I materiali sostitutivi dell Amianto

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1 I materiali sostitutivi dell Amianto La misura del DLG-2ES delle Fibre Minerali Vetrose (Lane Minerali e Fibre Ceramiche ): considerazioni e confronto fra metodi analitici in MOCF e SEM, una proposta operativa Tiziana Bacci, Orietta Sala, Emilio Renna, Giovanni Pecchini ARPA Reggio Emilia (Laboratorio Specialistico Amianto e Fibre) Fibre Ceramiche Refrattarie

2 I materiali sostitutivi dell Amianto Introduzione La immissione sul mercato dei cosidetti materiali sostitutivi dell amianto, le nuove disposizioni sull etichettatura delle Fibre Minerali Vetrose (FMV) e delle Fibre Ceramiche (FCR) hanno determinato una crescente richiesta al nostro laboratorio da parte dei servizi di prevenzione della AUSL di analisi dei materiali fibrosi: per la verifica di quanto riportato sulle schede tecniche dei materiali, per la corretta applicazione del titolo VII del Dlgs 626/9 per la gestione degli interventi di bonifica. Per la determinazione dei diametri e il confronto con il valore DLG-2ES >6µm, la Circolare 4/2000 del Ministero della Sanità esplicativa del D.M non precisa alcun metodo analitico. Il gruppo di lavoro dell European Chemical Bureau (ECB), ha finora prodotto una proposta, sotto forma di bozza, in continua evoluzione (DRAFT 3), con indicazioni di analisi al SEM. L IIS ha proposto un metodo sperimentale, basato sulla microscopia ottica contrasto di fase (A.Marconi e altri - Atti del 19 Congresso Nazionale AIDII Napoli 2001). Quest ultimo metodo ha il vantaggio di utilizzare una tecnica analitica diffusa in molti più laboratori rispetto l impiego della microscopia elettronica a scansione ( SEM). Lo scopo del presente lavoro è quello di confrontare i diversi metodi proposti per la misura del diametro geometrico ponderato sulla lunghezza. 1

3 materiali e metodi Sono stati presi in esame due tipi di fibre: FMV, lane minerali di vetro e di roccia (n 11 campioni) e FCR fibre ceramiche (n 7 campioni ). Preparazione dei campioni: Una piccola quantità di fibre ( mg), dopo rimozione del materiale organico in stufa a 450 C, è stata sottoposta ad una pressione di 2 tonnellate/cm 2 (pari a 10MPa) per un minuto. Dal materiale pressato è stata preparata una sospensione acquosa con concentrazione pari a circa 0.5mg/cc, sonicata per 5 minuti; successivamente la sospensione è stata filtrata in tre aliquote (da 1, 2, 5 ml) per ottenere una distribuzione ottimale delle fibre sul filtro di lettura (numero sufficiente di fibre e non sovrapposte). La filtrazione è stata effettuata, con sistema da vuoto su filtro di policarbonato porosità 0.8µm supportato da filtro di esteri misti di cellulosa porosità 8µm. Dopo asciugatura si è proceduto alla grafitazione. Sullo stub con minore sovrapposizione di fibre si è proceduto con l osservazione al SEM a 4000x ed eseguita la misura del diametro e della lunghezza (sistema point to point ) (Microscopio Elettronico a Scansione Leica 430i: WD 20 mm, EHT 25 KV, I probe 300 pa) con tre criteri di conteggio diversi, sullo stesso campo visivo: lettura di 100 fibre misurando il diametro e la lunghezza a 4000x (L/D) Lettura di 100 fibre, misurando il solo diametro a 4000x (D) passante attraverso una linea di riferimento orizzontale (bozza DRAFT 3) Lettura di 100 fibre misurando il solo diametro a 10000x (D) passante attraverso una linea di riferimento orizzontale ( vedi bozza DRAFT 3): Per le letture in microscopia ottica in contrasto di (MOCF), si è proceduto con la filtrazione della sospensione sopradescritta, sempre con sistema da vuoto, su filtri di esteri misti di cellulosa di porosità 0.8µm, e successiva diafanizzazione. Per la misura del solo diametro (D) di circa 120 fibre è stata utilizzato, come linea di riferimento orizzontale, il diametro del reticolo di Walton Beckett ( modello G25 ). 2

4 I materiali sostitutivi dell Amianto La letture sono state effettuate usando Microscopio Ottico Leitz, con contrasto di fase, obiettivo 40x e oculari 12.5x per un ingrandimento complessivo di 500x. Per la misura del DLG-2ES sono state utilizzate le espressioni : a) come da Circolare n 4/2000, che prevede l utilizzo del diametro e della lunghezza della fibra.e l espressione semplificata b) come indicato dall ISS (A. Marconi e altri AIDII- Napoli 2001) che prevede l utilizzo del solo diametro Risultati In tabella n.1 vengono riportati i risultati ottenuti con le differenti tecniche impiegate sui diversi materiali in esame. SEM MOCF DLG-2ES D/L DLG-2ES solo D DLG-2ES solo D DLG-2ES solo D N camp. 4000x 4000x 10000x 500x (Circ.n 4/2000) (DRAFT 3) (DRAFT 3) (Marconi e altri) ß FCR FMV Tabella 1: Diametro geometrico ponderato sulla lunghezza in µm (SEM e MOCF) di FCR fibre ceramiche e FMV lane minerali secondo i diversi metodi 3

5 Nel grafico n.1 vengono riportati, secondo la rappresentazione a scatola e baffi il valore medio, il 25 percentile, il 75 percentile, il minimo, il massimo dei risultati di DLG-2ES in SEM calcolati con la espressione della Circolare 4/2000 Ca lcolo de l DLG - 2ES Min percenti le - Medi ana - 75 percenti le - Max. 8 7 DLG - S = m ,96 3 2, ,14 1,2 Grafico 1: 0 Fibr e ramiche n. = 7 Fibr e trose n. = 11 conclusioni Data la esiguità del numero di casi studiati si possono sottolineare solo alcune prime osservazioni I risultati ottenuti hanno messo in evidenza che tutti i campioni analizzati sia di FCR che di FMV hanno un valore DLG-2ES <6µm, indipendentemente dalla tecnica utilizzata. Il valore mediano dei DLGS-2ES di tutti i campioni analizzati sia di FCR che di FMV è inferiore a 3 µm Dal confronto dei diversi criteri di lettura si possono avanzare le seguenti considerazioni 4

6 I materiali sostitutivi dell Amianto Dalle letture in MOCF secondo il metodo proposto da Marconi ed altri, rispetto alle letture in SEM a 4000x, si nota che si ottengono valori più elevati La lettura al SEM a 10000x (DRAFT 3 ) del solo diametro passante per la linea di riferimento evidenzia valori di DLG-2ES inferiori rispetto alla lettura diametro/lunghezza prevista secondo la Circolare n 4/2000. I dati delle letture al SEM a 4000x (DRAFT 3) del solo diametro passante per la linea di riferimento sono discretamente congruenti con la lettura di D e L indicata dalla Circolare n 4/2000. Questa è un metodo che risulta rapido per ottenere il numero di letture significative per l elaborazione matematica, con elevate probabilità di misurare fibre comprese in tutte le classi di diametri e di tutte le lunghezze. I risultati ottenuti in MOCF 500x solo D, sono molto simili a quelli del calcolo D e L della Circolare. Questo criterio di analisi, pertanto può rappresentare un protocollo facilmente applicabile in quanto è semplice, fattibile da molti laboratori e poco costoso. Nel caso il valore del DLG-2ES sia prossimo ai 6µm, tuttavia, si propone di effettuare l analisi al SEM 4000x, lettura del solo diametro passante per la linea di riferimento, poiché il metodo è più accurato della MOCF e comunque più semplice rispetto alla Circolare n 4/2000 e alla DRAFT x ed altrettanto preciso. Al fine di ottenere ulteriori informazioni più rappresentative e migliorare il livello di confrontabilità, sarebbe opportuno approfondire ed estendere gli studi interlaboratoriali assicurando l armonizzazione dei tre diversi criteri di lettura sopradescritti. 5