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Dokumentenidentifikation DE4433837A1 28.03.1996
Titel Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern
Anmelder Strübel, Günter, Prof. Dr., 35390 Gießen, DE
Erfinder Strübel, Günter, Prof. Dr., 35447 Reiskirchen, DE;
Aisha, Qu, Dipl.-Ing. Dipl.-Min., 35390 Gießen, DE;
Luh, Jutta, 35415 Pohlheim, DE
DE-Anmeldedatum 22.09.1994
DE-Aktenzeichen 4433837
Offenlegungstag 28.03.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.03.1996
IPC-Hauptklasse G01N 33/24
IPC-Nebenklasse G01N 33/36   G01N 33/38   G01N 31/12   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern, wie Chrysotil (Weißasbest), Anthophyllit, Aktinolith, Tremolit, Amosit (Braunasbest), oder Krokydolith (Blauasbest), bei dem man aus einer Probe faseriges Material entnimmt und dieses mehrmals ca. 1 Sekunde lang in einer 1000-1200°C heißen Gasflamme zur Rotglut bringt und die für Asbestfasern charakteristische Farbänderung erzeugt. Mittels Lupe (Vergrößerung 15fach) werden Glühvorgang und Farbänderung beobachtet.
Durch die Erfindung wird es möglich, mit einem einfachen Schnelltest Asbestfasern zu erkennen, der unmittelbar an der Baustelle oder auf Deponien mit geringem apparativen Aufwand sicher durchgeführt werden kann. Er ermöglicht die Unterscheidung von Asbestfasern von anderen Faserstoffen, die sich signifikant anders verhalten, insbesondere Stein-, Glas- und Keramikwolle, Wollastonit, Vermiculit, jedoch auch von organischen Verstärkungsfasern, die in Faserzementprodukten eingesetzt werden, nämlich Polyvinylalkohol-, Polyacrylnitril-, Polyäthylen-, Polypropylen- und Cellulosefasern.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern.

Stand der Technik

Die Verwendung von Asbest und asbesthaltigen Materialien ist seit 1990 in Deutschland verboten. Über den Umgang mit asbesthaltigen Materialien gibt es eindeutige Vorschriften. Vor der Sanierung, Renovierung, Abbruch und/oder Entsorgung muß festgestellt sein, ob die in Frage kommenden Materialien Asbest enthalten. Bisher werden dazu schwierige licht- oder rasterelektronenmikroskopische oder röntgenographische Untersuchungen durchgeführt, die neben relativ teuren Instrumenten auch spezielle Erfahrungen des Prüfenden erfordern. (vergl. ¹), ²), ³), &sup4;), &sup5;), &sup6;)) Ein einfach zu handhabender Schnelltest zur Erkennung der Asbestfasern, der unmittelbar an der Baustelle oder auf Deponien eingesetzt werden kann, ist bisher noch nicht bekanntgeworden.

¹) vgl. VDI 3492, Blatt 2, Entwurf: "Messen anorganischer faserförmiger Partikel im Innenraum" - Rasterelektronenmikroskopisches Verfahren.

²) AIA 1979 "Gesundheits- u. Sicherheitsveröffentlichung Empfohlene technische Methode 1", Lichtmikroskopie.

³) ZH 1/120.30 und ZH 1/120.46, "Verfahren zur Bestimmung von Chrysotilasbest und anderer Asbestarten.

&sup4;) NiOSH - Methods 7402 und 9002 - NiOSH-Manual of Analytical Methods Third Edition Vol. 1, 1984.

&sup5;) GJT 8/94 G. Strübel, "Analytische Qualitätssicherung bei der Asbestentsorgung".

&sup6;) Vortrag G. Strübel auf dem Röntgenbeugungssymposium 1992 in Bad Zwischenahn, "Die Röntgenbeugung bei Umwandlung und Entsorgung von Asbest und asbesthaltigen Stoffen".

Deshalb besteht ein dringender Bedarf nach einem Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern, das Asbest gegen andere Faserstoffe, insbesondere Stein- Glas-, und Keramikwolle, Wollastonit, Vermiculit, jedoch auch gegen die organischen Verstärkungsfasern, die in den asbestfreien Faserzementprodukten eingesetzt werden, nämlich Polyvinylalkohol-, Polyacrylnitril-, Polyäthylen-, Polypropylen- und Cellulosefasern, abzugrenzen in der Lage ist.

Aufgabenstellung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demgemäß, ein Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern zur Verfügung zu stellen, das die gestellten Anforderungen erfüllt und auf Baustellen, Baustoffdeponien sowie im Recyclingbereich mit geringem apparativen Aufwand sicher durchgeführt werden kann.

Erfindung

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern bei dem man aus einer Probe faseriges Material entnimmt und dieses mehrmals ca. 1 Sekunde lang in einer 1000-1200°C heißen Gasflamme zur Rotglut bringt und die für Asbestfasern charakteristische Farbänderung erzeugt. Mittels einer Lupe mit 15facher Vergrößerung wird der Glühvorgang und die Farbänderung beobachtet. Die abzugrenzenden Fasern, die keine Asbestfasern sind, verhalten sich beim Glühen signifikant anders, worauf später ausführlich eingegangen wird.

In Ausgestaltung der Erfindung, wenn die bloßgelegte Asbestfaser Chrysotil (Weißasbest) ist, wird die Farbänderung von grau/weiß bis grün/gelb durch Rotglut nach braungelblich erzeugt, wobei keine wahrnehmbare Schmelze auftritt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, wenn die bloßgelegte Asbestfaser Anthophyllit ist, wird die Farbänderung von grau/weiß durch Rotglut nach braun erzeugt, wobei runde dunkelbraune bis schwarze Perlen an den Spitzen auftreten.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, wenn die bloßgelegte Asbestfaser Aktinolith ist, wird die Farbänderung von grün durch Rotglut nach weiß erzeugt, wobei runde gelbe Perlen an den Spitzen auftreten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn die bloßgelegte Asbestfaser Tremolit ist, wird die Farbänderung von weiß bis farblos durch Rotglut nach gelb erzeugt, wobei runde braungelbe Perlen an den Spitzen auftreten.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die bloßgelegte Asbestfaser Amosit (Braunasbest) ist, und die Farbänderung von graubraun bis gelbbraun durch Rotglut nach dunkelbraun erzeugt wird, wobei schwarze Schmelze an den Spitzen auftritt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, wenn die bloßgelegte Asbestfaser Krokydolith (Blauasbest) ist, wird die Farbänderung von blau bis grünblau durch Rotglut nach dunkelbraun erzeugt, wobei hier schwarze Schmelze und Perlen an den Spitzen auftreten.

Es hat sich im allgemeinen im Rahmen der Erfindung als wirkungsvoll erwiesen, wenn das Rotglühen wenigstens dreimal erfolgt. Zur Abgrenzung gegen manche Mineralfaser hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Rotglühen wenigstens fünfmal erfolgen zu lassen.

Zweckmäßig erfolgt das Rotglühen erfindungsgemäß im Abstand von wenigstens 10 Sekunden.

Insbesondere zur Abgrenzung von Keramikfasern hat es sich als notwendig gezeigt, daß das Rotglühen nach dreimal 1 Sekunde wenigstens noch einmal 10 Sekunden lang erfolgt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Aus den zu untersuchenden Materialien, die mit Wasserspray besprüht wurden - jedoch so, daß kein flüssiges Wasser an der Oberfläche sichtbar ist - Bruchstücke mit einem Hammer oder einer Zange herausgebrochen. Mit einer Lupe (15fache Vergrößerung) wird geprüft, ob Fasern erkennbar sind. Sind keine Fasern feststellbar, ist der Befund negativ und die Probe wird nicht weiter untersucht. Sind Fasern vorhanden, stellt man fest, ob diese an den frischen Rändern freiliegen. Gegebenenfalls muß die Probe nochmals zerbrochen werden, bis man am Rand bzw. an einer Kante freiliegende Fasern gefunden hat.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Fasern durch die gezielte thermische Behandlung in eine Form gebracht, durch die Asbestfasern von anderen anorganischen und organischen Fasern unterscheidbar sind. Der Flammtest wird in einem dunklen Raum (draußen im Schatten) durchgeführt, da nur dann, wenn die blaue Gasflamme deutlich sichtbar ist, das Glühen der Faser erkannt werden kann.

Die entnommene Faser wird mit einer Pinzette (gerade, spitz, 160 mm lang) oder einer Tiegelzange (doppelt gebogen, 200 mm lang) in die blaue Flamme eines Gasbrenners (Bunsenbrenner, Butangasbrenner oder ein ähnlicher geeigneter Brenner) ca. 1 Sekunde lang gehalten. Wenn die Fasern glühen wird der Flammtest (beispielsweise zweimal) wiederholt. Asbestfasern lassen sich mehrmals glühen, wobei die der Flamme ausgesetzten Fasern hellrot leuchten (wie glühender Draht).

Anschließend werden die Veränderungen der Fasern mit der Lupe beobachtet und registriert. Wenn Asbestfasern von Wollastonit oder Keramikfaser mit 3% Cr&sub2;O&sub3; unterschieden werden sollen, ist erforderlich nach dreimaligem Glühen nochmals 10 Sekunden lang die Faser zu glühen.

Die Veränderungen, die sich beim Glühen von Asbestfasern ergeben sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 2 zeigt eine Zusammenstellung der Veränderungen anorganischer Fasermaterialien unter den Verfahrensbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Tabelle 3 die Veränderungen organischer Fasern.

Organische Fasern werden auf unterschiedliche Weise relativ schnell zersetzt, indem sie brennen, verkohlen, veraschen oder bereits außerhalb der Flamme schmelzen oder rußend verkohlen.

Glasfasern, Stein- oder Schlackenwollfasern werden unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zerstört. In der Flamme glühen sie nicht, sondern schmelzen zu einem glasperlenförmigen Rückstand, wobei der Schmelzvorgang auch ohne Lupe beobachtet werden kann.

Keramikfasern mit Ausnahme von Fasern mit ≤ 72% AL&sub2;O&sub3; und Fasern mit 55-60% AL&sub2;O&sub3; + 3%Cr&sub2;O&sub3; glühen in der Flamme ebenfalls nicht, die meisten schmelzen auch nicht, manche nur an der Spitze zu einem glasperlenartigen Rückstand. Das Schmelzverhalten ist ohne Lupe nur schwer zu beobachten.

Keramikfasern mit ≤ 72% AL&sub2;O&sub3; glühen in der Flamme nur einmal kurz auf und schmelzen nicht.

Keramikfasern mit 55-60% AL&sub2;O&sub3; + 3%Cr&sub2;O&sub3; glühen in der Flamme wie Asbestfasern. Es tritt aber keine Farbänderung und auch kein Schmelzen auf. Im Gegensatz zu Chrysotil, der sich nach 10 Sekunden an der Spitze ohne Perlbildung umwandelt schmilzt die Keramikfaser partiell auf und bildet hellblaue bis milchigweiße Perlen. Deshalb muß im Zweifelsfall die Faser weitere 10 Sekunden der Flamme ausgesetzt werden.

SiO&sub2;-Fasern glühen in der Flamme nur punktweise und schmelzen nicht.

Gipsfasern glühen und schmelzen beim Test nicht, sondern werden weiß.

Wollastonit hat dickere Fasern als Asbest, unter der Lupe meist durchsichtig. Die Fasern glühen wie Asbest. Die Farbe ändert sich beim Test nicht. Nach 1 Sekunde schmelzen die Fasern an den Spitzen nur sehr wenig, nach 10 Sekunden bilden sich an den Spitzen größere runde gelbe Perlen. Tabelle 1 Verhalten von Asbestfasern in der Gasflamme

Tabelle 2 Verhalten von Mineralfasern in der Gasflamme

Tabelle 3 Verhalten von organischen Fasern in der Gasflamme


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur schnellen qualitativen Bestimmung von Asbestfasern dadurch gekennzeichnet, daß man aus einer Probe faseriges Material entnimmt und dieses mehrmals ca. 1 Sekunde lang in einer 1000-1200°C heißen Gasflamme zur Rotglut bringt und die für Asbestfasern charakteristische Farbänderung erzeugt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser Chrysotil ist und die Farbänderung von grau/weiß bis grün/gelb durch Rotglut nach braungelblich erzeugt wird, wobei keine wahrnehmbare Schmelze auftritt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser Anthophyllit ist und die Farbänderung von grau/weiß durch Rotglut nach braun erzeugt wird, wobei runde dunkelbraune bis schwarze Perlen an den Spitzen auftreten.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser Aktinolith ist und die Farbänderung von grün durch Rotglut nach weiß erzeugt wird, wobei runde gelbe Perlen an den Spitzen auftreten.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser Tremolit ist und die Farbänderung von weiß bis farblos durch Rotglut nach gelb erzeugt wird, wobei runde braungelbe Perlen an den Spitzen auftreten.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser Amosit ist und die Farbänderung von graubraun bis gelbbraun durch Rotglut nach dunkelbraun erzeugt wird, wobei schwarze Schmelze an den Spitzen auftritt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfaser Krokydolith ist und die Farbänderung von blau bis grünblau durch Rotglut nach dunkelbraun erzeugt wird, wobei schwarze Schmelze und Perlen an den Spitzen auftreten.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotglühen wenigstens dreimal erfolgt.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotglühen wenigstens fünfmal erfolgt.
  10. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotglühen im Abstand von wenigstens 10 Sekunden erfolgt.
  11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotglühen nach dreimal 1 Sekunde wenigstens noch einmal 10 Sekunden lang erfolgt.






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