石棉纤维拉曼分析

令人窒息的石棉

石棉作为一种天然矿物，因其出色的耐热性和耐用性，在20世纪得到了广泛应用。石棉还具备多功能性，可被应用于建筑、造船和汽车制造等行业。

石棉是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称，一般来说，石棉材料长度超过5 µm，直径小于为3 µm，长宽比至少为3:1。

尽管石棉用途广泛，但对健康的危害也很大。在石棉的加工和处理的过程中，产生的石棉纤维会漂浮在空气中，很容易被人体吸入。

一旦进入肺部，这些极小的纤维就会引起严重的健康问题，包括肺癌、石棉肺和间皮瘤。因此，已经实施了限制其使用和减少暴露的法规。

现在，人们正在努力清除旧建筑中的石棉，以更安全的替代品取而代之。面临的挑战是石棉纤维有时隐藏在其他材料中，外观上与非石棉物质相似。

外部铺着石棉瓦的老屋

因此，我们需要委托专业公司，使用复杂的分析技术（例如，扫描电子显微镜（SEM）或X射线衍射仪（XRD））来鉴别石棉。

虽然这些方法是鉴别石棉的标准选择，但需要大量的样品制备和高度专业的工作人员。此外，SEM和XRD测试方法本身也有局限性。

SEM能够提供元素图，但无法鉴别矿物；XRD能够鉴别矿物，但却无法提供成像。然而，在石棉分析中，同时鉴别石棉矿物，并测定其纤维尺寸，都是至关重要、缺一不可的。

拉曼显微镜能够弥补这些技术的不足，它是被石棉分析领域被忽视的一个方法。拉曼显微镜既能鉴别物质，又能进行成像，是SEM和XRD的可行替代方法。

这就是布鲁克全新收购的RAMANtouch的用武之地！它通过提供高分辨率的拉曼成像，能够分析和描绘纳米级别的纤维。我们可以通过下方例子来说明RAMANtouch的功能。

RAMANtouch拉曼显微镜

在一栋使用了可能含有石棉防火材料的建筑物中，我们采集了一个样本，并将获得的样本光谱与谱库进行了比较，结果发现该样品材料确实是由温石棉（一种石棉）制成的。

除了鉴别纤维外，我们还对该纤维进行了成像，这对于测定纤维的尺寸至关重要：因为不是所有的硅酸盐材料都可以被定义为石棉，该材料必须呈纤维状，长度超过5 µm，直径小于为3 µm，长宽比至少为3:1。它是材料能否被归类于石棉的判定标准。

在测定纤维尺寸期间，我们使用温石棉的特征峰值389 cm^-1，生成了样品的彩色编码图（见下），每种颜色代表样品中不同位置的峰值强度。

这张图片说明了石棉之所以如此危险的原因。尽管此处检测到的温石棉被认为比外形更薄、更长的青石棉危险性要低，但末端锋利的纤维外形依然非常明显。

疑似石棉纤维的光谱和拉曼成像。样品光谱与温石棉（一种典型的石棉矿物）相符

通过使用RAMANtouch进行分析，可明确建筑物中是否含有石棉。了解了纤维的化学成分和尺寸后，我们就可以安全地处理该材料。