KVALITATIVNÍ A KVANTITATIVNÍ identifikace prŮMYSLOVÉHO PRACHU

František Eichler

Jáchymovská 282, CZ-460 10 Liberec 10, Česká Republika, eichlerfr@iol.cz

Jednou z nejvíce rozšířených průmyslových škodlivin je prach. Prachem nazýváme jemně dispergované úlomky pevných látek, které vznikají různými procesy ale nejvíce mechanickým působením na různé materiály. Podle povahy prachové částice mohou negativně působit především na:

1. kvalitu a jakost výrobků nebo meziproduktů výroby

2. spolehlivost výrobního zařízení nebo technologický komplex

3. zdraví lidí kteří jsou jim zasaženi

4. okolní přírodní prostředí zasažené prachovými imisemi

a na další, většinou méně podstatné skutečnosti. Vyhodnocení rizik negativních účinků prachu je prováděno na základě stanoveného kvalitativního a kvantitativního složení prachu. Při tom jsou určovány:

a) morfologické parametry

· velikost částic

· tvar částic

· habitus částic

b) chemické složení

· obsahy hlavních chemických složek

· obsahy vedlejších chemických složek

· obsahy stopových chemických složek

c) fázové složení

· obsahy krystalických fází

i) majoritní krystalické fáze

ii) minoritní krystalické fáze

iii) akcesorické krystalické fáze

· obsahy amorfních látek

Problémem je, že většina průmyslového prachu je pestrá směs různých částic, kde podle povahy a zaměření výroby mohou být např.: úlomky plastů (polypropylén, polyetylén a pod.), vlákna živočišného nebo rostlinného původu (vlna, bavlna, celulóza a pod.), zbytky průmyslových surovin (pigmenty barev, brusiva, abraziva a pod.) a částice minerálního prachu (křemen, jíly a pod.). Takto heterogenní vzorek nelze spolehlivě analyzovat jednou metodou. Nehledě k tomu že některé složky mohou při analýze vadit. Proto je nutné prachové částice separovat na podskupiny s přibližně shodnými znaky. Tak např. pokud je směs plastů a minerálního prachu snažíme se vzorek separovat na plasty k identifikaci termickou analýzou spojenou s hmotnostní spektroskopií a na minerální prach k identifikaci rentgenovou práškovou difrakční analýzou.

Nejvíce používané metody separace prachových částic jsou:

a) sítování – dělení částic podle velikosti sadou sít

b) magnetická separace podle magnetických vlastností

c) statické elektrické pole podle dielektrických vlastností

d) dělení v kapalinách podle hustoty částic (Archimédův zákon)

e) dělení podle sedimentační rychlosti (Stokesův zákon)

f) dělení podle různé rozpustnosti pevných látek v rozpouštědlech

g) manuální separace pomocí optické mikroskopii

Vhodnou optimální metodu volíme individuálně podle předpokládaného nebo přibližně stanoveného kvalitativního složení prachu.

Dle dosavadních praktických zkušeností optimální cesta ke kvalitativní a kvantitativní analýze průmyslového prachu je:

1. studium preparátů optickou mikroskopií – zpravidla stanovujeme morfologické parametry prachových částic, provádíme předběžné kvalitativní případně semikvantitativní identifikaci a volíme další postup úpravy vzorků nebo vhodné analytické metody

2. rentgenová prášková difrakční analýza – kvalitativní a kvantitativní analýza krystalických fází celého vzorku prachu a nebo jeho vytříděných částí

3. rentgenová fluorescenční analýza – kvalitativní a kvantitativní stanovení chemického složení celého vzorku prachu a nebo jeho vytříděných částí

Výsledky analýz pak lze použít ke určení rizika a zhodnocení vlivů na kvalitu a jakost výrobků nebo meziproduktů výroby, zdraví lidí kteří s prachem přicházejí bezprostředně do styku a dalším potřebám.