ISO 10312:1995

Ambient air - Determination of asbestos fibres - Direct transfer transmission electron microscopy method

Specifies a reference method using transmission electron microscopy for the determination of the concentration of asbestos structures in ambient atmospheres and includes measurement of the lengths, widths and aspect ratios of the asbestos structures. The method allows determination of the types of asbestos fibres present. The method cannot discriminate between individual fibres of the asbestos and non-asbestos analogues of the same amphibole mineral.

Air ambiant — Détermination des fibres d'amiante — Méthode de microscopie électronique à transmission directe

Okoljski zrak - Ugotavljanje azbestnih vlaken - Metoda s transmisijsko elektronsko mikroskopijo z neposrednim prenosom

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 26-Apr-1995
• Withdrawal Date: 26-Apr-1995
• ICS: 13.040.20 - Ambient atmospheres
• Technical Committee: ISO/TC 146/SC 3 - Ambient atmospheres
• Drafting Committee: ISO/TC 146/SC 3/WG 1 - Determination of asbestos fibre content
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 11-Oct-2019
• Completion Date: 13-Dec-2025
• Ref Project: SIST ISO 10312:1996 - Ambient air -- Determination of asbestos fibres -- Direct transfer transmission electron microscopy method

Relations

• Revised: ISO 10312:2019 - Ambient air - Determination of asbestos fibres - Direct transfer transmission electron microscopy method
• Effective Date: 15-Mar-2018

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD
First edition
1995-05-01
Ambient air - Determination of asbestos
fibres - Direct-transfer transmission
electron microscopy method
- Determination des fibres d ’amian te - M6 thode de
Air ambian t
microscopie electronique 8 transmission directe
Reference number
Contents
t-Jage
Scope . 1
Normative references .
................................................ 2
Definitions . . 2
Principle . . 3
Symbols of units and abbreviations . 4
Reagents . . 5
7 Apparatus . . 5
8 Air Sample collection . . 10
9 Procedure for analysis . . 11
10 Performance characteristics . . 18
11 Test report . . . 19
Annexes
A Determination of operating conditions for Plasma asher . 22
B Calibration procedures . . . 23
C Structure counting criteria . 25
D Fibre identification procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
E Determination of the concentrations of asbestos fibres and bundles
. . . . . . . 42
longer than 5 Pm, and PCM equivalent asbestos fibres
F Calculation of results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
G Strategies for collection of air samples . 47
H Methods for removal of gypsum fibres . 48
J Bibliography . 49
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopyrng and
mrcrofilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
0 ISO
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10312 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 3, Ambient atmospheres.
Annexes A, B, C, D, E and F form an integral part of this International
Standard. Annexes G, H and J are for in formatio n only.

Introduction
This International Standard is applicable to the determination of airborne
asbestos in a wide range of ambient air situations, including the interior
atmospheres of buildings, and for detailed evaluation of any atmosphere
in which asbestos structures are likely to be present. Because the best
available medical evidente indicates that the numerical fibre concentration
and the fibre sizes are the relevant Parameters for evaluation of the
inhalation hazards, a fibre counting technique is the only logical approach.
Most fibres in ambient atmospheres are not asbestos, and therefore there
is a requirement for fibres to be identified. Many airborne asbestos fibres
in ambient atmospheres have diameters below the resolution limit of the
Optical microscope. This International Standard is based on transmission
electron microscopy, which has adequate resolution to allow detection of
small fibres and is currently the only technique capable of unequivocal
identification of the majority of individual fibres of asbestos. Asbestos is
often found, not as Single fibres, but as very complex, aggregated struc-
tures which may or may not be also aggregated with other particles. The
fibres found suspended in an ambient atmosphere tan often be identified
unequivocally, if a sufficient measurement effort is expended. However,
if each fibre were to be identified in this way, the analysis would become
prohibitively expensive. Because of instrumental deficiencies or because
of the nature of the particulate, some fibres cannot be positively identified
as asbestos, even though the measurements all indicate that they could
be asbestos. Subjective factors therefore contribute to this measurement,
and consequently a very precise definition of the procedure for identifica-
tion and enumeration of asbestos fibres is required. The method specified
in this International Standard is designed to provide the best description
possible of the nature, numerical concentration, and sizes of asbestos-
containing particles found in an air Sample. This International Standard is
necessarily complex, because the instrumental techniques used are com-
plex, and also because a very detailed and logical procedure must be
specified to reduce the subjective aspects of the measurement. The
method of data recording specified in this International Standard is de-
signed to allow re-evaluation of the structure counting data as new med-
ical evidente becomes available. All of the feasible specimen preparation
techniques result in some modification of the airborne particulate. Even
the collection of particles from a three-dimensional airborne dispersion
onto a two-dimensional filter surface tan be considered a modification of
the particulate, and some of the particles in most samples are modified
by the specimen preparation procedures. However, the procedures spec-
ified in this International Standard are designed to minimize the disturb-
ante of the collected particulate material, and the effect of those
disturbances which do occur tan be evaluated.
This International Standard describes the method of analysis for a Single
air filter. However, one of the largest potential errors in characterizing
asbestos in ambient atmospheres is associated with the variability be-
tween filter samples. For this reason, it is necessary to design a replicate
sampling scheme in Order to determine this International Standard ’s ac-
curacy and precision.
iv
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Ambient air - Determination of asbestos fibres -
Direct-transfer transmission electron microscopy
method
1.4 Limit of detection
Scope
.l Substance determined
The limit of detection theoretically tan be lowered in-
definitely by filtration of progressively larger volumes
This International Standard specifies a reference
of air and by extending the examination of the speci-
method using transmission electron microscopy for
mens in the electron microscope. In practice, the
the determination of the concentration of asbestos
lowest achievable limit of detection for a particular
structures in ambient atmospheres and includes
area of TEM specimen examined is controlled by the
measurement of the lengths, widths and aspect ratios
total suspended particulate concentration.
of the asbestos structures. The method allows deter-
mination of the type(s) of asbestos fibres present. The
For total suspended particulate concentrations of ap-
method cannot discriminate between individual fibres
proximately 10 pg/m3, corresponding to clean, rural
of the asbestos and non-asbestos analogues of the
atmospheres, and assuming filtration of 4 000 litres
Same amphibole mineral.
of air, an analytical sensitivity of 0,5 structurell tan be
obtained, equivalent to a limit of detection of 1,8
structurell, if an area of 0,195 mm* of the TEM
1.2 Type of Sample
specimens is examined. If higher total suspended
particulate concentrations are present, the volume of
The method is defined for polycarbonate capillary-pore
air filtered must be reduced in Order to maintain an
filters or cellulose ester (either mixed esters of cellu-
acceptable particulate loading on the filter, leading to
lose or cellulose nitrate) filters through which a known
a proportionate increase in the analytical sensitivity.
volume of air has been drawn. The method is suitable
for determination of asbestos in both exterior and
Where this is the case, lower limits of detection tan
building atmospheres.
be achieved by increasing the area of the TEM speci-
mens that is examined. In Order to achieve lower
limits of detection for fibres and bundles longer than
5 Pm, and for PCM equivalent fibres, lower magni-
1.3 Measuring range
fications are specified which permit more rapid ex-
The range of concentration which tan be determined amination of larger areas of the TEM specimens when
is 50 structures/mm* to 7 000 structures/mm* on the the examination is limited to these dimensions of fi-
filter. The air concentrations represented by these bre. The direct analytical method cannot be used if the
general particulate loading of the Sample collection
values are a function of the volume of air sampled.
filter exceeds approximately 10 pg/cm* of filter sur-
There is no lower limit to the dimensions of asbestos
face, which corresponds to approximately 10 % cov-
fibres which tan be detected. In practice,
microscopists vary in their ability to detect very small erage of the collection filter by particulate. If the total
asbestos fibres. Therefore, a minimum length of suspended particulate is largely organic material, the
0,5 Pm has been defined as the shortest fibre to be limit of detection tan be Powered significantly by using
incorporated in the reported results. an indirect preparation method.
crystal faces and intersecting at angles of about 56”
2 Normative references
and 124 ”.
The following Standards contain provisions which,
3.3 amphibole asbestos:
Amphibole in an
through reference in this text, constitute provisions
asbestiform habit.
of this International Standard. At the time of publica-
tion, the editions indicated were valid. All Standards
3.4 analytical sensitivity: The calculated airborne
are subject to revision, and Parties to agreements
asbestos structure concentration in
asbestos
based on this International Standard are encouraged
structures/litre, equivalent
to counting of one
to investigate the possibility of applying the most re-
asbestos structure in the analysis. The method in this
cent editions of the Standards indicated below.
International Standard does not specify an analytical
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
sensitivity.
rently valid International Standards.
3.5 asbestiform: A specific type of mineral fibrosity
ISO 4225: 1994, Air quality - General aspects - Vo-
in which the fibres and fibrils possess high tensile
cabulary.
strength and flexibility.
ISO 4226: 1993, Air quality - General aspects -
3.6 asbestos: A term applied to a group of silicate
Uds od measurement.
minerals belonging to the Serpentine and amphibole
groups which have crystallized in the asbestiform
ISO Standard Handbook No. 2:1993, Quantities and
habit, causing them to be easily separated into long,
units.
thin, strong fibres when crushed or processed. The
ISO Standard Handbook No. 3:1989, StatistkaI Meth- Chemical Abstracts Service Registry Numbers of the
Ods.
most common asbestos varieties are: chrysotile
(1200 1-29-5) crocidolite (I ZOOI-28-4), grünerite
asbestos iamosite) (12172-73-51, anthophyllite
asbestos (77536-67-5),
3 Definitions tremolite asbestos
(77536-68-6) and actinolite asbestos (77536-66-4).
For the purposes of this International Standard, the
3.7 asbestos structure: A term applied to any con-
following definitions apply (see also ISO 4225).
nected or overlapping grouping of asbestos fibres or
bundles, with or without other particles.
3.1 acicular: The shape of an extremely slender
crystal with Cross-sectional dimensions which are
3.8 aspect ratio: The ratio of length to width of a
small relative to its length, i.e. needle-like.
particle.
3.2 amphibole: A group of rock-forming
3.9 blank: A structure count made on TEM speci-
ferromagnesium silicate minerals, closely related in
mens prepared from an unused filter, to determine
crystal form and composition, with the nominal for-
the background measurement.
mula:
3.10 Camera length:
The equivalent projection
Ao or +, B2C,T,02,WLF,CI),
length between the specimen and its electron dif-
fraction Pattern, in the absence of lens action.
where
3.11 chrysotile: A fibrous mineral of the Serpentine
A = K, Na
group which has the nominal composition
B = Fe*+, Mn, Mg, Ca, Na
C = Al, Cr, Ti, Fe3+, Mg, Fe*+
Most natura1 chrysotile deviates little from this nomi-
T = Si, Al, Cr, Fe3+, Ti nal composition. In some varieties of chrysotile, minor
Substitution of Silicon by A13+ may occur. Minor sub-
In some varieties of amphibole, these elements tan
stitution of magnesium by A13+, Fe*+, Fe3+, Ni*+,
be partially substituted by Li, Pb or Zn. Amphibole is
Mn*+ and Co*+ may also be present. Chrysotile is the
characterized by a Cross-linked double chain of Si-O
most prevalent type of asbestos.
tetrahedra with a silicon:oxygen ratio of 4:11, by co-
lumnar or fibrous prismatic crystals and by good 3.12 cleavage: The breaking of a mineral along one
prismatic cleavage in two directions parallel to the of its crystallographic directions.

Q ISO
3.13 cleavage fragment: A fragment of a crystal
tre, equivalent to counting 2,99 asbestos structures in
that is bounded by cleavage fa ces. the analysis.
3.14 cluster: A structure in which two or more fi- 3.27 matrix: A structure in which one or more fi-
bres, or fibre bundles, are randomly oriented in a bres, or fibre bundles, tauch, are attached to, or par-
connected grouping. tially concealed by, a Single particle or connected
group of nonfibrous particles.
3.15 d-spacing: The distance between identical ad-
3.28 Miller index: A set of either three or four inte-
jacent and parallel planes of atoms in a crystal.
ger numbers used to specify the orientation of a
3.16 electron diffraction: A technique in electron crystallographic plane in relation to the crystal axes.
microscopy by which the crystal structure of a speci-
3.29 PCM equivalent fibre: A fibre of aspect ratio
men is examined.
greater than or equal to 3:1, longer than 5 Pm, and
which has a diameter between 0,2 Pm and 3,0 Pm.
3.17 electron stattering power: The extent to
which a thin layer of substance scatters electrons
PCM equivalent structure: A fibrous structure
3.30
from their original directions.
of aspect ratio greater than or equal to 3:1, longer
than 5 Pm, and which has a diameter between
3.18 energy dispersive X-ray analysis: Measure-
0,2 Pm and 3,0 Fm.
ment of the energies and intensities of X-rays by use
of a solid state detector and multichannel analyser
3.31 primary structure: A fibrous structure that is
System.
a separate entity in the TEM image.
3.19 eucentric: The condition when the area of in-
3.32 replication: A procedure in electron
terest of an Object is placed on a tilting axis at the
microscopy specimen preparation in which a thin
intersection of the electron beam with that axis and
copy, or replica, of a surface is made.
is in the plane of focus.
3.33 selected area electron diffraction: A tech-
3.20 field blank: A filter cassette which has been
nique in electron microscopy in which the crystal
taken to the sampling site, opened, and then closed.
structure of a small area of a Sample is examined.
Such a filter is used to determine the background
structure count for the measurement.
3.34 Serpentine: A group of common rock-forming
minerals having the nominal formula
3.21 fibril: A Single fibre of asbestos, which cannot
be further separated longitudinally into smaller com-
ponents without losing its fibrous properties or ap-
pearances.
3.35 structure: A Single fibre, fibre bundle, cluster
or matrix.
3.22 fibre: An elongated particle which has parallel
or stepped sides. For the purposes of this Interna-
3.36 twinning: The occurrence of crystals of the
tional Standard, a fibre is defined to have an aspect
same species joined together at a particular mutual
ratio equal to or greater than 5:l and a minimum
orientation, such that the relative orientations are re-
length of 0,5 Pm.
lated by a definite law.
3.23 fibre bundle: A structure composed of parallel,
3.37 unopened fibre: An asbestos fibre bundle of
smaller diameter fibres attached along their lengths.
large diameter which has not been separated into its
A fibre bundle may exhibit diverging fibres at one or
constituent fibrils or fibres.
both ends.
3.38 zone-axis: The line or crystallographic direction
3.24 fibrous structure: A fibre, or connected
through the centre of a crystal which is parallel to the
groupj ng of fibres, with or without other particles.
intersection edges of the crystal faces defining the
crystal Zone.
3.25 habit: The characteristic crystal growth form,
(or combination of these forms), of a mineral, includ-
ing characteristic irregularities.
4 Principle
3.26 limit of detection: The calculated airborne A Sample of airborne particulate is collected by draw-
asbestos structure concentration in structures per li- ing a measured volume of air through either a
0 ISO
capillary-pore polycarbonate membrane filter of maxi- examination of the TEM specimens. Several Ievels of
mum pore size 0,4 Pm or a cellulose ester (either analysis are specified, the higher levels providing a
more rigorous approach to the identification of fibres.
mixed esters of cellulose or cellulose nitrate) mem-
The procedure permits a minimum required fibre
brane filter of maximum pore size 0,45 Pm by means
identification criterion to be defined on the basis of
of a battery-powered or mains-powered pump. TEM
previous knowledge, or lack of it, about the particular
specimens are prepared from polycarbonate filters by
Sample. Attempts are then made to achieve this min-
applying a thin film of carbon to the filter surface by
vacuum evaporation. Small areas are tut from the imum criterion for each fibre, and the degree of suc-
carbon-coated filter, supported on TEM specimen cess is recorded for each fibre. The lengths and
grids, and the filter medium is dissolved away by a widths of all classified structures and fibres are re-
corded. The number of asbestos structures found on
solvent extraction procedure. This procedure leaves a
a known area of the microscope Sample, together
thin film of carbon which bridges the openings in the
with the equivalent volume of air filtered through this
TEM specimen grid, and which supports each particle
area, is used to calcuiate the airborne concentration
from the original filter in its original Position. Cellulose
ester filters are chemically treated to collapse the pore in asbestos structures/litre of air.
structure of the filter, and the surface of the collapsed
filter is then etched in an Oxygen Plasma to ensure
5 Symbols of units and abbreviations
that all particles are exposed. A thin film of carbon is
evaporated onto the filter surface and small areas are
tut from the filter. These sections are supported on
5.1 Symbols of units (see also ISO 4226 and
TEM specimen grids and the filter medium is dis-
ISO No. 2)
solved away by a solvent extraction procedure.
eV = electron volt
The TEM specimen grids from either preparation
kV = kilovolt
method are examined at both low and high magni-
fications to check that they are suitable for analysis
I/min = litres per minute
before carrying out a quantitative structure count on
randomly-selected grid openings. In the TEM analysis,
= microgram (1 O-6 gram)
w
electron diffraction (ED) is used to examine the crystal
structure of a fibre, and its elemental composition is
= micrometre (1 O-6 metre)
determined by energy dispersive X-ray analysis
nm = nanometre (IO-9 metre)
(EDXA). For a number of reasons, it is not possible to
identify each fibre unequivocally, and fibres are clas-
W = Watt
sified according to the techniques which have been
used to identify them. A simple code is used to re-
Cord, for each fibre, the manner in which it was clas-
5.2 Abbreviations
sified. The fibre classification procedure is based on
DMF Dimethylformamide
successive inspection of the morphology, the electron
diffraction Pattern for a selected area, and the qual-
DE Electron diffraction
itative and quantitative energy dispersive X-ray ana-
lyses. Confirmation of the identification of chrysotile
EDXA
Energy dispersive X-ray analysis
is done only by quantitative ED, and confirmation of
amphibole is done only by quantitative EDXA and
FWHM Full width, half maximum
quantitative zone axis ED.
HEPA High efficiency particle absolute
In addition to isolated fibres, ambient air samples of-
MEC Mixed esters of cellulose
ten contain more complex aggregates of fibres, with
or without other particles. Some particles are com-
PC Polycarbonate
posites of asbestos fibres with other materials. Indi-
vidual fibres and structures that are more complex are
PCM Phase contrast Optical microscopy
referred to as “asbestos structures ”. A coding System
is used to record the type of fibrous structure, and to SAED
Selected area electron diffraction
provide the Optimum description of each of these
SEM Scanning electron microscope
complex structures. The two Codes remove the re-
quirement to interpret the structure counting data
STEM Scanning transmission electron microscope
from the microscopist, and allow this evaluation to be
made later without the requirement for re-
TEM Transmission electron microscope

0 ISO ISO 10312:1995(E)
Union Internationale Contre Ie Cancer 7.1.2 Sampling pump
UICC
The sampling pump shall be capable of a flow-rate
6 Reagents
sufficient to achieve the desired analytical sensitivity.
The face velocity through the filter shall be between
During the analysis, unless otherwise stated, use only
4,0 cm/s and 25,0 cm/s. The sampling pump used
reagents of recognized analytical grade and water
shall provide a non-fluctuating airflow through the fil-
(6.1).
ter, and shall maintain the initial volume flow-rate to
within + 10 % throughout the sampling period. A
-
- Use the reagents in accordance with
WARNING
constant flow or critical orifice controlled pump meets
the appropriate health and safety regulations.
these requirements. Flexible tubing shall be used to
connect the filter cassette to the sampling pump. A
6.1 water, fibre-free.
means for calibration of the flow-rate of each pump is
also required.
A supply of freshly distilled, fibre-free water, or an-
other Source of fibre-free, pyrogen-free water shall be
7.1.3 Stand
used.
A stand shall be used to hold the filter cassette at the
6.2 Chloroform, analytical grade, distilled in glass,
desired height for sampling, and shall be isolated from
preserved with 1 % (WV) ethanol.
the vibrations of the pump (7.1.2).
6.3 l-Methyl-2-pyrrolidone.
7.1.4 Variable area flowmeter
6.4 Dimethylformamide.
A calibrated variable are a flowmeter with a range of
approximately 1 I/min to 10 I/min is required for cali-
6.5 Glacial acetic acid. bration of the air sampling System.
The variable area flowmeter shall be cleaned before
6.6 Acetone.
use to avoid transfer of asbestos contamination from
the flowmeter to the Sample being collected.
7 Apparatus
7.2 Specimen preparation laboratory
7.1 Air sampling - Equipment and
consumable supplies Asbestos, particularly chrysotile, is present in varying
quantities in many laboratory reagents. Many building
materials also contain significant amounts of asbestos
7.1 .l Filter cassette
or other mineral fibres which may interfere with the
analysis if they are inadvertently introduced during
Field monitors, comprising 25 mm to 50 mm diam-
preparation of specimens. lt is most important to en-
eter three-piece cassettes, with cowls which project
less than 2 cm in front of the filter surface shall be Sure that, during preparation, contamination of TEM
used for Sample collection. The cassette shall be specimens by any extraneous asbestos fibres is min-
loaded with either a capillary pore polycarbonate filter imized. All specimen preparation Steps shall therefore
of maximum pore size 0,4 Pm or an MEC or cellulose be performed in an environment where contamination
of the Sample is minimized. The Primat-y requirement
nitrate filter of maximum pore size 0,45 Pm. Either
of the Sample preparation laboratory is that a blank
type of filter shall be backed by a 5 Pm pore size MEC
determination shall yield a result which will meet the
or cellulose nitrate filter, and supported by a cellulose
back-up pad. When the filters are in Position, an elas- requirements specified in 9.7. A minimum facility
tic cellulose band or adhesive tape shall be applied to considered suitable for preparation of TEM specimens
prevent air leakage. Suitable precautions shall be is a laminar flow hood with positive pressure. How-
taken to ensure that the filters are tightly clamped in ever, it has been established that work practices in
the assembly, so that significant air leakage around specimen preparation appear to be more important
the filter cannot occur. than the tape of clean handling facilities in use. Prep-
aration of samples shall be carried out only after ac-
Representative filters from the filter Pot shall be ana-
ceptable blank values have been demonstrated.
lysed as specified in 9.7 for the presence of asbestos
structures before any are used for air Sample col-
NOTE 1 lt is recommended that activities involvin g ma-
lection. nipulation of bu Ik asbestos sam ples not be performed in the
same area as TEM specimen preparation, because of the
necessary for inspection of fibre morphology; this
possibilities of contaminating the TEM specimens.
magnification may be obtained by supplementary op-
tical enlargement of the Screen image by use of a
7.3 Equipment for analysis binocular if it cannot be obtained directly. lt is also
required that the viewing Screen of the microscope
7.3.1 Transmission electron microscope
be calibrated such that the lengths and widths of fibre
images down to 1 mm width tan be measured in in-
A TEM operating at an accelerating potential of
crements of 1 mm, regardless of image orientation.
80 kV to 120 kV, with a resolution better than
This requirement is often fulfilled through the use of
1,O nm, and a magnification range of approximately
a fluorescent Screen with calibrated gradations in the
x 300 to x 100 000 shall be used. The ability to obtain
form of circles, as shown in figure 1.
a direct Screen magnification of about x 100 000 is
Figure 1 - Example of calibration markings on TEM viewing Screen

0 ISO ISO 10312:1995(E)
For Bragg angles less than 0,Ol rad, the TEM shall be 7.3.2 Energy dispersive X-ray analyser
capable of performing ED from an area of 0,6 Pm* or
The TEM shall be equipped with an energy dispersive
less, selected from an in-focus image at a Screen
X-ray analyser capable of achieving a resolution better
magnification of x 20 000. This Performance require-
than 180 eV (FWHM) on the MnKa. Since the per-
ment defines the minimum Separation between parti-
formante of individual combinations of TEM and
cles at which independent ED Patterns tan be
EDXA equipment is dependent on a number of ge-
obtained from each particle. If SAED is used, the
ometrical factors, the required Performance of the
Performance of a particular instrument may normally
combination of the TEM and X-ray analyser is speci-
be calculated using the following equation
fied in terms of the measured X-ray intensity obtained
from a fibre of small diameter, using a known electron
g + 2 ooocse3
A = 0,785 4 x
beam diameter. Solid state X-ray detectors are least
sensitive in the low energy region, and so measure-
ment of sodium in crocidolite shall be the perform-
criterion.
ante The combination of electron
A is the effective SAED area, in Square
microscope and X-ray analyser shall yield, under rou-
micrometres;
tine analytical conditions, a background-subtracted
D is the diameter, in micrometres, of the
NaKa integrated peak count rate of more than 1 count
SAED aperture; per second (cps) from a fibre of UICC crocidolite,
50 nm in diameter or smaller, when irradiated by an
M is the magnification of the objective lens;
electron probe of 250 nm diameter or smaller at an
accelerating potential of 80 kV. The peak/background
is the spherical aberration coefficient, in
ratio for this Performance test shall exceed 1,O.
millimetres, of the objective lens;
The EDXA unit shall provide the means for subtraction
is the maximum required Bragg angle, in
of the background, identification of elemental peaks,
radians.
and calculation of background-subtracted peak areas.
lt is not possible to reduce the effective SAED area
indefinitely by the use of progressively smaller SAED 7.3.3 Computer
apertures, because there is a fundamental limitation
Many repetitive numerical calculations are necessary,
imposed by the spherical aberration coefficient of the
and these may be performed conveniently by rela-
objective lens.
tively simple Computer Programmes. For analyses of
Zone-axis ED Pattern measurements, a Computer with
If Zone-axis ED analyses are to be performed, the
TEM shall incorporate a goniometer Stage which per- adequate memory is required to accommodate the
mits the TEM specimen to be either more complex Programmes involved.
a) rotated through 360 ”, combined with tilting
7.3.4 Plasma asher
through at least + 30” to - 30” about an axis in
the plane of the specimen;
For preparation of TEM specimens from MEC filters,
a Plasma asher, with a radio frequency power rating
b) tilted through at least + 30” to - 30” about two
of 50 W or higher, shall be used to etch the surface
perpendicular axes in the plane of the specimen.
of collapsed MEC filters. The asher shall be supplied
with a controlled Oxygen flow, and shall be modified,
The analysis is greatly facilitated if the goniometer
if necessary, to provide a valve to control the Speed
permits eucentric tilting, although this is not essential.
of air admission so that rapid air admission does not
lf EDXA and Zone-axis ED are required on the same
disturb particulates from the surface of the filter after
fibre, the goniometer shall be of a type which permits
the etching Step.
tilting of the specimen and acquisition of EDXA spec-
tra without changing the specimen holder.
NOTE 3 It is recommended that filters be fitted to the
Oxygen supply and the air admission line.
The TEM shall have an illumination and condenser
lens System capable of forming an electron probe of
7.3.5 Vacuum coating unit
diameter less than 250 nm.
A vacuum coating unit capable of producing a vacuum
NOTE 2 Use of an anti-contamination trap around the
better than 0,013 Pa shall be used for vacuum de-
specimen is recommended if the required instrumental
Performance is to be obtained. Position of carbon on the membrane filters. A Sample
0 ISO
holder is required which will allow a glass microscope a washer which has been found satisfactory for vari-
slide to be continuously rotated during the coating ous solvents and filter media is shown in figure2. In
general, either chloroform or 1 -methyl-2-pyrrolidone
procedure.
has been used for dissolving polycarbonate filters and
NOTE 4 A mechanism which also allows the rotating
dimethylformamide or acetone has been used for
slide to be tilted through an angle of approximately 45”
dissolving MEC or cellulose nitrate filters. The higher
during the coating procedure is recommended. A liquid ni-
evaporation rates of chloroform and acetone require
trogen cold trap above the diffusion pump may be used to
that a reservoir of 10 ml to 50 ml of solvent be used,
minimize the possibility of contamination of the filter sur-
which may need replenishment during the procedure.
faces by oil from the pumping System. The vacuum coating
Dimethylformamide and 1 -methyl-2-pyrrolidone have
unit may also be used for deposition of the thin film of gold,
lower vapour pressures and much smaller volumes
or other calibration material, when it is required on TEM
specimens as an internal calibration of ED Patterns. of solvent may be used. lt is recommended that all
washers be used in a fume hood, and when speci-
mens are not being inserted or removed, the Petri
7.3.6 Sputter coater
dish lid shall be in place during the solvent dissolution.
A sputter coater with a gold target may be used for
The washer shall be cleaned before it is used for each
deposition of gold onto TEM specimens as an integral
batch of specimens.
calibration of ED Patterns. Other calibration materials
are acceptable. Experience has shown that a sputter 7.3.8 Condensation washer
coater allows better control of the thickness of the
For more rapid dissolution of the filter polymer, or if
calibration material.
difficulties are experienced in dissolving the filter
polymer, use a condensation washer, consisting of a
7.3.7 Solvent washer (Jaffe washer)
flask, condenser and cold finger assembly, with a
The purpose of the Jaffe washer is to allow dissol- heating mantle and means for controlling the temper-
ution of the filter polymer while leaving an intact ature. A suitable assembly is shown in figure3, using
evaporated carbon film supporting the fibres and either acetone or chloroform as the solvent, depend-
other particles from the filter surface. One design of ing on the type of filter.
Dimensions in centimetres
E!ectron microscope
specimens
Glass Petri dish
(0 100 mm x 15 mm)
Stainless steel mesh
bridge (50 mesh)
Lens tissue
NOTE - Solvent is added until the meniscus contacts the underside of the stainless steel mesh bridge.
Figure 2 -
Example of design of solvent washer (Jaffe washer)

Water drain
Cold finger
N- Col d Source
Flask
Solvent
Thermostatically
controlled
heating mantle
Figure 3 - Example of design of condensation washer
7.3.9 Slide warmer or oven of the EDXA System for sodium shall be prepared
using a gold TEM grid.
Use either a slide warmer or an oven for heating
slides during the preparation of TEM specimens from
7.3.13 Carbon rod sharpener
MEC or cellulose nitrate filters. lt is required to main-
tain a temperature of 65 “C to 70 “C.
The use of necked carbon rods, or equivalent, allows
the carbon to be evaporated onto the filters with a
minimum of heating.
7.3.10 Ultrasonic bath
7.3.14 Disposable tip micropipettes
An ultrasonic bath is necessary for cleaning the appa-
ratus used for TEM specimen preparation.
A disposable tip micropipette, capable of transferring
a volume of approximately 30 ~1, is necessary for the
7.3.11 Carbon grating replica preparation of TEM specimen grids from MEC filters.
A carbon grating replica with about 2 000 parallel lines
7.4 Consumable supplies
per millimetre shall be used to calibrate the magni-
fication of the TEM.
7.4.1 Copper electron microscope grids
7.3.12 Calibration specimen grids for EDXA Copper TEM grids with 200 mesh are recommended.
Grids which have grid openings of uniform size such
TEM specimen grids prepared from dispersions of that they meet the requirement specified in 9.6.2 shall
calibration minerals are required for calibration of the be Chosen. To facilitate the relocation of individual grid
EDXA System. Some suitable calibration minerals are openings for quality assurance purposes, the use of
riebeckite, chrysotile, halloysite, phlogopite, wollas- grids with numerical or alphabetical indexing of indi-
tonite and bustamite. The mineral used for calibration vidual grid openings is recommended.
0 ISO
7.4.2 Gold electron microscope grids are collected, unused filters shall be analysed as de-
scribed in 9.7 to determine the mean asbestos struc-
Gold TEM grids with 200 mesh are recommended to
ture count for blank filters.
mount TEM specimens when sodium measurements
Air samples shall be collected using filter cassettes
are required in the fibre identification procedure. Grids
(7.1 .l). During sampling, the cassette shall be sup-
which have grid openings of uniform size such that
ported on a stand (7.1.3) which is isolated from the
they meet the requirement specified in 9.6.2 shall be
vibrations of the pump (7.1.2). The cassette shall be
Chosen. To facilitate the relocation of individual grid
held facing vertically downwards at a height of ap-
openings for quality assurance purposes, the use of
proximately 1,5 m to 2,0 m above ground/floor level,
grids with numerical or alphabetical indexing of indi-
and shall be connected to the pump with a flexible
vidual grid openings is recommended.
tube.
7.4.3 Carbon rod electrodes
Measure the sampling flow-rate at the front end of
the cassette, both at the beginning and end of the
Spectrochemically pure carbon rods, shall be used in
sampling period, using a calibrated variable area
the vacuum evaporator (7.3.5) during carbon coating
flowmeter (7.1.4) temporarily attached to the inlet of
of filters.
the cassette. The mean value of these two mea-
surements shall be used to calculate the total air vol-
microscopy tools and
7.4.4 Routine electron
ume sampled.
supplies
Basic strategies for monitoring environmental sources
Fine-Point tweezers, scalpel holders and blades, mi-
of airborne asbestos are described in annex G. After
croscope slides, double-coated adhesive tape, lens
sampling, a cap shall be placed over the open end of
tissue, gold wire, tungsten filaments and other routine
the cassette, and the cassette packed with the filter
supplies are required.
face-upwards for return to the laboratory. Field blank
filters shall also be included, as specified in 9.7, and
7.4.5 Reference asbestos samples
submitted to the remaining analytical procedures
along with the samples.
Asbestos samples, shall be for preparation of refer-
NOTES
ence TEM specimens of the primary asbestos min-
erals. The UICC set of minerals is suitable for this
5 In table 1 a collection filter area of 385 mm2 is assumed,
purpose.
and the TEM grid openings are assumed to be 85 Pm2
Square. The Iimit of detection is defined as the upper 95 %
confidence limit of the Poisson distribution for a count of
8 Air Sample collection
0 structures. In the absence of background, this is equal to
2,99 times the analytical sensitivity. Backgrounds that are
The desired analytical sensitivity is a Parameter that
different from 0 observed during analysis of blank filters will
shall be established for the analysis Prior to Sample
degrade the Iimit of detection.
collection. lt is defined as the structure concentration
corresponding to the detection of one structure in the
6 The analytical sensitivity S, expressed in number of
analysis. For direct transfer methods of TEM speci- structures per litre, is calculated using the following
equation:
men preparation, the analytical sensitivity is a function
of the volume of air sampled, the active area of the
Af
S=v
collection filter, and the area of the TEM specimen
over which structures are counted. If total airborne
where
dust levels are high, it may be necessary to terminate
sampling before the required volume has been sam-
is the active area, in Square millimetres, of
pled. If this happens, the analytical sensitivity required
Sample collection filter;
tan be achieved only by counting structures on more
is the mean area, in Square millimetres, of grid
grid openings, or by selective concentration of
Ag
openings examined;
asbestos structures using an indirect TEM specimen
preparation technique. Select the sampling rate and
k is the number of grid openings examined;
the period of sampling to yield the required analytical
sensitivity, as detailed in table 1. Before air samples M is the volume of air sampled, in litres.
0 ISO ISO 10312:1995(E)
rable 1 - Examples of the minimum number of grid openings required to achieve a particular analytical
sensitivity and limit of detection
Analytical Limit of
Volume of air sampled (litres)
sensitivity detection
structures/l structures/l 2 000 3 000 4000 5 000
0,30 1 066 533 267 178 134 107
O,l
0,60 533 267 89 67 54
0,90 356 178 89 60 45 36
0,3
134 67 45
267 34 27
0,4 12
214 107 54 36 27 22
0,5 lt5
153 77 39 26 20 16
0,7 Zl
107 54 27 18 14 11
3,O
w
54 27 14 9 7 6
36 18 9 6 5 4
3,O 910
12 27 14 7 5 4 4
4,O
15 22 11 6 4 4 4
5,O
21 16 8 4 4 4 4
7,O
30 11 6 4 4 4 4
vertently transferred to the Sample during handling.
9 Procedure for analysis
To prevent this possibility of contamination, and after
ensuring that the cassette is tightly sealed, wipe the
9.1 General
exterior surfaces of each sampling cassette before it
is placed in the clean facility or laminar flow hood.
.
The techniques used to prepare TEM specrmens are
different for polycarbonate and cellulose ester filters.
9.3 Direct preparation of TEM specimens
The preparation method to be used shall be either 9.3
from polycarbonate filters
or 9.4, depending on the type of membrane filter used
for air sampling. Cleaning of the Sample cassettes
before they are opened, preparation of the carbon
9.3.1 Selection of filter area for carbon coating
evaporator, criteria for acceptable specimen grids, and
the requirement for blank determinations are identical Use a cleaned microscope slide to support represen-
for the two preparation techniques. TEM examination, tative portions of polycarbonate filter during the car-
bon evaporation. Double-coated adhesive tape is used
structure counting, fibre identification and reporting
to attach the filter portions to the glass slide. Take
of results are independent of the type of filter or
preparation technique used. care not to stretch the polycarbonate filters during
handling. Using freshly cleaned tweezers, remove the
The ability to meet the blank Sample criteria is de-
polycarbonate filter from the sampling cassette, and
pendent on the cleanliness of equipment and sup-
place it on to a second cleaned glass microscope slide
plies. Consider all supplies such as microscope slides
which is used as a cutting surface. Using a freshly
and glassware as potential sources of asbestos con-
cleaned curved scalpel blade, tut the filter by rocking
tamination. lt is necessary to wash all glassware be-
the blade from the Point, pressing it into contact with
fore it is used. Wash any tools or glassware which
the filter. Repeat the process as
...

SLOVENSKI STANDARD
01-oktober-1996
Okoljski zrak - Ugotavljanje azbestnih vlaken - Metoda s transmisijsko elektronsko
mikroskopijo z neposrednim prenosom
Ambient air -- Determination of asbestos fibres -- Direct transfer transmission electron
microscopy method
Air ambiant -- Détermination des fibres d'amiante -- Méthode de microscopie
électronique à transmission directe
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 10312:1995
ICS:
13.040.20 Kakovost okoljskega zraka Ambient atmospheres
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

INTERNATIONAL ISO
STANDARD
First edition
1995-05-01
Ambient air - Determination of asbestos
fibres - Direct-transfer transmission
electron microscopy method
- Determination des fibres d ’amian te - M6 thode de
Air ambian t
microscopie electronique 8 transmission directe
Reference number
Contents
t-Jage
Scope . 1
Normative references .
................................................ 2
Definitions . . 2
Principle . . 3
Symbols of units and abbreviations . 4
Reagents . . 5
7 Apparatus . . 5
8 Air Sample collection . . 10
9 Procedure for analysis . . 11
10 Performance characteristics . . 18
11 Test report . . . 19
Annexes
A Determination of operating conditions for Plasma asher . 22
B Calibration procedures . . . 23
C Structure counting criteria . 25
D Fibre identification procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
E Determination of the concentrations of asbestos fibres and bundles
. . . . . . . 42
longer than 5 Pm, and PCM equivalent asbestos fibres
F Calculation of results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
G Strategies for collection of air samples . 47
H Methods for removal of gypsum fibres . 48
J Bibliography . 49
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopyrng and
mrcrofilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
0 ISO
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10312 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 3, Ambient atmospheres.
Annexes A, B, C, D, E and F form an integral part of this International
Standard. Annexes G, H and J are for in formatio n only.

Introduction
This International Standard is applicable to the determination of airborne
asbestos in a wide range of ambient air situations, including the interior
atmospheres of buildings, and for detailed evaluation of any atmosphere
in which asbestos structures are likely to be present. Because the best
available medical evidente indicates that the numerical fibre concentration
and the fibre sizes are the relevant Parameters for evaluation of the
inhalation hazards, a fibre counting technique is the only logical approach.
Most fibres in ambient atmospheres are not asbestos, and therefore there
is a requirement for fibres to be identified. Many airborne asbestos fibres
in ambient atmospheres have diameters below the resolution limit of the
Optical microscope. This International Standard is based on transmission
electron microscopy, which has adequate resolution to allow detection of
small fibres and is currently the only technique capable of unequivocal
identification of the majority of individual fibres of asbestos. Asbestos is
often found, not as Single fibres, but as very complex, aggregated struc-
tures which may or may not be also aggregated with other particles. The
fibres found suspended in an ambient atmosphere tan often be identified
unequivocally, if a sufficient measurement effort is expended. However,
if each fibre were to be identified in this way, the analysis would become
prohibitively expensive. Because of instrumental deficiencies or because
of the nature of the particulate, some fibres cannot be positively identified
as asbestos, even though the measurements all indicate that they could
be asbestos. Subjective factors therefore contribute to this measurement,
and consequently a very precise definition of the procedure for identifica-
tion and enumeration of asbestos fibres is required. The method specified
in this International Standard is designed to provide the best description
possible of the nature, numerical concentration, and sizes of asbestos-
containing particles found in an air Sample. This International Standard is
necessarily complex, because the instrumental techniques used are com-
plex, and also because a very detailed and logical procedure must be
specified to reduce the subjective aspects of the measurement. The
method of data recording specified in this International Standard is de-
signed to allow re-evaluation of the structure counting data as new med-
ical evidente becomes available. All of the feasible specimen preparation
techniques result in some modification of the airborne particulate. Even
the collection of particles from a three-dimensional airborne dispersion
onto a two-dimensional filter surface tan be considered a modification of
the particulate, and some of the particles in most samples are modified
by the specimen preparation procedures. However, the procedures spec-
ified in this International Standard are designed to minimize the disturb-
ante of the collected particulate material, and the effect of those
disturbances which do occur tan be evaluated.
This International Standard describes the method of analysis for a Single
air filter. However, one of the largest potential errors in characterizing
asbestos in ambient atmospheres is associated with the variability be-
tween filter samples. For this reason, it is necessary to design a replicate
sampling scheme in Order to determine this International Standard ’s ac-
curacy and precision.
iv
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Ambient air - Determination of asbestos fibres -
Direct-transfer transmission electron microscopy
method
1.4 Limit of detection
Scope
.l Substance determined
The limit of detection theoretically tan be lowered in-
definitely by filtration of progressively larger volumes
This International Standard specifies a reference
of air and by extending the examination of the speci-
method using transmission electron microscopy for
mens in the electron microscope. In practice, the
the determination of the concentration of asbestos
lowest achievable limit of detection for a particular
structures in ambient atmospheres and includes
area of TEM specimen examined is controlled by the
measurement of the lengths, widths and aspect ratios
total suspended particulate concentration.
of the asbestos structures. The method allows deter-
mination of the type(s) of asbestos fibres present. The
For total suspended particulate concentrations of ap-
method cannot discriminate between individual fibres
proximately 10 pg/m3, corresponding to clean, rural
of the asbestos and non-asbestos analogues of the
atmospheres, and assuming filtration of 4 000 litres
Same amphibole mineral.
of air, an analytical sensitivity of 0,5 structurell tan be
obtained, equivalent to a limit of detection of 1,8
structurell, if an area of 0,195 mm* of the TEM
1.2 Type of Sample
specimens is examined. If higher total suspended
particulate concentrations are present, the volume of
The method is defined for polycarbonate capillary-pore
air filtered must be reduced in Order to maintain an
filters or cellulose ester (either mixed esters of cellu-
acceptable particulate loading on the filter, leading to
lose or cellulose nitrate) filters through which a known
a proportionate increase in the analytical sensitivity.
volume of air has been drawn. The method is suitable
for determination of asbestos in both exterior and
Where this is the case, lower limits of detection tan
building atmospheres.
be achieved by increasing the area of the TEM speci-
mens that is examined. In Order to achieve lower
limits of detection for fibres and bundles longer than
5 Pm, and for PCM equivalent fibres, lower magni-
1.3 Measuring range
fications are specified which permit more rapid ex-
The range of concentration which tan be determined amination of larger areas of the TEM specimens when
is 50 structures/mm* to 7 000 structures/mm* on the the examination is limited to these dimensions of fi-
filter. The air concentrations represented by these bre. The direct analytical method cannot be used if the
general particulate loading of the Sample collection
values are a function of the volume of air sampled.
filter exceeds approximately 10 pg/cm* of filter sur-
There is no lower limit to the dimensions of asbestos
face, which corresponds to approximately 10 % cov-
fibres which tan be detected. In practice,
microscopists vary in their ability to detect very small erage of the collection filter by particulate. If the total
asbestos fibres. Therefore, a minimum length of suspended particulate is largely organic material, the
0,5 Pm has been defined as the shortest fibre to be limit of detection tan be Powered significantly by using
incorporated in the reported results. an indirect preparation method.
crystal faces and intersecting at angles of about 56”
2 Normative references
and 124 ”.
The following Standards contain provisions which,
3.3 amphibole asbestos:
Amphibole in an
through reference in this text, constitute provisions
asbestiform habit.
of this International Standard. At the time of publica-
tion, the editions indicated were valid. All Standards
3.4 analytical sensitivity: The calculated airborne
are subject to revision, and Parties to agreements
asbestos structure concentration in
asbestos
based on this International Standard are encouraged
structures/litre, equivalent
to counting of one
to investigate the possibility of applying the most re-
asbestos structure in the analysis. The method in this
cent editions of the Standards indicated below.
International Standard does not specify an analytical
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
sensitivity.
rently valid International Standards.
3.5 asbestiform: A specific type of mineral fibrosity
ISO 4225: 1994, Air quality - General aspects - Vo-
in which the fibres and fibrils possess high tensile
cabulary.
strength and flexibility.
ISO 4226: 1993, Air quality - General aspects -
3.6 asbestos: A term applied to a group of silicate
Uds od measurement.
minerals belonging to the Serpentine and amphibole
groups which have crystallized in the asbestiform
ISO Standard Handbook No. 2:1993, Quantities and
habit, causing them to be easily separated into long,
units.
thin, strong fibres when crushed or processed. The
ISO Standard Handbook No. 3:1989, StatistkaI Meth- Chemical Abstracts Service Registry Numbers of the
Ods.
most common asbestos varieties are: chrysotile
(1200 1-29-5) crocidolite (I ZOOI-28-4), grünerite
asbestos iamosite) (12172-73-51, anthophyllite
asbestos (77536-67-5),
3 Definitions tremolite asbestos
(77536-68-6) and actinolite asbestos (77536-66-4).
For the purposes of this International Standard, the
3.7 asbestos structure: A term applied to any con-
following definitions apply (see also ISO 4225).
nected or overlapping grouping of asbestos fibres or
bundles, with or without other particles.
3.1 acicular: The shape of an extremely slender
crystal with Cross-sectional dimensions which are
3.8 aspect ratio: The ratio of length to width of a
small relative to its length, i.e. needle-like.
particle.
3.2 amphibole: A group of rock-forming
3.9 blank: A structure count made on TEM speci-
ferromagnesium silicate minerals, closely related in
mens prepared from an unused filter, to determine
crystal form and composition, with the nominal for-
the background measurement.
mula:
3.10 Camera length:
The equivalent projection
Ao or +, B2C,T,02,WLF,CI),
length between the specimen and its electron dif-
fraction Pattern, in the absence of lens action.
where
3.11 chrysotile: A fibrous mineral of the Serpentine
A = K, Na
group which has the nominal composition
B = Fe*+, Mn, Mg, Ca, Na
C = Al, Cr, Ti, Fe3+, Mg, Fe*+
Most natura1 chrysotile deviates little from this nomi-
T = Si, Al, Cr, Fe3+, Ti nal composition. In some varieties of chrysotile, minor
Substitution of Silicon by A13+ may occur. Minor sub-
In some varieties of amphibole, these elements tan
stitution of magnesium by A13+, Fe*+, Fe3+, Ni*+,
be partially substituted by Li, Pb or Zn. Amphibole is
Mn*+ and Co*+ may also be present. Chrysotile is the
characterized by a Cross-linked double chain of Si-O
most prevalent type of asbestos.
tetrahedra with a silicon:oxygen ratio of 4:11, by co-
lumnar or fibrous prismatic crystals and by good 3.12 cleavage: The breaking of a mineral along one
prismatic cleavage in two directions parallel to the of its crystallographic directions.

Q ISO
3.13 cleavage fragment: A fragment of a crystal
tre, equivalent to counting 2,99 asbestos structures in
that is bounded by cleavage fa ces. the analysis.
3.14 cluster: A structure in which two or more fi- 3.27 matrix: A structure in which one or more fi-
bres, or fibre bundles, are randomly oriented in a bres, or fibre bundles, tauch, are attached to, or par-
connected grouping. tially concealed by, a Single particle or connected
group of nonfibrous particles.
3.15 d-spacing: The distance between identical ad-
3.28 Miller index: A set of either three or four inte-
jacent and parallel planes of atoms in a crystal.
ger numbers used to specify the orientation of a
3.16 electron diffraction: A technique in electron crystallographic plane in relation to the crystal axes.
microscopy by which the crystal structure of a speci-
3.29 PCM equivalent fibre: A fibre of aspect ratio
men is examined.
greater than or equal to 3:1, longer than 5 Pm, and
which has a diameter between 0,2 Pm and 3,0 Pm.
3.17 electron stattering power: The extent to
which a thin layer of substance scatters electrons
PCM equivalent structure: A fibrous structure
3.30
from their original directions.
of aspect ratio greater than or equal to 3:1, longer
than 5 Pm, and which has a diameter between
3.18 energy dispersive X-ray analysis: Measure-
0,2 Pm and 3,0 Fm.
ment of the energies and intensities of X-rays by use
of a solid state detector and multichannel analyser
3.31 primary structure: A fibrous structure that is
System.
a separate entity in the TEM image.
3.19 eucentric: The condition when the area of in-
3.32 replication: A procedure in electron
terest of an Object is placed on a tilting axis at the
microscopy specimen preparation in which a thin
intersection of the electron beam with that axis and
copy, or replica, of a surface is made.
is in the plane of focus.
3.33 selected area electron diffraction: A tech-
3.20 field blank: A filter cassette which has been
nique in electron microscopy in which the crystal
taken to the sampling site, opened, and then closed.
structure of a small area of a Sample is examined.
Such a filter is used to determine the background
structure count for the measurement.
3.34 Serpentine: A group of common rock-forming
minerals having the nominal formula
3.21 fibril: A Single fibre of asbestos, which cannot
be further separated longitudinally into smaller com-
ponents without losing its fibrous properties or ap-
pearances.
3.35 structure: A Single fibre, fibre bundle, cluster
or matrix.
3.22 fibre: An elongated particle which has parallel
or stepped sides. For the purposes of this Interna-
3.36 twinning: The occurrence of crystals of the
tional Standard, a fibre is defined to have an aspect
same species joined together at a particular mutual
ratio equal to or greater than 5:l and a minimum
orientation, such that the relative orientations are re-
length of 0,5 Pm.
lated by a definite law.
3.23 fibre bundle: A structure composed of parallel,
3.37 unopened fibre: An asbestos fibre bundle of
smaller diameter fibres attached along their lengths.
large diameter which has not been separated into its
A fibre bundle may exhibit diverging fibres at one or
constituent fibrils or fibres.
both ends.
3.38 zone-axis: The line or crystallographic direction
3.24 fibrous structure: A fibre, or connected
through the centre of a crystal which is parallel to the
groupj ng of fibres, with or without other particles.
intersection edges of the crystal faces defining the
crystal Zone.
3.25 habit: The characteristic crystal growth form,
(or combination of these forms), of a mineral, includ-
ing characteristic irregularities.
4 Principle
3.26 limit of detection: The calculated airborne A Sample of airborne particulate is collected by draw-
asbestos structure concentration in structures per li- ing a measured volume of air through either a
0 ISO
capillary-pore polycarbonate membrane filter of maxi- examination of the TEM specimens. Several Ievels of
mum pore size 0,4 Pm or a cellulose ester (either analysis are specified, the higher levels providing a
more rigorous approach to the identification of fibres.
mixed esters of cellulose or cellulose nitrate) mem-
The procedure permits a minimum required fibre
brane filter of maximum pore size 0,45 Pm by means
identification criterion to be defined on the basis of
of a battery-powered or mains-powered pump. TEM
previous knowledge, or lack of it, about the particular
specimens are prepared from polycarbonate filters by
Sample. Attempts are then made to achieve this min-
applying a thin film of carbon to the filter surface by
vacuum evaporation. Small areas are tut from the imum criterion for each fibre, and the degree of suc-
carbon-coated filter, supported on TEM specimen cess is recorded for each fibre. The lengths and
grids, and the filter medium is dissolved away by a widths of all classified structures and fibres are re-
corded. The number of asbestos structures found on
solvent extraction procedure. This procedure leaves a
a known area of the microscope Sample, together
thin film of carbon which bridges the openings in the
with the equivalent volume of air filtered through this
TEM specimen grid, and which supports each particle
area, is used to calcuiate the airborne concentration
from the original filter in its original Position. Cellulose
ester filters are chemically treated to collapse the pore in asbestos structures/litre of air.
structure of the filter, and the surface of the collapsed
filter is then etched in an Oxygen Plasma to ensure
5 Symbols of units and abbreviations
that all particles are exposed. A thin film of carbon is
evaporated onto the filter surface and small areas are
tut from the filter. These sections are supported on
5.1 Symbols of units (see also ISO 4226 and
TEM specimen grids and the filter medium is dis-
ISO No. 2)
solved away by a solvent extraction procedure.
eV = electron volt
The TEM specimen grids from either preparation
kV = kilovolt
method are examined at both low and high magni-
fications to check that they are suitable for analysis
I/min = litres per minute
before carrying out a quantitative structure count on
randomly-selected grid openings. In the TEM analysis,
= microgram (1 O-6 gram)
w
electron diffraction (ED) is used to examine the crystal
structure of a fibre, and its elemental composition is
= micrometre (1 O-6 metre)
determined by energy dispersive X-ray analysis
nm = nanometre (IO-9 metre)
(EDXA). For a number of reasons, it is not possible to
identify each fibre unequivocally, and fibres are clas-
W = Watt
sified according to the techniques which have been
used to identify them. A simple code is used to re-
Cord, for each fibre, the manner in which it was clas-
5.2 Abbreviations
sified. The fibre classification procedure is based on
DMF Dimethylformamide
successive inspection of the morphology, the electron
diffraction Pattern for a selected area, and the qual-
DE Electron diffraction
itative and quantitative energy dispersive X-ray ana-
lyses. Confirmation of the identification of chrysotile
EDXA
Energy dispersive X-ray analysis
is done only by quantitative ED, and confirmation of
amphibole is done only by quantitative EDXA and
FWHM Full width, half maximum
quantitative zone axis ED.
HEPA High efficiency particle absolute
In addition to isolated fibres, ambient air samples of-
MEC Mixed esters of cellulose
ten contain more complex aggregates of fibres, with
or without other particles. Some particles are com-
PC Polycarbonate
posites of asbestos fibres with other materials. Indi-
vidual fibres and structures that are more complex are
PCM Phase contrast Optical microscopy
referred to as “asbestos structures ”. A coding System
is used to record the type of fibrous structure, and to SAED
Selected area electron diffraction
provide the Optimum description of each of these
SEM Scanning electron microscope
complex structures. The two Codes remove the re-
quirement to interpret the structure counting data
STEM Scanning transmission electron microscope
from the microscopist, and allow this evaluation to be
made later without the requirement for re-
TEM Transmission electron microscope

0 ISO ISO 10312:1995(E)
Union Internationale Contre Ie Cancer 7.1.2 Sampling pump
UICC
The sampling pump shall be capable of a flow-rate
6 Reagents
sufficient to achieve the desired analytical sensitivity.
The face velocity through the filter shall be between
During the analysis, unless otherwise stated, use only
4,0 cm/s and 25,0 cm/s. The sampling pump used
reagents of recognized analytical grade and water
shall provide a non-fluctuating airflow through the fil-
(6.1).
ter, and shall maintain the initial volume flow-rate to
within + 10 % throughout the sampling period. A
-
- Use the reagents in accordance with
WARNING
constant flow or critical orifice controlled pump meets
the appropriate health and safety regulations.
these requirements. Flexible tubing shall be used to
connect the filter cassette to the sampling pump. A
6.1 water, fibre-free.
means for calibration of the flow-rate of each pump is
also required.
A supply of freshly distilled, fibre-free water, or an-
other Source of fibre-free, pyrogen-free water shall be
7.1.3 Stand
used.
A stand shall be used to hold the filter cassette at the
6.2 Chloroform, analytical grade, distilled in glass,
desired height for sampling, and shall be isolated from
preserved with 1 % (WV) ethanol.
the vibrations of the pump (7.1.2).
6.3 l-Methyl-2-pyrrolidone.
7.1.4 Variable area flowmeter
6.4 Dimethylformamide.
A calibrated variable are a flowmeter with a range of
approximately 1 I/min to 10 I/min is required for cali-
6.5 Glacial acetic acid. bration of the air sampling System.
The variable area flowmeter shall be cleaned before
6.6 Acetone.
use to avoid transfer of asbestos contamination from
the flowmeter to the Sample being collected.
7 Apparatus
7.2 Specimen preparation laboratory
7.1 Air sampling - Equipment and
consumable supplies Asbestos, particularly chrysotile, is present in varying
quantities in many laboratory reagents. Many building
materials also contain significant amounts of asbestos
7.1 .l Filter cassette
or other mineral fibres which may interfere with the
analysis if they are inadvertently introduced during
Field monitors, comprising 25 mm to 50 mm diam-
preparation of specimens. lt is most important to en-
eter three-piece cassettes, with cowls which project
less than 2 cm in front of the filter surface shall be Sure that, during preparation, contamination of TEM
used for Sample collection. The cassette shall be specimens by any extraneous asbestos fibres is min-
loaded with either a capillary pore polycarbonate filter imized. All specimen preparation Steps shall therefore
of maximum pore size 0,4 Pm or an MEC or cellulose be performed in an environment where contamination
of the Sample is minimized. The Primat-y requirement
nitrate filter of maximum pore size 0,45 Pm. Either
of the Sample preparation laboratory is that a blank
type of filter shall be backed by a 5 Pm pore size MEC
determination shall yield a result which will meet the
or cellulose nitrate filter, and supported by a cellulose
back-up pad. When the filters are in Position, an elas- requirements specified in 9.7. A minimum facility
tic cellulose band or adhesive tape shall be applied to considered suitable for preparation of TEM specimens
prevent air leakage. Suitable precautions shall be is a laminar flow hood with positive pressure. How-
taken to ensure that the filters are tightly clamped in ever, it has been established that work practices in
the assembly, so that significant air leakage around specimen preparation appear to be more important
the filter cannot occur. than the tape of clean handling facilities in use. Prep-
aration of samples shall be carried out only after ac-
Representative filters from the filter Pot shall be ana-
ceptable blank values have been demonstrated.
lysed as specified in 9.7 for the presence of asbestos
structures before any are used for air Sample col-
NOTE 1 lt is recommended that activities involvin g ma-
lection. nipulation of bu Ik asbestos sam ples not be performed in the
same area as TEM specimen preparation, because of the
necessary for inspection of fibre morphology; this
possibilities of contaminating the TEM specimens.
magnification may be obtained by supplementary op-
tical enlargement of the Screen image by use of a
7.3 Equipment for analysis binocular if it cannot be obtained directly. lt is also
required that the viewing Screen of the microscope
7.3.1 Transmission electron microscope
be calibrated such that the lengths and widths of fibre
images down to 1 mm width tan be measured in in-
A TEM operating at an accelerating potential of
crements of 1 mm, regardless of image orientation.
80 kV to 120 kV, with a resolution better than
This requirement is often fulfilled through the use of
1,O nm, and a magnification range of approximately
a fluorescent Screen with calibrated gradations in the
x 300 to x 100 000 shall be used. The ability to obtain
form of circles, as shown in figure 1.
a direct Screen magnification of about x 100 000 is
Figure 1 - Example of calibration markings on TEM viewing Screen

0 ISO ISO 10312:1995(E)
For Bragg angles less than 0,Ol rad, the TEM shall be 7.3.2 Energy dispersive X-ray analyser
capable of performing ED from an area of 0,6 Pm* or
The TEM shall be equipped with an energy dispersive
less, selected from an in-focus image at a Screen
X-ray analyser capable of achieving a resolution better
magnification of x 20 000. This Performance require-
than 180 eV (FWHM) on the MnKa. Since the per-
ment defines the minimum Separation between parti-
formante of individual combinations of TEM and
cles at which independent ED Patterns tan be
EDXA equipment is dependent on a number of ge-
obtained from each particle. If SAED is used, the
ometrical factors, the required Performance of the
Performance of a particular instrument may normally
combination of the TEM and X-ray analyser is speci-
be calculated using the following equation
fied in terms of the measured X-ray intensity obtained
from a fibre of small diameter, using a known electron
g + 2 ooocse3
A = 0,785 4 x
beam diameter. Solid state X-ray detectors are least
sensitive in the low energy region, and so measure-
ment of sodium in crocidolite shall be the perform-
criterion.
ante The combination of electron
A is the effective SAED area, in Square
microscope and X-ray analyser shall yield, under rou-
micrometres;
tine analytical conditions, a background-subtracted
D is the diameter, in micrometres, of the
NaKa integrated peak count rate of more than 1 count
SAED aperture; per second (cps) from a fibre of UICC crocidolite,
50 nm in diameter or smaller, when irradiated by an
M is the magnification of the objective lens;
electron probe of 250 nm diameter or smaller at an
accelerating potential of 80 kV. The peak/background
is the spherical aberration coefficient, in
ratio for this Performance test shall exceed 1,O.
millimetres, of the objective lens;
The EDXA unit shall provide the means for subtraction
is the maximum required Bragg angle, in
of the background, identification of elemental peaks,
radians.
and calculation of background-subtracted peak areas.
lt is not possible to reduce the effective SAED area
indefinitely by the use of progressively smaller SAED 7.3.3 Computer
apertures, because there is a fundamental limitation
Many repetitive numerical calculations are necessary,
imposed by the spherical aberration coefficient of the
and these may be performed conveniently by rela-
objective lens.
tively simple Computer Programmes. For analyses of
Zone-axis ED Pattern measurements, a Computer with
If Zone-axis ED analyses are to be performed, the
TEM shall incorporate a goniometer Stage which per- adequate memory is required to accommodate the
mits the TEM specimen to be either more complex Programmes involved.
a) rotated through 360 ”, combined with tilting
7.3.4 Plasma asher
through at least + 30” to - 30” about an axis in
the plane of the specimen;
For preparation of TEM specimens from MEC filters,
a Plasma asher, with a radio frequency power rating
b) tilted through at least + 30” to - 30” about two
of 50 W or higher, shall be used to etch the surface
perpendicular axes in the plane of the specimen.
of collapsed MEC filters. The asher shall be supplied
with a controlled Oxygen flow, and shall be modified,
The analysis is greatly facilitated if the goniometer
if necessary, to provide a valve to control the Speed
permits eucentric tilting, although this is not essential.
of air admission so that rapid air admission does not
lf EDXA and Zone-axis ED are required on the same
disturb particulates from the surface of the filter after
fibre, the goniometer shall be of a type which permits
the etching Step.
tilting of the specimen and acquisition of EDXA spec-
tra without changing the specimen holder.
NOTE 3 It is recommended that filters be fitted to the
Oxygen supply and the air admission line.
The TEM shall have an illumination and condenser
lens System capable of forming an electron probe of
7.3.5 Vacuum coating unit
diameter less than 250 nm.
A vacuum coating unit capable of producing a vacuum
NOTE 2 Use of an anti-contamination trap around the
better than 0,013 Pa shall be used for vacuum de-
specimen is recommended if the required instrumental
Performance is to be obtained. Position of carbon on the membrane filters. A Sample
0 ISO
holder is required which will allow a glass microscope a washer which has been found satisfactory for vari-
slide to be continuously rotated during the coating ous solvents and filter media is shown in figure2. In
general, either chloroform or 1 -methyl-2-pyrrolidone
procedure.
has been used for dissolving polycarbonate filters and
NOTE 4 A mechanism which also allows the rotating
dimethylformamide or acetone has been used for
slide to be tilted through an angle of approximately 45”
dissolving MEC or cellulose nitrate filters. The higher
during the coating procedure is recommended. A liquid ni-
evaporation rates of chloroform and acetone require
trogen cold trap above the diffusion pump may be used to
that a reservoir of 10 ml to 50 ml of solvent be used,
minimize the possibility of contamination of the filter sur-
which may need replenishment during the procedure.
faces by oil from the pumping System. The vacuum coating
Dimethylformamide and 1 -methyl-2-pyrrolidone have
unit may also be used for deposition of the thin film of gold,
lower vapour pressures and much smaller volumes
or other calibration material, when it is required on TEM
specimens as an internal calibration of ED Patterns. of solvent may be used. lt is recommended that all
washers be used in a fume hood, and when speci-
mens are not being inserted or removed, the Petri
7.3.6 Sputter coater
dish lid shall be in place during the solvent dissolution.
A sputter coater with a gold target may be used for
The washer shall be cleaned before it is used for each
deposition of gold onto TEM specimens as an integral
batch of specimens.
calibration of ED Patterns. Other calibration materials
are acceptable. Experience has shown that a sputter 7.3.8 Condensation washer
coater allows better control of the thickness of the
For more rapid dissolution of the filter polymer, or if
calibration material.
difficulties are experienced in dissolving the filter
polymer, use a condensation washer, consisting of a
7.3.7 Solvent washer (Jaffe washer)
flask, condenser and cold finger assembly, with a
The purpose of the Jaffe washer is to allow dissol- heating mantle and means for controlling the temper-
ution of the filter polymer while leaving an intact ature. A suitable assembly is shown in figure3, using
evaporated carbon film supporting the fibres and either acetone or chloroform as the solvent, depend-
other particles from the filter surface. One design of ing on the type of filter.
Dimensions in centimetres
E!ectron microscope
specimens
Glass Petri dish
(0 100 mm x 15 mm)
Stainless steel mesh
bridge (50 mesh)
Lens tissue
NOTE - Solvent is added until the meniscus contacts the underside of the stainless steel mesh bridge.
Figure 2 -
Example of design of solvent washer (Jaffe washer)

Water drain
Cold finger
N- Col d Source
Flask
Solvent
Thermostatically
controlled
heating mantle
Figure 3 - Example of design of condensation washer
7.3.9 Slide warmer or oven of the EDXA System for sodium shall be prepared
using a gold TEM grid.
Use either a slide warmer or an oven for heating
slides during the preparation of TEM specimens from
7.3.13 Carbon rod sharpener
MEC or cellulose nitrate filters. lt is required to main-
tain a temperature of 65 “C to 70 “C.
The use of necked carbon rods, or equivalent, allows
the carbon to be evaporated onto the filters with a
minimum of heating.
7.3.10 Ultrasonic bath
7.3.14 Disposable tip micropipettes
An ultrasonic bath is necessary for cleaning the appa-
ratus used for TEM specimen preparation.
A disposable tip micropipette, capable of transferring
a volume of approximately 30 ~1, is necessary for the
7.3.11 Carbon grating replica preparation of TEM specimen grids from MEC filters.
A carbon grating replica with about 2 000 parallel lines
7.4 Consumable supplies
per millimetre shall be used to calibrate the magni-
fication of the TEM.
7.4.1 Copper electron microscope grids
7.3.12 Calibration specimen grids for EDXA Copper TEM grids with 200 mesh are recommended.
Grids which have grid openings of uniform size such
TEM specimen grids prepared from dispersions of that they meet the requirement specified in 9.6.2 shall
calibration minerals are required for calibration of the be Chosen. To facilitate the relocation of individual grid
EDXA System. Some suitable calibration minerals are openings for quality assurance purposes, the use of
riebeckite, chrysotile, halloysite, phlogopite, wollas- grids with numerical or alphabetical indexing of indi-
tonite and bustamite. The mineral used for calibration vidual grid openings is recommended.
0 ISO
7.4.2 Gold electron microscope grids are collected, unused filters shall be analysed as de-
scribed in 9.7 to determine the mean asbestos struc-
Gold TEM grids with 200 mesh are recommended to
ture count for blank filters.
mount TEM specimens when sodium measurements
Air samples shall be collected using filter cassettes
are required in the fibre identification procedure. Grids
(7.1 .l). During sampling, the cassette shall be sup-
which have grid openings of uniform size such that
ported on a stand (7.1.3) which is isolated from the
they meet the requirement specified in 9.6.2 shall be
vibrations of the pump (7.1.2). The cassette shall be
Chosen. To facilitate the relocation of individual grid
held facing vertically downwards at a height of ap-
openings for quality assurance purposes, the use of
proximately 1,5 m to 2,0 m above ground/floor level,
grids with numerical or alphabetical indexing of indi-
and shall be connected to the pump with a flexible
vidual grid openings is recommended.
tube.
7.4.3 Carbon rod electrodes
Measure the sampling flow-rate at the front end of
the cassette, both at the beginning and end of the
Spectrochemically pure carbon rods, shall be used in
sampling period, using a calibrated variable area
the vacuum evaporator (7.3.5) during carbon coating
flowmeter (7.1.4) temporarily attached to the inlet of
of filters.
the cassette. The mean value of these two mea-
surements shall be used to calculate the total air vol-
microscopy tools and
7.4.4 Routine electron
ume sampled.
supplies
Basic strategies for monitoring environmental sources
Fine-Point tweezers, scalpel holders and blades, mi-
of airborne asbestos are described in annex G. After
croscope slides, double-coated adhesive tape, lens
sampling, a cap shall be placed over the open end of
tissue, gold wire, tungsten filaments and other routine
the cassette, and the cassette packed with the filter
supplies are required.
face-upwards for return to the laboratory. Field blank
filters shall also be included, as specified in 9.7, and
7.4.5 Reference asbestos samples
submitted to the remaining analytical procedures
along with the samples.
Asbestos samples, shall be for preparation of refer-
NOTES
ence TEM specimens of the primary asbestos min-
erals. The UICC set of minerals is suitable for this
5 In table 1 a collection filter area of 385 mm2 is assumed,
purpose.
and the TEM grid openings are assumed to be 85 Pm2
Square. The Iimit of detection is defined as the upper 95 %
confidence limit of the Poisson distribution for a count of
8 Air Sample collection
0 structures. In the absence of background, this is equal to
2,99 times the analytical sensitivity. Backgrounds that are
The desired analytical sensitivity is a Parameter that
different from 0 observed during analysis of blank filters will
shall be established for the analysis Prior to Sample
degrade the Iimit of detection.
collection. lt is defined as the structure concentration
corresponding to the detection of one structure in the
6 The analytical sensitivity S, expressed in number of
analysis. For direct transfer methods of TEM speci- structures per litre, is calculated using the following
equation:
men preparation, the analytical sensitivity is a function
of the volume of air sampled, the active area of the
Af
S=v
collection filter, and the area of the TEM specimen
over which structures are counted. If total airborne
where
dust levels are high, it may be necessary to terminate
sampling before the required volume has been sam-
is the active area, in Square millimetres, of
pled. If this happens, the analytical sensitivity required
Sample collection filter;
tan be achieved only by counting structures on more
is the mean area, in Square millimetres, of grid
grid openings, or by selective concentration of
Ag
openings examined;
asbestos structures using an indirect TEM specimen
preparation technique. Select the sampling rate and
k is the number of grid openings examined;
the period of sampling to yield the required analytical
sensitivity, as detailed in table 1. Before air samples M is the volume of air sampled, in litres.
0 ISO ISO 10312:1995(E)
rable 1 - Examples of the minimum number of grid openings required to achieve a particular analytical
sensitivity and limit of detection
Analytical Limit of
Volume of air sampled (litres)
sensitivity detection
structures/l structures/l 2 000 3 000 4000 5 000
0,30 1 066 533 267 178 134 107
O,l
0,60 533 267 89 67 54
0,90 356 178 89 60 45 36
0,3
134 67 45
267 34 27
0,4 12
214 107 54 36 27 22
0,5 lt5
153 77 39 26 20 16
0,7 Zl
107 54 27 18 14 11
3,O
w
54 27 14 9 7 6
36 18 9 6 5 4
3,O 910
12 27 14 7 5 4 4
4,O
15 22 11 6 4 4 4
5,O
21 16 8 4 4 4 4
7,O
30 11 6 4 4 4 4
vertently transferred to the Sample during handling.
9 Procedure for analysis
To prevent this possibility of contamination, and after
ensuring that the cassette is tightly sealed, wipe the
9.1 General
exterior surfaces of each sampling cassette before it
is placed in the clean facility or laminar flow hood.
.
The techniques used to prepare TEM specrmens are
different for polycarbonate and cellulose ester filters.
9.3 Direct preparation of TEM specimens
The preparation method to be used shall be either 9.3
from polycarbonate filters
or 9.4, depending on the type of membrane filter used
for air sampling. Cleaning of the Sample cassettes
before they are opened, preparation of the carbon
9.3.1 Selection of filter area for carbon coating
evaporator, criteria for acceptable specimen grids, and
the requirement for blank determinations are identical Use a cleaned microscope slide to supp
...

Iso
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1995-05-01
- Détermination des fibres
Air ambiant
- Méthode de microscopie
d’amiante
électronique à transmission directe
Determination of asbestos fibres - Direct-transfer
Ambient air -
transmission electron microscop y method
Numéro de référence
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 2
2 Références normatives
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Symboles d’unités et abréviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6 Réactifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
7 Appareillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
8 Prélèvement des échantillons d’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
9 Méthode d’analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
10 Caractéristiques de performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
11 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Annexes
A Détermination des conditions de fonctionnement du four à
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
plasma
B Méthodes d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
C Critères de comptage des structures
D Méthode d’identification des fibres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
E Détermination des concentrations d’amiante dans les fibres et les
faisceaux de plus de 5 prn de longueur, et de fibres d’amiante
équivalent PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
F Calcul des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 46
G Stratégies pour le prélèvement des échantillons d’air . . . . . . . . . . 51
H Méthodes d’élimination des fibres de gypse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
J Bibliographie 53
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10312 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité SC 3, Atmosphères ambiantes.
Les annexes A, B, C, D, E et F font partie intégrante de la présente Norme
internationale. Les annexes G, H et J sont données uniquement à titre
d’information.
Introduction
La présente Norme internationale traite de la détermination de l’amiante
en suspension dans l’air ambiant pour un nombre varié de situations, y
compris les atmosphères intérieures des bâtiments, et de l’évaluation
précise de toute atmosphère dans laquelle il est possible de trouver des
structures d’amiante. Les recherches médicales les plus avancées indi-
quant que la concentration numérique des fibres et leur tailles sont les
meilleurs paramètres pour évaluer les risques pour la santé liés à
l’inhalation, une technique de mesurage par comptage des fibres est la
seule qui soit valable. La plupart des fibres dans les atmosphères am-
biantes ne sont pas de l’amiante, et par conséquent il est nécessaire de
les identifier. De nombreuses fibres d’amiante en suspension dans l’air
dans les atmosphères ambiantes ont des diamètres inférieurs à la limite
de résolution du microscope optique. La présente Norme internationale
est fondée sur la microscopie électronique à transmission, qui a une ré-
solution adéquate pour permettre la détection de petites fibres et qui est
actuellement la seule technique capable d’identifier sans équivoque la
majorité des fibres individuelles d’amiante. On trouve souvent l’amiante,
non pas sous forme de fibres simples, mais sous forme de structures
agrégées très complexes qui peuvent aussi être ou non agrégées à des
particules associées. Les fibres trouvées en suspension dans une atmo-
sphère ambiante peuvent souvent être identifiées sans équivoque, si un
soin suffisant est apporté à l’analyse. Cependant, s’il faut identifier chaque
fibre ainsi, l’analyse devient d’un coût prohibitif. En raison des insuffisan-
ces des instruments ou de la nature des particules, certaines fibres ne
peuvent pas être identifiées de façon positive comme étant de l’amiante,
même si les mesures indiquent toutes qu’elles pourraient en être. Des
facteurs subjectifs interviennent dans ces mesures, et en conséquence
une définition très précise de la méthode d’identification et de numération
des fibres d’amiante est nécessaire. La méthode prescrite dans la pré-
sente Norme internationale est destinée à fournir la meilleure description
possible de la nature, de la concentration numérique et des tailles des
particules contenant de l’amiante trouvées dans un échantillon d’air. La
présente Norme internationale est nécessairement complexe, parce que
les techniques instrumentales utilisées sont complexes et aussi parce qu’il
faut prescrire une méthode très détaillée et logique pour réduire les as-
pects subjectifs du mesurage. La méthode de relevé des données pré-
sente dans la présente Norme internationale est destinée à permettre une
réévaluation des données de comptage des structures lorsque de nou-
velles données médicales seront disponibles. Toutes les techniques pos-
sibles de préparation des échantillons entraînent des modifications des
caractéristiques des particules en suspension dans l’air. Le prélèvement
même de particules à partir d’une dispersion tridimensionnelle sur une
surface filtrante bidimensionnelle peut être considéré comme apportant
des modifications aux caractéristiques des particules; en outre, pour la
plupart des échantillons, ces caractéristiques sont aussi modifiées par les
méthodes de préparation. Toutefois, les méthodes prescrites dans la pré-
sente Norme internationale sont destinées à réduire au minimum la per-

0 ISO
turbati on de la matière particulaire
collectée et l’effet des perturbations
qui se produisent peut être évalué.
La présente Norme internationale décrit la méthode d’analyse pour un fil-
tre unitaire d’échantillon d’air. Cependant, l’une des plus grandes erreurs
qui peuvent se produire dans la caractérisation de l’amiante dans les
atmosphères ambiantes est associée à la variabilité des mesures entre
plusieurs échantillons. Pour cette raison, il est nécessaire de prévoir un
plan d’échantillonnage stratifié afin de déterminer la précision et la fidélité
de la présente Norme internationale.

Page blanche
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 10312:1995(F]
Air ambiant - Détermination des fibres d’amiante -
Méthode de microscopie électronique à transmission
directe
gueur minimale des fibres à prendre en compte dans
1 Domaine d’application
les résultats rapportés.
1 .l Substance déterminée
1.4 Limite de détection
La présente Norme internationale prescrit une mé-
La limite de détection peut en théorie être abaissée
thode de référence qui utilise la microscopie électro-
indéfiniment par la filtration de volumes de plus en
nique à transmission (MET) pour la détermination de
plus importants d’air et en prolongeant l’examen des
la concentration des structures d’amiante dans les
échantillons au microscope électronique. Dans la pra-
atmosphères ambiantes et comprend le mesurage
tique, la limite de détection la plus basse que l’on
des longueurs, largeurs et rapports L/Z des structures
puisse atteindre par microscopie électronique à
d’amiante. La méthode permet de déterminer les ty-
transmission est déterminée par la concentration to-
pes de fibres d’amiante présentes. La méthode ne
tale des particules en suspension.
peut pas faire la différence entre les fibres indivi-
duelles d’amiante amphibole et les analogues non
Pour les concentrations totales de particules en sus-
asbestiformes du même minéral amphibole.
pension d’environ 10 pg/m3, correspondant à des
atmosphères rurales propres, et dans l’hypothèse
d’une filtration de 4 000 litres d’air, on peut obtenir
1.2 Type d’échantillon
une sensibilité analytique de 0,5 structurell, équivalant
à une limite de détection de 1,8 structurell, si l’on
La méthode est définie pour les filtres à pores capil-
examine une zone de 0,195 mm* d’échantillons MET.
laires en polycarbonate ou en esters de cellulose (es-
Si l’on rencontre des concentrations totales de parti-
ters mélangés de cellulose ou nitrate de cellulose) à
cules en suspension plus élevées, il faut réduire le
travers lesquels un volume connu d’air a été aspiré.
volume d’air filtré afin de maintenir une densité de
La méthode convient pour déterminer l’amiante dans
particules acceptables sur le filtre, ce qui amène une
les atmosphères extérieures comme intérieures des
augmentation proportionnelle de la sensibilité analyti-
bâtiments.
que.
Lorsque c’est le cas, on peut obtenir des limites infé-
1.3 Plage de mesure
rieures de détection en accroissant la surface exami-
née des échantillons. Afin d’améliorer les limites de
La gamme de concentrations gui peut être détermi-
détection pour les fibres et les faisceaux d’une lon-
née est de 50 structures/mm à 7 000 structures/
gueur supérieure à 5 prn, et pour les fibres équivalent
mm* sur le filtre. Les concentrations dans l’air repré-
sentées par ces valeurs sont fonction du volume d’air PCM, des grossissements inférieurs peuvent être
prélevé. II n’y a pas de limite inférieure aux dimen- utilisés qui permettent un examen plus rapide de
sions des fibres d’amiante qui peuvent être détec- surfaces plus étendues On ne peut pas faire appel à
tées Dans la pratique, les spécialistes du microscope la méthode analytique par transfert direct si la densité
n’ont pas tous la même habileté à détecter les fibres globale en particules sur le filtre de prélèvement des
échantillons dépasse environ 10 pg/cm* de la surface
d’amiante les plus courtes. Par conséquent, une lon-
gueur de 0,5 prn a été définie comme étant la lon- du filtre, ce qui correspond à une couverture d’environ
0 ISO
C = Al, Cr, Ti, Fe3+, Mg, Fe*+
10 % du filtre de prélèvement par des particules. Si
les particules totales en suspension sont constituées
T = Si, Al, Cr, Fe3+, Ti
principalement de matières organiques, la limite de
détection peut être abaissée de façon significative en
Dans certaines variétés d’amphibole, ces éléments
utilisant une méthode de préparation par transfert in-
peuvent être partiellement substitués par Li, Pb ou
direct.
Zn. L’amphibole est caractérisée par une double
chaîne réticulée formée de tétraèdres Si-O avec un
rapport silicium/oxygène de 4/11, par des cristaux
2 Références normatives
prismatiques en forme de colonne ou de fibre et par
un clivage prismatique en deux directions parallèles à
Les normes suivantes contiennent des dispositions
la surface des cristaux et se croisant à des angles
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
d’environ 56” et 124”.
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
3.3 amiante amphibole: Amphibole ayant un faciès
norme est sujette à révision et les parties prenantes
asbestiforme.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
3.4 sensibilité analytique: Concentration calculée
quer les éditions les plus récentes des normes
de structures d’amiante en suspension par litre d’air,
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
équivalant à l’observation d’une structure d’amiante
possèdent le registre des Normes internationales en
dans l’analyse. La méthode de la présente Norme
vigueur à un moment donné.
internationale ne précise pas de sensibilité analytique.
ISO 4225:1994, Qualité de l’air - Aspects généraux
3.5 asbestiforme: Type spécifique de minéral fi-
- Vocabulaire.
breux dans lequel les fibres et les fibrilles possèdent
une haute résistance à la traction et une grande sou-
ISO 4226:1993, Qualité de l’air - Aspects généraux
plesse.
- Unités de mesurage.
3.6 amiante: Terme regroupant les minéraux de si-
Recueil de normes ISO no 2:1993, Grandeurs et uni-
licates appartenant aux groupes des amphiboles et
tés.
des serpentines qui se sont cristallisés en faciès
asbestiforme, ce qui permet, lorsqu’ils sont traités ou
Recueil de normes ISO no 3:1989, Méthodes statisti-
broyés, de les séparer facilement en fibres longues,
ques.
minces et solides. Les numéros d’enregistrement du
Chemical Abstracts Service pour les variétés
d’amiante plus courantes sont: chrysotile
3 Définitions
(1200 l-29-5) crocidolite (12001-28-4), amiante
I
grünérite (amosite) (12172-73-5), amiante
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
les définitions suivantes s’appliquent (voir aussi anthophyllite (77536-67-5), amiante trémolite
ISO 4225). (77536-68-6) et amiante actinolite (77536-66-4).
3.1 aciculaire: Forme d’un cristal extrêmement
3.7 structure d’amiante: Terme appliqué à tout
mince avec une section petite par rapport à sa lon-
groupement contigu ou formé par chevauchement de
gueur, par exemple en forme d’aiguille.
fibres d’amiante, avec ou sans particules associées.
3.2 amphibole: Groupe de minéraux formés de sili-
3.8 rapport L/Z: Rapport de la longueur d’une parti-
cate de fer ou magnésium, étroitement liés sous
cule à sa largeur.
forme cristalline, avec la composition chimique sui-
vante:
3.9 blanc: Comptage de structures effectué sur des
échantillons préparés à partir d’un filtre non utilisé
An ou 1 B,C,T,O,,(OH,F,CI),
” I L
pour déterminer la concentration en bruit de fond.
où
3AO longueur de caméra: Longueur de projection .
équivalente entre l’échantillon et le diagramme de
A = K, Na
diffraction électronique, en l’absence d’action d’une
lentille.
B = Fe*+, vin, Mg, Ca, Na
0 ISO
3.22 fibre: Particule allongée qui a des côtés paral-
3.11 chrysotile: Minéral fibreux du groupe des
serpentines ayant une composition répondant à la lèles ou étagés. Aux fins de la présente Norme inter-
formule chimique brute nationale, une fibre est définie comme ayant un
rapport L/Z égal ou supérieur à 5/1 et une longueur
minimale de 0,5 prn.
La plupart des chrysotiles naturels s’écartent peu de
3.23 faisceau de fibres: Structure composée de fi-
cette composition nominale. Dans certaines variétés,
bres parallèles de diamètres inférieurs attachées sur
il peut se produire une substitution mineure de sili-
leur longueur. Un faisceau de fibres peut présenter
cium par de I’A13+. Une substitution mineure de ma-
des fibres divergentes à l’une ou aux deux extrémités.
gnésium par de I’A13+, Fe*+, Ni*+, Mn*+ et CO*+ peut
aussi se présenter. Le chrysotile est le type d’amiante
3.24 structure fibreuse: Fibre ou groupement
le plus répandu.
contigu de fibres avec ou sans particules associées.
3.12 clivage: Fracture d’un minéral dans l’une de
3.25 faciès: Forme cristalline caractéristique ou
ses directions cristallographiques.
combinaison des formes d’un minéral, y compris les
irrégularités caractéristiques.
I -
3.13 fragment de clivage: Fragment de cristal delj-
mité par les plans de clivage.
3.26 limite de détection: Concentration de structu-
res en suspension dans l’air calculée en structures par
3.14 agglomérat: Structure dans laquelle deux ou
litre, équivalant au comptage de 2,99 structures
plusieurs fibres ou faisceaux de fibres sont orientés
d’amiante dans l’analyse.
au hasard et forment un groupement contigu.
3.27 matrice: Structure dans laquelle une ou plu-
3.15 espace interréticulaire: Distance entre des
sieurs fibres ou un ou plusieurs faisceaux de fibres
plans identiques parallèles et adjacents d’atomes du
sont en contact avec, attachées à ou partiellement
cristal.
dissimulées par une particule unitaire ou un groupe
contigu de particules non fibreuses.
3.16 diffraction électronique: Technique utilisée en
microscopie électronique permettant d’examiner la
3.28 indice de Miller: Ensemble de trois ou quatre
structure cristalline d’un échantillon.
nombres entiers utilisés pour spécifier l’orientation
d’un plan cristallographique par rapport aux axes d’un
3.17 pouvoir de diffusion d’électrons: Portée à la-
cristal.
quelle une couche mince de substance diffuse des
électrons à partir de leurs directions d’origine.
3.29 fibre «équivalent PCM»: Fibre de rapport L/Z
égal ou supérieur à 3/i, de longueur supérieure à
3.18 analyse en dispersion d’énergie des rayons
5 prn et dont le diamètre est compris entre 0,2 prn
X (EDXA): Mesurage des énergies et des intensités
et 3,0 pm.
des rayons X à l’aide d’un détecteur à semi-
conducteurs et d’un système analyseur à voies multi-
3.30 structure «équivalent PCM»: Structure fi-
ples.
breuse de rapport L/I égal ou supérieur à 3/1, de lon-
gueur supérieure à 5 prn et dont le diamètre est
eucentrique: Condition d’un objet dont la zone
3.19
compris entre 0,2 prn et 3,0 prn.
d’observation est placée sur un axe d’inclinaison au
point d’intersection avec le faisceau d’électrons et
3.31 structure primaire: Structure fibreuse qui re-
dans le plan de focalisation.
présente une entité distincte sur l’image MET.
3.20 témoin: Filtre qui a été emporté sur le site de
3.32 réplication: Méthode de préparation d’échan-
prélèvement, et dont la cassette a été ouverte et re-
tillons de microscopie électronique dans laquelle une
fermée. Un tel filtre sert à déterminer le nombre de
copie mince ou réplique d’une surface est faite.
structures en bruit de fond.
3.21 fibrille: Fibre unitaire d’amiante qui ne peut pas 3.33 microdiffraction électronique: Technique uti-
être séparée davantage longitudinalement en compo- lisée en microscopie électronique dans laquelle la
sants plus petits sans perdre ses propriétés de fibres structure cristalline d’une petite surface d’un échan-
ou son apparence. tillon est examinée.

0 ISO
SS0 10312:1995(F)
serpentine: Groupe de minéraux Comm uns de et à faible grossissements pour s’assurer qu’elles
3.34
le chimique brute conviennent pour l’analyse avant d’effectuer une éva-
formu
luation quantitative des structures dans les ouvertures
de grilles choisies au hasard. Pour l’examen au mi-
croscope électronique à transmission, on utilise la
3.35 structure: Fibre individuelle, faisceaux de fi-
diffraction électronique (DE) pour examiner la struc-
bres, agglomérat ou matrice.
ture cristalline d’une fibre, et sa composition élémen-
taire est déterminée par une analyse en dispersion
3.36 hémitropie: Phénomène par lequel des cris-
d’énergie des rayons X (EDXA). Pour un certain nom-
taux de même espèce sont accolés ensemble suivant
bre de raisons, il n’est pas possible d’identifier sans
une orientation particulière de telle sorte que les
équivoque chaque fibre, et les fibres sont classées en
orientations relatives sont reliées selon une loi bien
fonction des techniques qui ont été utilisées pour les
définie.
identifier. On utilise un code simple pour indiquer pour
chaque fibre la manière selon laquelle elle a été iden-
3.37 fibre non ouverte: Faisceau de fibres
tifiée. La méthode de classification des fibres est
d’amiante de grand diamètre qui n’a pas été divisé en
fondée sur un examen successif de la morphologie,
fibrilles ou fibres constituantes.
du diagramme de microdiffraction électronique, ainsi
que des analyses qualitative et quantitative en dis-
3.38 orientation d’axe: Ligne ou direction
persion d’énergie des rayons X. La confirmation de
cristallographique à travers le centre d’un cristal qui
l’identification du chrysolite se fait uniquement par
est parallèle aux arêtes d’intersection des plans d’un
diffraction électronique quantitative et celle de
cristal définissant la zone cristalline.
I’amphibole se fait uniquement en combinant I’ana-
lyse quantitative en dispersion d’énergie des rayons
X et la microdiffraction électronique quantitative avec
4 Principe
orientation d’axe.
Un échantillon de particules en suspension est re-
En plus de fibres isolées, les échantillons d’air am-
cueilli en aspirant un volume mesuré d’air à travers
biant contiennent souvent des agrégats plus com-
soit un filtre à membrane en polycarbonate à pores
plexes de fibres, associés ou non à des particules.
capillaires d’une dimension de 0,4 prn au maximum,
Certaines particules sont composées de fibres
soit en ester de cellulose (ester mélangé de cellulose
d’amiante associées à d’autres matériaux. Les fibres
ou nitrate de cellulose) à pores de 0,45 prn au maxi-
individuelles et ces structures plus complexes sont
mum, au moyen d’une pompe alimentée sur le sec-
appelées ((structures d’amiante)). Un système de co-
teur ou par batterie. Les échantillons pour le
dage est utilisé pour indiquer le type de structure fi-
microscope électronique à transmission sont préparés
breuse et pour donner la meilleure description de
à partir des filtres en polycarbonate en déposant un
chacune de ces structures complexes. Les deux co-
mince film de carbone sur la surface du filtre par
des évitent au spécialiste du microscope la nécessité
évaporation sous vide. De petites sections sont dé-
d’interpréter les observations de comptage des
coupées dans le filtre carboné, placées sur des grilles
structures et permet de faire cette évaluation ulté-
porte-échantillon et le filtre est dissous par un procédé
rieurement sans avoir besoin de réexaminer les
d’extraction au solvant. Ce procédé laisse un mince
échantillons au microscope électronique à transmis-
film de carbone qui recouvre les ouvertures de la grille
sion. Plusieurs niveaux d’analyse sont prescrits, les
et maintient chaque particule du filtre initial dans sa
niveaux supérieurs permettant une identification des
position d’origine.
fibres plus rigoureuse. La méthode permet de définir
un critère minimal pour l’identification des fibres,
Les filtres en esters de cellulose sont traités chimi-
fondé sur l’expérience antérieure ou son absence,
quement pour détruire la structure poreuse du filtre.
pour un échantillon particulier. On s’efforce alors de
La surface du filtre est alors attaquée par un plasma
parvenir à ce critère minimal pour chaque fibre et le
d’oxygène pour dégager toutes les particules du sub-
degré de réussite est consigné pour chaque fibre. On
strat. Un mince film de carbone est déposé par éva-
reporte les longueurs et les largeurs de toutes les
poration à la surface du filtre et de petites sections
structures et fibres classées. Le nombre des structu-
sont détachées du filtre. Ces sections sont placées
res d’amiante trouvées dans une surface connue de
sur les grilles porte-échantillon et le véhicule filtre est
l’échantillon, ainsi que le volume équivalent d’air filtré
dissous par un procédé d’extraction au solvant.
correspondant à cette surface, sont utilisés pour cal-
Les grilles porte-échantillon provenant de l’une ou culer la concentration des structures d’amiante en
l’autre méthode de préparation sont examinées à fort suspension par litre d’air.

0 ISO ISO 10312:1995(F)I
6.1 Eau, exempte de fibres.
5 Symboles d’unités et abréviations
Utiliser une alimentation en eau récemment distillée
Symboles d’unités (voir aussi ISO 4226 et
5.1
et exempte de fibres, ou une autre source d’eau
Recueil de normes ISO no 2)
exempte de fibres et d’agents pyrogènes.
eV = électronvolt
6.2 Chloroforme, distillé dans un récipient en verre,
conservé avec 1 % (WV) d’éthanol.
kV = kilovolt
litres par minute
I/min =
6.3 l-Méthyl-2-pyrrolidone.
= microgramme (1 O-6 gramme)
clg
6.4 Diméthylformamide.
= micromètre (1 O-6 mètre)
Pm
6.5 Acide acétique, cristallisable.
nm = nanomètre (10-g mètre)
= watt
W
6.6 Acétone.
5.2 Abréviations
7 Appareillage
Diméthylformamide
DMF
7.1 Prélèvement d’air - Équipement et
DE Diffraction électronique
consommables
EDXA Analyse en dispersion d’énergie des
7.1.1 Système porte-filtre et filtre
rayons X
Largeur totale
FWHM (Full Width, Half M aximum) On doit utiliser des cassettes en trois éléments, de
à mi-hauteur 25 mm à 50 mm de diamètre, avec système de pro-
tection dépassant de moins de 2 cm à l’avant de la
HEPA Filtre de haute efficacité pour l’arrêt des
surface du filtre pour le prélèvement des échantillons.
particules
La cassette doit être chargée d’un filtre en
polycarbonate à pores capillaires d’une grosseur de
MEC Esters mélangés de cellulose
0,4 prn au maximum, en MEC ou en nitrate de cellu-
lose de diamètre de pore de 0,45 prn au maximum.
PC Polycarbonate
Les deux types de filtres doivent être déposés sur un
PCM Microscopie optique en contraste de phase filtre MEC ou en nitrate de cellulose de grosseur de
pore 5 prn, lui-même déposé sur un support en cellu-
SAED Microdiffraction électronique sur surface
lose. Après la mise en place des filtres, on doit appli-
choisie
quer une bande de cellulose élastique ou un ruban
adhésif pour éviter toute fuite d’air. II faut prendre
Microscope électronique à balayage
MEB
toutes les précautions nécessaires pour que les filtres
soient bien fixés dans l’ensemble de façon qu’il n’y
MEBT Microscope électronique à transmission par
ait aucune fuite d’air autour du filtre.
balayage
Des filtres représentatifs pris dans le lot doivent être
Microscope électronique à transmission
MET
soumis à analyse comme prescrit en 9.7 pour vérifier
UICC Union internationale contre le Cancer s’ils contiennent des structures d’amiante avant qu’ils
soient utilisés pour les prélèvements d’air.
6 Réactifs
7.1.2 Pompe de prélèvement
Au cours de l’analyse, sauf indication différente, utili-
La pompe de prélèvement doit avoir un débit suffisant
ser uniquement des réactifs de qualité analytique et
pour atteindre la sensibilité analytique désirée. La vi-
de l’eau (6.1).
tesse frontale à travers le filtre doit être comprise
entre 4,O cm/s et 25’0 cm/s. La pompe de prélè-
AVERTISSEMENT - Utiliser les réactifs confor-
vement utilisée doit fournir un écoulement d’air
mément aux réglementations d’hygiène et de sé-
exempt de pulsation à travers le filtre et elle doit
curité appropriées.
échantillons pour le microscope électronique à transmis-
maintenir le débit-volume initial à + 10 % pendant
sion, en raison des risques de contamination.
toute la durée de prélèvement. Une-pompe à débit
constant ou à commande d’orifice critique répond à
ces exigences. Un tuyauterie souple doit être utilisée 7.3 Équipement d’analyse
pour relier le porte-filtre à la pompe de prélèvement.
II faut aussi prévoir un moyen d’étalonnage du débit 7.3.1 Microscope électronique à transmission
de chaque pompe.
On doit utiliser un microscope électronique à trans-
mission (MET) fonctionnant à un potentiel d’accélé-
7.1.3 support
ration de 80 kV à 120 kV, avec une définition
supérieure à 1,0 nm et une plage de grossissement
Un support doit être utilisé pour maintenir le système
d’environ x 300 à x 100 000. La possibilité d’obtenir
porte-filtre à la hauteur désirée pour le prélèvement
un grossissement direct sur écran d’environ
et doit être isolé des vibrations de la pompe (7.1.2).
x 100 000 est nécessaire pour l’examen de la mor- 1
phologie des fibres; on peut obtenir ce grossissement
7.1.4 Débitmètre à section variable
par un agrandissement optique supplémentaire de
l’image sur écran en utilisant un binoculaire si l’on ne
Un débitmètre à section variable étalonné avec une
peut pas l’obtenir directement. II faut aussi que l’écran
échelle d’environ 1 I/min à 10 I/min est nécessaire
de visualisation soit étalonné de façon à pouvoir me-
pour l’étalonnage du système de prélèvement d’air.
surer les longueurs et les largeurs des images des fi-
bres jusqu’à 1 mm de largeur par tranches de 1 mm
Le débitmètre doit être nettoyé avant usage pour
quelle que soit l’orientation de l’image. Souvent, I’uti-
éviter tout tranfert de contamination de fibre du dé-
lisation d’un écran fluorescent pourvu de gradations
bitmètre vers l’échantillon en cours de prélèvement.
étalonnées sous forme de cercles concentriques,
comme représenté à la figure 1, permet de respecter
cette exigence.
7.2 Laboratoire de préparation des
échantillons
Pour les angles de réflexion de Bragg inférieurs à
0,Ol rad, le microscope électronique à transmission
L’amiante, en particulier le chrysotile, est présent en
doit pouvoir effectuer la diffraction électronique à
quantité variable dans de nombreux réactifs de labo-
partir d’une aire de 0,6 prn* au plus, choisie à partir
ratoire. De nombreux matériaux de construction
d’une image focalisée à un grossissement d’écran de
contiennent eux aussi des quantités significatives
x 20 000. Cette exigence de performance définit la
d’amiante ou d’autres fibres minérales qui peuvent
séparation minimale entre les particules à laquelle on
gêner l’analyse si elles sont introduites par inadver-
peut obtenir des diagrammes de diffraction électroni-
tance lors de la préparation des échantillons. II est de
que indépendants à partir de chaque particule. Si l’on
la plus grande importance de faire en sorte que, pen-
utilise la microdiffraction électronique (SAED), la per-
dant la préparation, la contamination des échantillons
formance d’un instrument particulier peut nor-
MET par des fibres d’amiante étrangères soit réduite
malement être calculée à l’aide de l’équation suivante:
au minimum. Toutes les étapes de la préparation des
échantillons doivent donc être effectuées dans un
A = 0,785 4 x jg + 2 ooocse3
environnement où la contamination de l’échantillon
est réduite au minimum. La première exigence du la-
où
boratoire de préparation des échantillons est qu’une
détermination à blanc donne un résultat qui réponde
A est l’aire effective de diffraction, en mi-
aux exigences prescrites en 9.7. L’équipement mini-
cromètres carrés;
mal jugé convenable pour préparer les échantillons
MET est une hotte à flux laminaire à pression positive.
D est le diamètre, en micromètres, du dia-
Cependant, il a été établi que, dans la préparation des
phragme de diffraction;
échantillons, les pratiques de travail et le soin sem-
blent être plus importants que le type d’installation
M est le grossissement de la lentille de I’ob-
utilisé. La préparation des échantillons doit être faite
jectif;
seulement après que des valeurs acceptables auront
est le coefficient d’aberration sphérique,
été obtenues sur des échantillons ((blancs).
cs
en millimètres, de la lentille de l’objectif;
NOTE 1 II est recommandé que les activités impliquant
la manipulation d’échantillons d’amiante en vrac ne soient 8 est I ‘angle de Bragg maximal requis, en
pas effectuées dans la même zone que la préparation des
radia ns.
Figure 1 - Exemple de marquages d’étalonnage sur un écran de visualisation de microscope électronique
à transmission
II n’est pas possible de réduire indéfiniment l’aire ef-
b) soit incliné d’au moins + 30” à - 30” autour de
fective de diffraction électronique sur la surface choi-
deux axes perpendiculaires situés dans le plan de
sie en utilisant des diaphragmes de diffraction de plus
l’échantillon.
en plus petits, car il existe une limite fondamentale
imposée par le coefficient d’aberration sphérique de
L’analyse est grandement facilitée si le goniomètre
la lentille de l’objectif.
permet une inclinaison eucentrique, même si ce n’est
pas essentiel. S’il faut une analyse en dispersion
Si des analyses par diffraction électronique avec
d’énergie des rayons X et une diffraction électronique
orientation d’axe doivent être effectuées, le micro-
avec orientation d’axe sur la même fibre, le
scope électronique à transmission doit comprendre
goniomètre doit être d’un type qui permet d’incliner
un goniomètre qui permet à l’échantillon d’être l’échantillon et d’obtenir le spectre de l’analyse en
dispersion d’énergie des rayons X sans changer de
a) soit tourné sur 360”, avec inclinaison combinée
support d’échantillon.
d’au moins + 30” à - 30” par rapport à un axe si-
tué dans le plan de l’échantillon;
Le microscope électronique à transmission doit avoir
un système d’éclairage et un condenseur capable de
former une sonde électronique d’un diamètre inférieur
à 250 nm.
0 ISO
II est recommandé d’utiliser une trappe anti-
NOTE 2 ne déplace pas les particules de la surface du filtre
contamination autour de l’échantillon si l’on veut obtenir la
après l’étape d’oxydation.
performance requise pour l’appareil.
NOTE 3 II est recommandé de placer des filtres sur I’ali-
mentation en oxygène et sur la conduite d’admission d’air.
7.3.2 Analyse en dispersion d’énergie des
rayons X
7.3.5 Évaporateur sous vide
Le microscope électronique à transmission doit être
On doit utiliser un appareil de dépôt sous vide capable
équipé d’un analyseur en dispersion d’énergie des
de produire un vide supérieur à 0,013 Pa pour le dépôt
rayons X capable d’atteindre une définition supérieure
à 180 eV (FWHM) sur le pic Ko du Mn. Comme la sous vide de carbone sur les filtres à membrane. Le
performance des combinaisons ((microscope électro- porte-échantillon doit permettre de faire tourner en
permanence la lame porte-objet pendant toute la
nique à transmission-analyseur de rayons X)) dépend
phase de dépôt.
d’un certain nombre de facteurs géométriques, la
performance requise est prescrite en termes d’inten-
NOTE 4 Un mécanisme permettant aussi d’incliner la
sité de rayons X mesurée à partir d’une fibre de faible
lame tournante sur un angle d’environ 45” pendant la phase
diamètre, à l’aide d’un diamètre de faisceau électro-
de dépôt est également recommandé. On peut utiliser un
nique connu. Les détecteurs à rayons X à semi-
piège cryogénique a azote liquide au-dessus de la pompe à
conducteurs sont moins sensibles dans la région de
diffusion pour réduire le risque de contamination des surfa-
faible énergie et ainsi la mesure du sodium dans le
ces du filtre par I’huile provenant du système de pompage.
crocidolite servira de critère de performance. La
L’appareil de dépôt sous vide peut aussi servir au dépôt du
combinaison ((microscope électronique-analyseur à mince film d’or ou de tout autre matériau d’étalonnage,
lorsqu’ils sont requis sur les échantillons MET pour I’éta-
rayons X)) doit donner, dans des conditions d’analyse
lonnage interne des diagrammes de diffraction électronique.
habituelles, un taux de comptage du pic Ko du Na,
bruit de fond soustrait, de plus de 1 comptage par
seconde (CPS) à partir d’une fibre de crocidolite de
7.3.6 Appareil à pulvérisation cathodique
I’UICC de 50 nm de diamètre au plus lorsqu’elle est
irradiée par une sonde électronique de 250 nm de On peut utiliser un appareil à pulvérisation cathodique
diamètre au plus à un potentiel d’accélération de avec cible en or pour le dépôt d’or sur les échantillons
80 kV. Le rapport pic/fond pour cet essai doit dépas- MET pour l’étalonnage interne des diagrammes de
ser 1 ,O.
diffraction électronique. D’autres matériaux d’étalon-
nage sont acceptables. L’expérience a montré qu’une
L’analyseur de rayons X doit donner le moyen de
pulvérisation cathodique permet un meilleur contrôle
soustraire le bruit de fond, d’identifier les pics élé-
de l’épaisseur du matériau d’étalonnage.
mentaires et de calculer les aires sous les pics avec
bruit de fond soustrait.
7.3.7 Appareil de dissolution des filtres
(laveur Jaffe)
7.3.3 Ordinateur
Le rôle de cet appareil est de dissoudre le filtre tout
De nombreux calculs numériques répétitifs sont né-
en laissant intact le film de carbone évaporé pour
cessaires et il peut être commode de les effectuer à
soutenir les fibres et les autres particules. Un modèle
l’aide de programmes informatiques relativement
de montage qui s’est révélé satisfaisant pour divers
simples. Pour les analyses des diagrammes de dif-
solvants et filtres est celui représenté à la figure2. En
fraction électronique avec orientation de l’axe, il faut
général, on utilise le chloroforme ou la
un ordinateur avec mémoire adéquate pour admettre
1 -méthyl-2-pyrrolidone pour dissoudre les filtres de
les programmes plus complexes que cela implique.
polycarbonate et le diméthylformamide ou l’acétone
pour les filtres MEC ou en nitrate de cellulose. Les
tensions de vapeur plus élevées du chloroforme et de
7.3.4 Four à plasma
l’acétone exigent l’utilisation d’un réservoir de 10 ml
à 50 ml de solvant, avec éventualité d’un remplissage
Pour la préparation des échantillons MET à partir des
filtres MEC, on doit utiliser un four à plasma, avec une en cours de procédure. Le diméthylformamide ou la
1-méthyl-2-pyrrolidone ont des tensions de vapeur in-
puissance nominale de radiofréquence de 50 W au
férieures et l’on peut utiliser un volume beaucoup plus
moins, pour attaquer la surface des filtres MEC traités
réduit de solvant. Il est recommandé que tous les .
à l’acétone. Le four doit comporter un système de
appareils soient utilisés sous une hotte aspirante, et
contrôle du flux d’oxygène et doit être modifié, le cas
lorsque les échantillons ont été introduits ou retirés,
échéant, pour comporter une vanne pour contrôler la
pendant la dissolution, le couvercle de la boîte de Petri
vitesse d’admission de l’air de sorte que le flux d’air

0 ISO
doit être remis en place. L’appareil doit être nettoyé 7.3.11 Réplique d’un réseau carbone
avant utilisation pour chaque lot d’échantillons.
On doit utiliser une réplique d’un réseau carbone
d’environ 2 000 lignes parallèles par millimètre pour
7.3.8 Dissolveur à condensation
étalonner le grossissement du microscope électroni-
Pour une dissolution plus rapide du filtre ou si des
que à transmission.
difficultés sont rencontrées lors de la dissolution, on
doit utiliser un dissolveur à condensation, se compo-
7.3.12 Grilles d’étalonnage pour analyseur à
sant d’un ballon, d’un réfrigérant et d’un ensemble de
rayons X
doigts réfrigérants, avec chauffe-ballon et régulateur
de température. La figure3 donne un exemple d’un
Des grilles de préparation pour microscope électroni-
tel appareil utilisant l’acétone ou le chloroforme
que à transmission préparées à partir de dispersions
comme solvant, selon le filtre utilisé.
des minéraux d’étalonnage sont nécessaires pour
l’étalonnage du système d’analyse EDXA. Certains
7.3.9 Plaque chauffante ou étuve
minéraux d’étalonnage convenables sont la riebeckite,
On doit utiliser soit une plaque chauffante, soit une
le chrysotile, I’alloysite, la phlogopite, la wollastonite
étuve pour chauffer les lames pendant la préparation
et la bustamite. Le minéral utilisé doit être préparé
des échantillons MET provenant des filtres MEC ou
pour l’étalonnage de l’analyseur des rayons X pour le
en nitrate de cellulose. II faut maintenir une tempéra-
sodium à l’aide d’une grille en or.
ture de 65 “C à 70 “C.
7.3.13 Aiguiseur d’électrodes en carbone
7.3.10 Bain à ultrasons
Un bain à ultrasons est nécessaire pour nettoyer les L’utilisation d’électrodes en carbone aiguisées, ou
ustensiles utilisés pour la préparation des échantillons équivalent, permet l’évaporation du carbone sur les
MET. filtres avec un minimum de chauffage.
Dimensions en centimètres
Échantillon de microscopie
électronique
n
Boîte de Petri en verre
(0 100 mm x 15 mm)
rt en acier inoxydable
illes)
-Tissu optique
solvant est ajouté jusqu’à ce que la surface du bain soit en contact avec la face inférieure du support en acier
NOTE - Le
inoxydable.
Figure 2 - Exemple de dissolveur de filtre (laveur Jaffe)

Réfrigkant
+ Vidange d’eau
Échantillon
Doigt réfrigérant
Alimentation en eau froide
Ballon
Solvant
Chauffe-ballon avec
régulation de température
Figure 3 - Modèle de dissolveur à condensation
7.3.14 Micropipettes jetables rages de sodium sont requis dans la méthode d’iden-
tification des fibres. On doit choisir des grilles ayant
Une micropipette jetable, à même de transférer un
des ouvertures de grosseur uniforme qui répondent
volume d’environ 30 ~1, est nécessaire pour la prépa-
à l’exigence prescrite en 9.6.2. Pour faciliter la relo-
ration des grilles provenant des filtres MEC.
calisation des ouvertures de grille individuelle aux fins
d’assurance de la qualité, il est recommandé d’utiliser
des grilles avec un indexage numérique ou alphabéti-
7.4 Consommables
que des ouvertures.
7.4.1 Grilles microscope électronique en
7.4.3 Électrodes en carbone
cuivre
Des électrodes en carbone de qualité spectrochimi-
II est recommandé d’utiliser des grilles de microscope
que doivent être utilisées dans l’évaporateur sous
électronique à transmission en cuivre de 200 mailles.
vide (7.3.5) pendant le dépôt du carbone sur les filtres.
On doit choisir des grilles ayant des ouvertures de
grosseur uniforme qui répondent à l’exigence pres-
7.4.4 Outils et fournitures courants pour
crite en 9.6.2. Pour faciliter la relocalisation des ou-
microscopie électronique
vertures de grille individuelle aux fins d’assurance de
la qualité, il est recommandé d’utiliser des grilles avec
Des brucelles à pointes f
...

Iso
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1995-05-01
- Détermination des fibres
Air ambiant
- Méthode de microscopie
d’amiante
électronique à transmission directe
Determination of asbestos fibres - Direct-transfer
Ambient air -
transmission electron microscop y method
Numéro de référence
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 2
2 Références normatives
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5 Symboles d’unités et abréviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6 Réactifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
7 Appareillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
8 Prélèvement des échantillons d’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
9 Méthode d’analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
10 Caractéristiques de performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
11 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Annexes
A Détermination des conditions de fonctionnement du four à
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
plasma
B Méthodes d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
C Critères de comptage des structures
D Méthode d’identification des fibres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
E Détermination des concentrations d’amiante dans les fibres et les
faisceaux de plus de 5 prn de longueur, et de fibres d’amiante
équivalent PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
F Calcul des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 46
G Stratégies pour le prélèvement des échantillons d’air . . . . . . . . . . 51
H Méthodes d’élimination des fibres de gypse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
J Bibliographie 53
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10312 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité SC 3, Atmosphères ambiantes.
Les annexes A, B, C, D, E et F font partie intégrante de la présente Norme
internationale. Les annexes G, H et J sont données uniquement à titre
d’information.
Introduction
La présente Norme internationale traite de la détermination de l’amiante
en suspension dans l’air ambiant pour un nombre varié de situations, y
compris les atmosphères intérieures des bâtiments, et de l’évaluation
précise de toute atmosphère dans laquelle il est possible de trouver des
structures d’amiante. Les recherches médicales les plus avancées indi-
quant que la concentration numérique des fibres et leur tailles sont les
meilleurs paramètres pour évaluer les risques pour la santé liés à
l’inhalation, une technique de mesurage par comptage des fibres est la
seule qui soit valable. La plupart des fibres dans les atmosphères am-
biantes ne sont pas de l’amiante, et par conséquent il est nécessaire de
les identifier. De nombreuses fibres d’amiante en suspension dans l’air
dans les atmosphères ambiantes ont des diamètres inférieurs à la limite
de résolution du microscope optique. La présente Norme internationale
est fondée sur la microscopie électronique à transmission, qui a une ré-
solution adéquate pour permettre la détection de petites fibres et qui est
actuellement la seule technique capable d’identifier sans équivoque la
majorité des fibres individuelles d’amiante. On trouve souvent l’amiante,
non pas sous forme de fibres simples, mais sous forme de structures
agrégées très complexes qui peuvent aussi être ou non agrégées à des
particules associées. Les fibres trouvées en suspension dans une atmo-
sphère ambiante peuvent souvent être identifiées sans équivoque, si un
soin suffisant est apporté à l’analyse. Cependant, s’il faut identifier chaque
fibre ainsi, l’analyse devient d’un coût prohibitif. En raison des insuffisan-
ces des instruments ou de la nature des particules, certaines fibres ne
peuvent pas être identifiées de façon positive comme étant de l’amiante,
même si les mesures indiquent toutes qu’elles pourraient en être. Des
facteurs subjectifs interviennent dans ces mesures, et en conséquence
une définition très précise de la méthode d’identification et de numération
des fibres d’amiante est nécessaire. La méthode prescrite dans la pré-
sente Norme internationale est destinée à fournir la meilleure description
possible de la nature, de la concentration numérique et des tailles des
particules contenant de l’amiante trouvées dans un échantillon d’air. La
présente Norme internationale est nécessairement complexe, parce que
les techniques instrumentales utilisées sont complexes et aussi parce qu’il
faut prescrire une méthode très détaillée et logique pour réduire les as-
pects subjectifs du mesurage. La méthode de relevé des données pré-
sente dans la présente Norme internationale est destinée à permettre une
réévaluation des données de comptage des structures lorsque de nou-
velles données médicales seront disponibles. Toutes les techniques pos-
sibles de préparation des échantillons entraînent des modifications des
caractéristiques des particules en suspension dans l’air. Le prélèvement
même de particules à partir d’une dispersion tridimensionnelle sur une
surface filtrante bidimensionnelle peut être considéré comme apportant
des modifications aux caractéristiques des particules; en outre, pour la
plupart des échantillons, ces caractéristiques sont aussi modifiées par les
méthodes de préparation. Toutefois, les méthodes prescrites dans la pré-
sente Norme internationale sont destinées à réduire au minimum la per-

0 ISO
turbati on de la matière particulaire
collectée et l’effet des perturbations
qui se produisent peut être évalué.
La présente Norme internationale décrit la méthode d’analyse pour un fil-
tre unitaire d’échantillon d’air. Cependant, l’une des plus grandes erreurs
qui peuvent se produire dans la caractérisation de l’amiante dans les
atmosphères ambiantes est associée à la variabilité des mesures entre
plusieurs échantillons. Pour cette raison, il est nécessaire de prévoir un
plan d’échantillonnage stratifié afin de déterminer la précision et la fidélité
de la présente Norme internationale.

Page blanche
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 10312:1995(F]
Air ambiant - Détermination des fibres d’amiante -
Méthode de microscopie électronique à transmission
directe
gueur minimale des fibres à prendre en compte dans
1 Domaine d’application
les résultats rapportés.
1 .l Substance déterminée
1.4 Limite de détection
La présente Norme internationale prescrit une mé-
La limite de détection peut en théorie être abaissée
thode de référence qui utilise la microscopie électro-
indéfiniment par la filtration de volumes de plus en
nique à transmission (MET) pour la détermination de
plus importants d’air et en prolongeant l’examen des
la concentration des structures d’amiante dans les
échantillons au microscope électronique. Dans la pra-
atmosphères ambiantes et comprend le mesurage
tique, la limite de détection la plus basse que l’on
des longueurs, largeurs et rapports L/Z des structures
puisse atteindre par microscopie électronique à
d’amiante. La méthode permet de déterminer les ty-
transmission est déterminée par la concentration to-
pes de fibres d’amiante présentes. La méthode ne
tale des particules en suspension.
peut pas faire la différence entre les fibres indivi-
duelles d’amiante amphibole et les analogues non
Pour les concentrations totales de particules en sus-
asbestiformes du même minéral amphibole.
pension d’environ 10 pg/m3, correspondant à des
atmosphères rurales propres, et dans l’hypothèse
d’une filtration de 4 000 litres d’air, on peut obtenir
1.2 Type d’échantillon
une sensibilité analytique de 0,5 structurell, équivalant
à une limite de détection de 1,8 structurell, si l’on
La méthode est définie pour les filtres à pores capil-
examine une zone de 0,195 mm* d’échantillons MET.
laires en polycarbonate ou en esters de cellulose (es-
Si l’on rencontre des concentrations totales de parti-
ters mélangés de cellulose ou nitrate de cellulose) à
cules en suspension plus élevées, il faut réduire le
travers lesquels un volume connu d’air a été aspiré.
volume d’air filtré afin de maintenir une densité de
La méthode convient pour déterminer l’amiante dans
particules acceptables sur le filtre, ce qui amène une
les atmosphères extérieures comme intérieures des
augmentation proportionnelle de la sensibilité analyti-
bâtiments.
que.
Lorsque c’est le cas, on peut obtenir des limites infé-
1.3 Plage de mesure
rieures de détection en accroissant la surface exami-
née des échantillons. Afin d’améliorer les limites de
La gamme de concentrations gui peut être détermi-
détection pour les fibres et les faisceaux d’une lon-
née est de 50 structures/mm à 7 000 structures/
gueur supérieure à 5 prn, et pour les fibres équivalent
mm* sur le filtre. Les concentrations dans l’air repré-
sentées par ces valeurs sont fonction du volume d’air PCM, des grossissements inférieurs peuvent être
prélevé. II n’y a pas de limite inférieure aux dimen- utilisés qui permettent un examen plus rapide de
sions des fibres d’amiante qui peuvent être détec- surfaces plus étendues On ne peut pas faire appel à
tées Dans la pratique, les spécialistes du microscope la méthode analytique par transfert direct si la densité
n’ont pas tous la même habileté à détecter les fibres globale en particules sur le filtre de prélèvement des
échantillons dépasse environ 10 pg/cm* de la surface
d’amiante les plus courtes. Par conséquent, une lon-
gueur de 0,5 prn a été définie comme étant la lon- du filtre, ce qui correspond à une couverture d’environ
0 ISO
C = Al, Cr, Ti, Fe3+, Mg, Fe*+
10 % du filtre de prélèvement par des particules. Si
les particules totales en suspension sont constituées
T = Si, Al, Cr, Fe3+, Ti
principalement de matières organiques, la limite de
détection peut être abaissée de façon significative en
Dans certaines variétés d’amphibole, ces éléments
utilisant une méthode de préparation par transfert in-
peuvent être partiellement substitués par Li, Pb ou
direct.
Zn. L’amphibole est caractérisée par une double
chaîne réticulée formée de tétraèdres Si-O avec un
rapport silicium/oxygène de 4/11, par des cristaux
2 Références normatives
prismatiques en forme de colonne ou de fibre et par
un clivage prismatique en deux directions parallèles à
Les normes suivantes contiennent des dispositions
la surface des cristaux et se croisant à des angles
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
d’environ 56” et 124”.
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
3.3 amiante amphibole: Amphibole ayant un faciès
norme est sujette à révision et les parties prenantes
asbestiforme.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
3.4 sensibilité analytique: Concentration calculée
quer les éditions les plus récentes des normes
de structures d’amiante en suspension par litre d’air,
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
équivalant à l’observation d’une structure d’amiante
possèdent le registre des Normes internationales en
dans l’analyse. La méthode de la présente Norme
vigueur à un moment donné.
internationale ne précise pas de sensibilité analytique.
ISO 4225:1994, Qualité de l’air - Aspects généraux
3.5 asbestiforme: Type spécifique de minéral fi-
- Vocabulaire.
breux dans lequel les fibres et les fibrilles possèdent
une haute résistance à la traction et une grande sou-
ISO 4226:1993, Qualité de l’air - Aspects généraux
plesse.
- Unités de mesurage.
3.6 amiante: Terme regroupant les minéraux de si-
Recueil de normes ISO no 2:1993, Grandeurs et uni-
licates appartenant aux groupes des amphiboles et
tés.
des serpentines qui se sont cristallisés en faciès
asbestiforme, ce qui permet, lorsqu’ils sont traités ou
Recueil de normes ISO no 3:1989, Méthodes statisti-
broyés, de les séparer facilement en fibres longues,
ques.
minces et solides. Les numéros d’enregistrement du
Chemical Abstracts Service pour les variétés
d’amiante plus courantes sont: chrysotile
3 Définitions
(1200 l-29-5) crocidolite (12001-28-4), amiante
I
grünérite (amosite) (12172-73-5), amiante
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
les définitions suivantes s’appliquent (voir aussi anthophyllite (77536-67-5), amiante trémolite
ISO 4225). (77536-68-6) et amiante actinolite (77536-66-4).
3.1 aciculaire: Forme d’un cristal extrêmement
3.7 structure d’amiante: Terme appliqué à tout
mince avec une section petite par rapport à sa lon-
groupement contigu ou formé par chevauchement de
gueur, par exemple en forme d’aiguille.
fibres d’amiante, avec ou sans particules associées.
3.2 amphibole: Groupe de minéraux formés de sili-
3.8 rapport L/Z: Rapport de la longueur d’une parti-
cate de fer ou magnésium, étroitement liés sous
cule à sa largeur.
forme cristalline, avec la composition chimique sui-
vante:
3.9 blanc: Comptage de structures effectué sur des
échantillons préparés à partir d’un filtre non utilisé
An ou 1 B,C,T,O,,(OH,F,CI),
” I L
pour déterminer la concentration en bruit de fond.
où
3AO longueur de caméra: Longueur de projection .
équivalente entre l’échantillon et le diagramme de
A = K, Na
diffraction électronique, en l’absence d’action d’une
lentille.
B = Fe*+, vin, Mg, Ca, Na
0 ISO
3.22 fibre: Particule allongée qui a des côtés paral-
3.11 chrysotile: Minéral fibreux du groupe des
serpentines ayant une composition répondant à la lèles ou étagés. Aux fins de la présente Norme inter-
formule chimique brute nationale, une fibre est définie comme ayant un
rapport L/Z égal ou supérieur à 5/1 et une longueur
minimale de 0,5 prn.
La plupart des chrysotiles naturels s’écartent peu de
3.23 faisceau de fibres: Structure composée de fi-
cette composition nominale. Dans certaines variétés,
bres parallèles de diamètres inférieurs attachées sur
il peut se produire une substitution mineure de sili-
leur longueur. Un faisceau de fibres peut présenter
cium par de I’A13+. Une substitution mineure de ma-
des fibres divergentes à l’une ou aux deux extrémités.
gnésium par de I’A13+, Fe*+, Ni*+, Mn*+ et CO*+ peut
aussi se présenter. Le chrysotile est le type d’amiante
3.24 structure fibreuse: Fibre ou groupement
le plus répandu.
contigu de fibres avec ou sans particules associées.
3.12 clivage: Fracture d’un minéral dans l’une de
3.25 faciès: Forme cristalline caractéristique ou
ses directions cristallographiques.
combinaison des formes d’un minéral, y compris les
irrégularités caractéristiques.
I -
3.13 fragment de clivage: Fragment de cristal delj-
mité par les plans de clivage.
3.26 limite de détection: Concentration de structu-
res en suspension dans l’air calculée en structures par
3.14 agglomérat: Structure dans laquelle deux ou
litre, équivalant au comptage de 2,99 structures
plusieurs fibres ou faisceaux de fibres sont orientés
d’amiante dans l’analyse.
au hasard et forment un groupement contigu.
3.27 matrice: Structure dans laquelle une ou plu-
3.15 espace interréticulaire: Distance entre des
sieurs fibres ou un ou plusieurs faisceaux de fibres
plans identiques parallèles et adjacents d’atomes du
sont en contact avec, attachées à ou partiellement
cristal.
dissimulées par une particule unitaire ou un groupe
contigu de particules non fibreuses.
3.16 diffraction électronique: Technique utilisée en
microscopie électronique permettant d’examiner la
3.28 indice de Miller: Ensemble de trois ou quatre
structure cristalline d’un échantillon.
nombres entiers utilisés pour spécifier l’orientation
d’un plan cristallographique par rapport aux axes d’un
3.17 pouvoir de diffusion d’électrons: Portée à la-
cristal.
quelle une couche mince de substance diffuse des
électrons à partir de leurs directions d’origine.
3.29 fibre «équivalent PCM»: Fibre de rapport L/Z
égal ou supérieur à 3/i, de longueur supérieure à
3.18 analyse en dispersion d’énergie des rayons
5 prn et dont le diamètre est compris entre 0,2 prn
X (EDXA): Mesurage des énergies et des intensités
et 3,0 pm.
des rayons X à l’aide d’un détecteur à semi-
conducteurs et d’un système analyseur à voies multi-
3.30 structure «équivalent PCM»: Structure fi-
ples.
breuse de rapport L/I égal ou supérieur à 3/1, de lon-
gueur supérieure à 5 prn et dont le diamètre est
eucentrique: Condition d’un objet dont la zone
3.19
compris entre 0,2 prn et 3,0 prn.
d’observation est placée sur un axe d’inclinaison au
point d’intersection avec le faisceau d’électrons et
3.31 structure primaire: Structure fibreuse qui re-
dans le plan de focalisation.
présente une entité distincte sur l’image MET.
3.20 témoin: Filtre qui a été emporté sur le site de
3.32 réplication: Méthode de préparation d’échan-
prélèvement, et dont la cassette a été ouverte et re-
tillons de microscopie électronique dans laquelle une
fermée. Un tel filtre sert à déterminer le nombre de
copie mince ou réplique d’une surface est faite.
structures en bruit de fond.
3.21 fibrille: Fibre unitaire d’amiante qui ne peut pas 3.33 microdiffraction électronique: Technique uti-
être séparée davantage longitudinalement en compo- lisée en microscopie électronique dans laquelle la
sants plus petits sans perdre ses propriétés de fibres structure cristalline d’une petite surface d’un échan-
ou son apparence. tillon est examinée.

0 ISO
SS0 10312:1995(F)
serpentine: Groupe de minéraux Comm uns de et à faible grossissements pour s’assurer qu’elles
3.34
le chimique brute conviennent pour l’analyse avant d’effectuer une éva-
formu
luation quantitative des structures dans les ouvertures
de grilles choisies au hasard. Pour l’examen au mi-
croscope électronique à transmission, on utilise la
3.35 structure: Fibre individuelle, faisceaux de fi-
diffraction électronique (DE) pour examiner la struc-
bres, agglomérat ou matrice.
ture cristalline d’une fibre, et sa composition élémen-
taire est déterminée par une analyse en dispersion
3.36 hémitropie: Phénomène par lequel des cris-
d’énergie des rayons X (EDXA). Pour un certain nom-
taux de même espèce sont accolés ensemble suivant
bre de raisons, il n’est pas possible d’identifier sans
une orientation particulière de telle sorte que les
équivoque chaque fibre, et les fibres sont classées en
orientations relatives sont reliées selon une loi bien
fonction des techniques qui ont été utilisées pour les
définie.
identifier. On utilise un code simple pour indiquer pour
chaque fibre la manière selon laquelle elle a été iden-
3.37 fibre non ouverte: Faisceau de fibres
tifiée. La méthode de classification des fibres est
d’amiante de grand diamètre qui n’a pas été divisé en
fondée sur un examen successif de la morphologie,
fibrilles ou fibres constituantes.
du diagramme de microdiffraction électronique, ainsi
que des analyses qualitative et quantitative en dis-
3.38 orientation d’axe: Ligne ou direction
persion d’énergie des rayons X. La confirmation de
cristallographique à travers le centre d’un cristal qui
l’identification du chrysolite se fait uniquement par
est parallèle aux arêtes d’intersection des plans d’un
diffraction électronique quantitative et celle de
cristal définissant la zone cristalline.
I’amphibole se fait uniquement en combinant I’ana-
lyse quantitative en dispersion d’énergie des rayons
X et la microdiffraction électronique quantitative avec
4 Principe
orientation d’axe.
Un échantillon de particules en suspension est re-
En plus de fibres isolées, les échantillons d’air am-
cueilli en aspirant un volume mesuré d’air à travers
biant contiennent souvent des agrégats plus com-
soit un filtre à membrane en polycarbonate à pores
plexes de fibres, associés ou non à des particules.
capillaires d’une dimension de 0,4 prn au maximum,
Certaines particules sont composées de fibres
soit en ester de cellulose (ester mélangé de cellulose
d’amiante associées à d’autres matériaux. Les fibres
ou nitrate de cellulose) à pores de 0,45 prn au maxi-
individuelles et ces structures plus complexes sont
mum, au moyen d’une pompe alimentée sur le sec-
appelées ((structures d’amiante)). Un système de co-
teur ou par batterie. Les échantillons pour le
dage est utilisé pour indiquer le type de structure fi-
microscope électronique à transmission sont préparés
breuse et pour donner la meilleure description de
à partir des filtres en polycarbonate en déposant un
chacune de ces structures complexes. Les deux co-
mince film de carbone sur la surface du filtre par
des évitent au spécialiste du microscope la nécessité
évaporation sous vide. De petites sections sont dé-
d’interpréter les observations de comptage des
coupées dans le filtre carboné, placées sur des grilles
structures et permet de faire cette évaluation ulté-
porte-échantillon et le filtre est dissous par un procédé
rieurement sans avoir besoin de réexaminer les
d’extraction au solvant. Ce procédé laisse un mince
échantillons au microscope électronique à transmis-
film de carbone qui recouvre les ouvertures de la grille
sion. Plusieurs niveaux d’analyse sont prescrits, les
et maintient chaque particule du filtre initial dans sa
niveaux supérieurs permettant une identification des
position d’origine.
fibres plus rigoureuse. La méthode permet de définir
un critère minimal pour l’identification des fibres,
Les filtres en esters de cellulose sont traités chimi-
fondé sur l’expérience antérieure ou son absence,
quement pour détruire la structure poreuse du filtre.
pour un échantillon particulier. On s’efforce alors de
La surface du filtre est alors attaquée par un plasma
parvenir à ce critère minimal pour chaque fibre et le
d’oxygène pour dégager toutes les particules du sub-
degré de réussite est consigné pour chaque fibre. On
strat. Un mince film de carbone est déposé par éva-
reporte les longueurs et les largeurs de toutes les
poration à la surface du filtre et de petites sections
structures et fibres classées. Le nombre des structu-
sont détachées du filtre. Ces sections sont placées
res d’amiante trouvées dans une surface connue de
sur les grilles porte-échantillon et le véhicule filtre est
l’échantillon, ainsi que le volume équivalent d’air filtré
dissous par un procédé d’extraction au solvant.
correspondant à cette surface, sont utilisés pour cal-
Les grilles porte-échantillon provenant de l’une ou culer la concentration des structures d’amiante en
l’autre méthode de préparation sont examinées à fort suspension par litre d’air.

0 ISO ISO 10312:1995(F)I
6.1 Eau, exempte de fibres.
5 Symboles d’unités et abréviations
Utiliser une alimentation en eau récemment distillée
Symboles d’unités (voir aussi ISO 4226 et
5.1
et exempte de fibres, ou une autre source d’eau
Recueil de normes ISO no 2)
exempte de fibres et d’agents pyrogènes.
eV = électronvolt
6.2 Chloroforme, distillé dans un récipient en verre,
conservé avec 1 % (WV) d’éthanol.
kV = kilovolt
litres par minute
I/min =
6.3 l-Méthyl-2-pyrrolidone.
= microgramme (1 O-6 gramme)
clg
6.4 Diméthylformamide.
= micromètre (1 O-6 mètre)
Pm
6.5 Acide acétique, cristallisable.
nm = nanomètre (10-g mètre)
= watt
W
6.6 Acétone.
5.2 Abréviations
7 Appareillage
Diméthylformamide
DMF
7.1 Prélèvement d’air - Équipement et
DE Diffraction électronique
consommables
EDXA Analyse en dispersion d’énergie des
7.1.1 Système porte-filtre et filtre
rayons X
Largeur totale
FWHM (Full Width, Half M aximum) On doit utiliser des cassettes en trois éléments, de
à mi-hauteur 25 mm à 50 mm de diamètre, avec système de pro-
tection dépassant de moins de 2 cm à l’avant de la
HEPA Filtre de haute efficacité pour l’arrêt des
surface du filtre pour le prélèvement des échantillons.
particules
La cassette doit être chargée d’un filtre en
polycarbonate à pores capillaires d’une grosseur de
MEC Esters mélangés de cellulose
0,4 prn au maximum, en MEC ou en nitrate de cellu-
lose de diamètre de pore de 0,45 prn au maximum.
PC Polycarbonate
Les deux types de filtres doivent être déposés sur un
PCM Microscopie optique en contraste de phase filtre MEC ou en nitrate de cellulose de grosseur de
pore 5 prn, lui-même déposé sur un support en cellu-
SAED Microdiffraction électronique sur surface
lose. Après la mise en place des filtres, on doit appli-
choisie
quer une bande de cellulose élastique ou un ruban
adhésif pour éviter toute fuite d’air. II faut prendre
Microscope électronique à balayage
MEB
toutes les précautions nécessaires pour que les filtres
soient bien fixés dans l’ensemble de façon qu’il n’y
MEBT Microscope électronique à transmission par
ait aucune fuite d’air autour du filtre.
balayage
Des filtres représentatifs pris dans le lot doivent être
Microscope électronique à transmission
MET
soumis à analyse comme prescrit en 9.7 pour vérifier
UICC Union internationale contre le Cancer s’ils contiennent des structures d’amiante avant qu’ils
soient utilisés pour les prélèvements d’air.
6 Réactifs
7.1.2 Pompe de prélèvement
Au cours de l’analyse, sauf indication différente, utili-
La pompe de prélèvement doit avoir un débit suffisant
ser uniquement des réactifs de qualité analytique et
pour atteindre la sensibilité analytique désirée. La vi-
de l’eau (6.1).
tesse frontale à travers le filtre doit être comprise
entre 4,O cm/s et 25’0 cm/s. La pompe de prélè-
AVERTISSEMENT - Utiliser les réactifs confor-
vement utilisée doit fournir un écoulement d’air
mément aux réglementations d’hygiène et de sé-
exempt de pulsation à travers le filtre et elle doit
curité appropriées.
échantillons pour le microscope électronique à transmis-
maintenir le débit-volume initial à + 10 % pendant
sion, en raison des risques de contamination.
toute la durée de prélèvement. Une-pompe à débit
constant ou à commande d’orifice critique répond à
ces exigences. Un tuyauterie souple doit être utilisée 7.3 Équipement d’analyse
pour relier le porte-filtre à la pompe de prélèvement.
II faut aussi prévoir un moyen d’étalonnage du débit 7.3.1 Microscope électronique à transmission
de chaque pompe.
On doit utiliser un microscope électronique à trans-
mission (MET) fonctionnant à un potentiel d’accélé-
7.1.3 support
ration de 80 kV à 120 kV, avec une définition
supérieure à 1,0 nm et une plage de grossissement
Un support doit être utilisé pour maintenir le système
d’environ x 300 à x 100 000. La possibilité d’obtenir
porte-filtre à la hauteur désirée pour le prélèvement
un grossissement direct sur écran d’environ
et doit être isolé des vibrations de la pompe (7.1.2).
x 100 000 est nécessaire pour l’examen de la mor- 1
phologie des fibres; on peut obtenir ce grossissement
7.1.4 Débitmètre à section variable
par un agrandissement optique supplémentaire de
l’image sur écran en utilisant un binoculaire si l’on ne
Un débitmètre à section variable étalonné avec une
peut pas l’obtenir directement. II faut aussi que l’écran
échelle d’environ 1 I/min à 10 I/min est nécessaire
de visualisation soit étalonné de façon à pouvoir me-
pour l’étalonnage du système de prélèvement d’air.
surer les longueurs et les largeurs des images des fi-
bres jusqu’à 1 mm de largeur par tranches de 1 mm
Le débitmètre doit être nettoyé avant usage pour
quelle que soit l’orientation de l’image. Souvent, I’uti-
éviter tout tranfert de contamination de fibre du dé-
lisation d’un écran fluorescent pourvu de gradations
bitmètre vers l’échantillon en cours de prélèvement.
étalonnées sous forme de cercles concentriques,
comme représenté à la figure 1, permet de respecter
cette exigence.
7.2 Laboratoire de préparation des
échantillons
Pour les angles de réflexion de Bragg inférieurs à
0,Ol rad, le microscope électronique à transmission
L’amiante, en particulier le chrysotile, est présent en
doit pouvoir effectuer la diffraction électronique à
quantité variable dans de nombreux réactifs de labo-
partir d’une aire de 0,6 prn* au plus, choisie à partir
ratoire. De nombreux matériaux de construction
d’une image focalisée à un grossissement d’écran de
contiennent eux aussi des quantités significatives
x 20 000. Cette exigence de performance définit la
d’amiante ou d’autres fibres minérales qui peuvent
séparation minimale entre les particules à laquelle on
gêner l’analyse si elles sont introduites par inadver-
peut obtenir des diagrammes de diffraction électroni-
tance lors de la préparation des échantillons. II est de
que indépendants à partir de chaque particule. Si l’on
la plus grande importance de faire en sorte que, pen-
utilise la microdiffraction électronique (SAED), la per-
dant la préparation, la contamination des échantillons
formance d’un instrument particulier peut nor-
MET par des fibres d’amiante étrangères soit réduite
malement être calculée à l’aide de l’équation suivante:
au minimum. Toutes les étapes de la préparation des
échantillons doivent donc être effectuées dans un
A = 0,785 4 x jg + 2 ooocse3
environnement où la contamination de l’échantillon
est réduite au minimum. La première exigence du la-
où
boratoire de préparation des échantillons est qu’une
détermination à blanc donne un résultat qui réponde
A est l’aire effective de diffraction, en mi-
aux exigences prescrites en 9.7. L’équipement mini-
cromètres carrés;
mal jugé convenable pour préparer les échantillons
MET est une hotte à flux laminaire à pression positive.
D est le diamètre, en micromètres, du dia-
Cependant, il a été établi que, dans la préparation des
phragme de diffraction;
échantillons, les pratiques de travail et le soin sem-
blent être plus importants que le type d’installation
M est le grossissement de la lentille de I’ob-
utilisé. La préparation des échantillons doit être faite
jectif;
seulement après que des valeurs acceptables auront
est le coefficient d’aberration sphérique,
été obtenues sur des échantillons ((blancs).
cs
en millimètres, de la lentille de l’objectif;
NOTE 1 II est recommandé que les activités impliquant
la manipulation d’échantillons d’amiante en vrac ne soient 8 est I ‘angle de Bragg maximal requis, en
pas effectuées dans la même zone que la préparation des
radia ns.
Figure 1 - Exemple de marquages d’étalonnage sur un écran de visualisation de microscope électronique
à transmission
II n’est pas possible de réduire indéfiniment l’aire ef-
b) soit incliné d’au moins + 30” à - 30” autour de
fective de diffraction électronique sur la surface choi-
deux axes perpendiculaires situés dans le plan de
sie en utilisant des diaphragmes de diffraction de plus
l’échantillon.
en plus petits, car il existe une limite fondamentale
imposée par le coefficient d’aberration sphérique de
L’analyse est grandement facilitée si le goniomètre
la lentille de l’objectif.
permet une inclinaison eucentrique, même si ce n’est
pas essentiel. S’il faut une analyse en dispersion
Si des analyses par diffraction électronique avec
d’énergie des rayons X et une diffraction électronique
orientation d’axe doivent être effectuées, le micro-
avec orientation d’axe sur la même fibre, le
scope électronique à transmission doit comprendre
goniomètre doit être d’un type qui permet d’incliner
un goniomètre qui permet à l’échantillon d’être l’échantillon et d’obtenir le spectre de l’analyse en
dispersion d’énergie des rayons X sans changer de
a) soit tourné sur 360”, avec inclinaison combinée
support d’échantillon.
d’au moins + 30” à - 30” par rapport à un axe si-
tué dans le plan de l’échantillon;
Le microscope électronique à transmission doit avoir
un système d’éclairage et un condenseur capable de
former une sonde électronique d’un diamètre inférieur
à 250 nm.
0 ISO
II est recommandé d’utiliser une trappe anti-
NOTE 2 ne déplace pas les particules de la surface du filtre
contamination autour de l’échantillon si l’on veut obtenir la
après l’étape d’oxydation.
performance requise pour l’appareil.
NOTE 3 II est recommandé de placer des filtres sur I’ali-
mentation en oxygène et sur la conduite d’admission d’air.
7.3.2 Analyse en dispersion d’énergie des
rayons X
7.3.5 Évaporateur sous vide
Le microscope électronique à transmission doit être
On doit utiliser un appareil de dépôt sous vide capable
équipé d’un analyseur en dispersion d’énergie des
de produire un vide supérieur à 0,013 Pa pour le dépôt
rayons X capable d’atteindre une définition supérieure
à 180 eV (FWHM) sur le pic Ko du Mn. Comme la sous vide de carbone sur les filtres à membrane. Le
performance des combinaisons ((microscope électro- porte-échantillon doit permettre de faire tourner en
permanence la lame porte-objet pendant toute la
nique à transmission-analyseur de rayons X)) dépend
phase de dépôt.
d’un certain nombre de facteurs géométriques, la
performance requise est prescrite en termes d’inten-
NOTE 4 Un mécanisme permettant aussi d’incliner la
sité de rayons X mesurée à partir d’une fibre de faible
lame tournante sur un angle d’environ 45” pendant la phase
diamètre, à l’aide d’un diamètre de faisceau électro-
de dépôt est également recommandé. On peut utiliser un
nique connu. Les détecteurs à rayons X à semi-
piège cryogénique a azote liquide au-dessus de la pompe à
conducteurs sont moins sensibles dans la région de
diffusion pour réduire le risque de contamination des surfa-
faible énergie et ainsi la mesure du sodium dans le
ces du filtre par I’huile provenant du système de pompage.
crocidolite servira de critère de performance. La
L’appareil de dépôt sous vide peut aussi servir au dépôt du
combinaison ((microscope électronique-analyseur à mince film d’or ou de tout autre matériau d’étalonnage,
lorsqu’ils sont requis sur les échantillons MET pour I’éta-
rayons X)) doit donner, dans des conditions d’analyse
lonnage interne des diagrammes de diffraction électronique.
habituelles, un taux de comptage du pic Ko du Na,
bruit de fond soustrait, de plus de 1 comptage par
seconde (CPS) à partir d’une fibre de crocidolite de
7.3.6 Appareil à pulvérisation cathodique
I’UICC de 50 nm de diamètre au plus lorsqu’elle est
irradiée par une sonde électronique de 250 nm de On peut utiliser un appareil à pulvérisation cathodique
diamètre au plus à un potentiel d’accélération de avec cible en or pour le dépôt d’or sur les échantillons
80 kV. Le rapport pic/fond pour cet essai doit dépas- MET pour l’étalonnage interne des diagrammes de
ser 1 ,O.
diffraction électronique. D’autres matériaux d’étalon-
nage sont acceptables. L’expérience a montré qu’une
L’analyseur de rayons X doit donner le moyen de
pulvérisation cathodique permet un meilleur contrôle
soustraire le bruit de fond, d’identifier les pics élé-
de l’épaisseur du matériau d’étalonnage.
mentaires et de calculer les aires sous les pics avec
bruit de fond soustrait.
7.3.7 Appareil de dissolution des filtres
(laveur Jaffe)
7.3.3 Ordinateur
Le rôle de cet appareil est de dissoudre le filtre tout
De nombreux calculs numériques répétitifs sont né-
en laissant intact le film de carbone évaporé pour
cessaires et il peut être commode de les effectuer à
soutenir les fibres et les autres particules. Un modèle
l’aide de programmes informatiques relativement
de montage qui s’est révélé satisfaisant pour divers
simples. Pour les analyses des diagrammes de dif-
solvants et filtres est celui représenté à la figure2. En
fraction électronique avec orientation de l’axe, il faut
général, on utilise le chloroforme ou la
un ordinateur avec mémoire adéquate pour admettre
1 -méthyl-2-pyrrolidone pour dissoudre les filtres de
les programmes plus complexes que cela implique.
polycarbonate et le diméthylformamide ou l’acétone
pour les filtres MEC ou en nitrate de cellulose. Les
tensions de vapeur plus élevées du chloroforme et de
7.3.4 Four à plasma
l’acétone exigent l’utilisation d’un réservoir de 10 ml
à 50 ml de solvant, avec éventualité d’un remplissage
Pour la préparation des échantillons MET à partir des
filtres MEC, on doit utiliser un four à plasma, avec une en cours de procédure. Le diméthylformamide ou la
1-méthyl-2-pyrrolidone ont des tensions de vapeur in-
puissance nominale de radiofréquence de 50 W au
férieures et l’on peut utiliser un volume beaucoup plus
moins, pour attaquer la surface des filtres MEC traités
réduit de solvant. Il est recommandé que tous les .
à l’acétone. Le four doit comporter un système de
appareils soient utilisés sous une hotte aspirante, et
contrôle du flux d’oxygène et doit être modifié, le cas
lorsque les échantillons ont été introduits ou retirés,
échéant, pour comporter une vanne pour contrôler la
pendant la dissolution, le couvercle de la boîte de Petri
vitesse d’admission de l’air de sorte que le flux d’air

0 ISO
doit être remis en place. L’appareil doit être nettoyé 7.3.11 Réplique d’un réseau carbone
avant utilisation pour chaque lot d’échantillons.
On doit utiliser une réplique d’un réseau carbone
d’environ 2 000 lignes parallèles par millimètre pour
7.3.8 Dissolveur à condensation
étalonner le grossissement du microscope électroni-
Pour une dissolution plus rapide du filtre ou si des
que à transmission.
difficultés sont rencontrées lors de la dissolution, on
doit utiliser un dissolveur à condensation, se compo-
7.3.12 Grilles d’étalonnage pour analyseur à
sant d’un ballon, d’un réfrigérant et d’un ensemble de
rayons X
doigts réfrigérants, avec chauffe-ballon et régulateur
de température. La figure3 donne un exemple d’un
Des grilles de préparation pour microscope électroni-
tel appareil utilisant l’acétone ou le chloroforme
que à transmission préparées à partir de dispersions
comme solvant, selon le filtre utilisé.
des minéraux d’étalonnage sont nécessaires pour
l’étalonnage du système d’analyse EDXA. Certains
7.3.9 Plaque chauffante ou étuve
minéraux d’étalonnage convenables sont la riebeckite,
On doit utiliser soit une plaque chauffante, soit une
le chrysotile, I’alloysite, la phlogopite, la wollastonite
étuve pour chauffer les lames pendant la préparation
et la bustamite. Le minéral utilisé doit être préparé
des échantillons MET provenant des filtres MEC ou
pour l’étalonnage de l’analyseur des rayons X pour le
en nitrate de cellulose. II faut maintenir une tempéra-
sodium à l’aide d’une grille en or.
ture de 65 “C à 70 “C.
7.3.13 Aiguiseur d’électrodes en carbone
7.3.10 Bain à ultrasons
Un bain à ultrasons est nécessaire pour nettoyer les L’utilisation d’électrodes en carbone aiguisées, ou
ustensiles utilisés pour la préparation des échantillons équivalent, permet l’évaporation du carbone sur les
MET. filtres avec un minimum de chauffage.
Dimensions en centimètres
Échantillon de microscopie
électronique
n
Boîte de Petri en verre
(0 100 mm x 15 mm)
rt en acier inoxydable
illes)
-Tissu optique
solvant est ajouté jusqu’à ce que la surface du bain soit en contact avec la face inférieure du support en acier
NOTE - Le
inoxydable.
Figure 2 - Exemple de dissolveur de filtre (laveur Jaffe)

Réfrigkant
+ Vidange d’eau
Échantillon
Doigt réfrigérant
Alimentation en eau froide
Ballon
Solvant
Chauffe-ballon avec
régulation de température
Figure 3 - Modèle de dissolveur à condensation
7.3.14 Micropipettes jetables rages de sodium sont requis dans la méthode d’iden-
tification des fibres. On doit choisir des grilles ayant
Une micropipette jetable, à même de transférer un
des ouvertures de grosseur uniforme qui répondent
volume d’environ 30 ~1, est nécessaire pour la prépa-
à l’exigence prescrite en 9.6.2. Pour faciliter la relo-
ration des grilles provenant des filtres MEC.
calisation des ouvertures de grille individuelle aux fins
d’assurance de la qualité, il est recommandé d’utiliser
des grilles avec un indexage numérique ou alphabéti-
7.4 Consommables
que des ouvertures.
7.4.1 Grilles microscope électronique en
7.4.3 Électrodes en carbone
cuivre
Des électrodes en carbone de qualité spectrochimi-
II est recommandé d’utiliser des grilles de microscope
que doivent être utilisées dans l’évaporateur sous
électronique à transmission en cuivre de 200 mailles.
vide (7.3.5) pendant le dépôt du carbone sur les filtres.
On doit choisir des grilles ayant des ouvertures de
grosseur uniforme qui répondent à l’exigence pres-
7.4.4 Outils et fournitures courants pour
crite en 9.6.2. Pour faciliter la relocalisation des ou-
microscopie électronique
vertures de grille individuelle aux fins d’assurance de
la qualité, il est recommandé d’utiliser des grilles avec
Des brucelles à pointes f
...