว่า "มิสไซล์ - Missile" ??? (รูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ อุปกรณ์วัดความชื้น Karl Fischer moisture equipment ปรากฏอยูในรายการสินค้า catch-all control รายการที่ 24. ของประเทศญี่ปุ่น

แต่ก่อนอื่น เรามาทำความรู้จักเทคนิคนี้กันก่อนดีกว่า ปฏิกิริยานี้นำเสนอโดย Karl Fischer ในปีค.ศ. ๑๙๓๕ (พ.ศ. ๒๔๗๘) โดยปฏิกิริยาที่เกิดคือ

      H₂O + SO₂ + I₂ -----> SO₃ + 2HI

การไทเทรตจะทำโดยใช้แอลกอฮอล์เป็นตัวทำละลายและมีเบสอินทรีย์ละลายอยู่ (เพื่อทำการสะเทิน SO₃ และ HI ที่เกิดขึ้น) วิธีการดั้งเดิมนั้นใช้การดูสีของไอโอดีนที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำหมดไป ความว่องไวในการตรวจวัดในช่วงแรกนี้อยู่ที่ระดับมิลลิกรัม (mg)

ในทางทฤษฎีนั้นสารตัวอย่างที่มีน้ำละลายอยู่จะมีค่าการนำไฟฟ้าที่สูง แต่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายลดลง (HI ที่เกิดขึ้นละลายได้ไม่มีในแอลกอฮอล์ และยังมีเบสกำจัดกรดที่เกิดขึ้นอีก) ดังนั้นถ้าทำการวัดการนำไฟฟ้าก็ควรที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนตรงบริเวณจุดยุติของการไทเทรตได้ ในปีค.ศ. ๑๙๕๙ (พ.ศ. ๒๕๐๒) การตรวจวัดจุยุติที่ใช้การวัดการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าที่ขั้วไฟฟ้าได้รับการนำเสนอ ทำให้ความว่องไวในการตรวจวัดลงไปถึงระดับไมโครกรัมหรือ ppm (รูปที่ ๒)

รูปที่ ๒ พัฒนาการของ Karl Fischer Trtration

(จาก https://www.cscscientific.com/csc-scientific-blog/the-simple-truth-about-karl-fischer-moisture)

ทีนี้กลับมาดูกันว่าความชื้นนั้นไปเกี่ยวข้องกับมิสไซล์ได้อย่างไร เท่าที่ค้นหาดูพบว่าจุดสำคัญหนึ่งน่าจะได้แก่ส่วนของเชื้อเพลิง โดยเฉพาะในกรณีของเชื้อเพลิงแข็งที่รูปร่างและอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในแต่ละบริเวณนั้นส่งผลต่อรูปแบบแรงผลักที่ได้ (รูปที่ ๓) และในกรณีของแก๊สเชื้อเพลิงเหลวที่ต้องเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำนั้น น้ำที่ปนเปื้อนอยู่ก็อาจก่อให้เกิดการอุดตันในระบบจ่ายเชื้อเพลิงได้

รูปที่ ๓ บทความหนึ่งที่กล่าวถึงผลของความชื้นที่มีต่อรูปแบบการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแข็ง คำว่า motor ในที่นี้ไม่ใช่มอเตอร์ไฟฟ้าแบบที่เราคุ้นเคยกัน แต่หมายถึงเครื่องยนต์ที่อาจเป็นเครื่องยนต์สำหรับอากาศยานและจรวดก็ได้

รูปที่ ๔ เป็นโฆษณาอุปกรณ์วัดปริมาณน้ำโดยบอกว่าสามารถวัดได้ถึงระดับ ppm แต่ไม่ได้บอกว่าใช้เทคนิคใดในการวัด แต่ดูจากรูปอุปกรณ์แล้วน่าจะเป็นเทคนิคด้านเคมีไฟฟ้า โฆษณานี้ปรากฏในปีค.ศ. ๑๙๕๗ หรือ ๒ ปีก่อนหน้าที่บทความในรูปที่ ๒ กล่าวไว้

บทความนี้ไม่ได้เขียนเพื่ออธิบายว่าอุปกรณื Karl Fischer Titration ทำงานอย่างไรหรือความชื้นมีผลต่อการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงอย่างไร แต่เขียนเพื่อบันทึกให้เห็นภาพว่าอุปกรณ์ Karl Fischer moisture equipment นั้นมันดันเข้าไปเกี่ยวข้องกับการผลิตอาวุธทำลายล้างสูงอย่างไร ทำให้มันไปปรากฏในรายชื่อ catch-all control

รูปที่ ๔ โฆษณาอุปกรณ์วัดปริมาณน้ำในตัวอย่างในวารสาร Analytical Chemistry ฉบับเดือนมกราคม ค.ศ. ๑๙๕๗ (พ.ศ. ๒๕๐๐) โดยบอกว่าสามารถวัดได้ต่ำในระดับ ppm (โฆษณานี้ไม่ได้บอกว่าใช้เทคนิคใดในการวัดปริมาณ) ในกรอบสีแดงคือตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานที่บอกว่าใช้วัดความชื้นในแก๊สที่ใช้กับจรวด (rocket) และอาวุธปล่อย (missile) (ช่วงเวลานั้นเชื้อเพลิงหลักที่ใช้กับจรวดและอาวุธปล่อยต่าง ๆ ยังเป็นเชื้อเพลิงเหลวหรือแก๊สที่ถูกทำให้เป็นของเหลว ยังไม่มีการใช้เชื้อเพลิงแข็งอย่างแพร่หลาย

สินค้าที่ไม่ใช่ DUI ที่เป็นสินค้า DUI - ไตรบิวทิลฟอสเฟต (Tributyl phosphate) MO Memoir : Wedneday 26 February 2568

การสกัดด้วยตัวทำละลาย (solvent extraction) เป็นวิธีการหนึ่งในการแยกสาร หลักการของวิธีการนี้คือการใช้ตัวทำละลายเข้าไปละลายเอาสารที่ต้องการนั้นออกมาอยู่ในเฟสของตัวทำละลาย โดยไม่ละลายสารที่ไม่ต้องการให้ติดมาด้วย (หรือถ้าติดมาก็ควรต้องให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้) เฟสที่สารที่ต้องการอยู่เริ่มแรกนั้นอาจเป็นเฟสของแข็งหรือของเหลวก็ได้ ถ้าเป็นเฟสของแข็งเราก็เรียกว่า solid-liquid extraction ตัวอย่างของการสกัดแบบนี้ได้แก่การสกัดเอาน้ำมันถั่วเหลืองหรือน้ำมันรำข้าวที่ใช้เฮกเซน (hexane - C₆H₁₄) เป็นตัวทำละลาย

ถ้าเฟสที่สารที่ต้องการอยู่เริ่มแรกนั้นเป็นเฟสของเหลว ก็จะเรียกว่า liquid-liquid extraction ซึ่งในกรณีนี้ของเหลวสองเฟสนั้นจะไม่ละลายเข้าด้วยกัน โดยเฟสหนึ่งจะเป็นเฟสที่มีความเป็นขั้วสูง (polar phase) และอีกเฟสหนึ่งเป็นเฟสที่ไม่มีขั้วหรือความเป็นขั้วต่ำ (nonpolar phase) ตัวอย่างของการสกัดแบบนี้ได้แก่การแยกไอออนบางตัวออกจากน้ำ ด้วยการใช้สารบางชนิดที่อยู่ในอีกเฟสนั้นไปดึงออกมา การสกัดโลหะหายาก (rare earth) และยูเรเนียมและพลูโตเนียมก็ใช้เทคนิคนี้

รูปที่ ๑ Tributyl phosphate สังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาระหว่าง Phonphoryl chloride กับ n-butanol

ในการสกัดนั้นจะทำการละลายของแข็งที่ต้องการสกัดก่อน วิธีการหลักวิธีการหนึ่งก็คือการละลายด้วยกรดไนตริก (Nitric acid - HNO₃) ไอออนโลหะที่ต้องการแยกก็จะละลายอยู่ในเฟสนี้ที่เป็นเฟสมีความเป็นขั้วสูง อีกเฟสหนึ่งที่เป็นเฟสที่มีความเป็นขั้วต่ำนั้นก็ต้องไม่ทำปฏิกิริยากับกรดไนตริก ปรกติก็จะเป็นพวกไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวต่าง ๆ แต่ไอออนโลหะที่มีประจุนั้นมันไม่ละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว ดังนั้นถ้าต้องการดึงเอาไอออนนั้นเข้ามาอยู่ในเฟสตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว ก็ต้องเติมสารอื่นที่มีโครงสร้างที่มีขั้วที่สามารถเข้าไปจับกับไอออนบวกของโลหะที่ต้องการแยกได้ และมีโครงสร้างที่ไม่มีขั้วที่ทำให้มันสามารถละลายในตัวทำละลายไม่มีขั้วได้ และหนึ่งในสารนั้นก็คือ Tributyl phosphate (รูปที่ ๑) โดยโครงสร้างของหมู่บิวทิล (Butyl - CH₃(CH₂)₃- ) ทำให้สารนี้ละลายได้ในตัวทำละลายไม่มีขั้วได้ และอะตอมออกซิเจนที่สร้างพันธะคู่เข้ากับอะตอมฟอสฟอรัสก็มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (lone pair electron) ที่สามารถไปจับกับไอออนบวกได้

รูปที่ ๒ เป็นตัวอย่างกลไกการทำงานของ Tributyl phosphate ที่มีการนำเสนอไว้ในการสกัดยูเรเนียม โดยสารที่มีธาตุยูเรเนียมเป็นองค์ประกอบนั้นจะถูกละลายด้วยกรดไนตริกก่อน จากนั้นจึงค่อยนำสารละลายนั้นมาสัมผัสกับสารละลายอีกตัวหนึ่งที่มี Tributyl phosphate ละลายอยู่ โมเลกุล Tributyl phosphate จะเข้าไปจับกับไอออน U⁶⁺ แล้วดึงไอออน U⁶⁺ นี้ให้ย้ายมาอยู่ในเฟสใหม่แทน (ทิ้งไอออนอื่นไว้ในเฟสสารละลายกรด) จากนั้นจึงค่อยไปแยกเอา U⁶⁺ ออกมา

 รูปที่ ๒ ตัวอย่างของสารที่สามารถใช้ในการสกัดไอออนบวกของโลหะออกจากเฟสน้ำ และกลไกการจับอะตอมยูเรเนียมของ Tributyl phosphate

หลายเดือนที่แล้วจากการค้นโน่นค้นนี่บนอินเทอร์เน็ตไปเรื่อย ๆ ก็ไปสะดุดกับบทความหนึ่งของ Institute for Science and International Security ที่กล่าวถึงการจัดหา Tributyl phosphate ของประเทศอินเดีย (รูปที่ ๓) โดยในบทความนั้นกล่าวว่า Tributyl phosphate เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ใช้ในการทำให้ยูเรเนียมบริสุทธิ์และแยกพลูโตเนียมออกจากเชื้อเพลิงที่ได้รับรังสี ซึ่งเมื่อตรวจสอบใน EU List (ฉบับล่าสุดที่มีคือค.ศ. ๒๐๒๓) ก็ไม่พบชื่อสารนี้ปรากฏอยู่ในรายการ แต่ในบทความนั้นก็กล่าวไว้ด้วยว่าแม้ว่าสารนี้จะไม่ปรากฏอยู่ในรายการ แต่สำหรับหลายประเทศแล้วมันปรากฏอยู่ใน "catch all" ถ้าพบว่าผู้รับนั้นน่าสงสัย

หมายเหตุ : เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ประกอบด้วยไอโซโทปยูเรนียม U-235 และ U-238 โดย U-235 เป็นตัวที่เกิดปฏิกิริยา nuclear fission ให้พลังงานความร้อนและนิวตรอนออกมา นิวตรอนบางตัวจะถูก U-238 จับเอาไว้ ทำให้ U-238 กลายเป็นไอโซโทปพลูโตเนียม Pu-239 ที่เป็นเชื้อเพลิง nuclear fission ได้

"catch all control" คือการควบคุมสินค้าและเทคโนโลยีที่ไม่ได้รับการระบุไว้ในรายการสินค้าควบคุม แต่ถ้าพบว่ามีวัตถุประสงค์จะนำไปใช้ในทางที่ไม่เหมาะสม ก็สามารถควบคุมการส่งออกได้ ซึ่งแต่ละประเทศก็มีรายชื่อสินค้าที่อยู่ในรายการนี้ที่แตกต่างกันไป (เว้นแต่ลอกกันมา)

รูปที่ ๓ บทความที่เกี่ยวกับการจัดหา Tributyl phosphate ที่ถูกกล่าวว่าเกี่ยวข้องกับสินค้าที่ใช้ได้สองทาง

รูปที่ ๔ นำมาจากเอกสาร "Security Export Guidance [Introduction], 2nd edition January 2025" จัดทำโดย Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) ประเทศญี่ปุ่น เป็นเอกสารผ่านการแปลเบื้องต้นจากภาษาอังกฤษมาเป็นภาษาญี่ปุ่น (คือยังไม่รองความถูกต้อง 100%) ซึ่งก็ปรากฏว่า Tributyl phosphate นั้นปรากฏเป็นรายชื่อแรกใน catch-all controls ของประเทศญี่ปุ่น (รายชื่อยังมีอีกยาว รูปนี้ตัดมาเฉพาะ ๕ รายการแรก)

รูปที่ ๔ Tributyl phosphate ปรากฎอยู่ในรายการสินค้า catch all control ของประเทศญี่ปุ่นด้วย

ส่วนของไทยมีรายชื่อ catch-all control แล้วหรือยัง หรือมีอะไรบ้างนั้น อันนี้ผมไม่รู้ แต่เรื่องนี้ก็ทำให้รู้อย่างหนึ่งว่าเวลาทำธุรกิจกับต่างประเทศแล้ว การดูเพียงรายชื่อใน EU-List นั้นอาจไม่เพียงพอ ต้องชำเลืองดูรายชื่อ catch-all control ของประเทศนั้นด้วย