Allegato 3
IDENTIFICAZIONE QUALITATIVA DELLE FIBRE DI AMIANTO MEDIANTE LA
TECNICA DELLA DISPERSIONE CROMATICA IN MICROSCOPIA OTTICA
La tecnica della dispersione cromatica in microscopia ottica e'
particolarmente utile nell'identificazione delle particelle minerali.
Il principio ottico su cui si fonda e' la variazione dell'indice
di rifrazione dei minerali in funzione della lunghezza d'onda della
luce che li attraversa; con l'aumentare di questa generalmente
l'indice di rifrazione diminuisce. Sperimentalmente si osserva che la
maggior parte dei liquidi ha una dispersione cromatica maggiore dei
solidi.
Quando gli indici di rifrazione del minerale e del liquido in cui
questo viene immerso, sono prossimi, in luce bianca, si producono
fenomeni cromatici tanto piu' evidenti quanto piu' grande e' la
variazione dell'indice di rifrazione del liquido rispetto a quella
del minerale.
Se consideriamo il punto in cui si intersecano le curve di
dispersione del minerale e del liquido, in quel punto (a quella
stessa lunghezza d'onda) liquido e solido hanno lo stesso indice di
rifrazione.
La luce di quella lunghezza d'onda attraversera' indeviata il
sistema solido-liquido mentre la luce di altre lunghezze d'onda
passando dal solido al liquido deviera' verso la normale al bordo in
maniera diversa a seconda che sia minore o maggiore l'indice di
rifrazione. Tali deviazioni dipendono infatti dalla differenza tra
gli indici del solido e del liquido per le varie lunghezze d'onda.
Nel caso di sostanze isotrope e minerali monorifrangenti, che
possiedono cioe' un solo indice di rifrazione, l'unica colorazione
che questo tipo di particelle assumono in un determinato liquido,
serve come mezzo di identificazione.
I minerali di amianto, ad eccezione dell'antofillite che
cristallizza nel sistema ortorombico, cristallizzano nel sistema
monoclino e sono quindi birifrangenti. Generalmente le fibre di
amianto hanno l'indice di rifrazione maggiore ng parallelo alla
direzione allungata della fibra mentre l'indice di rifrazione
inferiore na si trova nella direzione perpendicolare. Per la sola
crocidolite, che ha una orientazione ottica negativa, avviene il
contrario.
Considerando i due indici di rifrazione principali, ng ed na, a
ciascuno di essi corrispondera' quindi una curva di dispersione
cromatica distinta.
Di conseguenza durante l'osservazione del minerale in un liquido
ad indice di rifrazione intermedio, che interseca con la sua curva
quelle dei due indici di rifrazione principali, si avra' una
sovrapposizione degli effetti cromatici. Cio' viene superato con
l'illuminazione del preparato tramite luce polarizzata piana. Ogni
particella, in tal modo, presentera' gli effetti cromatici
caratteristici di ogni singolo indice di rifrazione quando la loro
direzione di vibrazione coincide con quella della luce polarizzata.
Per evidenziare tali colorazioni relative agli indici di rifrazione
ng ed na, bisognera' porre la direzione allungata della fibra prima
parallelamente e poi perpendicolarmente alla direzione di vibrazione
del polarizzatore.
LIQUIDI AD ALTA DISPERSIONE
Per identificare i diversi tipi di fibre di amianto, per mezzo di
tale tecnica, sono necessari liquidi ad alta dispersione dell'indice
di rifrazione.
Miscele con le caratteristiche richieste si possono preparare
partendo da alcuni liquidi organici come cianato di etile, ioduro di
metilene, iodomercurato di potassio e nitrotoluolo.
In commercio esistono liquidi con le caratteristiche ottiche
necessarie, con indice di rifrazione nell'intervallo di 1,50 e 1,80.
Risultano particolarmente utili i liquidi ad indice di rifrazione
uguale a 1, 55, 1, 58, 1, 67, 1, 70. Necessario per l'impiego della
tecnica di dispersione e' innanzitutto l'allineamento del sistema
ottico e la necessita' di una sorgente luminosa ad alta intensita'
(12 V, 50 W) e la realizzazione del campo scuro inserendo sotto il
condensatore un diaframma circolare di diametro adeguato. E' infatti
indispensabile che l'apertura del fascio luminoso sia maggiore
dell'apertura dell'obiettivo; poiche' l'apertura dei normali
condensatori per contrasto di fase e' di 0,80, per questo tipo di
osservazioni saranno necessari obiettivi di apertura inferiore a
0,80. Con i normali microscopi Leitz Ortoluz attrezzati per il
contrasto di fase con condensatore ed obiettivi 10X, 25X e 4X occorre
impostare i diaframmi del condensatore in posizione 3 per i primi due
e in posizione 5 per il terzo obiettivo. Infine per l'osservazione a
luce polarizzata sara' sufficiente utilizzare un filtro polarizzatore
ruotante all'uscita della sorgente luminosa.
Vengono comunque indicati dal costruttore, per altri tipi di
microscopio oggi comunemente in commercio, tutti i parametri
necessari per tale tipo di osservazione. In tabella 1 si riportano i
colori di dispersione che si ottengono per ogni singola varieta' di
amianto usando liquidi ad indice di rifrazione 1,55, 1,58, 1,67,
1,70, in campo scuro, in contrasto di fase e luce polarizzata.
Tale metodo permette un riconoscimento ottimale delle fibre di
amianto aventi diametro superiore a 0,4 (Micron(m. La sensibilita'
del metodo permette di valutare le parti per milione sia su un
campione in massa che su campioni su filtro dopo aver separato
naturalmente la matrice filtrante. Con tale tecnica e' infine
possibile passare all'osservazione in fase dello stesso campo visivo
microscopico, il che ovviamente permette di ottenere ulteriori
elementi di valutazione per l'identificazione delle fibre di amianto.
Per arrivare ad una valutazione della concentrazione dell'amianto
in termini di peso e' necessario trasformare il numero delle fibre
osservate e la loro granulometria in un valore ponderale; cio' e'
possibile valutando in base alla dimensione delle fibre il loro vol-
ume. Macinando opportunamente il campione in laboratorio sino ad
ottenere diametri delle fibre inferiori a 10 (Micron(m e' possibile
affermare, come dimostrato in via sperimentale, che il numero delle
fibre osservate con la tecnica descritta corrisponde in buona
approssimazione al volume dell'amianto nel campione. Conoscendo il
peso specifico delle singole varieta' di amianto e delle matrici in
cui queste si trovano e' pertanto possibile risalire alla percentuale
in peso dell'amianto presente nel campione.
Il limitato potere risolutivo, circa 0.25 (Micron(m, di tale
tecnica microscopica rende difficoltosa la valutazione delle fibre di
diametro inferiore a 0.5 (Micron(m; inoltre la sua limitata
profondita' di campo non permette di ben focalizzare fibre che non si
trovino perfettamente sul piano immagine del microscopio.
TABELLA 1. - Colori di dispersione per le fibre di abseto
Parte di provvedimento in formato grafico