JP4901601B2 - ロックウールスクリーニング法 - Google Patents
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Description
本発明は、ロックウールスクリーニング法に関する。
具体的には下記のような場合のロックウール含有の有無を判定するのに好適なロックウールスクリーニング法に係る。
１）建築物・建設物（特に保温材）撤去工事前におけるロックウールの使用有無の判定、
２）産業廃棄物・建材廃棄物の処理・処分前におけるロックウールの含有有無の判定、
３）各種のロックウールの含有が疑われる製品・器具・材料中におけるロックウールの使用有無の判定、
２）産業廃棄物・建材廃棄物の処理・処分前におけるロックウールの含有有無の判定、
３）各種のロックウールの含有が疑われる製品・器具・材料中におけるロックウールの使用有無の判定、
ロックウール（岩綿）は、建築材料、建設材料、水道本管用材料、工業材料、家庭用品等の材料として、耐久性、耐熱性、保温性のよい天然資源として多用されてきた。
しかし、ロックウールは通常の鉱物性粉塵とは異なる粉塵障害が指摘されている。すなわち含有する製品の製造や取り扱う作業に関し、吸引や粘膜・皮膚付着によって発生する労働者の健康障害を防止するため、必要な措置を講じることが求められている（「ガラス繊維及びロックウールの労働衛生に関する指針について」基発1号、平成5年1月1日、労働省基準局長）。
本発明者らが知る限り、ロックウールの有無を迅速かつ簡易に判定するための化学分析を利用したロックウールスクリーニング法にかかる公知技術（公知文献を含む。）は存在しない。
本発明は、上記にかんがみて、建材や保温材中のロックウールの有無を迅速かつ簡易に判定することができるロックウールスクリーニング法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をする過程で、ロックウール含有の有無の判定を行なえることを見出して下記構成のロックウールスクリーニング法に想到した。
試料中のロックウール含有の有無を、鉄分の呈色反応を介して判定するための試験法であって、
１）粉砕状態の試料を、有機酸の酸性水溶液に接触させて、試料付着金属成分を溶出させた後、固液分離後の試料を精製水で洗浄する前処理工程、
２）前記前処理工程後の試料を、非酸化性無機酸の酸性水溶液に接触させて判定成分を溶出させた後、該判定成分の溶出液を試料から分離して判定液とする判定液調製工程、
３）前記判定液に鉄分呈色試薬を添加し、呈色安定領域のｐＨにおいて、呈色の有無を判定する呈色判定工程、
の各工程をそれらの順に含むことを特徴とする。
１）粉砕状態の試料を、有機酸の酸性水溶液に接触させて、試料付着金属成分を溶出させた後、固液分離後の試料を精製水で洗浄する前処理工程、
２）前記前処理工程後の試料を、非酸化性無機酸の酸性水溶液に接触させて判定成分を溶出させた後、該判定成分の溶出液を試料から分離して判定液とする判定液調製工程、
３）前記判定液に鉄分呈色試薬を添加し、呈色安定領域のｐＨにおいて、呈色の有無を判定する呈色判定工程、
の各工程をそれらの順に含むことを特徴とする。
上記において、前記有機酸として、酢酸、クエン酸、グリコール酸、琥珀酸、リンゴ酸、蓚酸及び酒石酸のいずれか１種又は２種以上を選択して使用することが望ましい。
前記非酸化性無機酸の酸性水溶液に接触させて判定成分を溶出するに際して、該溶出保持時間を１〜３ｍｉｎとすることが望ましい。
また、前記呈色試薬として、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、１，１０−フェナントロリン、２，２'−ビピリジル、２，４，６−トリス−（２−ピリジル）−ｓ−トリアジンから選択される１種又は２種以上を混合して使用することが望ましい。
さらに、前記 ｐＨ 調整液として、酢酸アンモニウム、フタル酸水素カリウム及び燐酸二水素カリウムのいずれか１種又は２種以上を選択して使用することが望ましい。
本発明に係るロックウールスクリーニング法は、上記のような方法を採用することにより フッ化水素や濃硫酸のような危険物を使用せずに、試料中のロックウール含有の有無を、鉄分の呈色反応を介して、簡易・迅速に判定することが可能である。
したがって、現場でのロックウール含有の有無の判定作業が、薬剤の取扱に慣れていない非熟練者でも可能となる。
本実施形態は、基本的には、試料中のロックウール含有の有無を、鉄分の呈色反応を介して判定するロックウールスクリーニング法に係る。
なお、ロックウールとしては、鉄鋼炉スラグ（鉱さい）を原料とする、いわゆる、スラグウール（人工ロックウール）と称されるもの、及び、玄武岩が原料の天然ロックウールの双方を含む。
そして、ロックウールで形成されている疑いのある被検査体（スクリーニング対象物）から工具（ポンチとハンマー等）を使い所定大きさの試料用塊を採取し、該試料用塊の一部とする。この、試料用塊の一部を取り出し、細かく（１〜２ｍｍ）粉砕して（突き崩して）、試料（判定対象物）とする。細かくするのは、酸洗浄工程における微細化を容易にするためである。当然、この試料採取時には、保護メガネ、保護マスクを使用する。
本実施形態のロックウールスクリーニング法は、下記（１）前処理工程、（２）判定液調製工程、及び(３)呈色判定工程、をそれらの順に含むものからなる（図１参照）。
（１） 前処理工程（図１（１）参照）
この工程は、試料に付着している、ロックウール鉄成分以外の鉄成分（鉄錆、鉄化合物、土壌起源鉄成分等）さらには、判定呈色反応の阻害要因となるカルシウム成分等を除去するための工程である。
この工程は、試料に付着している、ロックウール鉄成分以外の鉄成分（鉄錆、鉄化合物、土壌起源鉄成分等）さらには、判定呈色反応の阻害要因となるカルシウム成分等を除去するための工程である。
１）前処理前段（酸洗浄工程）：試料付着金属成分を溶出させる工程
試料１４として０．５〜２ ｃｍ3 、望ましくは、１ｃｍ3 前後（豆粒大）の量の大きさのものを小ビーカー等の試料容器１２に入れる。ここで、試料を多く採りすぎると、最終判定に際して、判定液が濁ったり、黄色くなったりすることがある。
試料１４として０．５〜２ ｃｍ3 、望ましくは、１ｃｍ3 前後（豆粒大）の量の大きさのものを小ビーカー等の試料容器１２に入れる。ここで、試料を多く採りすぎると、最終判定に際して、判定液が濁ったり、黄色くなったりすることがある。
そして、試料１４を、容量で３〜１０倍量、望ましくは６〜８倍量の酸性水溶液（前処理液）１６に浸して（接触させて）、粉砕して、所定時間、放置する。
ここで、酸性水溶液としては、有機酸の水溶液を使用する。
ここで有機酸としては、酢酸、クエン酸、グリコール酸、琥珀酸、リンゴ酸、蓚酸、酒石酸のいずれかの水溶液１種又は２種以上を選択して使用するが、酢酸が安価で入手し易くて望ましい。
この酸性水溶液の濃度は、通常、１〜４０W/V%、望ましくは５〜２５W/V%、さらに望ましくは１０〜２０W/V%とする。濃度が低過ぎては、鉄成分の溶出能力に欠け、逆に、濃度が高すぎると、試料付着酸の洗い落しに、水及び時間を要して望ましくない。
この前処理工程前段は、例えば、下記の如く行なう。
試料容器１２に入れた試料１４に酸性水溶液（前処理液）１６を適当に（４〜３０ｍＬ）添加して、攪拌棒（ガラス製又は樹脂製）１８で、試料を微細化（０．０１〜０．５ｍｍ）後、十分に攪拌してから１０ｍｉｎ以上、望ましくは２０ｍｉｎ以上、更に望ましくは３０〜６０ｍｉｎ放置する（図１(1)先頭図参照）。
２）前処理後段：固液分離を行った試料に付着している酸成分を洗い落とす工程
上記溶出工程後、固液分離を行った試料を、試料の２０〜４０容量倍の精製水で洗浄を行なう。試料表面には誤判定の原因となる溶出金属成分を含む酸成分が付着しており、精製水で洗浄する必要がある。
この前処理工程後段は、例えば、下記の如く行なう。
廃液入れ２０にセットしたロート２２の口部に脱脂綿２４を詰めるかろ紙を入れ、液をこし、ろ過残物である試料１４を、精製水で十分に洗って、付着している酸成分を洗い落す。脱脂綿２４によるろ過の方が、ろ紙に比してろ過が早く望ましい。
（２）判定液調製工程（図１（２）参照）
この工程は、試料中の判定成分を溶出させて、該判定成分の溶出液を試料から分離して判定液とする工程である。
この工程は、試料中の判定成分を溶出させて、該判定成分の溶出液を試料から分離して判定液とする工程である。
前記前処理後の試料を、非酸化性無機酸の水溶液（以下「溶解液」）に、所定時間接触させて、判定成分（鉄分）を溶出させる。ここで、前処理済みの試料と溶解液との接触は、図例では、２〜３倍量の溶解液で十分に濡らした後、所定時間放置して溶出操作を経た後、該試料に接触していた溶解液を精製水により、試料から分離流出させて、判定液とする。
ここで、溶解液に使用する非酸化性無機酸としては、希塩酸、希硫酸及びリン酸のいずれかを１種又は２種以上選択して使用することが望ましいが、塩酸が、鉄分その他の金属イオン（鉄分の呈色反応のとき、阻害要因となる。）を溶出させ易く、かつ、洗浄が容易であり望ましい。
この判定液調製工程は、例えば、下記の如く行なう。
上記、前処理工程（精製水洗浄）後の試料１４がろ過残物として残っているロート２２を、判定溶液用ビーカー１２Ａにセットして、溶解液（溶出剤）２５を添加して該試料中に含ませ、１〜５ｍｉｎ、望ましくは、２〜４ｍｉｎ保持する。その後、試料の５〜１５容量倍の精製水で、溶解液を、ろ材を介して流下させて判定液１５とする。
（３）呈色判定工程（図１（３）参照）
上記判定液１５に、鉄イオン（II）と特異的に反応する鉄分呈色試薬（キレート化剤：以下「呈色試薬」ということがある。）２６を添加して、ロックウール鉄分をキレート化して、判定する工程である。
上記判定液１５に、鉄イオン（II）と特異的に反応する鉄分呈色試薬（キレート化剤：以下「呈色試薬」ということがある。）２６を添加して、ロックウール鉄分をキレート化して、判定する工程である。
ここで、試料に添加するキレート化剤である呈色試薬２６は、必ずしも、有機酸又は非酸化性無機酸の酸性水溶液に溶解させたものでなくてもよいが、鉄分の溶出を同時に行うように、無機酸溶解呈色試薬の形態で使用することが望ましい。
このときの酸性水溶液の酸濃度は、０．５〜１０W/V%、望ましくは１〜５W/V%とする。酸濃度が低過ぎると試料内部の鉄分の溶出が困難であり、酸濃度が高すぎると、呈色安定化領域の ｐＨ に調製するため、多量の ｐＨ 調製剤を使用する必要があり、手間がかかり、また、試料溶液の量が多くなり呈色が淡くなり、判定に支障を来すおそれがある。
呈色試薬（キレート化剤）としては、４，７−ジフェニル−１、１０−フェナントロリン 発色：橙〜赤色
これらの呈色試薬の内から選択した１種を又は２種以上を混合して使用する。
上記呈色試薬の濃度は、０．０１〜１W/V%、望ましくは０．０５〜０．５W/V%とする。呈色試薬濃度が少なすぎると、呈色が不十分となり判定が困難となり、逆に高すぎると、試薬の無駄使いとなる。
判定溶液の ｐＨ が呈色安定領域にあるときはそのまま、 ｐＨ が呈色安定領域以下のときは塩基性の ｐＨ 調整剤を添加して ｐＨ を呈色安定領域に調整して、それぞれ呈色の有無を判定する。
しかし、塩酸、硫酸等の強酸を使用した場合は、ｐＨが呈色安定領域（通常 ｐＨ ３）以下となるため、通常、塩基性のｐＨ調整剤（ｐＨ調整液）を添加してｐＨを呈色安定領域（通常 ｐＨ ３〜９）に調整して判定する。具体的には、ｐＨ調製剤２８を添加後、２分以上、望ましくは３分以上放置後の発色（呈色）の有無を目視判定する。
そして、ｐＨ調整剤としては、通常のＮａＯＨ水溶液等の塩基性水溶液でもよいが、 ｐＨ緩衝性を有する酢酸アンモニウム、フタル酸水素カリウム、燐酸二水素カリウムで ｐＨ調整することが望ましい。これらの薬剤はｐＨ緩衝性を有するため、ｐＨ調整剤の添加量が多少ばらついても、試料溶液の ｐＨを呈色安定領域に調整が容易なためである。
上記呈色試薬の呈色反応は、いずれも妨害イオンも少ない２価鉄（Ｆｅ（II））に対する特異反応である。
上記各呈色試薬における最終発色の反応形式は、酸性液に抽出されて、水和している２価の鉄にキレート剤が配位する。そのときの代表例として、呈色試薬が１，１０−フェナントロリンの構造式を下記する。
以下に、本発明のロックウールの判定作業手順を要約しておく。
１）対象構造物、検査材料から工具（ポンチとハンマー等）を使い試料を採取する（試料の採取時には、保護メガネ、保護マスクは必要である。）。
２）その一部で豆粒大の大きさのものを検査物として、つきくずし、小ビーカーに入れる。
３）前処理液（酸水溶液）を適当に（４〜３０ｍＬ）添加して、攪拌棒で十分に攪拌してから３０分放置する。
４）ロート上に、脱脂綿を詰めるか、ろ紙上で液をこし、残った試料を精製水で十分に洗浄する。
５）十分に洗浄した試料を、ロートに残したまま、再度ビーカーの上に移し、溶解液（無機酸水溶液）で濡らして判定成分を溶出させ、該精製水で判定成分を流出させて判定液とする。
６）判定試薬（呈色試薬）を、適当（２〜３０ｍＬ）に添加し、ついで、ｐＨ調製剤（緩衝液）を１０〜３０ｍＬ添加する。
７）黄橙〜橙色に呈色すればロックウールがあるものと判断する。
８）ロックウールが含まれないときは、判定液（溶出液）は無色ないし白濁にとどまる。
以下、本発明の実施例について、参照例とともに説明する。
（Ａ）前準備
前処理液、溶解液、判定試薬、及び、ｐＨ調製剤（ｐＨ調整液）を、それぞれ下記の如く調製した。なお、使用した各薬剤は、特記していないものは特級試薬である。
前処理液、溶解液、判定試薬、及び、ｐＨ調製剤（ｐＨ調整液）を、それぞれ下記の如く調製した。なお、使用した各薬剤は、特記していないものは特級試薬である。
＜前処理液の調製＞
約５００ｍＬの純水に酢酸（有機酸）２００ｍＬを加え混合した後、純水で１Lとした。
約５００ｍＬの純水に酢酸（有機酸）２００ｍＬを加え混合した後、純水で１Lとした。
＜溶解液の調製＞
約５００ｍＬの純水にリン酸（無機酸）２３５ｍＬを加え混合した後、純水で１Ｌとした。
約５００ｍＬの純水にリン酸（無機酸）２３５ｍＬを加え混合した後、純水で１Ｌとした。
＜判定試薬の調製＞
４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（呈色試薬）：４００ｍｇをエチルアルコール１５０ｍＬに溶解し、ＨＣｌ５０ｍＬを加えたのちに純水で１Lとした。
４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（呈色試薬）：４００ｍｇをエチルアルコール１５０ｍＬに溶解し、ＨＣｌ５０ｍＬを加えたのちに純水で１Lとした。
＜ｐＨ調整液の調製＞
約５００ｍＬの純水に酢酸アンモニウム５００ｇを加え溶解した後、純水で１Ｌとした。
約５００ｍＬの純水に酢酸アンモニウム５００ｇを加え溶解した後、純水で１Ｌとした。
（Ｂ）試験処方
＜実施例１：ロックウールの判定＞
１）豆粒大（約１ｃｍ3）の試料をビーカーに採る。
＜実施例１：ロックウールの判定＞
１）豆粒大（約１ｃｍ3）の試料をビーカーに採る。
２）前処理液（酸性水溶液）４ｍＬをビーカーに入れ、攪拌微細化して３０ｍｉｎ放置する。
３）試料をロートに移し、脱脂綿でろ過した後３０ｍＬの精製水で酸成分を洗浄する。
４）ロートの下にビーカーを置いた後、ろ過残分に溶解液３ｍＬを含ませ３ｍｉｎ静置する。
５）精製水１０ｍＬでろ過残分を洗浄し、ロートの下のビーカーにその洗液を取り判定液とする。
６）判定液に判定試薬３ｍＬを添加した後、ｐＨ調整液１０ｍＬを加え呈色の有無を確認する。
上記判定作業をロックウール（スラグウール）、グラスウール、アスベスト原料（標準アモサイト）及びアスベスト保温材（アモサイト系）を対象として行なったところ、ロックウールは赤色に呈色したが、グラスウール、アスベスト原料及びアスベスト保温材のいずれにも呈色は見られなかった。すなわち、ロックウールの有無を判定が可能であることが確認できた。
１４（１４Ａ） 試料
１５ 判定液（溶出液）
１６ 前処理液（有機酸の酸性水溶液）
２４ 脱脂綿（ろ材）
２５ 溶解液（非酸化性無機酸の酸化水溶液）
２６ 判定試薬（呈色試薬）
２８ ｐＨ調整液
１５ 判定液（溶出液）
１６ 前処理液（有機酸の酸性水溶液）
２４ 脱脂綿（ろ材）
２５ 溶解液（非酸化性無機酸の酸化水溶液）
２６ 判定試薬（呈色試薬）
２８ ｐＨ調整液
Claims (5)
- １）粉砕状態の試料を、有機酸の酸性水溶液に接触させて、試料付着金属成分を溶出させた後、固液分離後の試料を精製水で洗浄する前処理工程、
２）前記前処理工程後の試料を、非酸化性無機酸の酸性水溶液に接触させて判定成分を溶出させた後、該判定成分の溶出液を試料から分離して判定液とする判定液調製工程、
３）前記判定液に鉄分呈色試薬を添加し、呈色安定領域のｐＨにおいて、呈色の有無を判定する呈色判定工程、
の各工程をそれらの順に含むことを特徴とするロックウールスクリーニング法。 - 前記有機酸として、酢酸、クエン酸、グリコール酸、琥珀酸、リンゴ酸、蓚酸及び酒石酸のいずれか１種又は２種以上を選択して使用することを特徴とする請求項１記載のロックウールスクリーニング法。
- 前記非酸化性無機酸の酸性水溶液に接触させて判定成分を溶出するに際して、該溶出保持時間を１〜３ｍｉｎとすることを特徴とする請求項１又は２に記載のロックウールスクーニング法。
- 前記鉄分呈色試薬として、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、１，１０−フェナントロリン、２，２'−ビピリジル、２，４，６−トリス−（２−ピリジル）−ｓ−トリアジンから選択される１種又は２種以上を混合して使用することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のロックウールスクリーニング法。
- 前記呈色安定領域のｐＨに調整するｐＨ調整液として、酢酸アンモニウム、フタル酸水素カリウム、燐酸二水素カリウムのいずれかを１種又は２種以上選択して使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロックウールスクリーニング法。
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