使用RAMANtouch对石棉纤维进行拉曼分析,能够识别石棉,并评估其潜在风险。由于RAMANtouch具备高空间分辨率的特点,即便是极小的石棉纤维也不在话下。如此高的精度为准确评估和有效管理石棉相关风险提供了保障。
澳大利亚卡里基尼国家公园的蓝石棉警告牌
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。
石棉挑战
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。
石棉纤维拉曼分析
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。
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