trường và con người. Tiêu chuẩn cho phép của các chất độc hại dùng trong gốm sứ. Xu hướng nghiên cứu trong tương lai
5.1. Tác động của chất màu vô cơ dùng trong công nghiệp gốm sứ đối với môi trường và con người
- Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, chì và các kim loại nặng khác là những nguyên tố độc hại đối với sức khỏe, đặc biệt là trẻ em và phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, cũng cũng như trong thời kỳ phát triển thai nhi.
- Trong công nghiệp gốm sứ, cùng với các nguyên tố tạo màu thì chì và Cadmi,… lại được sử dụng rất nhiều, nhất là trong quá trình nung men. Lý do được đưa ra là do nếu nung men có chì thì nhiệt độ nung chỉ dao động từ 800 – 11000C là sản phẩm đã hoàn thiện đồng thời giữ được độ sắc nét của các chất màu tạo hoa văn trên sản phẩm gốm sứ trong khi nung men không chì phải nung ở nhiệt độ từ 1200 – 15000C mới đảm bảo chất lượng. Điều này tiêu tốn năng lượng và thời gian nhiều hơn so với nung men có chì. Nên trong thực tế nhiều nhà sản xuất để giảm giá thành sản phẩm, tăng lợi nhuận đã pha thêm Oxit chì hoặc Oxit chì đã được frit hóa vào hỗn hợp men để giảm thời gian nung, nhiệt độ nung cũng như tăng khả năng bám dính, tăng độ sắc nét của hoa văn trên đồ gốm sứ.
- Khi tiếp xúc với thực phẩm, các chất độc hại có thể tách ra khỏi lớp men và thấm vào thực phẩm, nước uống với mức độ khác nhau sau đó vào cơ thể người sử dụng. - Lượng chì và Cadmi (được sử dụng dưới dạng men màu) di chuyển từ gốm vào thực phẩm phụ thuộc không chỉ vào chất lượng của men mà đặc biệt là vào nhiệt độ mà vật liệu gốm được nung, loại thực phẩm và thời gian tiếp xúc… Chẳng hạn, việc sử dụng những loại thực phẩm có hàm lượng axit cao như nước cam, rượu vang, hoặc các sản phẩm cà chua có thể làm tăng đáng kể việc di chuyển các kim loại này từ men vào cơ thể. Tình trạng này cũng xảy ra khi các loại thực phẩm có tính axit được lưu trữ trong các nồi hoặc bình chứa bằng sứ.
- Tác động của của các chất màu dùng trong gốm sứ đối với sức khỏe con người: + Chì: Tiếp xúc với chì có thể gây ra tác dụng có hại cho sức khỏe bao gồm: tổn thương não, hệ thần kinh, giảm chỉ số IQ, gây ra huyết áp cao, các vấn đề về tiêu hóa, và đau cơ và khớp,…
+ Cadmi: Cadmi có thể gây ra một số vấn đề như tổn thương phổi, bệnh đường hô hấp, bệnh loãng xương, ung thư và các vấn đề khác. Ngoài ra một số bằng chứng cho thấy ngộ độc Cadmi có thể ảnh hưởng đến gen di truyền.
+ Borax - Hàn the: Hàn the được sử dụng trong men sứ và đôi khi có trong cả thành phần đất sét. Nếu nhiễm hàn the nhiều có thể gây ra bệnh hen suyễn, tiêu chảy và da.
+ Crom: Crom thâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, tiêu hóa và trầy da. Khi ngộ độc Crom sẽ ảnh hưởng tới da, hệ thống tiêu hóa, thận và phổi. Nếu sắt và Crom tiếp xúc có thể dẫn đến viêm phổi cấp tính…
+ Coban oxit (CoO): thâm nhập vào cơ thể qua đường da và có thể gây tổn thương gan, viêm da.
+ Sắt và các hợp chất khác nhau có trong men sứ: các hợp chất này gây triệu chứng nôn mửa, đau bụng trên,…
5.2. Tiêu chuẩn cho phép của các chất độc hại dùng trong gốm sứ
5.2.1. Tiêu chuẩn về hàm lương chì và Cadmi dùng trong gốm sứ ở Mỹ và châu Âu
Bảng 17. Giới hạn cho phép hàm lượng chì và Cadmi giải phóng trong gốm sứ ở Mỹ và châu Âu
Chì (Pb) Cadmi (Cd)
Mỹ 0.26 µg/ml 0.5 µg/ml
Châu Âu 4.0 µg/ml 0.3 µg/ml
Nguồn: Sở Khoa học & Công nghệ tỉnh Bình Dương
5.2.2. Tiêu chuẩn về hàm lượng chì và Cadmi trong gốm sứ của Việt Nam đối với thị trường Nhật
Nhằm đảm bảo an toàn thực phẩm, Bộ Y tế, Lao động và Phúc lợi Nhật Bản sửa đổi quy định về dư lượng tối đa cho phép của chì và Cadmi trong các thiết bị, dụng cụ làm từ thuỷ tinh, gốm và men sứ sử dụng để đựng thực phẩm đối với các sản phẩm của Việt Nam. Tiêu chuẩn sửa đổi có xem xét các tiêu chuẩn ISO liên quan là ISO 4531 áp dụng cho vật dụng làm bằng thủy tinh, men sứ; ISO 6486 đối với đồ dùng bằng gốm, thủy tinh, và đồ dùng đựng thức ăn bằng thủy tinh; ISO 7086 đối với bát đĩa, xoong nồi, cốc chén.
Bảng 18. Đối với dụng cụ và đồ chứa làm bằng gốm Dung tích Cadmi (Cd) Chì (Pb) 2,5 cm hoặc sâu hơn(*1) Nhỏ hơn 1.1 L 0.5 µg/ml 2 µg/ml Từ 1.1 L trở lên và ít hơn 3 L 0.25µg/ml 1 µg/ml Từ 3L trở lên 0.25µg/ml 0.5 µg/ml Đồ nấu nướng 0.5 µg/ml 0.5 µg/ml Không thể chứa chất lỏng hoặc có độ sâu nhỏ hơn 2,5 cm(*2) 0.7µg/cm2 (*3) 8 µg/ cm2(*3)
Bảng 19. Đối với dụng cụ và đồ chứa tráng men
Dung tích Cadmi (Cd) Chì (Pb) 2,5 cm hoặc sâu hơn(*1), loại trừ những sản phẩm có dung tích từ 3 L trở lên
Ngoài đồ nấu nướng và vật dụng có dung tích nhỏ hơn 3 L 0.07 µg/ml 0.8 µg/ml Đồ nấu nướng và vật dụng nhỏ hơn 3 L 0.07µg/ml 0.4 µg/ml Không thể chứa hoặc có độ sâu nhỏ hơn 2,5 cm(*2)
Ngoài đồ nấu nướng 0.7µg/ml(*3) 8 µg/ml(*3) Đồ nấu nướng 0.5 µg/ml(*3) 1 µg/ml(*3) Sản phẩm có dung tích từ 3 L trở lên 0.5µg/cm2 (*3) 1 µg/ cm2(*3)
(*2) sản phẩm không thể đổ đầy chất lỏng hoặc sản phẩm có độ sâu ít hơn 2.5 cm khi đổ chất lỏng.
(*3) lượng trên một đơn vị diện tích bề mặt của thiết bị và đồ chứa dùng làm mẫu thử.
Nguồn: Chi cục Đo lường Tiêu chuẩn chất lượng tỉnh Yên Bái, số 33, ngày 01/03/2008.
5.3. Xu hướng nghiên cứu bột màu vô cơ thân thiện với môi trường dùng trong công nghiệp gốm sứ
- Đây là xu hướng chung nhằm giảm thiểu tác hại của các sản phẩm gốm sứ, nhất là các loại gốm sứ gia dụng đối với sức khỏe con người trong tương lai và nó cũng nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu của giới khoa học trên thế giới trong những năm gần đây.
- Các nguyên tố đất hiếm như Scandi, Yttri, Lanthan, Ceri, Praseodym được nhận thấy có thể tạo ra bột màu thân thiện với môi trường, không độc hại hoặc ít độc hại hơn so với các bột màu truyền thống nhờ vào cấu trúc điện tử đặc biệt với các orbital f chỉ được điền điện tử một phần. Chẳng hạn như:
+ Praseodym vàng (ZrSiO4/Pr) là một trong những bột màu vô cơ cho màu vàng rất đẹp, thân thiện với môi trường và bền nhiệt, có thể sử dụng cho công nghiệp sản xuất gốm sứ, thủy tinh,…
+ Hay CeO2 có thể tạo ra những bột màu vô cơ có kích thước hạt nhỏ, có độ bền nhiệt và độ bền hóa rất cao giúp tạo nên màu mịn hơn, đẹp hơn.
- Trong hiện tại và tương lai, xu hướng nghiên cứu các bột màu oxit kết hợp giữa các oxit nguyên tố đất hiếm và oxit kim loại chuyển tiếp (RE×TM)Oy đang trở nên phổ biến do các tính chất ưu việt của các sản phẩm bột màu vô cơ loại này mang lại.