Überwachung von lungengängigem Siliziumdioxid

Kontrolle von lungengängigem kristallinem Siliziumdioxid zur Sicherheit am Arbeitsplatz

Lungengängiges kristallines Siliziumdioxid entsteht, wenn ein siliziumdioxidhaltiges Material mechanisch bearbeitet wird, da durch diese Bearbeitung Staub gebildet wird, der aus winzigen Siliziumdioxidpartikeln von wenigen Mikrometern Größe besteht. Zu diesen mechanischen Bearbeitungen zählen Steinbrüche, Tunnelbau, Siliziumabbau, Ziegel- und Fliesenherstellung, Stein- und Betonschneiden, Bau- und Abbrucharbeiten, Gießereiarbeiten sowie Schrot- und Sandstrahlen.

Da die Partikel in lungengängigem kristallinem Siliziumdioxid einen aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 µm haben, sind sie klein genug, um beim Einatmen in die tieferen Bereiche der Lunge zu gelangen. Dadurch werden verschiedene Lungenkrankheiten wie Lungenkrebs und chronische Bronchitis verursacht. Kristalliner Siliziumdioxidstaub ist daher ein wichtiges Thema für Zulieferer und Hersteller, die sichere Arbeitsbedingungen für ihre Mitarbeiter und sicher zu verwendende Produkte für Verbraucher gewährleisten wollen. Darüber hinaus ist die Einhaltung von Normen bei der Überwachung von kristallinem Siliziumdioxidstaub auch für die Gesundheits- und Sicherheitszertifizierung entscheidend.

Methoden zur optimalen Überwachung der Werte inhalierbarer Kieselsäurewerte

In der Vergangenheit wurden mehrere analytische Methoden zur Messung der Werte von inhalierbarer kristalliner Kieselsäure angewandt, einschließlich der Atomabsorption, der Kalorimetrie, der Gravimetrie, der Mikroskopie, der Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR) und der Röntgendiffraktometrie (XRD). Die meisten dieser Methoden wurden aufgrund der geringen Empfindlichkeit irgendwann unbeliebt. Heute sind XRD und FTIR die Methoden mit der höchsten Empfindlichkeit, die den bestehenden Normen für die Analyse von inhalierbarer Kieselsäure entsprechen.

Von den beiden Methoden wird XRD im Allgemeinen als genauer angesehen, wenn es um die Identifizierung kristalliner Quarz-Polymorphe und die Unterscheidung zwischen Störstoffen geht, die ebenfalls vorhanden sein können. Die OSHA ID-142 definiert XRD beispielsweise als das einzige genaue Verfahren zur Messung von kristalliner Kieselsäure in verschiedenen Arten von Industriestaub. Diese Methode ähnelt der NIOSH-Methode 7500.

Unsere Diffraktometer Empyrean und Aeris bieten XRD-Lösungen für die Analyse von inhalierbarer kristalliner Kieselsäure. Das Aeris ist eine kompakte XRD-Lösung, die neben Bergwerken platziert werden kann. Dank der automatisierten Analyse liefert es in nur wenigen Minuten Informationen über den Gehalt an inhalierbarer kristalliner Kieselsäure – dafür sind keine weiteren Kenntnisse über XRD nötig. Die fortschrittliche XRD-Plattform Empyrean wird von Service-Laboren zu Zertifizierungszwecken verwendet.

XRD is less prone to mineral interferences and can accurately analyze both the α-quartz and cristobalite polymorphs of RCS. The Aeris XRD allows for semi-automation of measurements. Its ease of use and sensitivity comply with the low limits of detection. Hence giving greater confidence in the results, so that timely decisions can be made to safeguard workers from overexposure to respirable crystalline silica.
Carl Strautins — Safe Environments Certified Occupational Hygienist