Cách kiểm tra COA nhanh để tránh rủi ro sản xuất

Trong ngành hóa chất công nghiệp, COA (Certificate of Analysis) thường được xem là “giấy thông hành” của nguyên liệu đầu vào. Đây là một trong những ngộ nhận nguy hiểm nhất trong vận hành sản xuất hóa chất. COA chỉ là báo cáo phân tích của một mẫu, tại một thời điểm, theo một bộ chỉ tiêu tối thiểu. Nó không đại diện cho độ ổn định dài hạn, không phản ánh khả năng tương thích với hệ thống công nghệ, và không dự báo được rủi ro vận hành. Cách kiểm tra COA nhanh để tránh rủi ro sản xuất?

Trong thực tế, rất nhiều sự cố sản xuất xuất phát từ những lô hàng:

COA đúng
Nhưng hệ thống phản ứng sai
Thiết bị xuống cấp nhanh
Hiệu suất giảm dần theo thời gian

Bài viết này cung cấp cho kỹ sư và bộ phận thu mua một quy trình kiểm tra COA nhanh – đúng – đủ, để loại bỏ rủi ro ngay từ đầu vào.

1. Hiểu đúng bản chất COA trong hóa học công nghiệp

COA không chỉ là một tờ giấy thông báo rằng hàng hóa đạt chuẩn. Nó là bản cam kết về tính chất lý hóa của một lô hàng cụ thể (Batch/Lot number).

Nhiều người mua hàng mắc sai lầm khi chỉ nhìn vào chỉ số Assay (Hàm lượng hoạt chất). Nó là bản cam kết về tính chất lý hóa của một lô hàng cụ thể (Batch/Lot number).

Một COA tiêu chuẩn thường bao gồm:

Hàm lượng hoạt chất (Assay)
Tạp chất chính
Độ ẩm
pH
Tỷ trọng hoặc độ nhớt
Màu sắc, ngoại quan

Về mặt hóa học, một hóa chất công nghiệp luôn tồn tại tạp chất:

Kim loại nặng: Fe, Cu, Pb
Ion lạ: Cl⁻, SO₄²⁻
Dư lượng dung môi
Đồng phân chưa phản ứng hết

Những thành phần này không “trơ” về mặt phản ứng.
Chúng có thể:

Đóng vai trò xúc tác không mong muốn
Làm lệch động học phản ứng
Gây kết tủa hoặc polymer hóa ngoài kiểm soát
Làm thay đổi cân bằng pha

COA chỉ cho bạn biết chúng có tồn tại hay không.
COA không cho bạn biết chúng ảnh hưởng thế nào tới hệ thống của bạn.

2. Nguyên tắc đọc COA trong 2 phút

Một COA cần được đọc theo tư duy kỹ thuật, không phải tư duy hành chính.

Nguyên tắc cốt lõi:

Không hỏi “COA đạt hay không?”
Mà hỏi “COA này có phù hợp với hệ thống của tôi hay không?”

3. Quy trình kiểm tra COA nhanh cho kỹ sư và thu mua

Bước 1: Kiểm tra độ tinh khiết thực tế

Đừng chỉ nhìn con số 98% – 99% – 99.5%.

Trong hóa học công nghiệp, 1% còn lại mới là phần quyết định rủi ro.

Ví dụ kỹ thuật:
NaOH 98% thường chứa:

Na₂CO₃
NaCl
Dư lượng kim loại Fe

Trong sản xuất mỹ phẩm hoặc dược phẩm, chỉ vài ppm Fe³⁺ đã đủ xúc tác phản ứng oxy hóa, gây:

Đổi màu sản phẩm
Mùi lạ sau bảo quản
Mất ổn định nhũ tương

Câu hỏi cần đặt ra:

Phương pháp đo độ tinh khiết là gì?
Có báo cáo kim loại vết không?
Có thống kê độ dao động giữa các lô không?

Bước 2: Kiểm tra độ ổn định giữa các batch

Trong sản xuất, độ ổn định quan trọng hơn độ cao chỉ tiêu.

Một hóa chất 98.5% ổn định ±0.1%
luôn tốt hơn hóa chất 99.5% dao động ±1%.

Sự không ổn định gây ra:

Sai lệch nồng độ thực
Thay đổi tốc độ phản ứng
Biến động độ nhớt và tỷ trọng
Lệch điểm đông, điểm sôi

Hệ quả:

Phải hiệu chỉnh quy trình liên tục
Mất kiểm soát chất lượng đầu ra
Tăng tiêu hao năng lượng

Câu hỏi cần đặt ra:

Có báo cáo lịch sử chất lượng không?
Có SPC (Statistical Process Control) không?
Nguyên liệu đầu vào có truy xuất được không?

Bước 3: Kiểm tra chỉ tiêu liên quan đến thiết bị

Một hóa chất không chỉ tác động đến sản phẩm.
Nó tác động trực tiếp đến tài sản cố định.

Các chỉ tiêu cần đọc kỹ:

pH
Hàm lượng muối vô cơ
Khả năng kết tinh
Thành phần không tan

Quy trình phá hủy hệ thống thường diễn ra theo 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1 – Ăn mòn và bám cặn
Tạp chất vô cơ và pH không ổn định đẩy nhanh ăn mòn bồn chứa, đường ống, cánh khuấy.

Giai đoạn 2 – Sai lệch cảm biến
Ion lạ làm thay đổi độ dẫn điện, chỉ số khúc xạ, gây sai tín hiệu PLC.

Giai đoạn 3 – Tắc nghẽn hệ thống lọc
Thành phần không tan gây nghẹt membrane, nozzle, tăng downtime.

Câu hỏi cần đặt ra:

Có báo cáo ăn mòn vật liệu không?
Có dữ liệu fouling không?
Có test tương thích vật liệu không?

Bước 4: Đánh giá tổng chi phí sở hữu (TCO)

Giá mua chỉ là lớp chi phí đầu tiên.

Một hóa chất luôn mang theo 3 lớp chi phí:

Chi phí hiển thị: giá/kg, giá/tấn
Chi phí vận hành: hiệu suất, liều dùng, tổn hao
Chi phí rủi ro: dừng chuyền, tái xử lý, bảo trì

Hóa chất giá rẻ thường chỉ rẻ ở lớp thứ nhất.

Chi phí ẩn thường nằm ở:

Hiệu suất giảm 1–3%
Tiêu hao năng lượng tăng
Thiết bị lão hóa nhanh
Tăng tần suất bảo trì

Câu hỏi cần đặt ra:

Suất tiêu hao thực tế bao nhiêu?
Hiệu suất chuyển hóa đạt bao nhiêu phần trăm?
Tỷ lệ phế phẩm có tăng không?

4. 4 Bước “đọc vị” COA nhanh dành cho dân kỹ thuật

Để tránh rủi ro, hãy áp dụng quy trình kiểm tra 4 bước sau đây ngay khi nhận được bản nháp COA từ nhà cung cấp:

Bước 1: Đối chiếu Batch Number và Date of Analysis

Batch Number: Phải trùng khớp 100% giữa COA, nhãn dán trên bao bì và thực tế hàng hóa. Nếu Batch Number trên COA là số tổng quát cho cả năm, đó là dấu hiệu của một nhà cung cấp không kiểm soát chất lượng theo từng lô sản phẩm.
Lead time: Ngày phân tích (Date of Analysis) không nên quá xa ngày sản xuất. Khoảng cách này quá lớn cho thấy hóa chất có thể đã bị lưu kho sai cách trước khi xuất xưởng.

Bước 2: Kiểm tra các “Chỉ số động” (Physical Properties)

Đừng chỉ nhìn vào nồng độ hóa học, hãy chú ý đến các thông số vật lý – yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến máy móc:

Density/Specific Gravity (Tỷ trọng): Nếu tỷ trọng thay đổi so với lô trước, hệ thống bơm định lượng (Dosing pump) của bạn sẽ hoạt động sai lệch, dẫn đến việc châm hóa chất quá thừa hoặc quá thiếu.
Viscosity (Độ nhớt): Đặc biệt quan trọng với các loại Polymer, nhựa hoặc dung môi pha sơn. Độ nhớt sai lệch sẽ phá hỏng quy trình phun phủ.
Color (Độ màu): Kiểm tra theo thang màu APHA hoặc Gardner. Sự biến màu nhẹ là dấu hiệu của quá trình oxy hóa hoặc nhiễm tạp kim loại.

Bước 3: Phân tích tạp chất giới hạn (Impurity Profile)

Đây là phần quan trọng nhất để bảo vệ hệ thống sản xuất. Hãy chú ý các chỉ số:

Chloride ( $Cl^-$ ) & Sulfate ( $SO_4^{2-}$ ): Nếu nồng độ này cao trong các hóa chất xử lý nước hoặc xi mạ, chúng sẽ gây ăn mòn điện hóa cực nhanh trên bề mặt kim loại và các mối hàn inox 316.
Heavy Metals (Kim loại nặng): Đặc biệt quan trọng trong ngành thực phẩm, dược phẩm và dệt nhuộm xuất khẩu (để đạt chuẩn OEKO-TEX hoặc RoHS).

Bước 4: So sánh với Standard Specification (Tiêu chuẩn cơ sở)

Đừng chỉ đọc cột “Result” (Kết quả), hãy so sánh nó với cột “Specification” (Tiêu chuẩn chấp nhận). Một COA tốt phải có cả hai cột này để người mua thấy được lô hàng đang nằm ở ngưỡng nào (Upper limit hay Lower limit) của tiêu chuẩn.

5. Các dấu hiệu trên một COA không đáng tin cậy

Là người thu mua hoặc kỹ sư vận hành, bạn cần cảnh giác cao độ nếu thấy COA có các biểu hiện sau:

Số liệu quá tròn trịa: Ví dụ tất cả các chỉ số đều là 0.00% hoặc 99.00%. Trong hóa học phân tích, luôn có sai số thiết bị. Số liệu quá đẹp thường là dấu hiệu của việc “copy-paste” dữ liệu.
Thiếu chữ ký và con dấu của bộ phận QC/QA: Một bản COA không có người chịu trách nhiệm về mặt pháp lý là một tờ giấy không giá trị.
Phương pháp thử (Test Method) không rõ ràng: Ví dụ chỉ ghi “Internal Method” mà không dẫn chiếu theo các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM, ISO hay AOAC.