Metode analize azbesta: PLM, SEM-EDS, TEM in XRD

Metode analize azbesta temeljijo na mikroskopu, ki vlakna naredi vidna, in na meritvi, ki pokaže kemijsko sestavo ali kristalno strukturo minerala. Najpogostejše metode so polarizacijska mikroskopija (PLM), vrstična elektronska mikroskopija z elementno analizo (SEM-EDS), presevna elektronska mikroskopija (TEM) in rentgenska difrakcija (XRD). Pri vzorcih gradbenih materialov se najpogosteje uporabljata PLM in SEM-EDS. Semlab vzorce materialov analizira z elektronskim mikroskopom JEOL SEM-EDS po standardu ISO 22262-1.

V tem članku metode primerjamo na splošni ravni: kaj posamezna metoda vidi, za kaj se uporablja in kje so njene meje. Pregled tega, kaj je analiza azbesta, najdete v članku kaj je analiza azbesta, delovanje naprave v laboratoriju Semlab pa podrobneje opisuje stran analiza vzorca na azbest.

Kaj mora metoda analize ugotoviti?

Prepoznavanje azbesta je zaporedje treh vprašanj. Metode se razlikujejo po tem, na katera od njih znajo odgovoriti.

1. Ali so v vzorcu vlakna? Za iskanje vlaken sta potrebni zadostna povečava in ločljivost.
2. Ali so vlakna azbest? Vlaknasti delci se pojavljajo tudi v materialih brez azbesta, zato oblika ne zadošča. Potreben je podatek o sestavi ali kristalni strukturi.
3. Za katero vrsto azbesta gre? Šest vrst azbesta se razlikuje po kemiji in strukturi. Več v članku serpentin in amfibol.

Poleg tega je razlika med preiskavo vzorca materiala in vzorca zraka. Pri vzorcu materiala se ugotavlja, ali gradbeni material vsebuje azbest. Pri vzorcu zraka se šteje, koliko vlaken je v zraku.

Polarizacijski mikroskop (PLM)

Polarizacijski mikroskop je svetlobni mikroskop, v katerem se vzorec opazuje v polarizirani svetlobi. Minerali se določajo po optičnih lastnostih, kot so oblika, lomni količnik, dvolomnost in potemnitev. Pogosto se uporablja tudi disperzijsko barvanje, pri katerem se vlakna potopijo v znano tekočino, mineral pa se določi po barvnih robovih okoli vlaken.

• Uporaba: tradicionalna osnovna metoda analize azbesta v gradbenih materialih. Glavna metoda standarda ISO 22262-1 je polarizacijska mikroskopija z disperzijskim barvanjem. Po standardu je prepoznavanje mogoče opraviti tudi z elektronskim mikroskopom SEM ali TEM skupaj z elementno analizo, elektronski mikroskop pa je lahko potreben, kadar so vlakna za svetlobni mikroskop pretanka ali kadar se jih vezivo premočno drži.
• Prednosti: uveljavljena in razširjena metoda, ki omogoča hiter pregled vzorca kot celote.
• Omejitve: ločljivost svetlobe omejuje zaznavanje zelo tankih vlaken. Bitumen, plastika in druga veziva lahko vlakna prekrijejo, zato je treba vzorec predhodno pripraviti. Prepoznavanje temelji na optičnem opazovanju, zato so izkušnje analitika zelo pomembne.

Fazno-kontrastni mikroskop (PCM)

Fazno-kontrastni mikroskop je svetlobni mikroskop, ki se uporablja za štetje vlaken v vzorcih zraka. Na filtru se štejejo vlakna, ki ustrezajo definiciji vlakna po WHO: dolžina nad 5 mikrometrov, debelina pod 3 mikrometre in razmerje med dolžino in debelino nad 3 : 1.

• Uporaba: štetje vlaken v vzorcih zraka.
• Omejitve: metoda ne loči azbestnih vlaken od drugih vlaken in ne zazna najtanjših vlaken. Zato jo pri štetju vlaken v vzorcih zraka vse pogosteje nadomešča elektronska mikroskopija.

SEM-EDS: vrstični elektronski mikroskop in elementna analiza

Vrstični elektronski mikroskop (SEM) vzorec prikaže s pomočjo elektronskega snopa namesto svetlobe. Slika pokaže obliko in razmerja vlakna tudi takrat, ko so vlakna za svetlobni mikroskop pretanka. Energijsko disperzijski spektrometer (EDS), priključen na napravo, meri rentgensko sevanje, ki nastane v vlaknu, in iz njega se določi elementna sestava vlakna.

• Uporaba: vzorci materialov in zraka.
• Prednosti: oblika in kemijska sestava se dobita iz istega vlakna. Po sestavi se azbest loči od drugih vlaken, šest vrst azbesta pa med seboj.

TEM: presevni elektronski mikroskop

Pri presevnem elektronskem mikroskopu (TEM) elektronski snop prehaja skozi zelo tanek preparat. Naprava prikaže tudi najtanjša vlakna. Elektronska difrakcija pokaže kristalno strukturo vlakna, priključeni EDS pa njegovo sestavo.

• Uporaba: predvsem vzorci zraka, vzorci prahu in posebne preiskave.
• Prednosti: največja ločljivost ter kristalna struktura in sestava iz istega vlakna.
• Omejitve: priprava vzorca je zahtevnejša kot pri drugih metodah, zato se TEM pri rutinski analizi gradbenih materialov ne uporablja tako pogosto.

XRD: rentgenska difrakcija

Pri rentgenski difrakciji (XRD) se rentgensko sevanje usmeri na zmlet vzorec, kristalna struktura kristaliničnih mineralov pa se določi po difrakcijskem vzorcu, ki ga ustvarijo.

• Uporaba: ugotavljanje mineralne sestave, na primer pri preiskavah kamenega agregata in industrijskih mineralov.
• Omejitve: XRD ne pokaže oblike delcev, zato metoda ne more ločiti vlaknaste azbestne oblike minerala od njegove nevlaknaste oblike. Majhne količine je med drugimi minerali lahko težko zaznati. XRD je zato dopolnilna metoda in za analizo azbesta v gradbenih materialih sama ne zadošča.

Zakaj Semlab uporablja elektronski mikroskop JEOL SEM-EDS?

Semlab vse vzorce materialov analizira z elektronskim mikroskopom JEOL SEM-EDS. Razlogi so praktični:

• Naprava prikaže tudi tanka vlakna, ki jih je v svetlobnem mikroskopu težko razločiti.
• Elementna analiza loči azbest od drugih vlaken in določi vseh šest vrst azbesta.
• Ista naprava je primerna za vzorce materialov in vzorce zraka.
• Analiza se opravi po standardu ISO 22262-1, rezultat pa vam pošljemo po e-pošti, praviloma isti dan, ko vzorec prispe v laboratorij.

Semlab je laboratorij na Finskem, ki analizira vzorce, ki so jih stranke same odvzele in poslale po pošti. Pregledov azbesta na terenu ne izvajamo.

Metoda ne popravi slabega vzorca

Tudi najnatančnejša metoda ne bo našla azbesta, ki ga v vzorcu ni. Vzorec mora predstavljati material, ki ga želite odstraniti ali obdelovati, in mora vsebovati vse plasti.

Pri odvzemu vzorca uporabljajte rokavice za enkratno uporabo in zaščitno masko vsaj razreda FFP3, mesto odvzema navlažite, odstranite približno 2–5 centimetrov velik košček skozi vse plasti, ga zapakirajte v dve zaprti plastični vrečki in na vrečko napišite, od kod je bil vzorec odvzet. Na koncu mesto odvzema prelepite z lepilnim trakom in okolico obrišite z vlažno krpo.

Podrobnejša navodila najdete v članku kako odvzeti vzorec na azbest, koliko vzorcev potrebujete, pa opisuje članek koliko vzorcev na azbest je potrebnih. Kako brati rezultat, pojasnjuje članek kako razumeti rezultat analize azbesta.

Koliko stane analiza azbesta?

Analiza stane 39,90 € + DDV na vzorec (50,07 € z DDV, finski DDV 25,5 %), cena pa je enaka za 1–100 vzorcev. Pri naročilih nad 100 vzorcev se lahko dogovorimo posebej. Poštnina ni vključena v ceno. Analizo lahko naročite prek spleta, plačate s kartico in vzorec s Pošto Slovenije pošljete v laboratorij na Finskem.