Metody analýzy azbestu: PLM, SEM-EDS, TEM a XRD

Metody analýzy azbestu stojí na mikroskopu, který vlákna zviditelní, a na měření, které ukáže chemické složení nebo krystalovou strukturu minerálu. Nejběžnějšími metodami jsou polarizační mikroskopie (PLM), rastrovací elektronová mikroskopie s prvkovou analýzou (SEM-EDS), transmisní elektronová mikroskopie (TEM) a rentgenová difrakce (XRD). U vzorků stavebních materiálů jsou nejčastější PLM a SEM-EDS. Asbestlab analyzuje vzorky materiálů elektronovým mikroskopem JEOL SEM-EDS podle normy ISO 22262-1.

V tomto článku metody srovnáváme na obecné úrovni: co která z nich vidí, k čemu se používá a kde jsou její hranice. Přehled toho, co je analýza azbestu, najdete v článku co je analýza azbestu a jak funguje přístroj laboratoře Asbestlab, podrobněji popisuje stránka analýza vzorku na azbest.

Co musí metoda analýzy zjistit?

Identifikace azbestu je řetězec tří otázek. Metody se liší v tom, na které z nich dokážou odpovědět.

1. Jsou ve vzorku vlákna? K nalezení vláken je potřeba dostatečné zvětšení a rozlišení.
2. Jsou vlákna azbest? Vláknité částice se vyskytují i v materiálech bez azbestu, takže tvar nestačí. Je potřeba informace o složení nebo krystalové struktuře.
3. Jaký druh azbestu? Šest druhů azbestu se liší chemií a strukturou. Více v článku serpentin a amfibol.

Kromě toho je rozdíl mezi zkoumáním vzorku materiálu a vzorku vzduchu. U vzorku materiálu se zjišťuje, zda stavební materiál obsahuje azbest. U vzorku vzduchu se počítá, kolik vláken je ve vzduchu.

Polarizační mikroskop (PLM)

Polarizační mikroskop je světelný mikroskop, ve kterém se vzorek zkoumá v polarizovaném světle. Minerály se určují podle optických vlastností, jako je tvar, index lomu, dvojlom a zhášení. Často se používá také disperzní barvení, kdy se vlákna vloží do známé kapaliny a minerál se určí podle barevných okrajů kolem vláken.

• Použití: tradiční základní metoda analýzy azbestu ve stavebních materiálech. Hlavní metodou normy ISO 22262-1 je polarizační mikroskopie s disperzním barvením. Podle normy lze identifikaci provést také elektronovým mikroskopem SEM nebo TEM spolu s prvkovou analýzou a elektronový mikroskop může být potřeba, když jsou vlákna pro světelný mikroskop příliš tenká nebo když na nich příliš pevně lpí pojivo.
• Silné stránky: zavedená a rozšířená metoda, která umožňuje rychle projít vzorek jako celek.
• Omezení: rozlišení světla omezuje možnost odhalit velmi tenká vlákna. Bitumen, plasty a jiná pojiva mohou vlákna zakrýt a vzorek je pak nutné předupravit. Identifikace stojí na optickém pozorování, takže velký význam má zkušenost analytika.

Fázově kontrastní mikroskop (PCM)

Fázově kontrastní mikroskop je světelný mikroskop, který se používá k počítání vláken ve vzorcích vzduchu. Na filtru se počítají vlákna, která splňují definici vlákna podle WHO: délka nad 5 mikrometrů, tloušťka pod 3 mikrometry a poměr délky k tloušťce nad 3 : 1.

• Použití: počítání vláken ve vzorcích vzduchu.
• Omezení: metoda nerozliší azbestová vlákna od jiných vláken a nevidí nejtenčí vlákna. Proto ji při počítání vláken ve vzorcích vzduchu stále častěji nahrazuje elektronová mikroskopie.

SEM-EDS: rastrovací elektronový mikroskop a prvková analýza

Rastrovací elektronový mikroskop (SEM) zobrazuje vzorek pomocí elektronového svazku místo světla. Obraz ukazuje tvar a proporce vlákna i tehdy, když jsou vlákna pro světelný mikroskop příliš tenká. Energiově disperzní spektrometr (EDS) připojený k přístroji měří rentgenové záření, které ve vlákně vzniká, a z něj se určí prvkové složení vlákna.

• Použití: vzorky materiálů i vzduchu.
• Silné stránky: tvar i chemické složení se získají ze stejného vlákna. Podle složení se azbest odliší od jiných vláken a šest druhů azbestu od sebe navzájem.

TEM: transmisní elektronový mikroskop

U transmisního elektronového mikroskopu (TEM) prochází elektronový svazek velmi tenkým preparátem. Přístroj zobrazí i ta nejtenčí vlákna. Elektronová difrakce ukáže krystalovou strukturu vlákna a připojený EDS jeho složení.

• Použití: zejména vzorky vzduchu, vzorky prachu a speciální šetření.
• Silné stránky: nejvyšší rozlišení a krystalová struktura i složení ze stejného vlákna.
• Omezení: příprava vzorku je pracnější než u ostatních metod a TEM se při rutinní analýze stavebních materiálů nepoužívá tak často.

XRD: rentgenová difrakce

Při rentgenové difrakci (XRD) se rentgenové záření směruje na rozemletý vzorek a krystalová struktura krystalických minerálů se určí podle difrakčního obrazce, který vytvářejí.

• Použití: zjištění minerálního složení, například při zkoumání kameniva a průmyslových minerálů.
• Omezení: XRD neukazuje tvar částic, takže metoda nedokáže odlišit vláknitou azbestovou formu minerálu od jeho nevláknité formy. Malá množství může být mezi jinými minerály obtížné odhalit. XRD je proto doplňková metoda a pro analýzu azbestu ve stavebních materiálech sama nestačí.

Proč Asbestlab používá elektronový mikroskop JEOL SEM-EDS?

Asbestlab analyzuje všechny vzorky materiálů elektronovým mikroskopem JEOL SEM-EDS. Důvody jsou praktické:

• Přístroj zobrazí i tenká vlákna, která jsou ve světelném mikroskopu těžko rozeznatelná.
• Prvková analýza odliší azbest od jiných vláken a určí všech šest druhů azbestu.
• Stejný přístroj se hodí pro vzorky materiálů i vzorky vzduchu.
• Analýza se provádí podle normy ISO 22262-1 a výsledek posíláme e-mailem v češtině, obvykle v den, kdy vzorek dorazí do laboratoře.

Asbestlab je laboratoř ve Finsku, která analyzuje vzorky, které si zákazníci sami odebrali a poslali poštou. Průzkumy azbestu na místě neprovádíme.

Metoda nenapraví špatný vzorek

Ani nejpřesnější metoda nenajde azbest, který ve vzorku není. Vzorek musí reprezentovat materiál, který chcete bourat nebo opracovávat, a musí obsahovat všechny vrstvy.

Při odběru vzorku používejte jednorázové rukavice a respirátor alespoň třídy FFP3, místo odběru navlhčete, uvolněte kousek o velikosti zhruba 2–5 centimetrů přes všechny vrstvy, zabalte ho do dvou uzavíratelných plastových sáčků a na sáček napište, odkud byl vzorek odebrán. Nakonec místo odběru přelepte páskou a okolí otřete vlhkým hadříkem.

Podrobnější pokyny najdete v článku jak odebrat vzorek na azbest, kolik vzorků potřebujete, popisuje článek kolik vzorků na azbest je potřeba. Jak číst výsledek, vysvětluje článek jak číst výsledek analýzy azbestu.

Kolik stojí analýza azbestu?

Analýza stojí 39,90 € + DPH za vzorek (50,07 € s DPH, finská DPH 25,5 %) a cena je stejná pro 1–100 vzorků. U objednávek nad 100 vzorků se můžeme dohodnout individuálně. Poštovné není v ceně zahrnuto. Analýzu si můžete objednat online, zaplatit kartou a vzorek poslat Českou poštou do laboratoře ve Finsku.