محققان NIST روش ارزان‌تر و راحت‌تری را برای تشخیص آزبست شناسایی کردند.

برای چندین دهه، یک روش آزمایشگاهی به نام میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای آزمایش آزبست در نمونه‌های گرفته شده در کارگاه‌های ساختمانی استفاده شده است.

در سال 1989، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) نیاز به اکثر مدارسی که برای استفاده از TEM تحت کاهش آزبست هستند برای آزمایش وجود الیاف آزبست در نمونه های هوا قبل از بازگشایی. چندین ایالت استفاده از TEM را برای آزمایش به عنوان بخشی از حذف آزبست در ساختمان های تجاری نیاز یا توصیه می کنند.

اما TEM باید در یک آزمایشگاه تخصصی توسط کارکنان بسیار آموزش دیده انجام شود و می تواند گران باشد. روش دیگر، میکروسکوپ کنتراست فاز، آسان‌تر و ارزان‌تر است، اما دقت کمتری دارد.

اکنون، محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) تشخیص داده‌اند که گزینه سوم، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، می‌تواند به نتایجی تقریباً قابل مقایسه با TEM دست یابد. جیسون هولم و الیزابت منسفیلد، محققین NIST در مقاله جدیدی نوشتند که SEM یک جایگزین مناسب برای روش‌های نظارتی فعلی برای شناسایی و طبقه‌بندی آزبست است. روشهای تحلیلی.

از آنجایی که SEM در بسیاری از موارد ارزان‌تر و راحت‌تر از TEM است، این یافته به طور بالقوه می‌تواند هزینه‌های اصلاح آزبست را در ایالات متحده افزایش داده و کاهش دهد. حدود 3 میلیارد دلار هزینه دارد هر سال

آزبست یک ماده معدنی طبیعی است که از الیاف آن برای عایق کاری، ضد آب و هوا و آتش و تقویت مصالح ساختمانی استفاده می شد. استفاده از آن در دهه 1970 شروع به کاهش کرد زیرا محققان از خطرات سلامتی آن از جمله ارتباط آن با سرطان آگاه شدند. در ماه مارس، EPA آخرین شکل آزبست را ممنوع کرد هنوز در حال استفاده

همانطور که از نام آنها پیداست، هر دو TEM و SEM انواع میکروسکوپ الکترونی هستند. در هر دو روش، تکنسین‌ها پرتوهای الکترونی را روی مقدار میکروسکوپی ماده متمرکز می‌کنند. الکترون ها با مواد تعامل می کنند تا اطلاعات بسیار دقیقی در مورد ترکیب، ساختار و شکل مواد تولید کنند.

با TEM، الکترون ها از نمونه عبور می کنند، در حالی که با SEM معمولی، آنها از سطح منعکس می شوند. این امر TEM را قادر می سازد تا تصاویر دقیق تری تولید کند و داخل سطح را بررسی کند. TEM همچنین وضوح فضایی بسیار بهتری را ارائه می دهد – توانایی تشخیص بین اشیاء بسیار نزدیک به هم – نسبت به SEM.

اما در سال‌های اخیر، تولیدکنندگان SEM قدرت تصویربرداری و سایر قابلیت‌های این فناوری را بهبود بخشیده‌اند. اکنون چندین شرکت SEM های رومیزی تولید می کنند که استفاده از این فناوری را در این زمینه ممکن می سازد، در حالی که TEM هنوز باید در آزمایشگاه انجام شود. هولم گفت آموزش استفاده و بهره برداری از تجهیزات SEM را می توان در چند ماه تکمیل کرد، در حالی که “تخصص در TEM ممکن است سال ها طول بکشد.”

هولم گفت: «تعدادی از قابلیت‌های TEM وجود دارد که SEM ندارد، اما ما فکر می‌کنیم SEM برای استفاده در کاهش آزبست به اندازه کافی خوب است».

برای آزمایش SEM بر روی آزبست، Holm و Mansfield استفاده کردند مواد مرجع استاندارد NIST (SRM) 1866نمونه‌ای از الیاف آزبست که آژانس برای آزمایشگاه‌ها تولید می‌کند تا تجهیزات و روش‌های آزمایش آنها را محک بزند. SRM دارای داده های گسترده ای است که ویژگی های مواد را مشخص می کند.

با استفاده از SEM، محققان SRM 1866 را تجزیه و تحلیل کردند. نتایج آنها کاملاً با نتایج ذکر شده در اسناد SRM مطابقت داشت که نشان دهنده دقت روش است.

هولم و منسفیلد مزایای بالقوه SEM را با نوشتن این نکته خلاصه کردند که می تواند منجر به “هزینه تجهیزات کمتر، الزامات آموزشی کمتر سختگیرانه اپراتور، افزایش توان نمونه و میدان دید بیشتر در مقایسه با TEM شود.”

---

مقاله: جیسون دی. هولم و الیزابت منسفیلد. تصویربرداری الکترون عبوری و پراش الیاف آزبست در میکروسکوپ الکترونی روبشی روشهای تحلیلی منتشر شده به صورت آنلاین در 24 ژوئن 2024. DOI: 10.1039/D4AY00555D