Azbesta analīzes metodes: PLM, SEM-EDS, TEM un XRD

Azbesta analīzes metožu pamatā ir mikroskops, kas padara šķiedras redzamas, un mērījums, kas parāda minerāla ķīmisko sastāvu vai kristālisko struktūru. Visbiežāk izmantotās metodes ir polarizācijas mikroskopija (PLM), skenējošā elektronmikroskopija ar elementu analīzi (SEM-EDS), transmisijas elektronmikroskopija (TEM) un rentgenstaru difrakcija (XRD). Būvmateriālu paraugiem visbiežāk izmanto PLM un SEM-EDS. Semlab analizē materiālu paraugus ar JEOL SEM-EDS elektronmikroskopu saskaņā ar standartu ISO 22262-1.

Šajā rakstā metodes salīdzinātas vispārīgi: ko katra no tām redz, kam to izmanto un kur ir tās robežas. Pārskatu par to, kas ir azbesta analīze, atradīsiet rakstā kas ir azbesta analīze, bet Semlab iekārtu darbība sīkāk aprakstīta lapā azbesta parauga analīze.

Kas analīzes metodei jānoskaidro?

Azbesta identificēšana ir trīs jautājumu ķēde. Metodes atšķiras ar to, uz kuriem no šiem jautājumiem tās spēj atbildēt.

1. Vai paraugā ir šķiedras? Lai šķiedras atrastu, nepieciešams pietiekams palielinājums un izšķirtspēja.
2. Vai šķiedras ir azbests? Šķiedrainas daļiņas ir arī materiālos bez azbesta, tāpēc ar formu vien nepietiek. Vajadzīga informācija par sastāvu vai kristālisko struktūru.
3. Kāds azbesta veids? Sešiem azbesta veidiem ir atšķirīga ķīmija un struktūra. Vairāk lasiet rakstā serpentīns un amfibols.

Turklāt atšķiras materiāla parauga un gaisa parauga izpēte. Materiāla paraugā noskaidro, vai būvmateriāls satur azbestu. Gaisa paraugā saskaita, cik šķiedru ir gaisā.

Polarizācijas mikroskops (PLM)

Polarizācijas mikroskops ir gaismas mikroskops, kurā paraugu aplūko polarizētā gaismā. Minerālus identificē pēc to optiskajām īpašībām, piemēram, formas, laušanas koeficienta, divkāršās laušanas un dzišanas. Bieži izmanto arī dispersijas krāsošanu, kad šķiedras ievieto zināmā šķidrumā un minerālu nosaka pēc krāsainajām malām ap šķiedrām.

• Lietojums: tradicionālā pamatmetode būvmateriālu azbesta analīzē. Standarta ISO 22262-1 galvenā metode ir polarizācijas mikroskopija ar dispersijas krāsošanu. Saskaņā ar standartu identificēšanu var veikt arī ar SEM vai TEM elektronmikroskopu kopā ar elementu analīzi, un elektronmikroskops var būt vajadzīgs, ja šķiedras ir pārāk plānas gaismas mikroskopam vai ja saistviela pie tām pielipusi pārāk cieši.
• Stiprās puses: pārbaudīta un plaši izmantota metode, ar kuru var ātri izskatīt paraugu kopumā.
• Ierobežojumi: gaismas izšķirtspēja ierobežo iespēju pamanīt ļoti plānas šķiedras. Bitums, plastmasa un citas saistvielas var šķiedras paslēpt, un tad paraugs ir iepriekš jāapstrādā. Identificēšana balstās uz optiskiem novērojumiem, tāpēc analītiķa pieredzei ir liela nozīme.

Fāzu kontrasta mikroskops (PCM)

Fāzu kontrasta mikroskops ir gaismas mikroskops, ko izmanto šķiedru skaitīšanai gaisa paraugos. Uz filtra saskaita šķiedras, kas atbilst PVO šķiedras definīcijai: garums virs 5 mikrometriem, biezums zem 3 mikrometriem un garuma un biezuma attiecība virs 3:1.

• Lietojums: šķiedru skaitīšana gaisa paraugos.
• Ierobežojumi: metode neatšķir azbesta šķiedras no citām šķiedrām un neredz pašas plānākās šķiedras. Tāpēc šķiedru skaitīšanā gaisa paraugos to arvien biežāk aizstāj elektronmikroskopija.

SEM-EDS: skenējošais elektronmikroskops un elementu analīze

Skenējošais elektronmikroskops (SEM) attēlo paraugu ar elektronu staru, nevis gaismu. Attēlā redzama šķiedras forma un proporcijas arī tad, ja šķiedras ir pārāk plānas gaismas mikroskopam. Iekārtai pievienots enerģijas dispersijas spektrometrs (EDS) mēra šķiedrā radušos rentgenstarojumu, un no tā iegūst šķiedras elementu sastāvu.

• Lietojums: gan materiālu, gan gaisa paraugi.
• Stiprās puses: formu un ķīmisko sastāvu iegūst no vienas un tās pašas šķiedras. Pēc sastāva azbestu atšķir no citām šķiedrām un sešus azbesta veidus vienu no otra.

TEM: transmisijas elektronmikroskops

Transmisijas elektronmikroskopā (TEM) elektronu stars iziet cauri ļoti plānam preparātam. Ar šo iekārtu redzamas arī pašas plānākās šķiedras. Elektronu difrakcija parāda šķiedras kristālisko struktūru, bet pievienotais EDS parāda sastāvu.

• Lietojums: īpaši gaisa paraugi, putekļu paraugi un speciāli pētījumi.
• Stiprās puses: augstākā izšķirtspēja, un gan kristāliskā struktūra, gan sastāvs iegūts no vienas un tās pašas šķiedras.
• Ierobežojumi: parauga sagatavošana ir darbietilpīgāka nekā citās metodēs, un TEM nav tik izplatīts būvmateriālu ikdienas analīzē.

XRD: rentgenstaru difrakcija

Rentgenstaru difrakcijā (XRD) rentgenstarojumu vērš uz samaltu paraugu, un kristālisko minerālu struktūru identificē pēc to radītās difrakcijas ainas.

• Lietojums: minerālu sastāva noteikšanai, piemēram, pētot pildvielas un rūpnieciskos minerālus.
• Ierobežojumi: XRD neparāda daļiņu formu, tāpēc metode nevar atšķirt minerāla šķiedraino azbesta formu no tā nešķiedrainās formas. Nelielu daudzumu citu minerālu vidū var būt grūti pamanīt. Tāpēc XRD ir papildmetode, un ar to vien būvmateriālu azbesta analīzei nepietiek.

Kāpēc Semlab izmanto JEOL SEM-EDS elektronmikroskopu?

Semlab visus materiālu paraugus analizē ar JEOL SEM-EDS elektronmikroskopu. Iemesli ir praktiski:

• Ar šo iekārtu redzamas arī plānas šķiedras, kuras gaismas mikroskopā grūti saskatīt.
• Elementu analīze atšķir azbestu no citām šķiedrām un identificē visus sešus azbesta veidus.
• Tā pati iekārta der gan materiālu, gan gaisa paraugiem.
• Analīzi veic saskaņā ar standartu ISO 22262-1, un rezultātu nosūtām e-pastā latviešu valodā, parasti tajā pašā dienā, kad paraugs pienāk laboratorijā.

Semlab ir laboratorija Somijā, kas analizē paraugus, kurus klienti paši ņēmuši un nosūtījuši pa pastu. Azbesta apsekošanu uz vietas mēs neveicam.

Metode nevar izlabot sliktu paraugu

Pat visprecīzākā metode neatradīs azbestu, kura paraugā nav. Paraugam jāatspoguļo materiāls, ko plānojat demontēt vai apstrādāt, un tajā jābūt visiem slāņiem.

Parauga ņemšanas laikā lietojiet vienreizējās lietošanas cimdus un vismaz FFP3 klases respiratoru, samitriniet parauga ņemšanas vietu, atdaliet apmēram 2–5 centimetrus lielu gabalu cauri visiem slāņiem, iepakojiet to divos aizveramos plastmasas maisiņos un atzīmējiet uz maisiņa, kur paraugs ņemts. Visbeidzot pārklājiet parauga ņemšanas vietu ar līmlenti un noslaukiet apkārtni ar mitru drānu.

Sīkāki norādījumi ir rakstā kā ņemt azbesta paraugu, bet cik paraugu Jums vajag, aprakstīts rakstā cik azbesta paraugu nepieciešams. Kā lasīt rezultātu, aprakstīts rakstā kā interpretēt azbesta analīzes rezultātu.

Cik maksā azbesta analīze?

Analīze maksā 39,90 € + PVN par paraugu (50,07 € ar PVN, Somijas PVN 25,5 %), un cena ir vienāda 1–100 paraugiem. Par pasūtījumiem, kas pārsniedz 100 paraugus, varam vienoties atsevišķi. Pasta izdevumi cenā nav iekļauti. Jūs varat pasūtīt analīzi tiešsaistē, samaksāt ar karti un nosūtīt paraugu ar Latvijas Pastu uz laboratoriju Somijā.