JP4841390B2 - Qualitative analysis method and system for asbestos - Google Patents
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Description
本発明は、無機質繊維状物質の定性分析方法に関わるもので、主として大気中や、珪酸カルシウム板、保温材、スレート板、吹き付け材等の製品中に含まれる無機質繊維状物質の定性分析方法に関するものである。 The present invention relates to a method for qualitative analysis of inorganic fibrous materials, and mainly relates to a method for qualitative analysis of inorganic fibrous materials contained in products such as air and products such as calcium silicate plates, heat insulating materials, slate plates, and spray materials. Is.
従来、石綿などの無機質繊維状物質は、耐久性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性などの特性に非常に優れ安価であるため、珪酸カルシウム板、保温材、スレート板、耐火被覆と吸音、断熱用吹き付け材、摩耗材、ブレーキライニング、パッキン等、様々な用途に広く使用されてきた。 Conventionally, inorganic fibrous materials such as asbestos have excellent properties such as durability, heat resistance, chemical resistance, and electrical insulation, and are inexpensive, so calcium silicate plates, heat insulating materials, slate plates, fireproof coatings and sound absorption It has been widely used in various applications such as spraying materials for heat insulation, wear materials, brake linings, packings and the like.
ここで特に石綿の場合、人体への影響がしばしば議論されるようになり、日本では最近、石綿の使用が禁止されることとなった。また、既に使用された石綿含有物が飛散しないようにする対策や、建物を撤去する際の石綿の飛散防止対策が必要であり、石綿の有無を迅速且つ簡易に判別し得る方法が必要とされている。 Here, especially in the case of asbestos, the effects on the human body are often discussed, and in Japan recently the use of asbestos has been banned. In addition, measures to prevent the asbestos-containing material already used from scattering and measures to prevent the asbestos from scattering when the building is removed are necessary, and a method that can quickly and easily determine the presence or absence of asbestos is required. ing.
そのような現状の中で、例えば、位相差顕微鏡や偏光顕微鏡を用いて色別観察を行うことにより、石綿の有無を判別する方法(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)や、X線回析により石綿の結晶構造を特定することにより石綿の有無を判別する方法が提案されている。
しかしながら、これらの方法では、顕微鏡やX線回析装置の操作が煩雑でしかも熟練を要求されるものであるため、例えば上記特許文献に挙げた方法では1試料当たり7〜8時間程度要するものとなっている。加えて斯かる顕微鏡による方法では、試料に含まれる有機質繊維と検出対象である無機質繊維状物質を混同してしまう場合も考えられる。さらに、X線回析による分析方法では、例えば試料の量が微少な場合には検出し得ない上に、例えば検出対象とする無機質繊維状物質と、同一な鉱物組成を有する非繊維状物質が存在する場合、誤って当該非繊維状物質を検出してしまう恐れがある。 However, in these methods, since the operation of the microscope and the X-ray diffraction apparatus is complicated and skill is required, for example, the method described in the above-mentioned patent document requires about 7 to 8 hours per sample. It has become. In addition, in such a method using a microscope, it is conceivable that the organic fiber contained in the sample is confused with the inorganic fibrous substance to be detected. Furthermore, in the analysis method by X-ray diffraction, for example, when the amount of the sample is very small, it cannot be detected, and for example, an inorganic fibrous substance to be detected and a non-fibrous substance having the same mineral composition are included. When it exists, there exists a possibility of detecting the said non-fibrous substance accidentally.
本発明は、このような不具合に着目したものであり、試料中の対象とする無機質繊維状物質の有無を迅速、簡易且つ的確に判別する方法並びにシステムを提供する。 The present invention pays attention to such problems, and provides a method and system for quickly, simply and accurately determining the presence or absence of a target inorganic fibrous substance in a sample.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る無機質繊維状物質たる石綿の定性分析方法は、450℃以下の温度で試料を灰化させることにより有機質繊維を灰化した灰化試料を得る有機質繊維灰化工程である低温灰化工程と、前記灰化試料をフーリエ変換赤外分光装置により測定し前記灰化試料のフーリエ変換赤外分光スペクトルを得るフーリエ変換赤外分光分析工程と、当該フーリエ変換赤外分光分析工程により得られたフーリエ変換赤外分光スペクトルから石綿を検出し得る無機質繊維検出工程とを少なくとも含んでいる。 In order to achieve such an object, the present invention takes the following measures. That is, the qualitative analysis method for asbestos, which is an inorganic fibrous substance according to the present invention, is an organic fiber ashing step for obtaining an ashed sample obtained by ashing organic fiber by ashing the sample at a temperature of 450 ° C. or lower. An ashing step , a Fourier transform infrared spectroscopic analysis step of obtaining the Fourier transform infrared spectroscopic spectrum of the ashed sample by measuring the ashed sample with a Fourier transform infrared spectroscopic device, and the Fourier transform infrared spectroscopic analysis step And an inorganic fiber detection step capable of detecting asbestos from the obtained Fourier transform infrared spectroscopic spectrum.
また本発明に係る無機質繊維状物質たる石綿の定性分析システムは、450℃以下の温度で試料を灰化させることより有機質繊維を灰化した灰化試料を得る有機質繊維灰化装置である低温灰化装置と、前記灰化試料をフーリエ変換赤外分光分析を行うことにより得た前記灰化試料のフーリエ変換赤外分光スペクトルから石綿を検出し得るフーリエ変換赤外分光装置とを少なくとも具備している。 The qualitative analysis system for asbestos, which is an inorganic fibrous substance according to the present invention , is a low-temperature ash which is an organic fiber ashing device for obtaining an ashed sample obtained by ashing organic fiber by ashing the sample at a temperature of 450 ° C. or lower. and apparatus, the ashing sample is provided at least a Fourier transform infrared spectroscopy can detect asbestos from the Fourier transform infrared spectrum of the ash sample obtained by performing a Fourier transform infrared spectrometer Yes.
このようなものであれば、試料中に有機質繊維が含まれている場合には、当該試料中の当該有機質繊維を灰化して灰化試料とすることができるので、有機質繊維と所定の無機質繊維状物質とを誤って同定、検出してしまうという不具合を有効に回避することができる。さらに、フーリエ変換赤外分光分析を行うことにより迅速な処理を行うことができるとともに、当該フーリエ変換赤外分光分析によれば同一の鉱物組成を有する無機質繊維状物質と非繊維状物質、例えばクリソタイル(白石綿)とアンチゴライト(非石綿)とを的確に判別することが可能となる。 If it is such, when the organic fiber is contained in the sample, the organic fiber in the sample can be ashed to form an ashed sample, so the organic fiber and the predetermined inorganic fiber It is possible to effectively avoid the problem of erroneously identifying and detecting the particulate matter. Furthermore, it is possible to perform rapid processing by performing Fourier transform infrared spectroscopy, and according to the Fourier transform infrared spectroscopy, inorganic fibrous materials and non-fibrous materials having the same mineral composition, such as chrysotile (White asbestos) and antigolite (non-asbestos) can be accurately discriminated.
有機質繊維灰化工程によって所定の無機質繊維状物質を分解或いは変質させてしまうという不具合を有効に回避するために本発明は、低温灰化装置を用いることによって、有機質繊維灰化工程を、例えばクリソタイルが熱分解され始める温度である450℃以下の温度により試料を灰化する低温灰化工程とすることを特徴としている。さらには、斯かる灰化に要するエネルギー量を有効に抑えるためには、200℃の温度で試料を灰化することがさらに好ましい。 In order to effectively avoid the inconvenience of decomposing or altering a predetermined inorganic fibrous material by the organic fiber ashing process, the present invention uses the low-temperature ashing apparatus to perform the organic fiber ashing process, for example, chrysotile. It is characterized by a low-temperature ashing step in which the sample is incinerated at a temperature of 450 ° C. or lower, which is a temperature at which the thermal decomposition begins. Furthermore, in order to effectively suppress the amount of energy required for such ashing, it is more preferable to ash the sample at a temperature of 200 ° C.
そして、フーリエ変換赤外分光分析工程を、顕微フーリエ変換赤外分光装置による顕微フーリエ変換赤外分光分析工程とすれば、上述のクリソタイルのみならず、他の種類の無機質繊維状物質が単一の試料中に含まれている場合においても各繊維毎に好適に検出し、それぞれを判別すなわち好適に定性分析することが可能である。 And if the Fourier transform infrared spectroscopic analysis process is a microscopic Fourier transform infrared spectroscopic analysis process using a microscopic Fourier transform infrared spectroscopic device, not only the above-mentioned chrysotile but also other kinds of inorganic fibrous substances are single. Even when it is contained in the sample, it is possible to suitably detect each fiber, and to discriminate each, that is, to suitably perform qualitative analysis.
本発明は、所定の無機質繊維状物質として、石綿を採用することを特徴としている。 The present invention is characterized by employing asbestos as the predetermined inorganic fibrous substance.
そして本発明では定性分析を行う試料として、大気中の浮遊物や建材を対象として有効に活用することが望ましい。 In the present invention, it is desirable to effectively use the suspended matter or building material in the atmosphere as a sample for qualitative analysis.
本発明によれば、試料中に有機質繊維が含まれている場合には、当該試料中の当該有機質繊維を灰化して灰化試料とすることができるので、有機質繊維と所定の無機質繊維状物質とを誤って同定、検出してしまうという不具合を有効に回避することができる。さらに、フーリエ変換赤外分光分析を行うことにより迅速な処理を行うことができるとともに、当該フーリエ変換赤外分光分析によれば同一の鉱物阻止を有する無機質繊維状物質と非繊維状物質とを的確に判別することできる。そうすることにより、簡易、迅速且つ的確な無機質繊維状物質の定性分析を行うことが可能である。 According to the present invention, when an organic fiber is contained in the sample, the organic fiber in the sample can be incinerated to obtain an ashed sample. Therefore, the organic fiber and the predetermined inorganic fibrous substance can be obtained. Can be effectively avoided. Furthermore, the Fourier transform infrared spectroscopic analysis enables rapid processing, and according to the Fourier transform infrared spectroscopic analysis, the inorganic fibrous material and non-fibrous material having the same mineral blockage can be accurately identified. Can be determined. By doing so, it is possible to perform simple, quick and accurate qualitative analysis of inorganic fibrous materials.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る無機質繊維状物質の定性分析システム(以下、分析システムと称する)Sを図1に模式的に示す。 A qualitative analysis system (hereinafter referred to as an analysis system) S for inorganic fibrous substances according to this embodiment is schematically shown in FIG.
斯かる分析システムSは、例えば大気中の浮遊物や建材といった試料Ayから、無機質繊維状物質であるアスベスト類aの有無並びに種類を的確に判別し得るものである。 Such an analysis system S can accurately determine the presence and type of asbestos a, which is an inorganic fibrous substance, from a sample Ay such as a suspended matter or building material in the atmosphere.
ここで本実施形態に係る分析システムSは、試料Ayを灰化させることにより有機質繊維yを灰化した灰化試料Aを得る有機質繊維灰化装置1と、灰化試料Aをフーリエ変換赤外分光分析を行うことにより得た灰化試料Aのフーリエ変換赤外分光スペクトルspから所定のアスベスト類aを検出し得るフーリエ変換赤外分光装置2とを少なくとも具備していることを特徴とするものである。
Here, the analysis system S according to the present embodiment includes an organic
そして本発明に係る無機質繊維状物質の定性分析方法(以下、分析方法と記す)STは、試料Ayを灰化させることにより有機質繊維yを灰化した灰化試料Aを得る有機質繊維灰化工程たる灰化工程st1と、灰化試料Aをフーリエ変換赤外分光装置2により測定し灰化試料Aのフーリエ変換赤外分光スペクトルspを得るフーリエ変換赤外分光分析工程たる分析工程st2と、分析工程st2により得られたフーリエ変換赤外分光スペクトルspから所定のアスベスト類aを検出し得る無機質繊維検出工程たる検出工程st3とを少なくとも含んでいることを特徴とする。
And the qualitative analysis method (hereinafter referred to as the analysis method) ST of the inorganic fibrous substance according to the present invention is an organic fiber ashing step for obtaining an ashed sample A in which the organic fiber y is ashed by ashing the sample Ay. The ashing step st1, the ashing sample A is measured by the Fourier transform infrared
以下、斯かる分析システムS並びに分析方法STについて説明する。 Hereinafter, the analysis system S and the analysis method ST will be described.
分析システムSは上述の通り、試料Ayを灰化し得る灰化装置1と、灰化装置1により灰化した灰化試料Aに対してフーリエ変換赤外分光分析工程(以下、分光分析工程と記す)st2を経ることによって得たフーリエ変換赤外分光スペクトル(以下、分光スペクトルと記す)spから所定のアスベスト類aを検出し得るフーリエ変換赤外分光装置(以下、赤外分光装置と記す)2とを有しているものである。
As described above, the analysis system S includes the
灰化装置1は、図1に示すように、有機質繊維yを含んでいる試料Ayを灰化することによって灰化試料Aとするものである。言い換えれば、本発明に係る灰化工程st1を行い得るものである。具体的には、当該灰化装置1としては、クリソタイルが分解し得ない450℃以下の温度である200℃で灰化を行う本発明に係る低温灰化工程を行うことによって、試料Ayに含まれる有機質繊維yを酸化或いは熱分解することにより繊維状の分子構造を破壊するものである。そうすることによって、灰化試料A中には後述する分析工程st2によりアスベスト類aと間違って検出されてしまう有機質繊維yが存在しない状態とし得るものである。なお当該灰化装置1として、ヤナコ分析工業株式会社製、LTA―102を採用している。
As shown in FIG. 1, the
赤外分光装置2は、灰化試料Aを分析することにより分光スペクトルspを得る分析部21と、得られた分光スペクトルspからアスベスト類aを検出する検出部22とを有している。言い換えれば、当該赤外分光装置2は、本発明に係る分析工程st2と、無機質繊維検出工程たる検出工程st3とを行い得るものである。具体的には、赤外分光装置2として、顕微フーリエ変換赤外分光装置2(サーモエレクトロン株式会社製Nicolet 6700(FT-IR)及びNicolet Centaurus(赤外顕微鏡)からなる装置)を採用している。
The infrared
分析部21は、すなわち分析工程st2では、灰化試料Aを分析することにより、図2、図3、図4及び図5に示すような各試料Ayの分光スペクトルspを得るものである。そして斯かる分光スペクトルspには、それぞれのアスベスト類aの結晶構造を反映した所定の一又は複数のピークが現れることとなる。
In the analysis step st2, the
検出部22は、すなわち検出工程st3では、分析部21による分析工程st2によって得た分光スペクトルspに現れたピークの位置、或いはピークの強度を含む分光スペクトルspの波形から、アスベスト類aの有無並びにアスベスト類aの同定を行い得るものである。
In the detection step st3, that is, in the detection step st3, the presence or absence of asbestos a and the position of the peak appearing in the spectral spectrum sp obtained by the analysis step st2 by the
以下、斯かる分析システムS並びに分析方法STによって試料Ay中のアスベスト類aを検出した分析結果について図2、図3、図4及び図5を参照して説明する。なお、分析システムSによる、試料Ayの灰化からアスベスト類aの定性分析に至るために要する作業時間は20分程度となっている。 Hereinafter, analysis results of detecting asbestos a in the sample Ay by the analysis system S and the analysis method ST will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5. Note that the work time required from the ashing of the sample Ay to the qualitative analysis of asbestos a by the analysis system S is about 20 minutes.
まず、図2に示すように、斯かる分析システムS並びに分析方法STでは、各分光スペクトルspの波形の差異によって、クリソタイル(白石綿)a1の波形と、当該クリソタイルと同一の鉱物組成を有するアンチゴライトb1の波形とを判別し得るものとなっている。 First, as shown in FIG. 2, in the analysis system S and the analysis method ST, the waveform of the chrysotile (white asbestos) a1 and the anti mineral having the same mineral composition as the chrysotile are obtained due to the difference in the waveform of each spectral spectrum sp. The waveform of the golite b1 can be discriminated.
また、図3に示すように、係る赤外分光装置2として、顕微フーリエ変換赤外分光装置を採用しているため、クリソタイルa1の他、同じくアスベスト類aであり、日本国内で使用されていたクロシドライト(青石綿)a2、アモサイト(茶石綿)a3や、日本国内では使用を禁じられているアンソフィライトa4、トレモライトa5やアクチノライトa6を混合した試料Ayを供試した場合であっても、それぞれ異なる波形から検出し得るものとなっている。換言すればアスベスト類a間の定性分析を好適に行い得るものとなっている。
Moreover, as shown in FIG. 3, since the microscopic Fourier transform infrared spectroscopic device is adopted as the infrared
そして、これら図2、図3に示したような分光スペクトルspを基にすることによって、図4に示すように、試料Ayとして建材である灰吹炉断熱材を用いた場合には、含有するクリソタイルa1及びクロシドライトb1を、石綿ひもを用いた場合には、含有するクリソタイルa1を的確に検出し得るものとなっている。さらに図5に示すように、セメンコーキング材に含まれるクリソタイルa1を的確に検出し得るものとなっている。なお同図にはクリソタイルa1、セメント及びタルクの分光スペクトルspの波形をも示しており、当該コーキング材の波形には、これらの波形に加えて、図2にも示したクリソタイルa1の波形と共通するピークが現れていることが分かる。 Then, by using the spectral spectrum sp as shown in FIG. 2 and FIG. 3, as shown in FIG. 4, when an ash-blast furnace heat insulating material as a building material is used as the sample Ay, the chrysotile contained When asbestos string is used for a1 and crocidolite b1, the contained chrysotile a1 can be accurately detected. Further, as shown in FIG. 5, the chrysotile a1 contained in the cement coking material can be accurately detected. In addition, the waveform of the spectral spectrum sp of chrysotile a1, cement and talc is also shown in the same figure, and the waveform of the caulking material is common to the waveform of the chrysotile a1 shown in FIG. 2 in addition to these waveforms. It can be seen that a peak appears.
そして勿論、これら建材或いは当該建材が空気中に飛散した場合に斯かる大気中の浮遊物を試料Ayとした場合であっても、的確にアスベスト類aを検出、同定し得るものとなっている。 And of course, even when these building materials or the building materials are scattered in the air, the asbestos a can be accurately detected and identified even when the suspended matter in the atmosphere is the sample Ay. .
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る分析方法STは、灰化工程st1と分析工程st2と、検出工程st3とを有しており、本発明に係るアスベスト類aの定性分析システムSは、灰化装置1と赤外分光装置2とを少なくとも具備しているものであるので、試料Ay中に有機質繊維yが含まれている場合には、当該試料Ay中の有機質繊維yを灰化することによって、有機質繊維yが所定のアスベスト類aと誤って同定、検出されてしまうという不具合を有効に回避し得たものとなっている。さらに、この灰化試料Aにフーリエ変換赤外分光分析を行うことにより迅速な処理を行うことができるとともに、当該フーリエ変換赤外分光分析によればクリソタイルa1(白石綿)とアンチゴライトb1(非石綿)といった同一の鉱物阻止を有するものを的確に判別することが可能となる。具体的には、従来であれば1つの試料Ayを分析するために7〜8時間要していたのに対して、本実施形態によれば、要する時間は20分程度となっている。
With the configuration as described above, the analysis method ST according to the present embodiment includes the ashing step st1, the analysis step st2, and the detection step st3, and the qualitative analysis of the asbestos a according to the present invention. Since the system S includes at least the
そして本実施形態では、灰化装置1による灰化工程st1は、低温灰化装置たる灰化装置1を用いることによって、クリソタイルa1が熱分解され始める温度である450℃以下の温度、具体的には200℃の温度で試料Ayを灰化する本発明に係る低温灰化工程となっているので、灰化に要するエネルギー量を有効に抑え得るものとなっている。
In this embodiment, the ashing step st1 by the
そして、分析工程st2を、顕微フーリエ変換赤外分光装置2による析工程st2としているので、上述のクリソタイルa1のみならず、同じくアスベスト類aであるクロシドライト(青石綿)a2、アモサイト(茶石綿)a3や、アンソフィライトa4、トレモライトa5やアクチノライトa6を含む建材、図5に示すような試料Ayを供試した場合であっても、分光スペクトルspの波形から好適に検出し得るものとなっている。換言すればアスベスト類aの定性分析を好適に行い得るものとなっている。勿論、顕微フーリエ変換赤外分光装置2を採用することにより、供試する試料Ayが微量である場合であってもアスベスト類aの定性分析を好適に行い得るものとなっている。
And since the analysis process st2 is set as the analysis process st2 by the microscopic Fourier transform infrared
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、試料として採用するものは上記実施形態に挙げたものに限られず、他の種々の建材に適用することが可能である。 For example, what is adopted as the sample is not limited to those described in the above embodiment, and can be applied to other various building materials.
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…灰化装置、低温灰化装置(灰化装置)
2…フーリエ変換赤外分光分析装置、顕微フーリエ変換赤外分光分析装置(分析装置)
A…灰化試料
Ay…試料
y…有機質繊維
a…アスベスト類(無機質繊維状物質)
S…無機質繊維状物質の定性分析システム(分析システム)
ST…無機質繊維状物質の定性分析方法(分析方法)
st1…有機質繊維灰化工程(灰化工程)
st2…フーリエ変換赤外分光分析工程(分析工程)
st3…無機質繊維検出工程(検出工程)
1 ... Ashing equipment, low-temperature ashing equipment (ashing equipment)
2 ... Fourier transform infrared spectroscopic analyzer, microscopic Fourier transform infrared spectroscopic analyzer (analyzer)
A ... Ash sample Ay ... Sample y ... Organic fiber a ... Asbestos (inorganic fibrous material)
S ... Qualitative analysis system for inorganic fibrous materials (analysis system)
ST: Qualitative analysis method for inorganic fibrous materials (analysis method)
st1 ... Organic fiber ashing process (ashing process)
st2 ... Fourier transform infrared spectroscopic analysis process (analysis process)
st3 ... Inorganic fiber detection process (detection process)
Claims (7)
前記灰化試料をフーリエ変換赤外分光装置により測定し前記灰化試料のフーリエ変換赤外分光スペクトルを得るフーリエ変換赤外分光分析工程と、
当該フーリエ変換赤外分光分析工程により得られたフーリエ変換赤外分光スペクトルから石綿を検出し得る無機質繊維検出工程とを少なくとも含んでいることを特徴とする石綿の定性分析方法。 A low-temperature ashing step of obtaining an ashed sample obtained by ashing the organic fiber by ashing the sample at a temperature of 450 ° C. or lower ;
A Fourier transform infrared spectroscopic analysis step of measuring the ashed sample with a Fourier transform infrared spectroscopic device to obtain a Fourier transform infrared spectroscopic spectrum of the ashed sample;
A qualitative analysis method for asbestos , comprising at least an inorganic fiber detection step capable of detecting asbestos from a Fourier transform infrared spectroscopic spectrum obtained by the Fourier transform infrared spectroscopic analysis step.
前記灰化試料をフーリエ変換赤外分光分析を行うことにより得た前記灰化試料のフーリエ変換赤外分光スペクトルから石綿を検出し得るフーリエ変換赤外分光装置とを少なくとも具備していることを特徴とする石綿の定性分析システム。 A low-temperature ashing device for obtaining an ashed sample obtained by ashing the organic fiber by ashing the sample at a temperature of 450 ° C. or lower;
It comprises at least a Fourier transform infrared spectroscopic device capable of detecting asbestos from a Fourier transform infrared spectroscopic spectrum of the ashed sample obtained by performing Fourier transform infrared spectroscopic analysis on the ashed sample. Asbestos qualitative analysis system .
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