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關注人類的健康生存——利用掃描電鏡(SEM)有效地進行石棉檢測

 更新時間:2018-07-19 點擊量:2794

因石棉具有耐火性,吸音性,抗拉強度和低價格,于19世紀初開采增加。

 

奧地利工程師 Ludwig Hatschek 發明了種石棉水泥,用于生產瀝青,剎車片,電絕緣體,防火服,技術織物和其他日常用品,石棉開始了它的黃金世紀 。

 

特別是石棉材料的輕巧性和彈性,使世界各地的建筑工程和石棉水泥工廠開始了革命似的改變。

 

諷刺的是,在 20 世紀后半期,由于它的持久性而被認為是永恒的材料,但一些研究將石棉纖維釋放與肺癌,間皮瘤和慢性炎癥疾病(后來被稱為石棉沉著病)聯系在一起。

 

因為風蝕,火災,建筑倒塌和材料老化會將這些纖維釋放到空氣中,公眾開始關注使用石棉的危害,石棉材料在幾個國家被禁止使用。

 

但已經太晚了:石棉無處不在。 據估計,1973年美國所有類型石棉的消費量為 80.4 萬噸。 2003 年,有 17 個國家正式禁止使用石棉材料。 迄今為止,在美國仍有 1% 的石棉在用于生產某些產品。

 

圖1:該圖顯示了石棉使用的趨勢。 今天,它仍然在一些國家被提取,使工人面臨嚴重的健康威脅

 

不同類型的石棉

 

許多工廠持續使用石棉材料,石棉纖維的暴露對生產線上的工作人員造成了惡劣的影響。 在一些國家,石棉材料仍然大量地生產和使用,主要是用于屋頂涂層。

 

下表列出了六種不同種類的石棉:它們全都具有致癌性,對人類健康構成嚴重威脅。

 

圖2:表中列出了六種不同種類的石棉

 

溫石棉和閃石類(包括青石棉和直閃石)為分散,不僅在建筑材料中,而且在一些織物和粘合材料中也能找到。

 

掃描電鏡(SEM)在石棉檢測中起到至關重要的作用

 

世界各地的政府正在進行緊急開展工作,檢測、識別和回收所有含石棉的瓷磚。然而,石棉纖維的檢測并不容易,必須通過復雜的分析才能確定受污染的部位。

 

如果懷疑存在石棉,則有專業人員配備適當的防護裝備從潛在危險區域采集樣品(根據具體情況采集氣體或固體),并使用掃描電鏡對其進行分析。

 

可以通過接觸或使用專門設計的泵來收集樣品,這些泵必須運行數小時,才能使樣品具有參考價值。

 

使空氣通過帶有小孔的金箔,通過金箔的過濾,并采用靜電相互作用收集顆粒和纖維。

 

然后分析一部分使用過濾器收集到的石棉纖維,其尺寸薄至 3 微米且短至 5 微米 (對比,平均人類頭發的直徑為 70 微米 )。

 

操作人員將觀察圖像并進行能譜分析(EDX)以獲取可疑纖維的化學成分。 鈉,鈣,鎂和鐵的存在與硅以特定比例組合會觸發警報。

 

圖3:在石棉分析過程中的圖像示例。 背景材料是一片薄薄的金箔,上面分布有透氣孔。 所有顆粒和纖維都被過濾器收集并因靜電相互作用而保持在原位

 

分析結束后,所有石棉評估內容將與其規范定義的標準值進行比較(每個國家略有差異)。 如果石棉濃度超過一定值,則需要采用高度專業化的清除程序進行清理。

 

清理過程非常昂貴和耗時,因為許多人沒有意識到這種有毒物質的存在,可能不知道他們所面臨的風險。

 

當檢測到石棉痕跡時,可以采用兩種解決方案:

 

風化的表面可以進行覆蓋保護。 這不是一個*可靠的技術,但它相對便宜,可以快速應用。
材料可以*清除,需要訓練有素的人員和安全措施,以防止纖維釋放到空氣中。

 

用掃描電鏡(SEM)分析石棉

 

通過飛納電鏡的RPS案例研究,詳細了解如何借助掃描電鏡(SEM)有效檢測和識別石棉。 在這個案例研究中,RPS -- 一家專門從事快速風險評估和現場測量檢查的荷蘭公司 – 介紹了他們如何使用飛納臺式掃描電鏡(SEM)來改進和加速風險評估。

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