Analysis of chrysotile asbestos in air filters using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer

Význam tématu

Asbestos (azbest) představuje závažné riziko pro lidské zdraví, především kvůli rozvoji plicních onemocnění a rakoviny mezoteliomu při inhalaci vláken. Přesné stanovení koncentrace azbestových vláken v ovzduší je klíčové pro ochranu pracovníků a obyvatel a pro plnění přísných legislativních limitů.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo ověřit schopnost rentgenové difrakce (XRD) s využitím přístroje Thermo Scientific ARL X’TRA Companion k identifikaci a kvantifikaci chrysotilu ve vzorcích vzdušných filtrů. Použití XRD má doplnit či nahradit tradiční metody mikroskopie a polarizované světlo podle mezinárodních norem.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: křemíkové filtry navrstvené známými množstvími chrysotilu (10–1000 µg).
Detekční přístroj: ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer s θ/θ goniometrem (160 mm), 600 W Cu Kα zářením, divergencí a solerovými šalamouny, variabilním "beam knife" a pixelovým detektorem.
Měření: rozsah 11,0–13,5°2θ (002 reflexe chrysotilu), doba sběru signálu 15 minut, vzorky rotovány pro zlepšení reprezentativnosti.
Analýza: jednopíkové fi tování v softwaru Profex, lineární regrese pro koncentrace 10–100 µg, výpočet koeficientu R2, standardní chyba odhadu (SEE) a mez detekce (LoD).

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární regresní analýza vzorků 10–100 µg chrysotilu vykázala R2=0,992 a SEE=3,9 µg. LoD vypočtené jako 3×standardní odchylka regresní přímky činí 11,9 µg. Při běžných průtocích vzorkovačů (1–2 m3 vzduchu) to odpovídá citlivosti 7–60 µg chrysotilu na filtr, což splňuje národní normu GBT 23263 a doplňuje výsledky mikroskopických metod.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a jednoznačná kvantifikace chrysotilu v přímé regresi bez náročné přípravy.
• Jednoklikové Rietveldovo kvantitativní vyhodnocení a automatické připojení výsledků do LIMS.
• Vysoká selektivita k odlišení azbestových vláken od jiných minerálů.
• Doplněk tradičních mikroskopických technik s možností uspokojit legislativní požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metodiky na další typy azbestu a komplexnější matricové vzorky. Vylepšení detektorů a automatizace vzorkovačů přispěje k ještě nižší meze detekce. Integrace difrakce s mikroskopií a pokročilou chemickou analýzou umožní komplexnější hodnocení expozice.

Závěr

Metoda XRD s přístrojem ARL X’TRA Companion prokázala vysokou přesnost, citlivost a jednoduchost při kvantifikaci chrysotilu ve vzdušných filtrech. Díky vynikajícím parametrům lineární regrese a splnění legislativních limitů je vhodná pro rutinní environmentální monitorování a kontrolu kvality pracovního prostředí.