Novara, 25 maggio 2010 Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro” di Alessandria Fasi mineralogiche definite dalla normativa “amianto”: identificazione e inertizzazione Caterina Rinaudo 1

Argomenti trattati: cos’è l’amianto altri minerali fibrosi non classificati amianto metodi di identificazione inertizzazione dell’amianto 2

Definizione di “amianto” L’art. 247 del Decreto Legislativo 81 del 2008, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro, riporta: “ Ai fini del presente capo il termine amianto designa i seguenti silicati fibrosi : actinolite d’amianto (n. CAS 77536-66-4); grunerite d’amianto (amosite) (n. CAS 12172-73-5); l’antofillite d’amianto (n. CAS 77536-67-5); crisotilo (n. CAS 12001-29-5); crocidolite (n. CAS 12001-28-4); la tremolite d’amianto (n. CAS 77536-68-6) ” Il numero CAS è un identificativo numerico che individua in maniera univoca una sostanza chimica. Il Chemical Abstract Service, una divisione della American Chemical Society, assegna questi identificativi ad ogni sostanza chimica descritta in letteratura. Attualmente oltre 40 milioni di composti hanno ricevuto un numero CAS e circa 7000 vengono aggiunti ogni giorno 3

L'amianto, chiamato anche asbesto, è una fase mineralogica naturale, fibrosa, appartenente alla classe chimica dei silicati e alla serie mineralogica del serpentino o degli anfiboli. 4

Anfiboli fibrosi Antofillite: (Mg,Fe2+)7[Si8O22(OH)2] Tetraedri SiO4 gruppi OH- Ca2+, Na+ (coord. 8)‏ Fe2+, Mg2+ (coord. 6)‏ Fe2+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Ti4+ Anfiboli fibrosi Antofillite: (Mg,Fe2+)7[Si8O22(OH)2] Amosite: (Fe2+,Mg)7[Si8O22(OH)2] Actinolite: Ca2(Mg,Fe2+)5[Si8O22(OH)2] Crocidolite: Na2Fe2+3Fe3+2[Si8O22(OH)2] Tremolite: Ca2Mg5[Si8O22(OH)2] 5

Antofillite: Actinolite Tremolite: Amosite: Crocidolite 8

Serpentini La struttura cristallina è formata da strati tetraedrici, Tetrahedra SiO4 OH- groups Mg2+ Serpentini La struttura cristallina è formata da strati tetraedrici, strati ottaedrici un interstrato vuoto. Al centro di ogni tetraedro c’è il Si, al centro di ogni ottaedro, prevalentemente, Mg. 9

Per compensare le differenze di dimensioni dello strato ottaedrico rispetto a quello tetraedrico, nei minerali del serpentino sono adottate tre strategie: vicarianza di Al-Si nello strato tetraedrico e modeste rotazioni dei tetraedri: lizardite; arrotolamento degli strati: crisotilo; rotazione dello strato tetraedrico ogni 8 tetraedri: antigorite. 10

Lizardite Crisotilo Antigorite 11

Crisotilo 12 12

metodi di identificazione Il D.M. 6/09/94 indica come metodiche strumentali per l’analisi dell’amianto: - microscopia ottica (contrasto di fase: MOCF e dispersione cromatica: MO-DC), - microscopia elettronica a scansione (SEM), - diffrattometria a raggi X (DRX), - spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR). 13

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νs νas Amosite 659 1020 Anthophyllite 674 1044 Actinolite 669 1062 Antophyllite Amosite Actinolite νs νas Amosite 659 1020 Anthophyllite 674 1044 Actinolite 669 1062 Tremolite 676 1062, 1031 Crocidolite 664 1082 Chrysotile 692 1105 Tremolite Chrysotile Crocidolite C.Rinaudo, E.Belluso and D.Gastaldi: “Assessment of the use of Raman spectroscopy for the determination of amphibole asbestos” Miner. Mag., 2004, 68(3), 455-465.

C. Rinaudo, D. Gastaldi and E C.Rinaudo, D.Gastaldi and E.Belluso: "Characterization of chrysotile, antigorite and lizardite by FT-Raman Spectroscopy Canadian Miner, 2003, 41, 883-890

Altri minerali fibrosi non classificati“amianto” ERIONITE FLUORO-EDENITE‏ Insieme agli asbesti, l’erionite è stata inserita in classe 1 (sostanza di cui è stata dimostrata la cancerogenicità) dall’International Agency for Research on Cancer (IARC) CARLOSTURANITE Serpentiniti di Sampeyre (Val Varaita)‏ E.Belluso, E.Fornero, S. Cairo, G.Albertazzi and C. Rinaudo: “ The application of micro-Raman spectroscopy to distinguish carlosturanite from serpentine-group minerals”, Can. Miner., 2007, 45, 1495-1500 17

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Applicazione sui cementi-amianti C.Rinaudo, D.Gastaldi, E.Belluso and S.Capella: “ Application of Raman Spectroscopy on asbestos fibre identification” N.J.Miner.Abh, 2005, 182/1, 31-36. 19

CC: Calcite Ch: crisotilo Cr: Crocidolite

Trattamento termico con modificazione totale della struttura cristallochimica: processo che annulla la presenza di amianto www.inertam.it www.inertam.it 23

1500°C L’impianto lavora a 1500°C ottenuti tramite torce al plasma, che possono raggiungere temperature di oltre 5000 °C 24

800°C Mg3(OH)4Si2O5 → Mg2SiO4 + MgSiO3 + H2O Crisotilo → Forsterite + Enstatite 1100°C Ca2Mg5Si8O22 (OH)2 → 2CaMgSi2O6 + 3MgSiO3 + 3SiO2 + H2O Tremolite → Diopside + Enstatite + Cristobalite a partire da 1100°C Na2MgFe2+2Fe3+2 Si8O22(OH)2 → 2NaFe3+Si2O6 + MgSiO3 + Fe2O3 + 3SiO2 + H2O Crocidolite → Pirosseno + Enstatite + Ematite + Cristobalite alcalino 25

Spettri µ-Raman calcite crisotilo calcite Campione MCA prima Campione MCA dopo Spettri µ-Raman 26

Campione MCA prima Campione MCA dopo 27

crocidolite calcite forsterite calcite Spettri µ-Raman 28

C. Giacobbe, A.F. Gualtieri, S. Quartieri, C.Rinaudo, M. Allegrina, G.B. Andreozzi: A spectroscopy study of the product of thermal transformation of asbestos containing materials, World Asbestos Conference, 2009 (in press) 29

Immagine SEM dopo termotrasformazione C. Giacobbe, A.F. Gualtieri, S. Quartieri, C.Rinaudo, M. Allegrina, G.B. Andreozzi: Spectroscopy study of the product of thermal transformation of asbestos containing materials, European Journal of Mineralogy , in press. 30

Inertizzazione dell’asbesto 31

grazie per la vostra attenzione Gruppo di Ricerca di Mineralogia Ambientale Prof.ssa Caterina RINAUDO; dott. Mario ALLEGRINA; dott.ssa Musa MAYA; dott. Alessandro CROCE http://people.unipmn.it/rinaudo/ http://www.mfn.unipmn.it/Informazioni/ricerca/Gruppi di ricerca/Environmental_Mineralogy/default.aspx 32