Analiza profilowa mikrocząstek zanieczyszczających środowisko

• Autorzy: Konarski P.

Warianty tytułu

EN

SIMS depth profile analysis of environmental microparticles

• Konferencja: Trzecie Polsko-Francuskie Sympozjum w zakresie nauki, techniki i zastosowań próżni ; 18-19.05.2000 ; Warszawa, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki spektroskopowego badania mikrocząstek zanieczyszczających środowisko pracy w hucie szkła Thomson-Polkolor w Piasecznie, a także w zakładzie stalowniczym huty im. T. Sendzimira w Krakowie. Próbki przeznaczone do badania pobierano określając jednocześnie rozkład ziarnowy pyłów obecnych w powietrzu na poszczególnych stanowiskach pracy. Skład pierwiastkowy oraz strukturę krystaliczną określono na podstawie badań objętościowych wykonanych metodą spektrometrii mas ze źródłem iskrowym, a także metodą dyfrakcji rentgenowskiej. Morfologię mikrocząstek wdychanych przez robotników badano wykonując analizę profilową metodą spektrometrii mas jonów wtórnych SIMS. Zastosowano technikę trawienia jonowego w trakcie obrotu próbki. Technikę tę przetestowano wykonując analizę profilową modelowych mikrocząstek o strukturze "rdzeń-warstwa". Wyniki badań morfologii mikrocząstek pobranych w hucie szkła oraz w zakładzie stalowniczym potwierdzają występowanie drobin o tej strukturze. W hucie szkła submikrometrowe drobiny mają rdzenie ze szkła ołowiowego i cyrkonowego pokryte na powierzchni warstwą zawierającą m.in. węgiel i miedź. Drobiny pobrane na stanowiskach pracy w zakładzie stalowniczym mają rdzenie zawierające m.in. żelazo i mangan. Warstwa powierzchniowa tych mikrocząstek wzbogacona jest m.in. w ołów, chlor i fluor. Opracowana metoda badania morfologii mikrocząstek może być także stosowana do badania różnorodnych pyłów zanieczyszczających środowisko naturalne.

EN

Environmental and technological research demands chemical characterisation of aerosol particles so minute in size, that conventional methods for bulk analysis are simply not applicable. In this work novel application of secondary ion mass spectrometry (SIMS) for characterisation of microparticles suspended in the atmosphere of the working environment of glass plant Thomson Polkolor, Piaseczno and steelworks Huta Sendzimira, Kraków is presented. New technique based on sample rotation in depth profile analysis of sub-micrometer particulate material was performed on SAJW-02 analyser equipped with Balzers 16 mm quadrupole spectrometer and sample rotation manipulator using 4 keV Ar + and O2+ ion beam. The results were compared with the standard method used on ims-3f Cameca analyser 12 keV O2+ ion beam. Grain size distributions of aerosol microparticles were estimated using eight-stage cascade impactor with particle size range of 0.2 um to 15 um. Elemental concentration and crystalline structure of the collected dust particles were performed using spark source mass spectrometry and X-ray diffraction methods. SIMS depth profile analysis shows that sub-micrometer particles do not have uniform morphology. The core-shell structure has been observed for particles collected in both factories. Presented models show that steelworks particles consist mainly of iron and manganese cores. At the shells of these microparticles: lead, chlorine and fluorine are found. The cores of glass plant sub-micrometer particles consist mainly of lead-zirconium glass covered by a shell containing carbon and copper. Sample rotation technique applied in SIMS appears to be an effective tool for environmental microparticle morphology studies.

Słowa kluczowe

PL

analiza profilowa; morfologia mikrocząstek; środowisko naturalne; spektrometria

EN

spectrometry; profile analysis; microparticle morphology; SIMS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 41, nr 11
• Strony: 36--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Konarski P.

• Institute of Vacuum Technology, Warsaw,