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MétroPol Amiante M-50

Sommaire de la fiche

Cette méthode décrit le prélèvement en mode Actif sur cassette ouverte et l'analyse par microscopie électronique à transmission de la (des) substance(s) : Amiante.

Données de validation : Informations complémentaires

Substances

Informations générales

Propriétés physico-chimiques
Nom N° CAS Formule chimique Classification CMR
Amiante 1332-21-4

C1A

Plus d'informations
Nom Masse molaire Densité Synonymes Fiche toxicologique
Amiante

FT Amiante

Familles de substances

  • FIBRES

Principe et informations

Cette méthode est utilisée pour des mesures individuelles.

Elle permet de déterminer la nature, les dimensions et les concentrations des fibres d'amiante présentes mais ne permet pas de différencier les fibres issues d'amphiboles asbestiformes de celles issues d'autres variétés du même minéral amphibole.

Les différents types d'amiante sont des fibres minérales naturelles appartenant à 2 groupes minéralogiques : les serpentines (nature chimique : silicate de magnésium hydraté) et les amphiboles (nature chimique : silicates hydratés de fer, magnésium, sodium et/ou calcium). Le chrysotile (ou amiante blanc ; n° CAS : 132207-32-0) constitue le groupe des serpentines. Le groupe des amphiboles comprend cinq variétés : la crocidolite (ou amiante bleu, appelé également riebeckite ; n° CAS 12001-28-4) ; l'amosite (ou amiante brun, appelé également grunérite ; n° CAS 12172-73-5) ; la trémolite (n° CAS 77536-68-6) ; l'actinolite (n° CAS 77536-66-4) et l'anthophyllite (n° CAS 77526-67-5).

La méthode est basée sur le comptage, par microscopie électronique à transmission, et sur l'identification des fibres d'amiante, par microanalyse X et microdiffraction électronique.

Les fibres à prendre en compte sont celles de longueur supérieure à 5 µm, de largeur inférieure à 3 µm et de rapport longueur/largeur supérieur à 3.

Les particules sont prélevées sur filtre en acétate de cellulose. Le filtre (ou une partie) étant calciné, les particules sont alors récupérées dans l'eau puis filtrées sur un filtre en polycarbonate préalablement recouvert d'une couche de carbone. Après filtration, les particules récupérées sont recouvertes d'une seconde couche de carbone. Le filtre en polycarbonate est dissout à l'aide d'un solvant et les fibres et particules sont recueillies sur des grilles, pour observation au microscope électronique à transmission.

 

Principe de prélèvement et d'analyse

Domaine d'application

Substance Quantité minimum sur le dispositif Quantité maximum sur le dispositif Concentration minimum Concentration maximum Volume maximum
Amiante

7000 fibres/mm2

Méthode de prélèvement

Un dispositif de prélèvement :

Dispositif N°1
  • Type dispositif

    CASSETTE 37 mm 4 pièces MATERIAU CONDUCTEUR
  • Support ou substrat de collecte

    • FILTRE EN ACETATE DE CELLULOSE 0.45 µm
    • TAMPON EN CELLULOSE
  • Commentaires, conseils et consignes

    La cassette est utilisée ouverte (couvercle ou 1er étage retiré) . Le tampon est déposé sur un niveau intermédiaire et le filtre dessus.

    Pour les prélèvements individuels, la cassette doit être dirigée vers le bas.

     

     

Conditions de prélèvement

  • Débit de prélèvement (L/min)

    3
  • Particularités, commentaires, conseils

    Les prélèvements devront être réalisés en suivant les dispositions énoncées dans les décrets et arrêtés relatifs à l'amiante

Pompe de prélèvement

  • Pompe à débit de 3 à 10 L/min

Compléments

Blanc de laboratoire :

Avant le prélèvement d’air et la préparation des échantillons, vérifier la qualité des filtres de prélèvement. Au moins un filtre (un filtre en ester de cellulose et un en polycarbonate) pour chaque boite de 100 devra être vérifié. Aucune fibre d’amiante ne devra être détectée pour 15 ouvertures de grilles. Dans le cas contraire, rechercher la source de contamination.

Blanc de terrain :

Au moins un blanc de terrain par série, par site et par jour doit être effectué. Afin de s’assurer que la préparation et la manipulation des filtres n'entraînent pas de pollution significative, préparer au moins un filtre non prélevé servant de blanc de terrain dans les mêmes conditions. Ce filtre est analysé si nécessaire et aucune fibre d’amiante ne doit être détectée pour 15 ouvertures de grilles.

Remarque
Si une recherche de fibres plus courtes est effectuée, seules les fibres de longueur comprise entre 0,5 et 5 µm sont prises en compte dans les résultats.



Préparation des dispositifs de prélèvement en vue d’une intervention en entreprise

Méthode d'analyse

Principe général de l'analyse en laboratoire

Préparation d'analyse

  • Nombre d'étapes de préparation

    2
  • Commentaires sur les étapes

    Pour éviter toute contamination des échantillons, laver tous les objets en verre avant de les utiliser et lorsque c'est possible, utiliser des fournitures jetables.

    Il est recommandé de ne pas effectuer la manipulation d'échantillons d'amiante en vrac et la préparation des filtres de prélèvement dans la même zone.

2 techniques de préparation d'analyse :
Technique de préparation d'analyse N°1
  • Solvant ou solution

    • ACIDE CHLORHYDRIQUE
    • EAU
  • Autres conditions de préparation

    • Traitement  des filtres prélevés :

    Retirer le filtre du système porte-filtre. Si l'on doit conserver une partie de l'échantillon ou si le filtre est trop chargé, découper un secteur du filtre à l'aide d'un scalpel. Attention, avec certaines têtes de prélèvement, le dépôt de poussières sur le filtre peut être plus important au centre du filtre que sur les bords.

    Placer le filtre ou le secteur de filtre sur une lame en verre (poussière en contact avec le verre).

    Placer la lame horizontalement dans un tube à centrifuger ou dans un petit bécher. Le récipient utilisé est fermé par une feuille d'aluminium percée de petits trous afin de permettre les échanges gazeux.

    Placer le récipient dans le four à plasma d'oxygène, l'ouverture (recouverte de papier aluminium) faisant face à l'entrée d'oxygène. La calcination est menée jusqu'à ce que le filtre soit totalement calciné (environ 2 heures).

    Récupérer les particules par lavage de la lame à l'eau ultra-pure filtrée et à l'aide d'un grattoir pour décoller la totalité des particules.

    Agiter manuellement la suspension obtenue et la filtrer sur un filtre en polycarbonate (0,2 µm) préalablement recouvert d'une couche de carbone en rinçant plusieurs fois le récipient contenant la suspension.

    Après filtration, une deuxième couche de carbone est évaporée sur le filtre en polycarbonate de telle sorte que les fibres ou particules soient situées entre ces deux couches.

    Remarque : En présence de poussières acido-sensibles, il est possible d’ajouter, avant la filtration des cendres sur le filtre secondaire, 2 mL d’acide chlorhydrique 0,1N (laisser agir 1 minute).

     

Technique de préparation d'analyse N°2
  • Solvant ou solution

    • CHLOROFORME
    • EAU
  • Autres conditions de préparation

    • Préparation des grilles de microscope électronique :

    Deux méthodes peuvent être utilisées :

     1. Préparation des grilles par la méthode du laveur Jaffe

     

    Montage utilisé

     

     

    Mode opératoire

    Placer plusieurs morceaux de papier-filtre sur le support en acier inoxydable.

    Remplir le récipient de chloroforme pour que la surface du bain soit en contact avec la face inférieure du support, de manière à saturer le papier-filtre. Placer au moins deux grilles de microscope sur un même papier-filtre.

    Découper un secteur du filtre en polycarbonate et le placer sur les grilles (réparties sur le centre et la périphérie du secteur exposé) côté carboné sur le dessus.

    Mettre le couvercle et laisser dissoudre pendant au moins 8 heures.

     

     2. Préparation des grilles à l'aide de l'appareil de filtration

     

    Montage utilisé

     

     

    Disposer un papier-filtre sur le fritté d'un appareil de filtration.

    Placer quelques grilles sur ce papier et les recouvrir d'une portion du filtre en polycarbonate, surface carbonée vers le haut.

    Dissoudre le filtre en filtrant quelques millilitres de chloroforme.

     

  • Commentaires

    • Critère d'acceptation des grilles

    Examiner les grilles préparées à faible grossissement (300 à 1 000) pour pouvoir observer toutes les ouvertures de la grille.

    La grille sera rejetée si :

    -   la dissolution du filtre en polycarbonate est incomplète,

    -   plus du quart des ouvertures de grilles sont déchirées,

    -   l'échantillon est surchargé (la grille montre plus de 10 % d'obscurité sur la majorité des ouvertures),

    -   la répartition des particules n'est pas uniforme (ce problème peut être contourné en comptant un nombre plus élevé d'ouvertures de grilles),

    -   le nombre de fibres est trop important (plus de 7 000 fibres/mm2).

     

    Les grilles acceptées seront ensuite analysées à plus fort grossissement permettant un comptage plus précis des fibres, par exemple un grossissement de 10 000 est nécessaire pour compter des fibres de longueur supérieure à 5 µm et de largeur inférieure à 3 µm.

Commentaires, conseils, conditions particulières

Les interférences rencontrées sont liées à la présence d'autres minéraux de compositions similaires à celles de l'amiante. L'utilisation d'un diagramme de diffraction électronique à orientation aléatoire diminue le risque d'erreurs d'identification.

Des risques significatifs d'erreurs d'identification se produisent avec l'halloysite, les enroulements de vermiculite ou la palygorskite ; cependant on peut les distinguer du chrysotile par une analyse aux rayons X en dispersion d'énergie et par l'observation de la réflexion de 0,73 nm d'indice de Miller (002) du chrysotile dans le diagramme de diffraction électronique.

Une condition analytique :

Condition analytique N°1
  • Technique analytique

    • MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION
  • Détecteur

    • MICROANALYSE X
    • MICRODIFFRACTION ELECTRONIQUE
  • Commentaires, conseils ou condition particulières

    Le microscope électronique à transmission (MET) doit avoir les caractéristiques suivantes :

    -   tension d'accélération de 80 à 120 kV,

    -   résolution spatiale supérieure à 1,0 nm,

    -   plage de grossissement de 300 à 100 000,

    -   repères étalonnés pour mesurer les longueurs et largeurs des fibres,

    -   si besoin, un goniomètre permettant l'orientation de l'échantillon,

    -   système d'éclairage et condenseur capable de former un faisceau électronique de diamètre inférieur à 250 nm.

    Le MET doit également permettre :

    -   un grossissement direct sur l'écran d'environ 100 000 (pour examen de la morphologie des fibres),

    -   la réalisation des clichés de diffraction électronique sur des surfaces suffisamment petites.

    Il doit être équipé d'un analyseur en dispersion d'énergie des rayons X capable :

    -   d'atteindre une résolution meilleure que 180 eV (largeur à mi-hauteur) sur le pic Ka du Mn,

    -   de soustraire le bruit de fond,

    -   d'identifier les pics élémentaires,

    -   de calculer les surfaces nettes des pics.

Étalonnage et expression des résultats

La méthode d'étalonnage indiquée est celle utilisée lors du développement. Elle n'a cependant pas de caractère obligatoire

  • Principe d'étalonnage

    externe
  • Commentaires

    1- Étalonnage et vérification
    1.1- Étalonnage et vérification des grossissements

    Les grossissements de l'écran du MET sont étalonnés et vérifiés par mesure d'un étalon certifié.

    1.2- Étalonnage et vérification de la constante de diffraction

    Ces étapes sont réalisées sur des microphotographies des anneaux de diffraction d'une couche évaporée d'or pour trois longueurs de caméra différentes.

    1.3- Microanalyse X

    Les critères de performance de l'association MET-analyseur de rayons X sont déterminés par la mesure du sodium dans la crocidolite. Dans des conditions d'analyse habituelles, un taux de comptage net du pic Ka du Na de plus d'un coup par seconde doit être obtenu pour une fibre de crocidolite de diamètre au plus égale à 50 nm, lorsqu'elle est irradiée par une sonde électronique de diamètre au plus égale à 250 nm, à un potentiel d'accélération de 80 kV. Le rapport pic (Ka du Na) / bruit de fond doit dépasser 1.

    L'étalonnage est réalisé à l'aide de matériaux de références (minéraux contenant Na, Mg, Al, Si, K, Ca, et Fe). Ces matériaux sont des silicates avec des matrices se rapprochant le plus possible des amphiboles ou de la serpentine et dont les fragments sont de compositions homogènes.

    La calibration du système doit être effectuée régulièrement.

     

    2- Méthode de comptage des structures par microscopie électronique à transmission

    Plusieurs paramètres doivent être contrôlés :

    -   mesure de la surface effective de filtration,

    -   mesure de la surface moyenne d'ouverture de grille. Le coefficient de variation de la surface de 10 ouvertures de grilles choisies dans 10 grilles doit être inférieur à 5 %,

    -   alignement et étalonnage des grossissements du microscope électronique à transmission,

    -   comptage des structures et mesure des tailles (méthode générale détaillée ci-dessous).

    2.1- Méthode générale pour le comptage des structures et la mesure des tailles

    (Voir Données de validation)

    Utiliser au moins deux grilles préparées à partir d'un même filtre.

    Placer une grille dans le microscope et observer une ouverture en ajustant le grossissement sur l'écran à la classe de fibres à dénombrer. Ajuster la hauteur de l'échantillon pour qu'il se trouve au point eucentrique.

    Régler l'angle d'inclinaison du goniomètre à zéro.

    Explorer la totalité de l'ouverture de grille. Lorsqu'une structure fibreuse est observée, mesurer sur l'écran la longueur et la largeur de l'image de la structure et effectuer les opérations d'identification.

    Au moins 4 ouvertures de grille doivent être examinées à partir de 2 grilles minimum.

     

    3- Méthode d'identification des fibres

    Étudier dans un premier temps la morphologie des fibres et les classer en deux catégories : les fibres à morphologie tubulaire et les fibres sans morphologie tubulaire.

    Pour éviter d'endommager les structures cristallines de certaines fibres, procéder comme suit.

    3.1- Analyse en diffraction électronique

    Observer un diagramme de diffraction électronique réalisé à partir d'une fibre à orientation aléatoire et comparer ces mesurages à ceux effectués à partir de structures minérales connues.

    3.2- Analyse en dispersion d'énergie des rayons X

    Effectuer un spectre d'analyse sur la fibre à identifier.

    Comparer le spectre obtenu pour l'échantillon aux spectres de différentes variétés d'amiante pour obtenir la composition chimique de la fibre.

    Cette technique peut être qualitative ou quantitative.

    Remarque
    La constitution d'une base de données comportant des spectres de différentes variétés d'amiante et de fibres de diamètres variables permet de réaliser rapidement des identifications en analyse de routine.

  • Calcul de la quantité de substance sur le dispositif

    La concentration en fibres par litre d'air est donnée par :

    C = N x SA

    avec :   SA   :    sensibilité analytique, en nombre de fibres par litre d'air

                N     :    nombre total de fibres comptées.

     

    La sensibilité analytique est calculée à partir de la formule :

    avec :   S     :    surface effective de filtration, en mm2, sur le filtre en polycarbonate

                n     :    nombre d'ouvertures de grilles examinées

                s     :    surface moyenne des ouvertures de grille, en mm2

                V    :    volume d'air prélevé, en L, sur la fraction analysée de la surface du filtre en acétate de cellulose (si le filtre a été découpé).

    Calcul de l'intervalle de confiance

    En fonction du nombre total de fibres dénombrées et en admettant une statistique de Poisson, l'intervalle de confiance de la concentration est calculé de la façon suivante :

    Si le nombre total de fibres comptées est inférieur à 4, la limite inférieure de l'intervalle de confiance à 95% correspond à moins d'une fibre dénombrée et n'a donc pas de signification. Le résultat est rendu sous la forme "inférieur à" la limite supérieure de l'intervalle de confiance unilatérale à 95% de la concentration. Par exemple, pour 0, 1, 2 ou 3 fibres dénombrées, les limites supérieures du nombre de fibres à utiliser pour calculer la limite supérieure de la concentration sont respectivement 2,99 – 4,74 – 6,20 et 7,75.

    Si le nombre total de fibres comptées est supérieur à 4, les limites inférieures et supérieures de l'intervalle de confiance bilatérale à 95% de la concentration sont calculées à partir de l'intervalle de confiance du nombre de fibres dénombrées tel qu'il est donné dans le tableau ci-dessous :

    Nombre de fibres comptées

    Limite

    inférieure

    Limite supérieure

    Nombre de fibres comptées

    Limite inférieure

    Limite supérieure

    4 1,09 10,24 30 20,24 42,83
    5 1,62 11,67 35 24,38 48,68
    6 2,2 13,06 40 28,57 54,47
    7 2,81 14,42 45 32,82 60,21
    8 3,45 15,76 50 37,11 65,92
    9 4,11 17,08 60 45,78 77,23
    10 4,79 18,39 70 54,57 88,44
    15 8,4 24,74 80 63,44 99,57
    20 12,22 30,89 90 72,37 110,63
    25 16,18 36,9 100 81,36 121,66

     

Bibliographie

- NF X 43-050. Janvier 1996. Détermination de la concentration en fibre d'amiante par microscopie électronique à transmission. Méthode indirecte. Paris-La-Défense, AFNOR, 1996, 42 p.

- XP X 43-269. Avril 2012. Qualité de l’air – Air des lieux de travail – Prélèvement sur filtre à membrane pour la détermination de la concentration en nombre de fibres par les techniques de microscopie: MOCP, MEBA et META – Comptage par MOCP. La Plaine Saint-Denis, AFNOR, 2012, 40 p.

- Décret n°2012-639 du 04 mai 2012 relatif aux risques d’exposition de l’amiante.

 

Historique

Version

Date

Modification(s) faisant l’objet
de la nouvelle version

Paragraphes
concernés

010


 

Création et mises à jour

 

010/V01

17/10/2007

Nouvelle présentation

Mise à jour

Création de l’historique
 

 

010/V02.01

Mars 2013, jusqu’au 25/03/2013

Modification suite à la nouvelle réglementation (décret n°2012-639)

 

 

 

Ajout d’une annexe, numérotation des annexes

 

Révision de la terminologie

Substance mesurable

Domaine d’application

Prélèvement – Analyse

Matériel de prélèvement

Traitement des échantillons

Bibliographie

 

Annexe1

Annexe 2

010/V02.02

26/03/2013

Description du dispositif de prélèvement

Prélèvement

Matériel de prélèvement

M-50/V01

 

Novembre 2015

 

Mise en ligne

Prélèvement cassette ouverte - Analyse MET

 

Date de mise à jour : juillet 2016

Ancien numéro de fiche MétroPol : 010