Nachweis von Asbest

Chrysotil-Asbest

Die 3 höchsten Peaks sind in unserem Fall die Elemente Mg, Si und O. Genau die Elemente, die  Chrysotil braucht!

Chrysotil-Fasern im REM © USGS

Gold (Au) ist auch noch da, aber das ist die Beschichtung und Kohlenstoff (C), vermutlich vom Klebepad, auf dem die Probe mit dem Träger verklebt wird. Ganz wenig Eisen (Fe), in diesem Fall vernachläsigbar.

nun kann man interpretieren: Schöne Locken im Bild und die nötigen Elemente-
Das muss Chrysotil sein!

Mineral Formel
Chrysotil Mg3 Si2O(OH)4

Warum Chrysotil solche “Schneckennudeln” wie im Bild oben bildet, wurde hier genau erklärt. Die Transmissionselektronenmikroskopie ist eine sehr eindrucksvolle Methode, da sie sogar einzelne Atomlagen sichtbar machen kann (wie man sieht). Allerdings ist sie viel zu aufwändig für unsere Fragestellung und es ist keineswegs sicher, dass man ein Bild wie oben überhaupt hinbekommt: Die Probe ist so dünn, dass der Elektronenstrahl durch die Probe hindurch geht – dabei wird die Probe praktisch verdampft und existiert an der Stelle, wo der Strahl hindurch geht, nur wenige Sekunden. Das Bild ist sehr außergewöhnlich und der Hersteller JEOL macht zu Recht Werbung damit.

Amphibol-Asbest

Weitere wichtige Asbestarten sind die Amphibolasbeste. Amphibole besitzen die typische Bänderstruktur aus SiO4 Tetraedern.

Bänderstruktur aus SiO4 Tetraedern bei Amphibolen © Heiko Hofmann

Mineral Formel
Krokydolith (Riebeckit) Na2 Fe2+3 Fe3+2 [ Si8O22 (OH)2 ]
Tremolit Ca2 Mg[ Si8O22 (OH, F )2 ]
Aktinolith Ca2 (Mg,Fe)[ Si8O22 (OH)2 ]
Amosit (Grunerit) (Fe2+, Mg)[ Si8O22 (OH)2 ]
Anthophyllit (Mg, Fe2+)[ Si8O22 (OH)2 ]

Sehen Sie die Ähnlichkeiten? Die Natur nimmt, was sie kriegen kann und baut daraus irgendwas zusammen. Nur der Grundbauplan ist immer gleich: (Metall) 7 [ Si8O22 (OH)2 ]

Je mehr Elemente in den Asbesten vorkommen, desto schwieriger die Analyse, denn diese Elemente kommen in fast allen anderen (nicht-Asbest) Silikaten auch vor!

Bilder 1 und 2
Amosit (ein Amphibol Asbest , auch Grunerit oder “brauner Asbest” genannt.
Chemische Formel (Fe2+, Mg)[ Si8O22 (OH)2 ] – monoklin.
Bilder 3 und 4
Anthophyllit, ebenfalls “brauner” Amphibolasbest.
Chemische Formel (Mg,Fe2+)7 [ Si8O22 (OH)2 ] – orthorhombisch

Der Unterschied zu Grunerit ist einzig die Kristallstruktur. Die Chemie ist scheinbar exakt gleich. Aber eben nur scheinbar… Die Details sind wichtig:

REM Aufnahme von Amosit © CRB Analyse GmbH

EDX Spektrum von Amosit © CRB Analyse GmbH

REM Aufnahme von Anthophyllit © USGS CC0

EDX Spektrum von Anthophyllit © CRB Analyse GmbH

Beim genaueren Hinschauen fällt auf, dass beim Amosit der Mg Peak sehr klein ist und beim Anthophyllit wieder recht hoch? Beide haben doch exakt dieselbe chemische Zusammensetzung! Und wenn beide gleiche Mengen an Fe und Mg haben, warum sind dann die Peaks nicht gleich hoch?

  1. Genau deshalb ist die Interpretation der Ergebnisse ziemlich schwer.
  2. Man muss natürlich die Matrix, also die Umgebung, mit berücksichtigen. Wurde nur das eine Mineral gemessen oder die ganze Probe mitsamt dem anderen Material, das da noch war?
  3. Sehen Sie sich nochmal die Formeln an: Sowohl Mg als auch Fe stehen in einer Klammer, durch Komma getrennt. Dahinter steht 7. Sie teilen sich also 7 Plätze. Wer wieviele Plätze kriegt, steht da nicht. Nur beim Amosit steht Fe vorne und beim Anthophyllit Mg.

Heisst: Beim Amosit ist Fe klar im Vorteil und hat vermutlich (mindestens) 4 von 7 Plätzen bekommen.

Und wenn Sie von Amphibolen noch nicht genug haben, dann tauchen Sie hier in die erbarmungslose Komplexität dieser “Supergruppe” ein.

Typische EDX Spektren

Von Asbest und anderen Fasern, die leicht mit Asbest verwechselt werden können. Verwechslungsgefahr besteht insbesondere bei Chrysotil und Talk sowie Tremolit und Aktinolith, wobei ein Fehlurteil bei Talk besonders gefährlich ist: Dies ist kein Asbest!

EDX Spektrum von Chrysotil (modelliert) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum von Talk (modelliert) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum von Tremolit (modelliert) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum von Aktinolith (modelliert) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum von Krokydolith (modelliert) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum eines typischen Aluminiumsilikates (modelliert) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum von Steinwolle (modelliert nach DGUV Info 213-546) © Heiko Hofmann

EDX Spektrum einer technischen HT-Glasfaser (modelliert nach DGUV Info 213-546) © Heiko Hofmann

Der qualitative Nachweis alleine reicht nicht. Die Menge ist entscheidend. Dazu weiter auf Seite 5