专利名称:一种石棉有害物质的检测方法
技术领域：
本发明属于测试领域，具体为利用X射线辐射测试、扫描电子显微技术测试石棉中有害物质的方法。
背景技术：
石棉是一种具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品，因其高度耐火性、电绝缘性和绝热性，成为重要的防火、绝缘和保温材料。石棉有6种，蛇纹石石棉又称温石棉，化学式为Mg3Si2O5(OH)415角闪石石棉包括五个亚种兰闪石石棉，化学式为=Na2 (Mg. Fe. AD5Si8O22 (OH)2 ;直闪石石棉，化学式为(Mg. Fe2+) ,Si8O22 (OH) 2 ;镁铁石棉，化学式为Fe2+. Mg) ,Si8O22 (OH) 2 ;透闪石石棉，化学式为=Ca2Mg5Si8O22(OH)2 和阳起石石棉，化学式为Ca2Mg5Si8022 (0H)2。多年来的观察与研究表明，工业上每消耗It石棉，将有约IOg石棉纤维释放到环境中，每Ig石棉约含100万根兀纤维,兀纤维的直径一般为O. 5 μ m,长度在5 μ m以下。它们在大气和水中能悬浮数周、数月之久，持续地造成广域性污染。长期吸入一定量的石棉纤维或元纤维能引起石棉肺、肺癌、胸膜间皮瘤、腹膜间皮瘤和胃肠癌等，石棉是一种已经证实的人体致癌物。因此，经济相对发达的国家高度重视石棉危害，基本上已经或者正在逐步禁用各种类型的石棉，其法律、法规、标准和有关的政策体系相对完善，石棉危害预防控制的有关技术手段也较为成熟；发展中国家也在努力推进石棉危害预防控制的有关法规政策。
日常用品、机械设备以及工业原料中如果含有石棉，对使用者的危害不言而喻。提出一种方法能测试不同样品中石棉有害物质的存在与否，对完善石棉危害预防控制的技术手段、推进石棉危害预防控制的法规政策都十分重要。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提出一种检测石棉有害物质的检测方法。
实现本发明目的的具体技术方案为
—种石棉有害物质的检测方法，包括步骤将粉末状样品用XRD(X_射线粉末衍射)进行分析，当XRD分析没有出现石棉的特征峰，则判断不含石棉，当XRD分析出现石棉的特征峰，则进行SEM (扫描电子显微镜)测试和EDS (能谱)测试。
其中，所述石棉为温石棉、兰闪石石棉、直闪石石棉、镁铁石棉、透闪石石棉、阳起石石棉中的一种或多种。不同种类的石棉特征衍射峰位不同，具体的晶面间距(d/nm)、特征衍射峰位(2 Θ )、衍射强度(Ι/CPS)见表I。
其中，当待测物质为含有机物的物质时，将待测物质粉碎至尺寸3mm以下，在400-480°C下灰化l_3h，筛分灰化后的样品，然后对筛分后的样品进行XRD分析。
其中，当待测物质为无机的块状物质时，将待测物质粉碎后筛分，然后对筛分后的样品进行XRD分析。
当XRD分析出现石棉的特征衍射峰，则进行SEM测试，若观察到长径比大于3的纤维状物达到4个及以上、且进行EDS测试同时含有Si、Mg元素，则判断为含有石棉，若以上两个条件不同时满足则判断不含石棉。也就是说，SEM测试若观察到长径比大于3的纤维状物达到4个及以上，则进行EDS测试，EDS测试出同时含有Si、Mg元素，则判断为含有石棉，否则判断不含石棉；若SEM测试没有观察到4个及以上纤维状物，即判断为不含石棉。
其中，所述EDS测试是对长径比大于3的纤维状物进行测试。
其中，所述筛分是用45 μ m的标准筛进行筛分，取粒径45 μ m以下的颗粒。
其中，所述SEM测试是将粉末状样品涂于附着在样品台的导电胶带上或者将样品用乙醇超声分散滴于附着在样品台的导电胶带上，干燥后进行测试。其中，所述XRD分析的角度测试范围2 Θ为8-60°。
其中，所述SEM测试的放大的倍数为500-20000倍。经SEM放大，样品在SEM下呈颗粒状。SEM测试观测1000个以上样品的颗粒。SEM仪器可同时观察1000个左右的颗粒。
本发明的有益效果在于
能简单快速准确的检测日用品、有机材料、保温材料、建筑材料等物质中的石棉，以防石棉对人体及环境造成的危害；
本发明提出的可用于多种待测物质的石棉有害物质检测方法，不仅依赖于XRD分析，而且用SEM和EDS辅助XRD的测试，提高了分析的准确性，避免XRD分析可能出现的错误判断。
图I为实施例I力车轮胎样品的XRD图谱。
图2为实施例2爽身粉样品的XRD图谱。
图3为实施例3海泡石样品的XRD图谱。
图4为实施例3海泡石样品的SEM图谱。
图5为实施例4刹车片样品的XRD图谱。
图6为实施例4刹车片样品的SEM图谱
具体实施方式
实施例中，XRD衍射仪为布鲁克D8F0CUS ；SEM扫描电镜为日立S-4800 ；EDS测试使用的仪器为HORIBA 7593H。
实施例I :力车轮胎中石棉有害物质的检测
取5g力车轮胎样品，将其剪碎为3mm以下的碎片，置于瓷坩埚中放入马弗炉中450°C保持2h进行灰化。冷却后，过孔径为45 μ m的标准筛,将过筛后的样品填入XRD的样品槽中，使得样品与样品槽的边缘保持水平，装入XRD进行测试，测试角度2 Θ的范围为8-60°。从图I中可知，测试结果中没有石棉的特征衍射峰，则判断该样品中不含石棉。
实施例2 :爽身粉中石棉有害物质的检测
将爽身粉样品填入XRD的样品槽中，使得样品与样品槽的边缘保持水平，装入XRD进行测试，测试角度2 Θ的范围为8-60°。从图2中可知，测试结果中没有石棉的特征衍射峰，则该样品中不含石棉。
实施例3 :海泡石中石棉有害物质的检测
将海泡石样品用研钵研磨粉碎，粉碎后的样品过孔径为45 μ m的标准筛，将过筛后的样品填入XRD的样品槽中，使得样品与样品槽的边缘保持水平，装入XRD进行测试，测试角度2Θ的范围为8-60°。从图3中可知，测试结果中有兰闪石棉的特征衍射峰，需进行SEM及EDS进一步确认。将过筛后的样品用导电胶带固定在SEM的样品台上，然后在SEM下观察，放大倍数1000倍观察约2000个颗粒，观察到有长径比大于3的纤维状物质且超过4个，如图4，再对该纤维状物质进行EDS测试，测试结果如表2，从表2中可知，该纤维状物质中含有Si、Mg元素，则该样品中含有兰闪石棉。
实施例4 :刹车片中石棉有害物质的检测
取5g刹车片样品，将其剪碎为3mm以下的碎片，置于瓷坩埚中放入马弗炉中400 V保持3h进行灰化。冷却后，过孔径为45 μ m的标准筛，将过筛后的样品填入XRD的样品槽中，使得样品与样品槽的边缘保持水平，装入XRD进行测试，测试角度2 Θ的范围为8-60°。从图5中可知，测试结果中有温石棉的特征衍射峰，需进行SEM及EDS进一步确认。将过筛后样品用乙醇超声分散滴于附着在样品台的导电胶带上，干燥后在SEM下观察，观察到有4个以上长径比大于3的纤维状物质，如图6，放大倍数3000倍，再对该纤维状物质进行EDS测试，测试结果如表3，从表3中可知，该纤维状物质中含有Si、Mg元素，则该样品中含有温石棉。
表I 6种石棉的晶间距、特征衍射峰位、衍射强度
温石棉兰闪石石棉镁铁石棉
_ d/_ 2Θ( °)I/CPS. d/_ 2Θ( °) I/CPS~d/nm29( °)I/CPS~
0.7360 12.02 1000.8330 10.62100.845010.46 60
0.4560 19.44 250.4460 19.8860.307029.06 100
0.3660 24.30 500.3080 28.96100.274032.66 100
0.2451 36.64 300.2698 33.1880.261034.32 80
0.1531 60.40 30 0.1419 65.74 6 0.2480 36.18 80
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直闪石石棉透闪石石棉阳起石石棉
_ d/om2Θ( °)I/CPS .d/om2Θ( °)I/CPS~ d/nm29( °)I/CPS~
0.91009.7280.840010.52100.840010.528
0.826010.7090.310028.6890.313028.4810
0.323027.6070.270333.1280.269033.289
0.304029.36100.143964.7270.238037.767
0.161956.8260.104994.4860.143664.868
表2 :海泡石样品EDS检测结果
权利要求
1.一种石棉有害物质的检测方法，包括步骤将粉末状样品用XRD进行分析，当XRD分析没有出现石棉的特征衍射峰，则判断不含石棉，当XRD分析出现石棉的特征衍射峰，则进行SEM测试和EDS测试。
2.如权利要求
I所述的检测方法，其特征在于，所述石棉为温石棉、兰闪石石棉、直闪石石棉、镁铁石棉、透闪石石棉、阳起石石棉中的一种或多种。
3.如权利要求
I所述的检测方法，其特征在于，当待测物质为含有机物的物质时，将待测物质粉碎至尺寸3mm以下，在400-480°C下灰化l_3h，将灰化后的样品筛分，然后对筛分后的样品进行XRD分析。
4.如权利要求
I所述的检测方法，其特征在于，当待测物质为无机的块状物质时，将待测物质粉碎后筛分，然后对筛分后的样品进行XRD分析。
5.如权利要求
I所述的检测方法，其特征在于，当XRD分析出现石棉的特征衍射峰，则进行SEM测试，若观察到长径比大于3的纤维状物达到4个及以上、且进行EDS测试同时含有Si、Mg元素，则判断为含有石棉，若以上两个条件不同时满足则判断不含石棉。
6.如权利要求
5所述的检测方法，其特征在于，所述EDS测试是对长径比大于3的纤维状物进行测试。
7.如权利要求
1-6任一所述的检测方法，其特征在于，所述筛分是取粒径45μ m以下的样品。
8.如权利要求
1-6任一所述的检测方法，其特征在于，所述SEM测试是将样品涂于附着在样品台的导电胶带上或者将样品用乙醇超声分散后滴于附着在样品台的导电胶带上，干燥后进行测试。
9.如权利要求
1-6任一所述的检测方法，其特征在于，所述XRD分析的角度测试范围2Θ为8-60°，进行XRD分析的样品装入样品槽中并与样品槽边缘相平。
10.如权利要求
1-6任一所述的检测方法，其特征在于，所述SEM测试的放大的倍数为 500-20000倍；SEM测试观测1000个以上样品的颗粒。
专利摘要
本发明提供一种石棉有害物质的检测方法，包括步骤将粉末状样品用XRD进行分析，当XRD分析没有出现石棉的特征衍射峰，则判断不含石棉，当XRD分析出现石棉的特征衍射峰，则进行SEM测试和EDS测试，所述石棉为温石棉、兰闪石石棉、直闪石石棉、镁铁石棉、透闪石石棉、阳起石石棉中的一种或多种。本发明提出一种可用于多种待测物质的石棉有害物质检测方法，不仅依赖于XRD分析，而且用SEM和EDS辅助XRD的测试，提高的分析的准确性，避免XRD分析可能出现的错误判断。
文档编号G01Q30/02GKCN102778467SQ201210268956
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月30日
发明者李俊芳, 杨海峰, 王超, 闫妍 申请人:中国检验检疫科学研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan