Hidrológiai Közlöny 1990 (70. évfolyam)

2. szám - Varga Csaba: Azbesztrostok az ivóvízben: elektronmikroszkópos vizsgálatok

VARGA CS.: Azbesztrostok az ivóvízben 109 1. táblázat Elektronmikroszkópos módszerek előnyei és hátrányai (Byrne, 1982 nyomán) Előnyök (I.) SEM — Nagy terület vizsgálható a filter felszínén — Viszonylag egyszerű mintapreparálás — Rutin szűrővizsgálati technikaként alkalmazható EPMA-val kombinálva (II.) TEM — Legjobban felszerelhető az azonosításhoz (EPMA/SAED/morfológia) — Jobb felbontás (akár 25 nm) — Legjobb érzékenység (kimutatási határ: 0,1 ng/m

3) Hátrányok — A rostok elkülönítésének nehézsége a háttértörmeléktől — Limitált felbontás, főleg EPMA alkalmazásakor (~1 nm) — SAED hiányában az egyértelmű identifikálás nem lehetséges — Sokkal bonyolultabb preparálás — Nehéz biztosítani, hogy az eredeti rostok intaktak maradjanak — Kicsiny vizsgálható térfogat, ill. filterfelület — Az analízis időtartama hosszú, min. 1 nap mintaként EPMA: elektron mikroszonda analízis SAED: „selected area" elektrondiffrakció SEM: scanning (pásztázó) elektronmikroszkópia TEM: transzmissziós elektronmikroszkópia kvantitatív analízisre, mert felbontóképessége a TEM-ének csak 1/10—1/20-a. A minőségi analízist a kiegészítőberendezések segítik. A vizsgált rost kiválasztott pontjára fókuszált elektronnyaláb segítségével elektrondiffrakciós mintázat (SAED), elektronmikrosszondaanalízissel (EPMA, EPXMA, EDXA) röntgenenergiaspektrum, a mintát lézerrel elgőzöltetve (LAMMA) tömegspektrum nyerhető (Byrne, 1982; Commins, 1983; De Waele et al., 1986; De Waele és Adams, 1988). 3.1 Vizsgálatok transzmissziós elektronmikroszkóppal Az irodalomban közölt eljárások közül elsőkónt Kanarek et ál. (1981) módszerét kíséreltük meg reprodukálni. A filtereket Soxhlet-extraktorban, acetongőzben réz mikro-rostélyokra preparáltuk. A 6—24 órás kezelés során a filter anyaga ugyan erősen elvékonyodott, így sem vált azonban az elektronok számára átjárhatóvá. Egy másik alapvető módszer szerint a mintát tartalmazó filtereket 430—500 °C-on elhamvasztjuk, majd a maradékot ultrahanggal diszpergáljuk, és rostólyra preparáljuk (Gunningham és Pontefract, 1971; Cook et al., 1974; Byrne, 1982; Meyer, 1982). A rendelkezésünkre álló ultrahang-generátorral (feltehetőleg az alacsony elérhető intenzitás miatt) sajnos nem tudtuk a 430 °C-on nyert hamut tökéletesen dezintegrálni, így ezt a módszert sem sikerült reprodukálnunk. Ezek után a vízmintákból közvetlenül cseppentettünk fel („drop drying") a kollódiumbevonatú rostélyokra (Commins, 1983), mely módszer hátránya — a sókristálykiválás miatt — a kicsiny (/tl-es) vizsgálható térfogat. Ugyanakkor az előzetes sótalanítás ioncserélő gyantákkal nem célravezető, mert az eredményt minden bizonnyal meghamisítja. Az EM-vizsgálatok Zs. Nagy Imre és Katona Attila köreműködésével a Debreceni OTE-n történtek. A mintákból 1—1 /d-t cseppentettünk fel, és JEOL 311 TEM-készülékkel 80 kV gyorsítófeszültség mellett, 5—27 000 x-es nagyítással vizsgáltuk. A rostélyok felszínét végigpásztázva azbesztrostok egyik minta esetében sem voltak észlelhetők (2. táblázat). A rendelkezésre álló és csövünk anyagával megegyező krizotil és krokidolit azbesztmintákból készített szuszpenziók hasonló módon kerültek vizsgálatra (1. ábra). A felvételeket K. A. készítette. 2. táblázat A feldolgozott vízminták a számolt agresszivitás! indexek (Al) és a rostok mennyiségi adatai Minta Al A rostok mennyiségi adata TEM SEM Nyersvíz (KFCs) 1. 11,84 <10° 2. 11,65 <5X10

3 Szűrt (indított) víz 1. 11,34 <10° 2. 11,09 <5X10= Fogadott víz I. (acélvezeték) 1. 11,35 -=10° 2. 11,15 -=5X102 Fogadott víz II. (ACvezeték) ]. 11,37 -clO

6 2. 11,06 <5X10= 3. 11,07 -=5X10

2 4. 11,16 >2X10

2 5. 11,06 >10

2 3.2 Scanning elektronmikroszkópos vizsgálatok Először a két rendelkezésre álló azbeszttípusból készített szuszpenziót vizsgáltuk cellulóznitrát (CN) membránfilter 3x3 mm-es darabján. A rostok morfológiai különbségei a SEM-felvételeken is jól láthatóak (JEOL JSM 35C készülék, 20 kV gyorsítófeszültség). A rostokat energiadiszperzív röntgen-mikroanalízisnek vetettük alá EDAX System F készüléken (2. ábra). A spektrumok jól demonstrálják az elemi összetételbeli különbségeket. A különböző vízmintákat (2. tábl.) reprezentáló CN-filtereket vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy a filter felszínén a reziduum a vízvesztés során erősen összerepedezik, ezáltal az esetleg jelenlévő rostokat magába zárhatja (3. ábra). Ezért Meyer (1982) nyomán kipróbáltunk egy polikarbonát (PK) anyagú filtert is (PARAPLAN PK 0,45 p). Ez sokkal finomabb felszínnel rendelkezik, amely a SEM-vizsgálatokat könnyíti, és ezen a reziduum eloszlását is sokkal homogénebbnek találtuk. Az azbesztrostok jelenlétét PK-filterek segítségével sikerült bizonyítanunk. (4. ábra). A PK-filterek esetében azonban az elektromos feltöltődés