ISO 8672:1993
(Main)Air quality — Determination of the number concentration of airborne inorganic fibres by phase contrast optical microscopy — Membrane filter method
Air quality — Determination of the number concentration of airborne inorganic fibres by phase contrast optical microscopy — Membrane filter method
The principle of the method specified is collecting a sample by drawing a measured quantity of air through a membrane filter by means of a battery-powered sampling pump, transforming the filter from an opaque membrane into a homogeneous optically transparent specimen, sizing and counting the fibres using a phase contrast microscope. The results are expressed as fibres per cubic centimetre of air, calculated from the number of fibres on the filter and the measured volume of air sampled. Limitations of the method are stated.
Qualité de l'air — Détermination de la concentration en nombre de fibres inorganiques en suspension dans l'air par microscopie optique en contraste de phase — Méthode du filtre à membrane
Kakovost zraka - Ugotavljanje številčne koncentracije lebdečih anorganskih vlaken z metodo fazno kontrastne optične mikroskopije - Metoda z membranskim filtrom
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL Is0
8672
STANDARD
First edition
1993-02-I 5
Determination of the number
Air quality -
concentration of airborne inorganic fibres
by phase contrast optical microscopy -
Membrane filter method
Dgtermina tion de ia concentration en nombre de fibres
Qualit de I’air -
inorganiques en suspension dans I’air par microscopic optique en
M&hode du filtre 2 membrane
contraste de phase -
Reference number
IS0 8672:1993(E)
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IS0 8672:1993(E)
co ntents
Page
Scope . . . . . . . . . .*.*. . . . . . 1
. . . . .
General method description . . . . . 1
..... ........ .......... .......... ......... 1
Sampling apparatus and technique
........... ........ .......... .......... . . . . . . . . . 4
Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........... ........ .......... .......... ..* . . . . . . 7
Sources of errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..........
Test report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Annexes
A Acetone-triacetin mounting procedure . 9
B Eyepiece graticule . 11
C
HSE/NPL test slide (Mark II) for the determination of the detection
limit when using phase contrast microscopy . 13
D Examples of sampling strategy . 15
...................................... 18
E Flowrate calibration and corrections
...................................... 20
F Measurement of exposed filter area
21
G Dust sampling record .
H Microscope adjustment procedure . 23
J Example of a dust counting record . 24
K . 25
Bibliography
0 IS0 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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IS0 8672:1993(E)
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each 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. IS0
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 IS0 8672 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 146, Air quality, Sub-Committee SC 2, Workplace atmospheres.
Annexes A, B and C form an integral part of this International Standard.
Annexes D, E, F, G, H, J and K are for information only.
. . .
III
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IS0 8672:1993(E)
Introduction
The concentration of optically visible airborne inorganic fibres can only be
defined in terms of the results obtained with a particular measurement
method. Moreover, experience has shown that different laboratories, us-
ing the membrane filter optical counting method, may obtain different re-
sults on the same sample, even when the laboratories appear to be
working from a written version of the method which attempts to specify
all variables.
Because of the unusual operator-dependance of the membrane filter
method, it is important to apply this method with care and it shall be used
in conjunction with a quality control scheme.
The World Health Organization has produced a variant of this method for
use in Man-Made Mineral Fibres (MMMF) industry workplaces[al. A re-
viewal of the whole field is given iniT]. It is recommended to use this re-
view to assist in interpretation of the results of this method, particularly
when applied outside the asbestos and MMMF manufacturing industries.
iv
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 8672:1993(E)
Air quality - Determination of the number
concentration of airborne inorganic fibres by phase
contrast optical microscopy - Membrane filter
method
duration overcomes the problem of background dust,
1 Scope
when fibres are a minor constituent of the dust cloud.
The mounting medium proposed in this method has
1 .I General
a refractive index of approximately 1,45. In workplace
atmospheres where fibres with the refractive indices
This International Standard specifies the determi-
in the range of 1,4 to 1,5 may occur, the acetone-
nation of the number concentration of airborne inor-
triacetine mounting method may not be appropriate
ganic fibres by phase contrast optical microscopy
and another mounting media shall be used.
using the membrane filter method in workplace at-
mospheres, as defined by the counting criteria given
in 4.3.4.
2 General method description
A sample is collected by drawing a measured quantity
1.2 Limitations of the method
of air through a membrane filter by means of a
battery-powered sampling pump. The filter is later
The method is applicable for routine sampling and
transformed from an opaque membrane into a homo-
sample evaluation necessary to assess personal ex-
geneous optically transparent specimen. The fibres
posure to fibres and to control their presence in oc-
are then sized and counted using a phase contrast
cupational environments. This method can not identify
microscope. The result is expressed as fibres per cu-
the composition or characteristics of particular fibre
bic centimetre of air, calculated from the number of
types and its use shall be restricted to workplace at-
fibres on the filter and the measured volume of air
mospheres where the predominant fibre types are
sampled.
inorganic.
The use of this method also has limitations when ap-
3 Sampling apparatus and technique
plied to samples containing platy or acicular particles
and consequently it should not be implemented with-
out a full understanding of the workplace atmosphere.
3.1 Filter
There are a variety of analytical methods which can
be used to develop a full understanding of complex
Membrane filters (mixed esters of cellulose or cellu-
samples, e.g. polarizing light microscopy, electron
lose nitrate) of 0,8 pm or less pore size and a diameter
microscopy.
of 25 mm are preferred with printed grids.
With the parameters specified in this method, the
3.2 Filter holder
theoretical lower detection limit for an 8 h-sample is
0,02 fibres/cm3. However, the limit of practical use is
It is necessary to use an open-faced filter holder fitted
often 0,l fibres/cm3 or higher. This is because blank
with a protective cowl. The distance between the
filters can frequently give a reading of several count-
cowl opening and the filter plane should be between
able fibres per 100 graticule areas. These “fibres” are
one and half times and twice the internal diameter of
contaminants on the filter, or artifacts from the clear-
the cowl. The internal diameter of the cowl should be
ing process which have the appearance of fibres.
at least equal to the exposed diameter of the filter but
Neither counting more fields nor increasing sampling
1
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not more than 2 mm greater than it. Figure 1 shows
it on its unexposed edge. Place the filter, dust side
two possible arrangements. up, in a plastics Petri dish or similar container. Fasten
the filter to the bottom of the dish with one or two
The cowl helps to protect the filter from accidental
pieces of adhesive tape attached to the unexposed
contamination. A conducting cowl is preferred to a
edge. After transportation, the filter can be removed
plastics one because of the possible risk of fibre loss
easily from the dish with a surgical scalpel.
due to electrostatic charge. Filter holders and cowls
shall be thoroughly washed before re-use. Pack the filter holders or Petri dishes into a rigid con-
tainer with sufficient soft packing material to prevent
Due to the design of the filter support utilized in some
both crushing and vibration of the filter. Samples shall
filter holders, a supporting pad of larger pore size
be unambiguously labelled and caution is necessary
should be used.
to ensure that filters cannot be accidentally re-used.
The filters should not be marked for this purpose be-
The purpose of this supporting pad is to ensure an
cause of the risk of damaging the filter.
even distribution of air passing through the primary
membrane.
3.4 Sampling pump
3.3 Storage and transport
A portable battery-operated pump shall be used for
Fixatives shall not be used.
personal sampling. The capacity of the battery shall
be sufficient to operate continuously over the chosen
Experience has shown that fixing fibres to the filter
sampling time. The flow shall be free from pulsation.
surface with cytological or other types of fixatives is
As a minimum and tentative criterion, there shall be
unnecessary and this shall not be done.
no visible vibration of a variable area flowmeter float
when the flowmeter is connected to the filter holder.
Filters should be transported in closed holders which
should only be opened immediately before use and
Although some pumps are equipped with pulsation
sealed immediately afterwards.
dampers, an external damper may have to be installed
between the pump and the filter. Never run the pump
An alternative is to transfer the filter to a Petri dish in
without a filter.
the following way.
In a dust-free area, using forceps, carefully remove Connecting tubing shall be constriction-proof and the
each used filter from its holder, taking care to grasp connections shall be leakproof.
Filter and filter support
Filter holders
Figure 1 -
2
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and analytical procedure should be examined carefully
3.5 Flowrate
to find the cause of the contamination.
The flowrate shall be adjusted to approximately
When the blank count exceeds 5 fibres/lOO graticule
1 I/min, e.g. approximately 4 cm/s face velocity. The
areas, and also exceeds 10 % of the actual sample
adjustment of sample density to the range specified
fibre count/l00 graticule areas, the samples rep-
in 3.6 should be done by adjusting sampling time as
resented by the blank are not considered acceptable
in 3.8. The flowrate shall be checked at least before
for assessment of worker exposure.
and after sampling. If the difference from the initial
flowrate is greater than 10 %, the sample shall be re-
However, the determination may still be useful for
jected. If an external flowmeter is used to determine
indicating compliance with the exposure standard. For
the flowrate of the pump, care shall be taken to en-
example, if the estimated exposure is less than that
sure that the flowmeter does not cause unknown
permitted by regulations even with the contamination,
changes the flowrate. Measurements of the “sam-
this is a conservative estimate of compliance.
pling train” flowrate using a soap-film flowmeter, with
and without the external flowmeter, is one satisfac-
EXAMPLE
tory method of determining any change in flowrate.
The fibre count of blank filter was 15 fibres/lOO grati-
The flowmeter used shall be able to measure flowrate
to an accuracy within + 5 % of the true flow (95 % cule areas (i.e. 0,15 fibreslarea) while the sample
confidence limit). - yielded 108 fibres in 90 graticule areas (i.e. I,20
fibreslarea).
See annex E for flowrate calibration.
Blank count (“/I
Sample count O =
3.6 Acceptable fibre loadings on filters
0,15
- x 100 = 12,5 % . . .
(1)
3.6.1 Minimum loading 1,20
As this percentage exceeds 10 %, the sample is re-
The minimum filter loading should exceed
jected. Furthermore, because the blank count ex-
50 fibres/mm* (i.e. approximately 0,4 fibres/ Walton-
ceeded 5 fibres/lOO graticule areas, the cause of
Beckett graticule area). In special circumstances (e.g.
contamination shall be found and corrected.
when an indication of concentration with low preci-
sion is acceptable), it is permissible to lower the ac-
ceptable fibre loading to 20 fibres/mm* (i.e.
3.8 Recommended single sample duration
approximately 0,15 fibres/WaIton-Beckett graticule
area).
Taking into account the filter loading considerations
detailed in 3.6, the duration t, in minutes, for each
The lowering of the acceptable fibre loading gives, at
single sample may be determined from the following
best, barely acceptable coefficients of variation. The
formula:
limitations described in 1.2 should also be considered
when measuring very low fibre concentrations.
A L 1
=-
. . .
t aX-
(2)
xr
cexp
3.6.2 Maximum loading
where
The filter loading should not exceed a maximum of
A is the effective filter area, in square milli-
approximately 650 fibres/mm* (5 fibreslgraticule area
metres;
averaged for all counted fields) for the majority of
sampling situations. This may need to be reduced to
a is the graticule area, in square millimetres;
an average of about one fibre per graticule area when
mixed dusts or agglomerates are present, and can
is the average fibre concentration, in fibres
cexp
sometimes be doubled when only fibres are present.
per cubic centimetre, expected to occur
Average filter loadings exceeding 5 fibreslgraticule
during the single sample duration;
area tend to result in an underestimation and should
L is the required filter loading, in fibres per
be treated with caution.
graticule area;
3.7 Blanks
r is the flowrate, in cubic centimetres per
minute.
For each batch of filters used for sampling, and for
every 25 filters in the batch, select one filter which To provide guidance on the selection of single sample
duration, table 1 lists recommended single sample
has been subjected to the same treatment as normal
durations based on 2 fibreslgraticule area. If it is not
samples, but without having the caps removed, hav-
ing air drawn through it, or having been attached to possible to use these values, the minimum and
the worker. if this “blank” yields fibre counts greater maximum durations allow a choice to be made whilst
than 5 fibres/lOO graticule areas, the entire sampling still remaining within the constraints of 3.6. If the
3
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concentration is not known and the objective is com-
Wipe the scalpel and forceps with lens tissue and
pliance sampling, the single sampling duration should
place them on a clean surface, e.g. lens tissue. When
preferably be that recommended for the appropriate
mounting a series of filters, the mounting tools shall
limit.
be wiped clean before dealing with each sample.
4.1.2 Cutting the filter sample
Table 1 - Single sample durations
Single sample duration Mounting of the total filter is preferable.
Expected
If it is necessary to cut the filter, all cutting should be
fibre
1) 3)
t t
done with a scalpel using a rolling action. Do not use
concentration bin recommended *’ max
scissors. It is recommended that the smallest piece
f i bres/cms
mounted be wedge-shaped and approximately one-
quarter or one-third of the filter.
3,3 h Full shift Full shift
a1
40 min 3h 8h
015
4.1.3 Mounting the sample
I,5 h 4h
1 20 min
45 min 2h
2 10 min
For mounting, use the acetone-triacetin method as
20 min Ih
5 4) described in annex A, unless a modified refractive
index has to be used (see 1.2).
30 min
10 4) 10 min
10 min
20 4) 10 min
WARNING - Acetone mounting shall be carried
out only in a fume hood or fume cupboard. On no
1) 0,4 fibreslgraticule area is equivalent to 50 fibres/mm*.
occasion should it be conducted in the vicinity of
2) 2 fibreslgraticule area.
an open flame.
3) 5 fibreslgraticule area.
4) Sampling periods shorter than 10 min are not rec-
4.2 Optical requirements
ommended.
4.2.1 Microscope equipment
Sampling time shall be measured within + 2,5 %.
Because microscopes with identical “specifications”
NOTE 1 The timers or counters installed in some
pumps can give quite different performances, it is necessary
are not always reliable.
that the performance of proposed and existing micro-
scopes be assessed by means of a detection limit test
slide (see annex C). Provided this criterion is met,
3.9 Sampling strategy and records
small departures from the recommended specifica-
tions in items d) and e) are permitted. it is also im-
Examples of strategy are given in annex D. All data
portant that newcomers consult experienced workers
necessary for the determination of the fibre concen-
before selecting microscopes for fibrous dust deter-
tration shall be recorded, as well as sampling details.
mination. The necessary specifications are as follows.
For an example of a sampling record, see annex G.
a) Light source, Kohler or Kohler type illumination.
4 Evaluation
It is preferable for the illuminator to be built-in but
an external lamp with a plain mirror can be satis-
4.1 Sample preparation
factory. A variable light intensity control is neces-
sary for both methods of illumination.
4.1.1 Cleaning slides and equipment
b) Substage assembly. Abbe or achromatic phase-
contrast condenser incorporated into a substage
Clean conditions shall be maintained at all times.
unit.
A dirty preparation area may result in sample con-
There shall be a means of centering each con-
tamination and erroneous results.
denser annulus with respect to the phase plate in
the corresponding objective, and also a means of
Clean slides with lens tissue or industrial paper tissue
focussing the condenser.
and lay them on a clean surface, e.g. lens tissue
sheet. It is good practice to clean each coverslip with
c) Stage, a built-in mechanical specimen stage fitted
lens tissue immediately before use, to ensure that the
surfaces are free from contamination. with slide clamps and x -y displacement.
WARNING - Some types of lens-tissue can pro- d) Objectives, a rotating nose-piece fitted with x IO
duce small fibres which may contaminate the and x 40 parfocal phase-contrast achromatic ob-
preparation. jectives.
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e) The eyepiece graticule shall be in focus.
The x 40 objective shall have a numerical aperture
(NA) of 0,65, achromatic. It shall have a phase ring
For more detailed information see annex H.
of absorption not less than 65 % and not greater
than 85 %.
Microscope adjustments shall be a daily routine.
e) Binocular eyepieces chosen to give a total magni-
4.2.3 Eyepiece graticule calibration
fication of 400 to 600.
Each combination of eyepiece, objective and graticule
At least one eyepiece shall permit the insertion of
shall be calibrated with a stage micrometer. Should
a graticule. The compensating and focussing type
any of the three be changed, the combination shall
are recommended. The use of body magnification
be recalibrated. For some microscopes, calibrations
changers is not recommended.
will change for observers with different interpupillary
distances (see annex B for eyepiece graticule cali-
f) Graticule (Walton-Beckett).
bration procedures).
The diameter of the graticule in the object plane,
when using the x 40 phase objective and an ap-
4.2.4 Microscope/observer performance
propriate eyepiece shall be 100 pm + 2 pm. See
assessment
annex B for graticule specification, calibration,
source of supply and ordering information.
It is necessary that laboratories following this method
should maintain contact with those having experience
g) Accessories
with it. As mentioned in 4.2.1, a detection limit test
slide is available which will assist in the regular as-
Centering telescope or Bertrand Lens for
sessment of microscope and observer performance.
checking that the phase rings in the condenser
A practical detection limit corresponding to block 5 on
are centered with respect to those in the ob-
the HSE/NPL test slide Mark II, shall be achieved (see
jective.
annex C for method of use and supplier). Exchange
of microscope slides with experienced laboratories for
Green filter to ensure the best phase contrast
comparison will help to ensure that valid results are
conditions because the optics are designed for
being generated.
this wavelength.
4.3 Counting and sizing fibres
Stage micrometer which shall be subdivided
into max. 10 pm intervals.
4.3.1 Low power scanning
Microscope slides which should be the best
Scan the entire filter area with a total magnification
quality.
of x 100 to x 150 (i.e. x 10 objective).
Coverslips of thickness (normally 0,17 mm)
The margin normally covered by the filter holder gas-
suitable for the microscope objective. Incorrect
ket shall be free of dust and fibres. All viewing fields
coverslip thickness will detract from the quality
should have similar appearances with respect to total
of the final image.
dust loading. If the observed fields show marked dif-
ferences in loading or gross aggregation of fibres or
Hand operated counter or similar device.
dust, the filter shall be rejected.
4.3.2 Graticule field selection
4.2.2 Microscope adjustment principles
After a satisfactory low power scan, change the
Follow the manufacturer’s instructions while observ-
microscope objective to x 40 phase and focus on the
ing the following guidelines.
dust plane.
a) The image of the light source shall be in focus and
Ensure that the phase rings remain concentric. Al-
centered on the condenser iris of the annular
though most of the fibres and dust will be found on
diaphragm for true Kohler illumination.
the upper surface of the filter, it will be necessary to
focus below (e.g. up to 10 lrn) and slightly above the
b) The object for examination shall be in focus.
surface.
When counting and sizing, constant use of the fine
c) The illuminator field iris shall be in focus, centered
on the sample and opened only to the point where focus is necessary because of the small depth of field
of a x 40 objective (i.e. 2 pm to 3 pm). Fields for
the field of view i is illuminated.
counting shall be chosen at random throughout the
entire area of the filter or filter segments. If the grid
) The phase rings (annular diaphragm and phase
d
of a filter obstructs the view, move the stage to an-
shifting elements ) shall be concentric.
5
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other field. Do not count fields that lie within 3 mm
An agglomerate of fibres which at one or more
of the filter edge or within 2 mm of the cutting line,
points on its length appears to be undivided but
if any.
which at other points appears to divide into sep-
arate strands is known as a split fibre. Any other
4.3.3 Laboratory working conditions agglomerate in which fibres touch or cross one
another is known as a bundle.
The working practices and the working environment
in a laboratory may influence systematically the level A split fibre is evaluated as a single countable fibre
f 1
of reliability of the actual counting. This shall be
if it meets the definition in d), the diameter being
controlled by a quality assurance scheme. measured across the largest undivided part and
not the split part.
Some differences may appear when inter-laboratory
comparisons are made which are due merely to dif-
Fibres in a bundle area are evaluated individually if
9)
ferent laboratory lighting conditions, different seating
they can be distinguished sufficiently to determine
and computing arrangements, etc. Different ways of
that they meet the definition in d). If no individual
recording data may also cause some disagreement
fibres meeting this definition can be distinguished,
between the counters, due to the rate of visual fa-
the bundle shall be evaluated as a countable fibre
tigue.
if it as a whole meets the definition.
The detailed writing of data involves the re-focussing
of the eyes after viewing each field, whereas con-
4.4 Calculation of fibre concentration
tinuous registering with electrical or mechanical
counters involves only a single period of continuous
4.4.1 Single values
concentration.
The fibre concentration C, in fibres per cubic centi-
4.3.4 Counting criteria
metre, for each single sample duration is determined
according to the following formula:
Choice of fields
a)
A N 1 1
=-
Graticule areas for counting shall be chosen at . . .
(3)
’ aXnXrXt
random so that they are representative of the
whole exposed area of the filter and do not over-
where
.
lap
A
is the effective filter area, in square milli-
One method is to traverse the filter on randomly
metres (see annex F);
chosen chords taking fields at random.
a is the graticule counting area, in square
Rejection of fields
b) millimetres (see annex B);
Graticule areas which include grid lines shall be
N is the total number of fibres counted;
rejected. If more than one-eighth of a graticule
n is the number of graticule areas observed;
area is covered by an agglomerate of fibres
and/or particles, the graticule area shall be rejected
r is the flowrate of air through filter, in cubic
and another selected. Such occurrences shall be
centimetres per minute;
recorded.
t is the single sample duration, in minutes.
Number of fibres and/or fields to be evaluated
d
An example of a counting record is given in annex J.
At least 100 fibres shall be counted with a mini-
mum of 20 graticule areas evaluated. It is not
4.4.2 Time-weighted average values
necessary to evaluate more than 100 graticule
areas.
When several samples of different sampling durations
are taken, calculate the time-weighted average con-
A countable fibre is defined as any object having
4
centration cw, in fibres per cubic centimetre, from the
a maximum diameter less than 3 km, an overall
single values as follows:
length greater than 5 pm and a length : diameter
ratio greater than 3:1, and which does not appear
to touch any particle with a maximum diameter
Ci X ti
c
greater than 3 pm. Suitable pictures meeting the
=
cm=
criteria d) to g) are given in [2].
4
c
e) A countable fibre with both ends within the grati-
c, x t, + c* x t* + . . . + cn x tn
cule area shall count as one; a countable fibre with
=
. . .
(4)
t, + t* + . . . + tn
only one end within the area shall count as half.
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where
5.3 Random errors
is the single value of conce ntration, in fi-
ci
5.3.1 Sampling
bres per cubi c centimetre;
- Flowrate variability.
is the single sample duration, in minutes;
G
n is the total number of samples.
- Random fluctuations of the airborne dust cloud.
If the single sample durations, tit referred to above are
5.3.2 Analytical
of equal duration, equation (4) can be simplified as
follows:
- Counting operator variability.
- Fibre distribution on the filter. Non-random depo-
(5)
sition of dust on the filter leads to gross errors, the
magnitude of which cannot be estimated. Twenty
or more fields shall be counted to ensure that mi-
nor divergence from randomness does not bias
the result.
5 Sources of errors
- Poisson distribution. As only small samples of the
fibres deposited on the filter are counted, errors
5.1 General
arise in the estimation of the total number of fibres
on the entire filter face. Theoretically, the Poisson
Errors introduced into the estimation of airborne fibres
distribution defines the variation in fibre counts
comprise sampling and analytical errors, each of
resulting from viewing randomly selected counting
which has a systematic and random component. The
fields on the filter. If a minimum of 100 fibres is
application of standard procedures and a reproducible
counted, and if a Poisson distribution were appro-
routine is the only way of controlling most of the
priate to the counting results, the relative standard
many sources of error inherent in the membrane filter
deviation of the fibre counts would be + 10 %. It
method. The following list describes some common
has been shown experimentally that the actual
sources of error.
distribution of fibre counts can depart from that of
Poisson, in which case the standard deviation may
be greater.
5.2 Systematic errors
5.4 Overall accuracy
5.2.1 Sampling
Because of the nature of the membrane filter method,
it is not possible to know the “true” airborne fibre
- Flowrate.
concentration of a given dust cloud. For this reason it
is not possible to assess the likely accuracy of the
- Sampling time.
method. Even the precision (or repeatability) of the
method is difficult to quantify because of systematic
- Non-representative or biased sampling.
inter- and intra-laboratory errors which tend to arise.
By “randoml
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 8672:1996
01-oktober-1996
.DNRYRVW]UDND8JRWDYOMDQMHãWHYLOþQHNRQFHQWUDFLMHOHEGHþLKDQRUJDQVNLKYODNHQ
]PHWRGRID]QRNRQWUDVWQHRSWLþQHPLNURVNRSLMH0HWRGD]PHPEUDQVNLPILOWURP
Air quality -- Determination of the number concentration of airborne inorganic fibres by
phase contrast optical microscopy -- Membrane filter method
Qualité de l'air -- Détermination de la concentration en nombre de fibres inorganiques en
suspension dans l'air par microscopie optique en contraste de phase -- Méthode du filtre
à membrane
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 8672:1993
ICS:
13.040.30 Kakovost zraka na delovnem Workplace atmospheres
mestu
SIST ISO 8672:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 8672:1996
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 8672:1996
INTERNATIONAL Is0
8672
STANDARD
First edition
1993-02-I 5
Determination of the number
Air quality -
concentration of airborne inorganic fibres
by phase contrast optical microscopy -
Membrane filter method
Dgtermina tion de ia concentration en nombre de fibres
Qualit de I’air -
inorganiques en suspension dans I’air par microscopic optique en
M&hode du filtre 2 membrane
contraste de phase -
Reference number
IS0 8672:1993(E)
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SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
co ntents
Page
Scope . . . . . . . . . .*.*. . . . . . 1
. . . . .
General method description . . . . . 1
..... ........ .......... .......... ......... 1
Sampling apparatus and technique
........... ........ .......... .......... . . . . . . . . . 4
Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........... ........ .......... .......... ..* . . . . . . 7
Sources of errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..........
Test report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Annexes
A Acetone-triacetin mounting procedure . 9
B Eyepiece graticule . 11
C
HSE/NPL test slide (Mark II) for the determination of the detection
limit when using phase contrast microscopy . 13
D Examples of sampling strategy . 15
...................................... 18
E Flowrate calibration and corrections
...................................... 20
F Measurement of exposed filter area
21
G Dust sampling record .
H Microscope adjustment procedure . 23
J Example of a dust counting record . 24
K . 25
Bibliography
0 IS0 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each 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. IS0
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 IS0 8672 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 146, Air quality, Sub-Committee SC 2, Workplace atmospheres.
Annexes A, B and C form an integral part of this International Standard.
Annexes D, E, F, G, H, J and K are for information only.
. . .
III
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SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
Introduction
The concentration of optically visible airborne inorganic fibres can only be
defined in terms of the results obtained with a particular measurement
method. Moreover, experience has shown that different laboratories, us-
ing the membrane filter optical counting method, may obtain different re-
sults on the same sample, even when the laboratories appear to be
working from a written version of the method which attempts to specify
all variables.
Because of the unusual operator-dependance of the membrane filter
method, it is important to apply this method with care and it shall be used
in conjunction with a quality control scheme.
The World Health Organization has produced a variant of this method for
use in Man-Made Mineral Fibres (MMMF) industry workplaces[al. A re-
viewal of the whole field is given iniT]. It is recommended to use this re-
view to assist in interpretation of the results of this method, particularly
when applied outside the asbestos and MMMF manufacturing industries.
iv
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SIST ISO 8672:1996
INTERNATIONAL STANDARD IS0 8672:1993(E)
Air quality - Determination of the number
concentration of airborne inorganic fibres by phase
contrast optical microscopy - Membrane filter
method
duration overcomes the problem of background dust,
1 Scope
when fibres are a minor constituent of the dust cloud.
The mounting medium proposed in this method has
1 .I General
a refractive index of approximately 1,45. In workplace
atmospheres where fibres with the refractive indices
This International Standard specifies the determi-
in the range of 1,4 to 1,5 may occur, the acetone-
nation of the number concentration of airborne inor-
triacetine mounting method may not be appropriate
ganic fibres by phase contrast optical microscopy
and another mounting media shall be used.
using the membrane filter method in workplace at-
mospheres, as defined by the counting criteria given
in 4.3.4.
2 General method description
A sample is collected by drawing a measured quantity
1.2 Limitations of the method
of air through a membrane filter by means of a
battery-powered sampling pump. The filter is later
The method is applicable for routine sampling and
transformed from an opaque membrane into a homo-
sample evaluation necessary to assess personal ex-
geneous optically transparent specimen. The fibres
posure to fibres and to control their presence in oc-
are then sized and counted using a phase contrast
cupational environments. This method can not identify
microscope. The result is expressed as fibres per cu-
the composition or characteristics of particular fibre
bic centimetre of air, calculated from the number of
types and its use shall be restricted to workplace at-
fibres on the filter and the measured volume of air
mospheres where the predominant fibre types are
sampled.
inorganic.
The use of this method also has limitations when ap-
3 Sampling apparatus and technique
plied to samples containing platy or acicular particles
and consequently it should not be implemented with-
out a full understanding of the workplace atmosphere.
3.1 Filter
There are a variety of analytical methods which can
be used to develop a full understanding of complex
Membrane filters (mixed esters of cellulose or cellu-
samples, e.g. polarizing light microscopy, electron
lose nitrate) of 0,8 pm or less pore size and a diameter
microscopy.
of 25 mm are preferred with printed grids.
With the parameters specified in this method, the
3.2 Filter holder
theoretical lower detection limit for an 8 h-sample is
0,02 fibres/cm3. However, the limit of practical use is
It is necessary to use an open-faced filter holder fitted
often 0,l fibres/cm3 or higher. This is because blank
with a protective cowl. The distance between the
filters can frequently give a reading of several count-
cowl opening and the filter plane should be between
able fibres per 100 graticule areas. These “fibres” are
one and half times and twice the internal diameter of
contaminants on the filter, or artifacts from the clear-
the cowl. The internal diameter of the cowl should be
ing process which have the appearance of fibres.
at least equal to the exposed diameter of the filter but
Neither counting more fields nor increasing sampling
1
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SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
not more than 2 mm greater than it. Figure 1 shows
it on its unexposed edge. Place the filter, dust side
two possible arrangements. up, in a plastics Petri dish or similar container. Fasten
the filter to the bottom of the dish with one or two
The cowl helps to protect the filter from accidental
pieces of adhesive tape attached to the unexposed
contamination. A conducting cowl is preferred to a
edge. After transportation, the filter can be removed
plastics one because of the possible risk of fibre loss
easily from the dish with a surgical scalpel.
due to electrostatic charge. Filter holders and cowls
shall be thoroughly washed before re-use. Pack the filter holders or Petri dishes into a rigid con-
tainer with sufficient soft packing material to prevent
Due to the design of the filter support utilized in some
both crushing and vibration of the filter. Samples shall
filter holders, a supporting pad of larger pore size
be unambiguously labelled and caution is necessary
should be used.
to ensure that filters cannot be accidentally re-used.
The filters should not be marked for this purpose be-
The purpose of this supporting pad is to ensure an
cause of the risk of damaging the filter.
even distribution of air passing through the primary
membrane.
3.4 Sampling pump
3.3 Storage and transport
A portable battery-operated pump shall be used for
Fixatives shall not be used.
personal sampling. The capacity of the battery shall
be sufficient to operate continuously over the chosen
Experience has shown that fixing fibres to the filter
sampling time. The flow shall be free from pulsation.
surface with cytological or other types of fixatives is
As a minimum and tentative criterion, there shall be
unnecessary and this shall not be done.
no visible vibration of a variable area flowmeter float
when the flowmeter is connected to the filter holder.
Filters should be transported in closed holders which
should only be opened immediately before use and
Although some pumps are equipped with pulsation
sealed immediately afterwards.
dampers, an external damper may have to be installed
between the pump and the filter. Never run the pump
An alternative is to transfer the filter to a Petri dish in
without a filter.
the following way.
In a dust-free area, using forceps, carefully remove Connecting tubing shall be constriction-proof and the
each used filter from its holder, taking care to grasp connections shall be leakproof.
Filter and filter support
Filter holders
Figure 1 -
2
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IS0 8672:1993(E)
and analytical procedure should be examined carefully
3.5 Flowrate
to find the cause of the contamination.
The flowrate shall be adjusted to approximately
When the blank count exceeds 5 fibres/lOO graticule
1 I/min, e.g. approximately 4 cm/s face velocity. The
areas, and also exceeds 10 % of the actual sample
adjustment of sample density to the range specified
fibre count/l00 graticule areas, the samples rep-
in 3.6 should be done by adjusting sampling time as
resented by the blank are not considered acceptable
in 3.8. The flowrate shall be checked at least before
for assessment of worker exposure.
and after sampling. If the difference from the initial
flowrate is greater than 10 %, the sample shall be re-
However, the determination may still be useful for
jected. If an external flowmeter is used to determine
indicating compliance with the exposure standard. For
the flowrate of the pump, care shall be taken to en-
example, if the estimated exposure is less than that
sure that the flowmeter does not cause unknown
permitted by regulations even with the contamination,
changes the flowrate. Measurements of the “sam-
this is a conservative estimate of compliance.
pling train” flowrate using a soap-film flowmeter, with
and without the external flowmeter, is one satisfac-
EXAMPLE
tory method of determining any change in flowrate.
The fibre count of blank filter was 15 fibres/lOO grati-
The flowmeter used shall be able to measure flowrate
to an accuracy within + 5 % of the true flow (95 % cule areas (i.e. 0,15 fibreslarea) while the sample
confidence limit). - yielded 108 fibres in 90 graticule areas (i.e. I,20
fibreslarea).
See annex E for flowrate calibration.
Blank count (“/I
Sample count O =
3.6 Acceptable fibre loadings on filters
0,15
- x 100 = 12,5 % . . .
(1)
3.6.1 Minimum loading 1,20
As this percentage exceeds 10 %, the sample is re-
The minimum filter loading should exceed
jected. Furthermore, because the blank count ex-
50 fibres/mm* (i.e. approximately 0,4 fibres/ Walton-
ceeded 5 fibres/lOO graticule areas, the cause of
Beckett graticule area). In special circumstances (e.g.
contamination shall be found and corrected.
when an indication of concentration with low preci-
sion is acceptable), it is permissible to lower the ac-
ceptable fibre loading to 20 fibres/mm* (i.e.
3.8 Recommended single sample duration
approximately 0,15 fibres/WaIton-Beckett graticule
area).
Taking into account the filter loading considerations
detailed in 3.6, the duration t, in minutes, for each
The lowering of the acceptable fibre loading gives, at
single sample may be determined from the following
best, barely acceptable coefficients of variation. The
formula:
limitations described in 1.2 should also be considered
when measuring very low fibre concentrations.
A L 1
=-
. . .
t aX-
(2)
xr
cexp
3.6.2 Maximum loading
where
The filter loading should not exceed a maximum of
A is the effective filter area, in square milli-
approximately 650 fibres/mm* (5 fibreslgraticule area
metres;
averaged for all counted fields) for the majority of
sampling situations. This may need to be reduced to
a is the graticule area, in square millimetres;
an average of about one fibre per graticule area when
mixed dusts or agglomerates are present, and can
is the average fibre concentration, in fibres
cexp
sometimes be doubled when only fibres are present.
per cubic centimetre, expected to occur
Average filter loadings exceeding 5 fibreslgraticule
during the single sample duration;
area tend to result in an underestimation and should
L is the required filter loading, in fibres per
be treated with caution.
graticule area;
3.7 Blanks
r is the flowrate, in cubic centimetres per
minute.
For each batch of filters used for sampling, and for
every 25 filters in the batch, select one filter which To provide guidance on the selection of single sample
duration, table 1 lists recommended single sample
has been subjected to the same treatment as normal
durations based on 2 fibreslgraticule area. If it is not
samples, but without having the caps removed, hav-
ing air drawn through it, or having been attached to possible to use these values, the minimum and
the worker. if this “blank” yields fibre counts greater maximum durations allow a choice to be made whilst
than 5 fibres/lOO graticule areas, the entire sampling still remaining within the constraints of 3.6. If the
3
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SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
concentration is not known and the objective is com-
Wipe the scalpel and forceps with lens tissue and
pliance sampling, the single sampling duration should
place them on a clean surface, e.g. lens tissue. When
preferably be that recommended for the appropriate
mounting a series of filters, the mounting tools shall
limit.
be wiped clean before dealing with each sample.
4.1.2 Cutting the filter sample
Table 1 - Single sample durations
Single sample duration Mounting of the total filter is preferable.
Expected
If it is necessary to cut the filter, all cutting should be
fibre
1) 3)
t t
done with a scalpel using a rolling action. Do not use
concentration bin recommended *’ max
scissors. It is recommended that the smallest piece
f i bres/cms
mounted be wedge-shaped and approximately one-
quarter or one-third of the filter.
3,3 h Full shift Full shift
a1
40 min 3h 8h
015
4.1.3 Mounting the sample
I,5 h 4h
1 20 min
45 min 2h
2 10 min
For mounting, use the acetone-triacetin method as
20 min Ih
5 4) described in annex A, unless a modified refractive
index has to be used (see 1.2).
30 min
10 4) 10 min
10 min
20 4) 10 min
WARNING - Acetone mounting shall be carried
out only in a fume hood or fume cupboard. On no
1) 0,4 fibreslgraticule area is equivalent to 50 fibres/mm*.
occasion should it be conducted in the vicinity of
2) 2 fibreslgraticule area.
an open flame.
3) 5 fibreslgraticule area.
4) Sampling periods shorter than 10 min are not rec-
4.2 Optical requirements
ommended.
4.2.1 Microscope equipment
Sampling time shall be measured within + 2,5 %.
Because microscopes with identical “specifications”
NOTE 1 The timers or counters installed in some
pumps can give quite different performances, it is necessary
are not always reliable.
that the performance of proposed and existing micro-
scopes be assessed by means of a detection limit test
slide (see annex C). Provided this criterion is met,
3.9 Sampling strategy and records
small departures from the recommended specifica-
tions in items d) and e) are permitted. it is also im-
Examples of strategy are given in annex D. All data
portant that newcomers consult experienced workers
necessary for the determination of the fibre concen-
before selecting microscopes for fibrous dust deter-
tration shall be recorded, as well as sampling details.
mination. The necessary specifications are as follows.
For an example of a sampling record, see annex G.
a) Light source, Kohler or Kohler type illumination.
4 Evaluation
It is preferable for the illuminator to be built-in but
an external lamp with a plain mirror can be satis-
4.1 Sample preparation
factory. A variable light intensity control is neces-
sary for both methods of illumination.
4.1.1 Cleaning slides and equipment
b) Substage assembly. Abbe or achromatic phase-
contrast condenser incorporated into a substage
Clean conditions shall be maintained at all times.
unit.
A dirty preparation area may result in sample con-
There shall be a means of centering each con-
tamination and erroneous results.
denser annulus with respect to the phase plate in
the corresponding objective, and also a means of
Clean slides with lens tissue or industrial paper tissue
focussing the condenser.
and lay them on a clean surface, e.g. lens tissue
sheet. It is good practice to clean each coverslip with
c) Stage, a built-in mechanical specimen stage fitted
lens tissue immediately before use, to ensure that the
surfaces are free from contamination. with slide clamps and x -y displacement.
WARNING - Some types of lens-tissue can pro- d) Objectives, a rotating nose-piece fitted with x IO
duce small fibres which may contaminate the and x 40 parfocal phase-contrast achromatic ob-
preparation. jectives.
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SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
e) The eyepiece graticule shall be in focus.
The x 40 objective shall have a numerical aperture
(NA) of 0,65, achromatic. It shall have a phase ring
For more detailed information see annex H.
of absorption not less than 65 % and not greater
than 85 %.
Microscope adjustments shall be a daily routine.
e) Binocular eyepieces chosen to give a total magni-
4.2.3 Eyepiece graticule calibration
fication of 400 to 600.
Each combination of eyepiece, objective and graticule
At least one eyepiece shall permit the insertion of
shall be calibrated with a stage micrometer. Should
a graticule. The compensating and focussing type
any of the three be changed, the combination shall
are recommended. The use of body magnification
be recalibrated. For some microscopes, calibrations
changers is not recommended.
will change for observers with different interpupillary
distances (see annex B for eyepiece graticule cali-
f) Graticule (Walton-Beckett).
bration procedures).
The diameter of the graticule in the object plane,
when using the x 40 phase objective and an ap-
4.2.4 Microscope/observer performance
propriate eyepiece shall be 100 pm + 2 pm. See
assessment
annex B for graticule specification, calibration,
source of supply and ordering information.
It is necessary that laboratories following this method
should maintain contact with those having experience
g) Accessories
with it. As mentioned in 4.2.1, a detection limit test
slide is available which will assist in the regular as-
Centering telescope or Bertrand Lens for
sessment of microscope and observer performance.
checking that the phase rings in the condenser
A practical detection limit corresponding to block 5 on
are centered with respect to those in the ob-
the HSE/NPL test slide Mark II, shall be achieved (see
jective.
annex C for method of use and supplier). Exchange
of microscope slides with experienced laboratories for
Green filter to ensure the best phase contrast
comparison will help to ensure that valid results are
conditions because the optics are designed for
being generated.
this wavelength.
4.3 Counting and sizing fibres
Stage micrometer which shall be subdivided
into max. 10 pm intervals.
4.3.1 Low power scanning
Microscope slides which should be the best
Scan the entire filter area with a total magnification
quality.
of x 100 to x 150 (i.e. x 10 objective).
Coverslips of thickness (normally 0,17 mm)
The margin normally covered by the filter holder gas-
suitable for the microscope objective. Incorrect
ket shall be free of dust and fibres. All viewing fields
coverslip thickness will detract from the quality
should have similar appearances with respect to total
of the final image.
dust loading. If the observed fields show marked dif-
ferences in loading or gross aggregation of fibres or
Hand operated counter or similar device.
dust, the filter shall be rejected.
4.3.2 Graticule field selection
4.2.2 Microscope adjustment principles
After a satisfactory low power scan, change the
Follow the manufacturer’s instructions while observ-
microscope objective to x 40 phase and focus on the
ing the following guidelines.
dust plane.
a) The image of the light source shall be in focus and
Ensure that the phase rings remain concentric. Al-
centered on the condenser iris of the annular
though most of the fibres and dust will be found on
diaphragm for true Kohler illumination.
the upper surface of the filter, it will be necessary to
focus below (e.g. up to 10 lrn) and slightly above the
b) The object for examination shall be in focus.
surface.
When counting and sizing, constant use of the fine
c) The illuminator field iris shall be in focus, centered
on the sample and opened only to the point where focus is necessary because of the small depth of field
of a x 40 objective (i.e. 2 pm to 3 pm). Fields for
the field of view i is illuminated.
counting shall be chosen at random throughout the
entire area of the filter or filter segments. If the grid
) The phase rings (annular diaphragm and phase
d
of a filter obstructs the view, move the stage to an-
shifting elements ) shall be concentric.
5
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IS0 8672:1993(E)
other field. Do not count fields that lie within 3 mm
An agglomerate of fibres which at one or more
of the filter edge or within 2 mm of the cutting line,
points on its length appears to be undivided but
if any.
which at other points appears to divide into sep-
arate strands is known as a split fibre. Any other
4.3.3 Laboratory working conditions agglomerate in which fibres touch or cross one
another is known as a bundle.
The working practices and the working environment
in a laboratory may influence systematically the level A split fibre is evaluated as a single countable fibre
f 1
of reliability of the actual counting. This shall be
if it meets the definition in d), the diameter being
controlled by a quality assurance scheme. measured across the largest undivided part and
not the split part.
Some differences may appear when inter-laboratory
comparisons are made which are due merely to dif-
Fibres in a bundle area are evaluated individually if
9)
ferent laboratory lighting conditions, different seating
they can be distinguished sufficiently to determine
and computing arrangements, etc. Different ways of
that they meet the definition in d). If no individual
recording data may also cause some disagreement
fibres meeting this definition can be distinguished,
between the counters, due to the rate of visual fa-
the bundle shall be evaluated as a countable fibre
tigue.
if it as a whole meets the definition.
The detailed writing of data involves the re-focussing
of the eyes after viewing each field, whereas con-
4.4 Calculation of fibre concentration
tinuous registering with electrical or mechanical
counters involves only a single period of continuous
4.4.1 Single values
concentration.
The fibre concentration C, in fibres per cubic centi-
4.3.4 Counting criteria
metre, for each single sample duration is determined
according to the following formula:
Choice of fields
a)
A N 1 1
=-
Graticule areas for counting shall be chosen at . . .
(3)
’ aXnXrXt
random so that they are representative of the
whole exposed area of the filter and do not over-
where
.
lap
A
is the effective filter area, in square milli-
One method is to traverse the filter on randomly
metres (see annex F);
chosen chords taking fields at random.
a is the graticule counting area, in square
Rejection of fields
b) millimetres (see annex B);
Graticule areas which include grid lines shall be
N is the total number of fibres counted;
rejected. If more than one-eighth of a graticule
n is the number of graticule areas observed;
area is covered by an agglomerate of fibres
and/or particles, the graticule area shall be rejected
r is the flowrate of air through filter, in cubic
and another selected. Such occurrences shall be
centimetres per minute;
recorded.
t is the single sample duration, in minutes.
Number of fibres and/or fields to be evaluated
d
An example of a counting record is given in annex J.
At least 100 fibres shall be counted with a mini-
mum of 20 graticule areas evaluated. It is not
4.4.2 Time-weighted average values
necessary to evaluate more than 100 graticule
areas.
When several samples of different sampling durations
are taken, calculate the time-weighted average con-
A countable fibre is defined as any object having
4
centration cw, in fibres per cubic centimetre, from the
a maximum diameter less than 3 km, an overall
single values as follows:
length greater than 5 pm and a length : diameter
ratio greater than 3:1, and which does not appear
to touch any particle with a maximum diameter
Ci X ti
c
greater than 3 pm. Suitable pictures meeting the
=
cm=
criteria d) to g) are given in [2].
4
c
e) A countable fibre with both ends within the grati-
c, x t, + c* x t* + . . . + cn x tn
cule area shall count as one; a countable fibre with
=
. . .
(4)
t, + t* + . . . + tn
only one end within the area shall count as half.
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 8672:1996
IS0 8672:1993(E)
where
5.3 Random errors
is the single value of conce ntration, in fi-
ci
5.3.1 Sampling
bres per cubi c centimetre;
- Flowrate variability.
is the single sample duration, in minutes;
G
n is the total number of samples.
- Random fluctuations of the airborne dust cloud.
If the single sample durations, tit referred to above are
5.3.2 Analytical
of equal duration, equation (4) can be simplified as
follows:
- Counting operator variability.
- Fibre distribution on the filter. Non-random depo-
(5)
sition of dust on the filter leads to gross errors, the
magnitude of which cannot be estimated. Twenty
or more fields shall be counted to ensure that mi-
nor divergence from randomness does not bias
the result.
5 Sources of errors
- Poisson distribution. As only small samples of the
fibres deposited on the filter are counted, errors
5.1 General
arise in the estimation of the total number of fibres
on the entire filter face. Theoretically, the Poisson
Errors introduced into the estimation of airborne fibres
distribution defines the variation in fibre counts
comprise sampling and analytical errors, each of
resulting from viewing randomly selected counting
which has
...
NORME ISO
INTERNATIONALE
8672
Première édition
1993-02-I 5
Qualité de l’air - Détermination de la
concentration en nombre de fibres
inorganiques en suspension dans l’air par
microscopie optique en contraste de
phase - Méthode du filtre à membrane
Air quality - Determination of the number concentration of airborne
inorganic fibres by phase contrast optical microscopy - Membrane filter
method
Numéro de référence
ISO 8672:1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Description générale de la méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Appareillage et technique de prélèvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
4 Évaluation ,.,.*. 4
5 Sources d’erreurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Annexes
A Méthode de montage acétone-triacétine
................................ 9
B Réticule d’oculaire
.................................................................. 11
C Lame test HSE/NPL (Marque II) pour la determination de la limite de
detection en microscopie en contraste de phase . 13
D Exemples de la stratégie d’échantillonnage . 15
E Étalonnage du débit et corrections . 18
F Mesurage de la surface effective de filtration .
20
G Fiche de prélévement de poussières
.................................... 21
H Méthode de réglage du microscope .
23
J Modèle de fiche de comptage .
24
K Bibliographie . 25
0 ISO 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procéde, 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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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une féderation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiee aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comite 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 etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 8672 a été élaborée par le comite technique
lSO/TC 146, Qualit de l’air, sous-comité SC 2, Atmosphères des lieux de
travail.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale. Les annexes D, E, F, G, H, J et K sont données uniquement à
titre d’information.
. . .
Ill
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ISO 8672:1993(F)
On ne peut definir la concentration des fibres inorganiques en suspensi0.n
dans l’air et visibles en optique qu’en fonction des resultats obtenus par
une méthode particuliére de mesurage. En outre, l’expérience a montre
que différents laboratoires appliquant la methode de comptage optique sur
filtre à membrane peuvent obtenir des résultats différents à partir du
même échantillon, même s’il s’avère que ces laboratoires opérent a partir
d’une version ecrite de la méthode, qui tente de definir toutes les va-
riables.
Compte tenu de l’inhabituelle subjectivité de la méthode du filtre a mem-
brane, il est important d’appliquer cette méthode avec soin et de l’associer
a un plan de contrôle de la qualité.
L’Organisation mondiale de la santé a mis au point une variante de cette
méthode a mettre en application dans les lieux de travail de l’industrie des
fibres minérales synthétiquesW Tout le domaine d’application est passe
en revue dansI-/]. II est recommande d’utiliser cette revue comme aide à
l’interprétation des résultats de cette méthode, en particulier lorsque
celle-ci est appliquée en dehors des industries de transformation de
l’amiante et des fibres minerales synthétiques.
iV
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NORME INTERNATIONALE ISO 8672:1993(F)
Qualité de l’air
- Détermination de la concentration
en nombre de fibres inorganiques en suspension dans
l’air par microscopie optique en contraste de phase -
Méthode du filtre à membrane
100 champs de réticule. Ces «fibres)) sont en fait des
1 Domaine d’application
impuretés sur le filtre ou des artéfacts issus du pro-
cessus de clarification et qui ressemblent à des fibres.
Ni le comptage de champs supplémentaires, ni I’aug-
1 .l Généralités
mentation de la durée de prélévement ne permettent
de surmonter le problème de la poussière d’arriere-
La présente Norme internationale prescrit une me-
plan, lorsque les fibres ne constituent qu’une faible
thode pour la détermination de la concentration en
partie du nuage de poussière.
nombre de fibres inorganiques en suspension dans
l’air par microscopie optique en contraste de phase Le support de montage propose dans cette méthode
au moyen de la méthode du filtre à membrane dans a un indice de réfraction d’environ 1,45. Dans l’air des
l’air des lieux de travail, telle qu’elle est définie par les lieux de travail où peuvent se trouver des fibres ayant
critères de comptage exposes en 4.3.4 un indice de réfraction compris entre 1,4 et 1,5, il se
peut que la méthode de montage acétone-triacetine
ne convienne pas; auquel cas, on devra éven-
tuellement recourir à d’autres supports de montage.
1.2 Limites de la méthode
La méthode est applicable à l’échantillonnage de rou-
2 Description générale de la méthode
tine et à l’evaluation d’échantillons, tels qu’ils sont
requis pour déterminer l’exposition des individus aux
L’échantillon est prélevé par aspiration d’un volume
fibres et contrôler la présence de celles-ci sur les lieux
d’air déterminé au travers d’un filtre à membrane au
de travail. Elle ne permet d’identifier ni la composition
moyen d’une pompe alimentée par batterie. Le filtre
ni les caractéristiques de certains types de fibres, et
est ensuite transforme de membrane opaque en un
son utilisation doit se limiter à l’air des lieux de travail
spécimen homogène et optiquement transparent. Les
où les fibres inorganiques prédominent.
fibres sont alors mesurées et comptées à l’aide d’un
microscope contraste de phase. Le resultat est ex-
L’utilisation de cette méthode a également des limi-
prime en nombre de fibres par centimètre cube d’air,
tes lorsque les échantillons contiennent des particules
calcule à partir du nombre de fibres déposées sur le
en plaquettes ou aciculaires et ne devrait donc pas
filtre et du volume d’air prélevé.
être utilisée sans une connaissance approfondie de
l’air du lieu de travail ou des matériaux utilisés. II
existe differentes methodes analytiques qui permet-
3 Appareillage et technique de
tent l’analyse approfondie d’échantillons complexes;
par exemple microscopie en lumiere polarisée, mi-
prélèvement
croscopie électronique.
Sur la base des paramétres prescrits dans la méthode,
3.1 Filtre
la limite inférieure théorique de detection pour un
prélèvement de 8 h est 0,02 fibre/cm3; toutefois, la
Des membranes filtrantes (mélange d’esters de cel-
limite pratique est souvent 0,l fibre/cm3 ou plus. Cela lulose ou nitrate de cellulose) de 0,8 prn de porosité
est dû au fait que les filtres temoins peuvent fré- ou moins et de 25 mm de diametre doivent être utili-
quemment receler plusieurs fibres comptables par sées.
1
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ISO 8672:1993(F)
3.2 Support de filtre L’expérience a démontré qu’il est inutile et dé-
conseille de fixer les fibres sur la surface du filtre à
II faut utiliser un support de filtre ouvert équipé d’un l’aide d’un fixatif cytologique ou autre.
capuchon protecteur. La distance séparant l’ouverture
Les filtres doivent être transportes sur des supports
du capuchon et le plan du filtre devrait être comprise
fermes qui ne doivent être ouverts qu’immédiatement
entre une fois et demie et deux fois le diametre
avant utilisation et être refermes hermétiquement
interne du capuchon. Le diamètre interne du
immédiatement après.
capuchon devrait être au moins égal au diamètre ex-
pose du filtre, mais ne doit pas être supérieur a
II est également possible de transferer le filtre dans
celui-ci de 2 mm. La figure 1 indique deux ccnfigu-
une boÎte de Petri de la manière suivante.
rations possibles.
À l’aide de pinces dans une zone exempte de pous-
Le capuchon métallique sert à protéger le filtre d’une
sières, enlever soigneusement de son support chaque
contamination accidentelle. Un capuchon protecteur
filtre utilise en prenant soin de le saisir par le bord non
conducteur est préférable à un capuchon en plastique
expose. Placer le filtre, poussières vers le haut, dans
à cause du risque éventuel de perte de fibres due aux
une boîte de Petri en plastique ou un récipient simi-
charges électrostatiques. Les supports de filtre doi-
vent être laves complètement avant réutilisation. laire. Maintenir le filtre au fond de la boîte à l’aide d’un
ou de deux morceaux de ruban adhesif sur le bord
En raison de leur configuration, certains supports de
non expose. Apres transport, le filtre peut être retire
filtre nécessitent l’utilisation d’une membrane support
facilement de la boîte à l’aide d’un scalpel.
secondaire de porosité supérieure.
Conditionner les supports de filtre ou les boîtes de
Le but de cette membrane secondaire est d’assurer
Petri dans un emballage rigide contenant une quantité
une répartition uniforme de l’air à travers le filtre pri-
suffisante de materiaux protecteurs destines à pré-
maire.
server les filtres d’écrasement et de vibrations. Les
échantillons doivent être étiquetés sans ambiguïté.
3.3 Stockage et transport On s’assurera que les filtres ne risquent pas d’être
réutilisés accidentellement. II est déconseillé de mar-
Aucun fixatif ne doit être utilise.
quer les filtres en raison des risques de détérioration.
Filtre et support de filtre
Figure 1
- Supports de filtre
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ISO 8672:1993(F)
3.6.2 Densité maximale
3.4 Pompe de prélèvement
Un ensemble pompe-batterie portatif doit être utilisé
La densité des fibres ne doit pas être supérieure à
pour le prélévement individuel. La capacité de la bat-
environ 650 fibres/mm* (5 fibres par champ du
terie doit être suffisante pour permettre à la pompe
réticule moyennées sur tous les champs comptés)
de fonctionner sans défaillance pendant la durée du
dans la majorité des cas. II peut être nécessaire de
prélèvement choisie. Le flux doit être exempt de pul-
réduire cette valeur à une moyenne de une
sations. On pourra considérer comme critère expéri-
fibrelchamp du réticule en présence de poussieres
mental minimal l’absence de vibration du flotteur de
mixtes ou d’agglo-mérats, et cette valeur peut parfois
rotametre lorsque ce dernier est connecté au support être doublée en présence uniquement de fibres. Les
de filtre.
densités moyennes supérieures à 5 fibreslchamp du
réticule ont tendance à entraîner une sous-estimation
Bien que certaines pompes soient équipées d’atté-
et devraient être considérées avec prudence.
nuateurs de pulsations, il peut être nécessaire d’en
ajouter un entre la pompe et le filtre. Ne jamais faire
fonctionner la pompe sans filtre.
Les tubes de connexion doivent être assez fermes
pour éviter qu’ils ne se coudent sous l’effet de la
3.7 Témoins
pression. Les connexions doivent être maintenues
étanches.
Dans chaque lot de filtres utilisés pour les préléve-
ments et dans chaque série de 25 filtres du lot, choisir
3.5 Débit
un filtre soumis aux mêmes traitements que les au-
tres filtres mais qui n’aura sewi à aucun prélèvement
Le débit doit être réglé approximativement à 1 I/min,
et n’aura été fixé sur aucun travailleur. Si ce témoin
ce qui correspond approximativement a une vitesse
donne un comptage supérieur à 5 fibres/100 champs
d’air de 4 cm/s à la surface du filtre. L’adaptation de
du réticule, le mode opératoire complet d’échantillon-
la densité de l’échantillon à l’intervalle prescrit en 3.6
nage et d’analyse doit être examiné avec attention
s’effectue en ajustant la durée de prélèvement
pour découvrir la cause de la contamination.
comme indiqué en 3.8. Le débit doit être vérifié au
moins avant et après chaque prélévement. Lorsque la du témoin dépasse
Lorsque le comptage
différence est supérieure à 10 % par rapport au débit du réticule et dépasse
5 fibres/1 00 champs
initial, l’échantillon doit être éliminé. Si l’on utilise un
également de 10 % le nombre réel de fibres comp-
débitmètre externe pour le mesurage du débit, on doit
tées sur l’un des échantillons, ces derniers ne sont
~Prendre soin de vérifier qu’il ne provoque pas de va-
pas acceptables pour déterminer l’exposition des tra-
riation du débit. Les mesurages du débit dans la ligne
vailleurs.
d’échantillonnage par la méthode de la bulle de savon,
avec et sans débitmètre externe, en permet la déter-
Cependant, l’analyse de ces échantillons peut de-
mination. Le débitmétre utilisé doit pouvoir donner
meurer utile pour la détermination de la conformité
une précision de + 5 % par rapport à la valeur vraie
par rapport à une norme d’hygiène. En effet, lorsque
(avec un niveau de confiance de 95 %).
malgré la contamination, la valeur de l’exposition me-
surée est inférieure à celle autorisée par le règlement,
Voir annexe E pour l’étalonnage du débit,
la conformité demeure effective.
EXEMPLE
3.6 Densité admissible du débit
Le comptage des fibres d’un filtre témoin était de
3.6.1 Densitb minimale
15 fibres/1 00 champs du réticule (c’est-à-dire 0,15
fibrelchamp) tandis que l’échantillon produisait 108
La densité de fibres doit être supérieure à
fibres/90 champs du réticule (c’est-à-dire 1,20
50 fibres/mm* (c’est-à-dire environ 0,4 fibrelchamp du
fibrelchamp).
réticule de Walton & Beckett). Dans des cas particu-
Comptage du filtre témoin o
liers (par exemple lorsqu’une faible précision de la
(0
Comptage d’un échantillon ’ =
concentration est acceptable), une densité de
20 fibres/mm* peut être suffisante (c’est-à-dire envi-
0,15
ron 0,15 fibrelchamp du réticule de Walton & -x100=12,5% . . .
(1)
1,20
Beckett).
Comme ce pourcentage dépasse 10 %, le prélé-
La réduction de la densité minimale de fibres s’ac-
vement est rejeté. De plus, comme le filtre témoin a
compagne de coefficients de variation difficilement
donné un comptage supérieur à 5 fibres/100 champs
admissibles. Lorsqu’on doit mesurer de trés faibles
de réticule, la cause de la contamination doit être dé-
concentrations, on devrait tenir compte également
couverte et éliminée.
des limites décrites en 1.2.
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ISO 8672:1993(F)
3.8 Durée de prélèvement unitaire La durée de prélèvement doit être mesurée à
+ 2,5 % prés.
recommandée
NOTE 1
Les synchronisateurs ou compteurs de débit
Tenant compte des considérations sur les densités
installés sur certaines pompes ne sont pas toujours fiables.
de fibres telles que détaillées en 3.6, la durée
d’échantillonnage t, en minutes, de chaque prélé-
3.9 Stratégie d’échantillonnage et fiches de
vement peut être déterminée par application de
prélèvement
l’équation suivante:
A L 1
=-
L’annexe D donne des exemples de stratégies. Tou-
t aX- . . .
0
xY
cexp
tes les données requises pour déterminer la concen-
tration de fibres doivent être notées ainsi que les
où
détails relatifs au prélévement. L’annexe G contient
une fiche type de prélévement.
A est l’aire effective de filtration, en millimé-
tres carrés;
4 Évaluation
a
est l’aire, e n millimètres carrés, du champ
du
réticule;
4.1 Préparation de l’échantillon
est la concentration de fibres moyenne, en
cexp
4.1.1 Nettoyage des lames et du matériel
fibres par centimètre cube, espérée au
cours d’un prélévement unitaire;
Maintenir à tout moment des conditions de propreté.
L
est la densité de fibres r equise, en nombre
de fib Une zone de préparation souillée peut provoquer la
res par champ du réticule
contamination des prélèvements et conduire à des
r est le débit, en centimetres cubes par mi-
résultats erronés.
nute.
Nettoyer les lames à l’aide d’un papier optique ou
papier de soie et les déposer sur une surface propre,
Concernant le choix de la durée d’un prélévement
par exemple feuille de papier optique. II est bon de
unitaire, le tableau 1 donne, à titre indicatif, les durées
procéder au nettoyage de chaque lamelle couvre-objet
de prélévements unitaires recommandées calculées
à l’aide de papier optique immédiatement avant usage
sur la base de 2 fibreslchamp du réticule. Lorsqu’il
n’est pas possible d’utiliser ces valeurs, choisir les pour garantir l’absence de contamination.
durées minimale et maximale permettant de faire un
- Certains papiers optiques peuvent
ATTENTION
choix dans les limites des contraintes de 3.6. Si l’on
produire des petites fibres susceptibles de conta-
ignore la concentration et si l’on vise le prélévement
miner la préparation.
de conformité, il est préférable que la durée d’un
prélévement unitaire corresponde a la limite supé-
Essuyer scalpel et pinces à l’aide d’un papier optique
rieure appropriée.
et les placer sur une surface propre, par exemple pa-
pier optique. Lorsqu’on doit préparer une série
Tableau 1 - Durée d’un prélèvement unitaire
d’échantillons, renouveler ces opérations pour chaque
échantillon.
Durbe d’un prMwement unitaire
Concentration ,)
3)
t t t 4.1.2 Découpage du filtre
min recommand6 *’ max
fibres/cma
Le montage d’un filtre entier est préférable.
3,3 h
a1 Durée du poste Durée du poste
015 40 min 3h 8h Lorsqu’il est nécessaire de couper le filtre, cette opé-
ration doit se faire à l’aide d’un scalpel par action ro-
1 20 min 1,5 h 4h
tative. Ne pas utiliser de ciseaux. On recommande de
45 min 2h
2 10 min
monter un secteur cunéiforme d’une aire égale à un
4) 20 min 1 h
5
quart ou à un tiers de l’aire de la surface du filtre.
4) 10 min 30 min
10
20 4) 10 min 10 min
4.1.3 Montage de l’échantillon
1) 0,4 fibrelchamp du réticule équivalent à 50 fibres/mm*.
Utiliser la méthode acétone-triacétine telle que décrite
2) 2 fibreslchamp du Wicule. dans l’annexe A, sauf si l’on doit appliquer un indice
de réfraction modifié (voir 1.2).
3) 5 fibreslchamp du réticule.
4) Les temps de prélévement inférieurs A 10 min ne sont pas
ATTENTION - Le montage à l’acétone ne doit se
recommandes.
faire qu’a l’intérieur de hottes à extraction. En au-
4
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cun cas, l’acétone ne doit être utilisée à proximité étalonnage, le fournisseur et les consignes de
d’une flamme. commande.
g) Accessoires. Les élements suivants sont neces-
4.2 Exigences optiques
saires.
4.2.1 Microscope
Un télescope auxiliaire ou encore une lentille
de Bertrand, pour vérifier que les anneaux de
Comme des microscopes de «spécifications» sem-
phase du condenseur sont centres par rapport
blables peuvent avoir des performances tout à fait
à ceux des objectifs.
différentes, il est nécessaire de mesurer la perfor-
mance des microscopes proposes ou existants au
Un filtre vert pour s’assurer des meilleures
moyen de lames tests de limite de detection (voir
conditions de contraste de phase car les opti-
annexe C). A condition de répondre à ce critère, on
ques ont éte calculées pour la longueur d’onde
peut admettre de faibles écarts par rapport aux spé-
correspondante.
cifications recommandées en d) et e) ci-dessous. II est
également important que les débutants désirant faire
Un micrometre de platine, divise en intervalles
l’achat d’un microscope pour la détermination de
d’au plus de 10 prn.
poussière fibreuse consultent au préalable des opé-
rateurs expérimentés. Les spécifications nécessaires
de la meilleure
Des lames de microscope,
sont les suivantes.
qualité.
Source de lumiere - Éclairage de Kohler ou
a)
Des lamelles, dont les épaisseurs sont adap-
Kohler. II est préférable que le dispositif de lumière
tées au microscope (normalement 0,17 mm).
soit intégré mais une lampe exterieure et un miroir
Une épaisseur incorrecte alter-e la qualité de
plan peuvent être satisfaisants. Un dispositif va-
l’image finale.
riable du contrôle d’intensite de lumière est né-
cessaire dans les deux cas.
Un compteur manuel ou dispositif similaire.
Ensemble sous platine. Un condenseur de
b)
4.2.2 Principes de réglage du microscope
contraste de phase de type Abbe ou achromatique
doit être incorpore au microscope.
ricant tout en observant
Suivre les instructi ons du fab
les gra ndes lignes suivantes.
II doit exister un moyen de centrer l’image de
chaque anneau de condenseur vis-à-vis de son
a) L’image de la source lumineuse doit être focalisée
correspondant dans l’objectif. II faut aussi pouvoir
et centrée sur l’iris du condenseur ou le dia-
focaliser le condenseur.
phragme annulaire pour obtenir un véritable éclai-
rage de Kohler.
Platine. Un dispositif de platine mécanique incor-
d
pore muni de porte-lames et d’un déplacement
b) L’objet à examiner doit être mis au point.
x -y est nécessaire.
c) L’iris de champ de la source lumineuse doit être
Objectifs. Un support rotatif muni d’objectifs
dl
focalise, centre sur l’échantillon et ouvert seu-
achromatiques à contraste de phase de grossis-
lement sur le point où le champ de vision est
sement x 10 et x 40 est nécessaire.
éclairé.
L’objectif de grossissement x 40 doit avoir une
ouverture numérique de 0,65, achromatique. II doit d) Les anneaux de phase (le diaphragme annulaire et
comporter un anneau de phase dont l’absorption tous les éléments de l’équipement) doivent être
n’est pas inférieure à 65 % ni supérieure à 85 %. concentriques.
Lunettes binoculaires. Des lunettes binoculaires
e) e) Le reticule d’oculaire doit être mis au point.
choisies de manière que le grossissement total
Pour une information plus détaillée, voir annexe H.
soit compris entre x 400 et x 600.
Ces réglages doivent être effectues chaque jour.
Au moins un des oculaires doit permettre I’inser-
tion d’un réticule et être de préférence de type
réglable. L’usage de dispositifs de grossissement 4.2.3 Étalonnage du réticule d’oculaire
interne est déconseillé.
Chaque ensemble d’oculaire, objectif et réticule, doit
être étalonne à l’aide d’un micromètre de platine.
f ) Reticule de Walton & Beckett. Son diamètre réel
Lorsqu’on doit remplacer l’un des trois, il est néces-
avec un objectif de phase de x 40 et l’oculaire ap-
saire d’etalonner à nouveau l’ensemble. Sur certains
proprie doit être de 100 prn + 2 prn. Voir
microscopes, les étalonnages sont différents d’un
annexe B pour la spécification du réticule, son
5
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ISO 8672:1993(F)
observateur à l’autre suivant leur distance inter-
4.3.3 Conditions de travail au laboratoire
pupillaire (voir annexe B pour l’étalonnage du réticule
d’oculaire).
Les pratiques et l’environnement de travail dans un
laboratoire peuvent influencer systématiquement le
niveau de fiabilité du comptage. Ceci doit faire l’objet
4.2.4 Évaluation des performances du couple
d’un plan de contrôle de la qualité.
microscope-observateur
Des différences peuvent apparaître lors de comparai-
II est necessaire que les laboratoires utilisant cette
sons interlaboratoires, simplement à cause de condi-
methode gardent contact avec ceux qui ont fait I’ex-
tions differentes d’éclairage, de confort, d’amena-
périence de la méthode. Comme indique en 4.2.1, des
gements informatiques, etc. En raison des risques de
lots de «lames tests de limite de détection)) sont dis-
fatigue visuelle, des pratiques différentes d’enregis-
ponibles; elles devraient faciliter la mesure régulière
trement des données peuvent contribuer pour une
de la performance du couple microscope-observateur.
part au desaccord entre les compteurs.
La limite pratique de détection a atteindre doit cor-
respondre au motif 5 sur la lame d’essai HSE-NPL
L’ecriture detaillée des donnees implique la réadap-
Marque II (voir annexe C pour la méthode d’utilisation
tation des yeux avant chaque observation; I’enregis-
et le fournisseur). On pourra vérifier que les résultats
trement cumulatif à l’aide d’un compteur électrique
fournis sont acceptables en effectuant, pour compa-
ou mécanique n’implique par contre qu’une période
raison, des échanges de lames avec des laboratoires
unique de concentration continue.
expérimentés.
4.3 Comptage et calibrage des fibres
4.3.4 Critères de comptage
4.3.1 Examen B faible grossissement
Choix des champs
a)
Examiner la surface compléte du filtre à un grossis-
Les champs du reticule destines au comptage
sement total de x 100 à x 150 (c’est-à-dire avec un
doivent être choisis de façon aléatoire, de sorte
objectif de x 10).
qu’ils soient représentatifs de la totalite de la sur-
face exposée du filtre et qu’ils ne se chevauchent
La marge normalement recouverte par la jonction du
.
Pas
support de filtre doit être exempte de poussières et
de fibres. Tous les champs d’observation doivent
L’une des methodes consiste à parcourir le filtre
avoir des aspects comparables eu égard à la densité
selon un axe choisi au hasard et à selectionner les
de poussiéres totales. Lorsque les champs observes
champs arbitrairement suivant cet axe.
laissent apparaître des différences evidentes de den-
sité ou des agrégats grossiers de fibres ou de pous-
Élimination des champs
b)
siéres, le filtre doit être elimine.
Ne pas tenir compte des champs du réticule in-
cluant des lignes de quadrillage. Si plus d’un hui-
4.3.2 Choix d’un champ d’observation
tieme du champ du réticule est recouvert d’un
agglomérat de fibres et/ou de particules, il doit
Apres une observation satisfaisante à faible grossis-
être rejeté et on doit alors en choisir un autre.
sement, passer a l’objectif de phase x 40 du micro-
Noter de tels événements.
scope et focaliser le plan de poussières.
Nombre de fibres et/ou de champs à evaluer
S’assurer que les anneaux de phase demeurent d
concentriques. Bien que l’on observe la plupart des
Compter au moins 100 fibres en evaluant au mini-
fibres et la poussiére sur la surface supérieure du fil-
mum 20 champs du réticule. Il n’est pas neces-
tre, il sera necessaire de mettre au point en dessous
saire d’observer plus de 100 champs.
(soit environ jusqu’à 10 prn) et legèrement au-dessus
de cette surface.
Doit être compte comme fibre tout objet présen-
d)
Lors du comptage et du calibrage, l’utilisation
tant un diamètre maximal inférieur a 3 prn, une
constante de la mise au point à mouvement lent est
longueur totale supérieure à 5 prn et un rapport
necessaire en raison de la faible profondeur de champ
longueur/diamétre supérieur a 3:l et qui ne sem-
d’un objectif de x 40 (c’est-a-dire 2 prn à 3 prn. Les
ble pas être au contact d’une particule d’un dia-
champs d’observation doivent être choisis de façon metre supérieur à 3 prn. Des illustrations de cas
aléatoire sur toute la surface du filtre ou des seg-
conformes aux critères d) à g) sont données en
ments du filtre. Lorsque le quadrillage du filtre obstrue
.
ca
la vision, déplacer la platine vers un autre champ. Ne
pas compter les champs situes à moins de 3 mm du Compter toute fibre situee à l’intérieur du réticule.
e)
bord du filtre et de 2 mm le long d’une ligne de dé- Compter comme demi-fibre toute fibre dont seule
coupe, le cas échéant. une extremite se trouve a l’intérieur du reticule.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
Cl x t, +c* x t*+ . .+cn x tn
Un agglomérat de fibres qui, en un ou plusieurs
-
. . .
(4)
points de sa longueur, semble homogène, mais t, + t* + . . . + tn
en d’autres points semble se ramifier est appelé
fibre dédoublee. On appelle faisceau tout agglo-
où
merat de fibres se touchant ou se croisant.
est une valeur individuelle de concen-
ci
tration de fibres, en fibres par centimétre
f) Une fibre dédoublée est comptée comme une fi-
cube;
bre si elle répond à la définition d), le diamétre
étant mesure au niveau du tronc principal et non
est la durée totale, en minutes, du prélè-
4
de la partie dedoublee.
vement;
g) Les fibres en faisceau sont évaluees indivi-
n est le nombre total de prélévements.
duellement si on peut les distinguer suffisamment
pour déterminer qu’elles répondent à la définition
Si les durées de prélèvement unitaire, ti, mentionnées
d)
...
NORME ISO
INTERNATIONALE
8672
Première édition
1993-02-I 5
Qualité de l’air - Détermination de la
concentration en nombre de fibres
inorganiques en suspension dans l’air par
microscopie optique en contraste de
phase - Méthode du filtre à membrane
Air quality - Determination of the number concentration of airborne
inorganic fibres by phase contrast optical microscopy - Membrane filter
method
Numéro de référence
ISO 8672:1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Description générale de la méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Appareillage et technique de prélèvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
4 Évaluation ,.,.*. 4
5 Sources d’erreurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Annexes
A Méthode de montage acétone-triacétine
................................ 9
B Réticule d’oculaire
.................................................................. 11
C Lame test HSE/NPL (Marque II) pour la determination de la limite de
detection en microscopie en contraste de phase . 13
D Exemples de la stratégie d’échantillonnage . 15
E Étalonnage du débit et corrections . 18
F Mesurage de la surface effective de filtration .
20
G Fiche de prélévement de poussières
.................................... 21
H Méthode de réglage du microscope .
23
J Modèle de fiche de comptage .
24
K Bibliographie . 25
0 ISO 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procéde, 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
---------------------- Page: 2 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une féderation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiee aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comite 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 etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 8672 a été élaborée par le comite technique
lSO/TC 146, Qualit de l’air, sous-comité SC 2, Atmosphères des lieux de
travail.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale. Les annexes D, E, F, G, H, J et K sont données uniquement à
titre d’information.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
On ne peut definir la concentration des fibres inorganiques en suspensi0.n
dans l’air et visibles en optique qu’en fonction des resultats obtenus par
une méthode particuliére de mesurage. En outre, l’expérience a montre
que différents laboratoires appliquant la methode de comptage optique sur
filtre à membrane peuvent obtenir des résultats différents à partir du
même échantillon, même s’il s’avère que ces laboratoires opérent a partir
d’une version ecrite de la méthode, qui tente de definir toutes les va-
riables.
Compte tenu de l’inhabituelle subjectivité de la méthode du filtre a mem-
brane, il est important d’appliquer cette méthode avec soin et de l’associer
a un plan de contrôle de la qualité.
L’Organisation mondiale de la santé a mis au point une variante de cette
méthode a mettre en application dans les lieux de travail de l’industrie des
fibres minérales synthétiquesW Tout le domaine d’application est passe
en revue dansI-/]. II est recommande d’utiliser cette revue comme aide à
l’interprétation des résultats de cette méthode, en particulier lorsque
celle-ci est appliquée en dehors des industries de transformation de
l’amiante et des fibres minerales synthétiques.
iV
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 8672:1993(F)
Qualité de l’air
- Détermination de la concentration
en nombre de fibres inorganiques en suspension dans
l’air par microscopie optique en contraste de phase -
Méthode du filtre à membrane
100 champs de réticule. Ces «fibres)) sont en fait des
1 Domaine d’application
impuretés sur le filtre ou des artéfacts issus du pro-
cessus de clarification et qui ressemblent à des fibres.
Ni le comptage de champs supplémentaires, ni I’aug-
1 .l Généralités
mentation de la durée de prélévement ne permettent
de surmonter le problème de la poussière d’arriere-
La présente Norme internationale prescrit une me-
plan, lorsque les fibres ne constituent qu’une faible
thode pour la détermination de la concentration en
partie du nuage de poussière.
nombre de fibres inorganiques en suspension dans
l’air par microscopie optique en contraste de phase Le support de montage propose dans cette méthode
au moyen de la méthode du filtre à membrane dans a un indice de réfraction d’environ 1,45. Dans l’air des
l’air des lieux de travail, telle qu’elle est définie par les lieux de travail où peuvent se trouver des fibres ayant
critères de comptage exposes en 4.3.4 un indice de réfraction compris entre 1,4 et 1,5, il se
peut que la méthode de montage acétone-triacetine
ne convienne pas; auquel cas, on devra éven-
tuellement recourir à d’autres supports de montage.
1.2 Limites de la méthode
La méthode est applicable à l’échantillonnage de rou-
2 Description générale de la méthode
tine et à l’evaluation d’échantillons, tels qu’ils sont
requis pour déterminer l’exposition des individus aux
L’échantillon est prélevé par aspiration d’un volume
fibres et contrôler la présence de celles-ci sur les lieux
d’air déterminé au travers d’un filtre à membrane au
de travail. Elle ne permet d’identifier ni la composition
moyen d’une pompe alimentée par batterie. Le filtre
ni les caractéristiques de certains types de fibres, et
est ensuite transforme de membrane opaque en un
son utilisation doit se limiter à l’air des lieux de travail
spécimen homogène et optiquement transparent. Les
où les fibres inorganiques prédominent.
fibres sont alors mesurées et comptées à l’aide d’un
microscope contraste de phase. Le resultat est ex-
L’utilisation de cette méthode a également des limi-
prime en nombre de fibres par centimètre cube d’air,
tes lorsque les échantillons contiennent des particules
calcule à partir du nombre de fibres déposées sur le
en plaquettes ou aciculaires et ne devrait donc pas
filtre et du volume d’air prélevé.
être utilisée sans une connaissance approfondie de
l’air du lieu de travail ou des matériaux utilisés. II
existe differentes methodes analytiques qui permet-
3 Appareillage et technique de
tent l’analyse approfondie d’échantillons complexes;
par exemple microscopie en lumiere polarisée, mi-
prélèvement
croscopie électronique.
Sur la base des paramétres prescrits dans la méthode,
3.1 Filtre
la limite inférieure théorique de detection pour un
prélèvement de 8 h est 0,02 fibre/cm3; toutefois, la
Des membranes filtrantes (mélange d’esters de cel-
limite pratique est souvent 0,l fibre/cm3 ou plus. Cela lulose ou nitrate de cellulose) de 0,8 prn de porosité
est dû au fait que les filtres temoins peuvent fré- ou moins et de 25 mm de diametre doivent être utili-
quemment receler plusieurs fibres comptables par sées.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
3.2 Support de filtre L’expérience a démontré qu’il est inutile et dé-
conseille de fixer les fibres sur la surface du filtre à
II faut utiliser un support de filtre ouvert équipé d’un l’aide d’un fixatif cytologique ou autre.
capuchon protecteur. La distance séparant l’ouverture
Les filtres doivent être transportes sur des supports
du capuchon et le plan du filtre devrait être comprise
fermes qui ne doivent être ouverts qu’immédiatement
entre une fois et demie et deux fois le diametre
avant utilisation et être refermes hermétiquement
interne du capuchon. Le diamètre interne du
immédiatement après.
capuchon devrait être au moins égal au diamètre ex-
pose du filtre, mais ne doit pas être supérieur a
II est également possible de transferer le filtre dans
celui-ci de 2 mm. La figure 1 indique deux ccnfigu-
une boÎte de Petri de la manière suivante.
rations possibles.
À l’aide de pinces dans une zone exempte de pous-
Le capuchon métallique sert à protéger le filtre d’une
sières, enlever soigneusement de son support chaque
contamination accidentelle. Un capuchon protecteur
filtre utilise en prenant soin de le saisir par le bord non
conducteur est préférable à un capuchon en plastique
expose. Placer le filtre, poussières vers le haut, dans
à cause du risque éventuel de perte de fibres due aux
une boîte de Petri en plastique ou un récipient simi-
charges électrostatiques. Les supports de filtre doi-
vent être laves complètement avant réutilisation. laire. Maintenir le filtre au fond de la boîte à l’aide d’un
ou de deux morceaux de ruban adhesif sur le bord
En raison de leur configuration, certains supports de
non expose. Apres transport, le filtre peut être retire
filtre nécessitent l’utilisation d’une membrane support
facilement de la boîte à l’aide d’un scalpel.
secondaire de porosité supérieure.
Conditionner les supports de filtre ou les boîtes de
Le but de cette membrane secondaire est d’assurer
Petri dans un emballage rigide contenant une quantité
une répartition uniforme de l’air à travers le filtre pri-
suffisante de materiaux protecteurs destines à pré-
maire.
server les filtres d’écrasement et de vibrations. Les
échantillons doivent être étiquetés sans ambiguïté.
3.3 Stockage et transport On s’assurera que les filtres ne risquent pas d’être
réutilisés accidentellement. II est déconseillé de mar-
Aucun fixatif ne doit être utilise.
quer les filtres en raison des risques de détérioration.
Filtre et support de filtre
Figure 1
- Supports de filtre
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
3.6.2 Densité maximale
3.4 Pompe de prélèvement
Un ensemble pompe-batterie portatif doit être utilisé
La densité des fibres ne doit pas être supérieure à
pour le prélévement individuel. La capacité de la bat-
environ 650 fibres/mm* (5 fibres par champ du
terie doit être suffisante pour permettre à la pompe
réticule moyennées sur tous les champs comptés)
de fonctionner sans défaillance pendant la durée du
dans la majorité des cas. II peut être nécessaire de
prélèvement choisie. Le flux doit être exempt de pul-
réduire cette valeur à une moyenne de une
sations. On pourra considérer comme critère expéri-
fibrelchamp du réticule en présence de poussieres
mental minimal l’absence de vibration du flotteur de
mixtes ou d’agglo-mérats, et cette valeur peut parfois
rotametre lorsque ce dernier est connecté au support être doublée en présence uniquement de fibres. Les
de filtre.
densités moyennes supérieures à 5 fibreslchamp du
réticule ont tendance à entraîner une sous-estimation
Bien que certaines pompes soient équipées d’atté-
et devraient être considérées avec prudence.
nuateurs de pulsations, il peut être nécessaire d’en
ajouter un entre la pompe et le filtre. Ne jamais faire
fonctionner la pompe sans filtre.
Les tubes de connexion doivent être assez fermes
pour éviter qu’ils ne se coudent sous l’effet de la
3.7 Témoins
pression. Les connexions doivent être maintenues
étanches.
Dans chaque lot de filtres utilisés pour les préléve-
ments et dans chaque série de 25 filtres du lot, choisir
3.5 Débit
un filtre soumis aux mêmes traitements que les au-
tres filtres mais qui n’aura sewi à aucun prélèvement
Le débit doit être réglé approximativement à 1 I/min,
et n’aura été fixé sur aucun travailleur. Si ce témoin
ce qui correspond approximativement a une vitesse
donne un comptage supérieur à 5 fibres/100 champs
d’air de 4 cm/s à la surface du filtre. L’adaptation de
du réticule, le mode opératoire complet d’échantillon-
la densité de l’échantillon à l’intervalle prescrit en 3.6
nage et d’analyse doit être examiné avec attention
s’effectue en ajustant la durée de prélèvement
pour découvrir la cause de la contamination.
comme indiqué en 3.8. Le débit doit être vérifié au
moins avant et après chaque prélévement. Lorsque la du témoin dépasse
Lorsque le comptage
différence est supérieure à 10 % par rapport au débit du réticule et dépasse
5 fibres/1 00 champs
initial, l’échantillon doit être éliminé. Si l’on utilise un
également de 10 % le nombre réel de fibres comp-
débitmètre externe pour le mesurage du débit, on doit
tées sur l’un des échantillons, ces derniers ne sont
~Prendre soin de vérifier qu’il ne provoque pas de va-
pas acceptables pour déterminer l’exposition des tra-
riation du débit. Les mesurages du débit dans la ligne
vailleurs.
d’échantillonnage par la méthode de la bulle de savon,
avec et sans débitmètre externe, en permet la déter-
Cependant, l’analyse de ces échantillons peut de-
mination. Le débitmétre utilisé doit pouvoir donner
meurer utile pour la détermination de la conformité
une précision de + 5 % par rapport à la valeur vraie
par rapport à une norme d’hygiène. En effet, lorsque
(avec un niveau de confiance de 95 %).
malgré la contamination, la valeur de l’exposition me-
surée est inférieure à celle autorisée par le règlement,
Voir annexe E pour l’étalonnage du débit,
la conformité demeure effective.
EXEMPLE
3.6 Densité admissible du débit
Le comptage des fibres d’un filtre témoin était de
3.6.1 Densitb minimale
15 fibres/1 00 champs du réticule (c’est-à-dire 0,15
fibrelchamp) tandis que l’échantillon produisait 108
La densité de fibres doit être supérieure à
fibres/90 champs du réticule (c’est-à-dire 1,20
50 fibres/mm* (c’est-à-dire environ 0,4 fibrelchamp du
fibrelchamp).
réticule de Walton & Beckett). Dans des cas particu-
Comptage du filtre témoin o
liers (par exemple lorsqu’une faible précision de la
(0
Comptage d’un échantillon ’ =
concentration est acceptable), une densité de
20 fibres/mm* peut être suffisante (c’est-à-dire envi-
0,15
ron 0,15 fibrelchamp du réticule de Walton & -x100=12,5% . . .
(1)
1,20
Beckett).
Comme ce pourcentage dépasse 10 %, le prélé-
La réduction de la densité minimale de fibres s’ac-
vement est rejeté. De plus, comme le filtre témoin a
compagne de coefficients de variation difficilement
donné un comptage supérieur à 5 fibres/100 champs
admissibles. Lorsqu’on doit mesurer de trés faibles
de réticule, la cause de la contamination doit être dé-
concentrations, on devrait tenir compte également
couverte et éliminée.
des limites décrites en 1.2.
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
3.8 Durée de prélèvement unitaire La durée de prélèvement doit être mesurée à
+ 2,5 % prés.
recommandée
NOTE 1
Les synchronisateurs ou compteurs de débit
Tenant compte des considérations sur les densités
installés sur certaines pompes ne sont pas toujours fiables.
de fibres telles que détaillées en 3.6, la durée
d’échantillonnage t, en minutes, de chaque prélé-
3.9 Stratégie d’échantillonnage et fiches de
vement peut être déterminée par application de
prélèvement
l’équation suivante:
A L 1
=-
L’annexe D donne des exemples de stratégies. Tou-
t aX- . . .
0
xY
cexp
tes les données requises pour déterminer la concen-
tration de fibres doivent être notées ainsi que les
où
détails relatifs au prélévement. L’annexe G contient
une fiche type de prélévement.
A est l’aire effective de filtration, en millimé-
tres carrés;
4 Évaluation
a
est l’aire, e n millimètres carrés, du champ
du
réticule;
4.1 Préparation de l’échantillon
est la concentration de fibres moyenne, en
cexp
4.1.1 Nettoyage des lames et du matériel
fibres par centimètre cube, espérée au
cours d’un prélévement unitaire;
Maintenir à tout moment des conditions de propreté.
L
est la densité de fibres r equise, en nombre
de fib Une zone de préparation souillée peut provoquer la
res par champ du réticule
contamination des prélèvements et conduire à des
r est le débit, en centimetres cubes par mi-
résultats erronés.
nute.
Nettoyer les lames à l’aide d’un papier optique ou
papier de soie et les déposer sur une surface propre,
Concernant le choix de la durée d’un prélévement
par exemple feuille de papier optique. II est bon de
unitaire, le tableau 1 donne, à titre indicatif, les durées
procéder au nettoyage de chaque lamelle couvre-objet
de prélévements unitaires recommandées calculées
à l’aide de papier optique immédiatement avant usage
sur la base de 2 fibreslchamp du réticule. Lorsqu’il
n’est pas possible d’utiliser ces valeurs, choisir les pour garantir l’absence de contamination.
durées minimale et maximale permettant de faire un
- Certains papiers optiques peuvent
ATTENTION
choix dans les limites des contraintes de 3.6. Si l’on
produire des petites fibres susceptibles de conta-
ignore la concentration et si l’on vise le prélévement
miner la préparation.
de conformité, il est préférable que la durée d’un
prélévement unitaire corresponde a la limite supé-
Essuyer scalpel et pinces à l’aide d’un papier optique
rieure appropriée.
et les placer sur une surface propre, par exemple pa-
pier optique. Lorsqu’on doit préparer une série
Tableau 1 - Durée d’un prélèvement unitaire
d’échantillons, renouveler ces opérations pour chaque
échantillon.
Durbe d’un prMwement unitaire
Concentration ,)
3)
t t t 4.1.2 Découpage du filtre
min recommand6 *’ max
fibres/cma
Le montage d’un filtre entier est préférable.
3,3 h
a1 Durée du poste Durée du poste
015 40 min 3h 8h Lorsqu’il est nécessaire de couper le filtre, cette opé-
ration doit se faire à l’aide d’un scalpel par action ro-
1 20 min 1,5 h 4h
tative. Ne pas utiliser de ciseaux. On recommande de
45 min 2h
2 10 min
monter un secteur cunéiforme d’une aire égale à un
4) 20 min 1 h
5
quart ou à un tiers de l’aire de la surface du filtre.
4) 10 min 30 min
10
20 4) 10 min 10 min
4.1.3 Montage de l’échantillon
1) 0,4 fibrelchamp du réticule équivalent à 50 fibres/mm*.
Utiliser la méthode acétone-triacétine telle que décrite
2) 2 fibreslchamp du Wicule. dans l’annexe A, sauf si l’on doit appliquer un indice
de réfraction modifié (voir 1.2).
3) 5 fibreslchamp du réticule.
4) Les temps de prélévement inférieurs A 10 min ne sont pas
ATTENTION - Le montage à l’acétone ne doit se
recommandes.
faire qu’a l’intérieur de hottes à extraction. En au-
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
cun cas, l’acétone ne doit être utilisée à proximité étalonnage, le fournisseur et les consignes de
d’une flamme. commande.
g) Accessoires. Les élements suivants sont neces-
4.2 Exigences optiques
saires.
4.2.1 Microscope
Un télescope auxiliaire ou encore une lentille
de Bertrand, pour vérifier que les anneaux de
Comme des microscopes de «spécifications» sem-
phase du condenseur sont centres par rapport
blables peuvent avoir des performances tout à fait
à ceux des objectifs.
différentes, il est nécessaire de mesurer la perfor-
mance des microscopes proposes ou existants au
Un filtre vert pour s’assurer des meilleures
moyen de lames tests de limite de detection (voir
conditions de contraste de phase car les opti-
annexe C). A condition de répondre à ce critère, on
ques ont éte calculées pour la longueur d’onde
peut admettre de faibles écarts par rapport aux spé-
correspondante.
cifications recommandées en d) et e) ci-dessous. II est
également important que les débutants désirant faire
Un micrometre de platine, divise en intervalles
l’achat d’un microscope pour la détermination de
d’au plus de 10 prn.
poussière fibreuse consultent au préalable des opé-
rateurs expérimentés. Les spécifications nécessaires
de la meilleure
Des lames de microscope,
sont les suivantes.
qualité.
Source de lumiere - Éclairage de Kohler ou
a)
Des lamelles, dont les épaisseurs sont adap-
Kohler. II est préférable que le dispositif de lumière
tées au microscope (normalement 0,17 mm).
soit intégré mais une lampe exterieure et un miroir
Une épaisseur incorrecte alter-e la qualité de
plan peuvent être satisfaisants. Un dispositif va-
l’image finale.
riable du contrôle d’intensite de lumière est né-
cessaire dans les deux cas.
Un compteur manuel ou dispositif similaire.
Ensemble sous platine. Un condenseur de
b)
4.2.2 Principes de réglage du microscope
contraste de phase de type Abbe ou achromatique
doit être incorpore au microscope.
ricant tout en observant
Suivre les instructi ons du fab
les gra ndes lignes suivantes.
II doit exister un moyen de centrer l’image de
chaque anneau de condenseur vis-à-vis de son
a) L’image de la source lumineuse doit être focalisée
correspondant dans l’objectif. II faut aussi pouvoir
et centrée sur l’iris du condenseur ou le dia-
focaliser le condenseur.
phragme annulaire pour obtenir un véritable éclai-
rage de Kohler.
Platine. Un dispositif de platine mécanique incor-
d
pore muni de porte-lames et d’un déplacement
b) L’objet à examiner doit être mis au point.
x -y est nécessaire.
c) L’iris de champ de la source lumineuse doit être
Objectifs. Un support rotatif muni d’objectifs
dl
focalise, centre sur l’échantillon et ouvert seu-
achromatiques à contraste de phase de grossis-
lement sur le point où le champ de vision est
sement x 10 et x 40 est nécessaire.
éclairé.
L’objectif de grossissement x 40 doit avoir une
ouverture numérique de 0,65, achromatique. II doit d) Les anneaux de phase (le diaphragme annulaire et
comporter un anneau de phase dont l’absorption tous les éléments de l’équipement) doivent être
n’est pas inférieure à 65 % ni supérieure à 85 %. concentriques.
Lunettes binoculaires. Des lunettes binoculaires
e) e) Le reticule d’oculaire doit être mis au point.
choisies de manière que le grossissement total
Pour une information plus détaillée, voir annexe H.
soit compris entre x 400 et x 600.
Ces réglages doivent être effectues chaque jour.
Au moins un des oculaires doit permettre I’inser-
tion d’un réticule et être de préférence de type
réglable. L’usage de dispositifs de grossissement 4.2.3 Étalonnage du réticule d’oculaire
interne est déconseillé.
Chaque ensemble d’oculaire, objectif et réticule, doit
être étalonne à l’aide d’un micromètre de platine.
f ) Reticule de Walton & Beckett. Son diamètre réel
Lorsqu’on doit remplacer l’un des trois, il est néces-
avec un objectif de phase de x 40 et l’oculaire ap-
saire d’etalonner à nouveau l’ensemble. Sur certains
proprie doit être de 100 prn + 2 prn. Voir
microscopes, les étalonnages sont différents d’un
annexe B pour la spécification du réticule, son
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8672:1993(F)
observateur à l’autre suivant leur distance inter-
4.3.3 Conditions de travail au laboratoire
pupillaire (voir annexe B pour l’étalonnage du réticule
d’oculaire).
Les pratiques et l’environnement de travail dans un
laboratoire peuvent influencer systématiquement le
niveau de fiabilité du comptage. Ceci doit faire l’objet
4.2.4 Évaluation des performances du couple
d’un plan de contrôle de la qualité.
microscope-observateur
Des différences peuvent apparaître lors de comparai-
II est necessaire que les laboratoires utilisant cette
sons interlaboratoires, simplement à cause de condi-
methode gardent contact avec ceux qui ont fait I’ex-
tions differentes d’éclairage, de confort, d’amena-
périence de la méthode. Comme indique en 4.2.1, des
gements informatiques, etc. En raison des risques de
lots de «lames tests de limite de détection)) sont dis-
fatigue visuelle, des pratiques différentes d’enregis-
ponibles; elles devraient faciliter la mesure régulière
trement des données peuvent contribuer pour une
de la performance du couple microscope-observateur.
part au desaccord entre les compteurs.
La limite pratique de détection a atteindre doit cor-
respondre au motif 5 sur la lame d’essai HSE-NPL
L’ecriture detaillée des donnees implique la réadap-
Marque II (voir annexe C pour la méthode d’utilisation
tation des yeux avant chaque observation; I’enregis-
et le fournisseur). On pourra vérifier que les résultats
trement cumulatif à l’aide d’un compteur électrique
fournis sont acceptables en effectuant, pour compa-
ou mécanique n’implique par contre qu’une période
raison, des échanges de lames avec des laboratoires
unique de concentration continue.
expérimentés.
4.3 Comptage et calibrage des fibres
4.3.4 Critères de comptage
4.3.1 Examen B faible grossissement
Choix des champs
a)
Examiner la surface compléte du filtre à un grossis-
Les champs du reticule destines au comptage
sement total de x 100 à x 150 (c’est-à-dire avec un
doivent être choisis de façon aléatoire, de sorte
objectif de x 10).
qu’ils soient représentatifs de la totalite de la sur-
face exposée du filtre et qu’ils ne se chevauchent
La marge normalement recouverte par la jonction du
.
Pas
support de filtre doit être exempte de poussières et
de fibres. Tous les champs d’observation doivent
L’une des methodes consiste à parcourir le filtre
avoir des aspects comparables eu égard à la densité
selon un axe choisi au hasard et à selectionner les
de poussiéres totales. Lorsque les champs observes
champs arbitrairement suivant cet axe.
laissent apparaître des différences evidentes de den-
sité ou des agrégats grossiers de fibres ou de pous-
Élimination des champs
b)
siéres, le filtre doit être elimine.
Ne pas tenir compte des champs du réticule in-
cluant des lignes de quadrillage. Si plus d’un hui-
4.3.2 Choix d’un champ d’observation
tieme du champ du réticule est recouvert d’un
agglomérat de fibres et/ou de particules, il doit
Apres une observation satisfaisante à faible grossis-
être rejeté et on doit alors en choisir un autre.
sement, passer a l’objectif de phase x 40 du micro-
Noter de tels événements.
scope et focaliser le plan de poussières.
Nombre de fibres et/ou de champs à evaluer
S’assurer que les anneaux de phase demeurent d
concentriques. Bien que l’on observe la plupart des
Compter au moins 100 fibres en evaluant au mini-
fibres et la poussiére sur la surface supérieure du fil-
mum 20 champs du réticule. Il n’est pas neces-
tre, il sera necessaire de mettre au point en dessous
saire d’observer plus de 100 champs.
(soit environ jusqu’à 10 prn) et legèrement au-dessus
de cette surface.
Doit être compte comme fibre tout objet présen-
d)
Lors du comptage et du calibrage, l’utilisation
tant un diamètre maximal inférieur a 3 prn, une
constante de la mise au point à mouvement lent est
longueur totale supérieure à 5 prn et un rapport
necessaire en raison de la faible profondeur de champ
longueur/diamétre supérieur a 3:l et qui ne sem-
d’un objectif de x 40 (c’est-a-dire 2 prn à 3 prn. Les
ble pas être au contact d’une particule d’un dia-
champs d’observation doivent être choisis de façon metre supérieur à 3 prn. Des illustrations de cas
aléatoire sur toute la surface du filtre ou des seg-
conformes aux critères d) à g) sont données en
ments du filtre. Lorsque le quadrillage du filtre obstrue
.
ca
la vision, déplacer la platine vers un autre champ. Ne
pas compter les champs situes à moins de 3 mm du Compter toute fibre situee à l’intérieur du réticule.
e)
bord du filtre et de 2 mm le long d’une ligne de dé- Compter comme demi-fibre toute fibre dont seule
coupe, le cas échéant. une extremite se trouve a l’intérieur du reticule.
6
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Cl x t, +c* x t*+ . .+cn x tn
Un agglomérat de fibres qui, en un ou plusieurs
-
. . .
(4)
points de sa longueur, semble homogène, mais t, + t* + . . . + tn
en d’autres points semble se ramifier est appelé
fibre dédoublee. On appelle faisceau tout agglo-
où
merat de fibres se touchant ou se croisant.
est une valeur individuelle de concen-
ci
tration de fibres, en fibres par centimétre
f) Une fibre dédoublée est comptée comme une fi-
cube;
bre si elle répond à la définition d), le diamétre
étant mesure au niveau du tronc principal et non
est la durée totale, en minutes, du prélè-
4
de la partie dedoublee.
vement;
g) Les fibres en faisceau sont évaluees indivi-
n est le nombre total de prélévements.
duellement si on peut les distinguer suffisamment
pour déterminer qu’elles répondent à la définition
Si les durées de prélèvement unitaire, ti, mentionnées
d)
...
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