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关注人类的健康生存——利用扫描电镜(SEM)有效地进行石棉检测

 发布时间:2018-07-19 点击量:1691

因石棉具有耐火性,吸音性,抗拉强度和低价格,于19世纪初开采增加。

 

奥地利工程师 Ludwig Hatschek 发明了种石棉水泥,用于生产沥青,刹车片,电绝缘体,防火服,技术织物和其他日常用品,石棉开始了它的黄金世纪 。

 

特别是石棉材料的轻巧性和弹性,使世界各地的建筑工程和石棉水泥工厂开始了革命似的改变。

 

讽刺的是,在 20 世纪后半期,由于它的持久性而被认为是永恒的材料,但一些研究将石棉纤维释放与肺癌,间皮瘤和慢性炎症疾病(后来被称为石棉沉着病)联系在一起。

 

因为风蚀,火灾,建筑倒塌和材料老化会将这些纤维释放到空气中,公众开始关注使用石棉的危害,石棉材料在几个国家被禁止使用。

 

但已经太晚了:石棉无处不在。 据估计,1973年美国所有类型石棉的消费量为 80.4 万吨。 2003 年,有 17 个国家正式禁止使用石棉材料。 迄今为止,在美国仍有 1% 的石棉在用于生产某些产品。

 

图1:该图显示了石棉使用的趋势。 今天,它仍然在一些国家被提取,使工人面临严重的健康威胁

 

不同类型的石棉

 

许多工厂持续使用石棉材料,石棉纤维的暴露对生产线上的工作人员造成了恶劣的影响。 在一些国家,石棉材料仍然大量地生产和使用,主要是用于屋顶涂层。

 

下表列出了六种不同种类的石棉:它们全都具有致癌性,对人类健康构成严重威胁。

 

图2:表中列出了六种不同种类的石棉

 

温石棉和闪石类(包括青石棉和直闪石)为分散,不仅在建筑材料中,而且在一些织物和粘合材料中也能找到。

 

扫描电镜(SEM)在石棉检测中起到至关重要的作用

 

世界各地的政府正在进行紧急开展工作,检测、识别和回收所有含石棉的瓷砖。然而,石棉纤维的检测并不容易,必须通过复杂的分析才能确定受污染的部位。

 

如果怀疑存在石棉,则有专业人员配备适当的防护装备从潜在危险区域采集样品(根据具体情况采集气体或固体),并使用扫描电镜对其进行分析。

 

可以通过接触或使用专门设计的泵来收集样品,这些泵必须运行数小时,才能使样品具有参考价值。

 

使空气通过带有小孔的金箔,通过金箔的过滤,并采用静电相互作用收集颗粒和纤维。

 

然后分析一部分使用过滤器收集到的石棉纤维,其尺寸薄至 3 微米且短至 5 微米 (对比,平均人类头发的直径为 70 微米 )。

 

操作人员将观察图像并进行能谱分析(EDX)以获取可疑纤维的化学成分。 钠,钙,镁和铁的存在与硅以特定比例组合会触发警报。

 

图3:在石棉分析过程中的图像示例。 背景材料是一片薄薄的金箔,上面分布有透气孔。 所有颗粒和纤维都被过滤器收集并因静电相互作用而保持在原位

 

分析结束后,所有石棉评估内容将与其规范定义的标准值进行比较(每个国家略有差异)。 如果石棉浓度超过一定值,则需要采用高度专业化的清除程序进行清理。

 

清理过程非常昂贵和耗时,因为许多人没有意识到这种有毒物质的存在,可能不知道他们所面临的风险。

 

当检测到石棉痕迹时,可以采用两种解决方案:

 

风化的表面可以进行覆盖保护。 这不是一个完全可靠的技术,但它相对便宜,可以快速应用。
材料可以完全清除,需要训练有素的人员和安全措施,以防止纤维释放到空气中。

 

用扫描电镜(SEM)分析石棉

 

通过飞纳电镜的RPS案例研究,详细了解如何借助扫描电镜(SEM)有效检测和识别石棉。 在这个案例研究中,RPS -- 一家专门从事快速风险评估和现场测量检查的荷兰公司 – 介绍了他们如何使用飞纳台式扫描电镜(SEM)来改进和加速风险评估。

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