ISO 10312:1995
(Main)Ambient air — Determination of asbestos fibres — Direct transfer transmission electron microscopy method
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
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
10312
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
ISO 10312:1995(E)
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ISO 10312:1995(E)
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
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0 ISO
ISO 10312:1995(E)
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.
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ISO 10312:1995(E) 0 ISO
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
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ISO 10312:1995(E)
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.
1
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ISO 10312:1995(E) 0 ISO
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.
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Q ISO
ISO 10312:1995(E)
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
3
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0 ISO
ISO 10312:1995(E)
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
---------------------- Page: 8 ----------------------
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
5
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ISO 10312:1995(E) 0 ISO
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
---------------------- Page: 10 ----------------------
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
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 10312:1996
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
SIST ISO 10312:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 10312:1996
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SIST ISO 10312:1996
INTERNATIONAL ISO
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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
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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
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SIST ISO 10312:1996
0 ISO
ISO 10312:1995(E)
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.
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SIST ISO 10312:1996
ISO 10312:1995(E) 0 ISO
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
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SIST ISO 10312:1996
ISO 10312:1995(E)
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.
1
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SIST ISO 10312:1996
ISO 10312:1995(E) 0 ISO
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.
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SIST ISO 10312:1996
Q ISO
ISO 10312:1995(E)
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
3
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SIST ISO 10312:1996
0 ISO
ISO 10312:1995(E)
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
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SIST ISO 10312:1996
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
5
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SIST ISO 10312:1996
ISO 10312:1995(E) 0 ISO
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
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SIST ISO 10312:1996
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
...
Iso
NORME
10312
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
ISO 10312:1995(F)
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ISO 10312:1995(F)
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
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0 ISO
ISO 10312:1995(F]
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.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10312:1995(F) 0 ISO
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-
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0 ISO
ISO 10312:1995(F)
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.
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Page blanche
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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
1
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0 ISO
ISO 10312:1995(F)
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
2
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0 ISO
ISO 10312:1995(F)
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.
---------------------- Page: 9 ----------------------
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.
---------------------- Page: 10 ----------------------
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.
5
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ISO 10312:1995(F) 0 ISO
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
...
Iso
NORME
10312
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
ISO 10312:1995(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10312:1995(F)
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
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0 ISO
ISO 10312:1995(F]
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.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10312:1995(F) 0 ISO
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-
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0 ISO
ISO 10312:1995(F)
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.
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Page blanche
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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
1
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0 ISO
ISO 10312:1995(F)
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
2
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0 ISO
ISO 10312:1995(F)
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.
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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.
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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.
5
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ISO 10312:1995(F) 0 ISO
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
...
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