第四章 研究結果
第四節 檢量線的建立
先將空白 25mm 聚四氟乙烯披覆玻璃纖維濾紙(T60A20)秤重記 錄當時重量後,將白石綿、青石綿、褐石綿三種各取標準品數mg,並 加入 5mg:1ml 的蟻酸數 ml,超音波震盪器震盪 1 分鐘之後,在室溫 30℃水浴中每搖 30 秒停 1 分 30 秒六次循環後,經由 25mm 過濾器過 濾在空白25mm 聚四氟乙烯披覆玻璃纖維濾紙(T60A20)上,自然乾 燥後於X 光繞射儀分析白石綿、青石綿、褐石綿的繞射角度(圖十一), 並同時分析得到白石綿、青石綿、褐石綿每種檢量線皆須5 點以上,r 值 需 大 於 0.995 以 上 。 本 研 究 建 立 白 石 綿 的 範 圍 為 : 白 石 綿 , 0.11~4.92mg(圖十二);褐石綿,0.09~5.21mg(圖十三);青石綿,
0.15~5.01mg(圖十三四),r 值皆大於 0.995。
圖十一 三種石綿標準圖譜
圖十二 白石綿檢量線
圖十三 褐石綿檢量線
圖十四 青石綿檢量線
第五節 方法偵測極限
以白石綿、褐石綿及青石綿檢量線之最低點濃度進行 7 次重覆測定
(圖十五~圖十七),所求得之波鋒面積,計算其平均值及標準差,以 1 倍標準偏差除以平均值乘上檢量線最低點濃度為偵測極限;3 倍標準偏差 除以平均值乘上檢量線最低點濃度為方法偵測極限。本研究以各檢量線 最低點重複分析 7 次的結果白石綿的偵測極限為 0.015 mg,方法偵測極 限為 0.046 mg;褐石綿的偵測極限為 0.025 mg,方法偵測極限為 0.076 mg;青石綿的偵測極限為 0.010 mg,方法偵測極限為 0.030 mg(表八)。
圖十五 白石綿重複七次的 X 光繞射圖譜
圖十六 褐石綿重複七次的 X 光繞射圖譜
圖十七 青石綿重複七次的 X 光繞射圖譜
表八 檢量線最低點其偵測極限比較
白石綿(count) mg 青石綿(count) mg 褐石綿(count) mg
次數
1 1315 0.0929 1681 0.1767 2692 0.1349 2 1718 0.0942 2025 0.1742 2814 0.1367 3 1543 0.0964 1590 0.1643 2820 0.1325 4 1773 0.1090 1399 0.1714 2614 0.1370 5 2001 0.0913 1517 0.1731 2769 0.1308 6 1276 0.0902 1456 0.1887 3088 0.1328 7 1529 0.0914 1946 0.1700 2425 0.1348
平均值 1593 0.10 1659 0.17 2746 0.13
標準差 257.83 0.0065 241.710 0.0075 204.52 0.0023 變異係數(%) 16.18 6.83 14.57 4.33 7.45 1.70
LLD(mg) 0.015379616 0.0253573 0.009996246
LOD (3LLD)(mg) 0.046138849 0.076071899 0.029988739
第六節 蟻酸濃度
本研究選用蟻酸來進行不同濃度下的蟻酸處理分別為:0%、5%、
10%、20%、40%,藉由不同濃度的蟻酸處理每種濃度各別製作三個樣本 分別觀察。自然乾燥後並且使用五位數機密電子天平秤其後重,了解不 同溫度下樣本的消化情況;加以 X 光繞射儀分析,了解在相同樣本中是 否會因不同濃度蟻酸而影響石綿於樣本中含量。由乾燥後的濾紙可以看 出(圖十八)在純水和5%濃度蟻酸表面略呈黃色且粗糙量多,10%表面 略黃但可以看出過濾表面較細緻,而濃度於 20%和 40%的蟻酸濃度無論 表面光滑度、色澤目測上均相同。
再由 X 光繞射儀針對樣本中圖譜上兩個波鋒褐石綿 10.5°與白石綿 12.1°由上而下為 20%、40%、10%、5%、0%可以看出 20%與 40%雷同,
但往後濃度越低波鋒面積越小,表示樣本干擾還未去除,導致物質干擾 晶格繞射強度,使樣本繞射強度降低(圖十九)。
圖十八 不同蟻酸處理自然乾燥後表面現象
(上排由左到右為純水、5%、10%;
下排由左到右為20%和 40%蟻酸濃度)
圖十九 不同酸濃度下 X 光繞射儀繞射圖譜 (褐石綿10.5°與白石綿12.1°)
(由上而下為20%、40%、10%、5%、0%)
量化後我們可以得知消化百分比(%),即為原來約秤100mg去除 多少量為消化百分比(%),由結果顯示蟻酸濃度20%與40%沒有差異 且去除率都在80%以上,0%、5%、10%濃度越低消化百分比越不好(圖 二十)。
消化百分比(%)=(1-(過濾後自然乾燥重-空白濾紙重)/原來未過濾前重 量)×100%
褐石綿與白石綿定量的結果顯示在20%以下蟻酸濃度越強所得到的 褐石綿與白石綿強度越強,而40%則得到相反的結果,可能是因為蟻酸 濃度過強導致白石綿被消化掉了,而褐石綿則雷同(圖二十一)。
石綿含有率(%)=(檢量線算得各石綿重量/欲過濾粉末重量)×100%
圖二十 不同酸濃度的消化百分比
圖二十一 樣本中白石綿及褐石綿於不同蟻酸中定量結果
第七節 水浴溫度
因參考日本 JIS A1481 分析方法中提到須在 30℃水浴中操作而在不
同溫度下,假設樣本分析物質會因不同溫度溶解度不同而影響自然乾 燥後表面平整的關係,因此將溫度此參數分成25℃、30℃、40℃、50℃
不同溫度下製作三個樣本分別觀察,在實驗當中以恆溫器控制水浴溫 度並在外加一支酒精溫度計在確認水槽溫度是否正確。當水浴震盪 後,以過濾器過濾,自然乾燥後並且使用五位數機密電子天秤秤其後 重,了解不同溫度下樣本的消化情況;加以X 光繞射儀分析,了解在 相同樣本中是否會因不同水浴處理溫度而影響石綿於樣本中含量。結 果中可知, 25℃、30℃的表面光滑沒有破碎而 40℃、50℃溫度高,
龜裂的情形更嚴重(圖二十二)。
再由 X 光繞射儀針對樣本中圖譜上兩個波鋒褐石綿 10.5°與白石 綿12.1°由上而下為 25℃、30℃、40℃、50℃可以看出 26℃所得到的 波峰面積最大溫度越高波峰面積越小,推測是因溫度造成非結晶物質 過濾去除後自然乾燥造成表面不平整而影響分析強度(圖二十三)。
圖二十二 不同水浴溫度下表面比較
(由左向右為25℃、30℃、40℃、50℃)
圖二十三 不同水浴溫度下 X 光繞射儀繞射圖譜 (褐石綿10.5°與白石綿12.1°)
(由上而下為25℃、30℃、40℃、50℃)
量化後我們可以得知消化百分比(%),即為原來約秤100mg去除 多少量為消化百分比(%),以相同20%蟻酸濃度處理發現消化百分比 都有在80%以上,溫度越高消化百分比有越好的趨勢(圖二十四)。
消化百分比(%)=(1-(過濾後自然乾燥重-空白濾紙重)/原來未過濾前重 量)×100%
褐石綿與白石綿定量的結果顯示在25℃下處理可以得到最佳的的 褐石綿與白石綿強度,而40℃及50℃和本研究的最佳分析溫度有相當大 程度的差距,更再度證明表面不平整所導致的差異,因為白石綿、青石 綿、褐石綿可被分解的溫度皆在600℃以上,故不可能因溫度關係而使 樣本量減少,推估是因表面不平整導致。所以本方法乃推薦用25℃水浴 處理(圖二十五)。
石綿含有率(%)=(檢量線算得各石綿重量/欲過濾粉末重量)×100%
圖二十四 不同水浴溫度下過濾自然乾燥後的消化百分比
℃
圖二十五 樣本中白石綿及褐石綿於不同溫度處理的含有率 水浴溫度℃