[스크랩] 석면의 판별기법

 석면의 판별기법

1. 석면의 종류

현대의 석면제품은 예전의 것과는 나날이 달라지고 있다. 오늘날에는 백석면 한 가지 종류의 석면만이 사용되고 산업에서는 오로지 고밀도 제품과, 백석면을 시멘트 수지 등으로 고형화시킨 비산되지 않는 제품만이 사용된다. 이러한 현대의 제품은 석면시멘트 건축자재, 마찰재, 가스켓과 플라스틱, 코팅제 등이 있다. 예전의 저밀도 단열재제품은 손으로도 쉽게 부서지고 분진이 발생하였고, 오늘날의 제품과는 달리 때때로 각섬석계(청석면, 갈석면) 석면을 포함하기도 하였다. 이러한 석면을 세분화하면 크게는 사문석계와 각섬석계 석면으로 분류한다.

1) 사문석계 석면

백석면은 각섬석계 석면보다 분진이 덜 날리고 인체에서 쉽게 제거된다. 현대의 석면제품의 생산과 사용은 통제된 공장에서 일상보다 높은 분진수준에 노출된 작업자들에게서도 폐암, 중피종, 늑막 복막에 발생하는 희귀한 암등이 발생되지 않았다는 사실로 볼 때 안전하다고 할 수 있다.

 

영국의 HSE(Health & Safety Executive)는 석면에 의한 폐암(석면폐증같은)은Threshold Phenomenon이라고 설명했다. 그리고 HES는 수천의 노동자가 지난동안 광범위하고 연속적으로 석면에 노출되었음에도 백석면에 의해 중피종이 발생한 경우는 극소수라고 확인했다. 500 ~ 1,000f/ℓ의 분진수준을 가진 현대의 백석면 생산공장에서 발견되지 않을 정도로 낮다. 그림 3은 사문석계의 석면중 대표적인 백석면을 나타낸 것이다.

                                                         

     

 그림 3. 사문석계 석면 

2) 각섬석계 석면

상업적으로 사용되는 각섬석계 석면(청석면, 갈석면)은 매우 위험하다. 화학적 구조와 곧고 날카로운 섬유때문에 각섬석계는 분진이 많이 발생하고 인체내에서 지속력이 크다. 사람의 몸속에 들어간 이들 섬유는 폐포에 남을수 있고 암 및 중피종을 유발할수 있다. 그림 4는 각섬석계 석면중 대표적인 갈석면, 청석면의 실제 원석과 현미경으로 분석한 갈석면, 청석면을 나타내고 있다.

                                                            

    (a) Crocidolite

 

                                                           

  (b) Amosite

   그림 4. 각섬석계 석면

3) 백석면의 열화학변화

사문석은 500 ~ 700℃에서 탈수함과 동시에 원래 구조는 파괴되고 800℃의 발열반응으로 감람석의 구조와 같게 된다. 1000℃ 이상이 되면 Clinoenstatite 가 나타난다.

 

4) 사문석의 분해구조

    2H₄Mg₃Si₂O₉ → 3Mg₂SiO₄ + SiO₂ + 4H₂O ------- ①

    3Mg₂SiO₂ + SiO₂ → 2Mg₂SiO₄ + 2MgSiO₃ ------- ②

즉, 처음의 열분해로 유리된 비정질의 SiO2는 제2단계의 반응으로 Forsterite의 한 분자와 결합해서 메타규산염으로 되어 소실된다. 백석면의 고온변화도 본질적으로는 사문석과 같아, 사문석과 같은 질적 변화를 일으키며, 분자내에 포함된 결정수는 약 500℃에서부터 방출되기 시작하여 800℃에서 완전 히 결정수(12~14%)를 잃어 강도와 보온성을 상실하게 된다(표 17참조).

  

표 17. 석면의 화학적 성분 함유량

광물명	MgO	SiO2	Al2O3	FeO	Fe2O3	CaO	Ma2O	H2O
Chrysotile (백석면)	41.40	38.90	0.80	1.70	2.6	tr	0.30	13.90
Crocidolite (청석면)	3.48	51.22	-	34.08		0.03	7.07	4.50
Tremolite (투각섬석면)	21.09	55.81	1.66	6.81	-	12.74	-	1.87
Anthophylite (직섬석석면)	31.10	57.20	2.00	4.60	2.7	0.20	tr	3.30

  표 18에서 보듯이 석면은 광의적으로 천연산 광물섬유의 총칭이지만 종류로는 두 가지 광물군으로 대별된다.

표 18. 석면(Asbestos)의 종류

사문석계	Chrysotile(백석면)	3MgO?2SiO2?2H2O
각섬석계	Amosite (갈석면)	(Fe,Mg)SiO3,1-5pctH2O
	Crocidolite (청석면)	Na?Fe(SiO3)2?FeSiO3× H2O
	Anthophylite (직섬석석면)	(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2
	Tremolite (투각섬석면)	Ca2Mg8Si8O22(OH)2
	Actinolite (양기석석면)	Ca(Mg,Fe)3(SiO2)4× H2O

표 19.  석면의 제성질

항  목	백석면	갈석면	청석면	직섬석석면	양기석석면
결정구조	섬유상	엽편상, 섬유상	섬유상	단주상	엽편상, 섬유상
결정계	사방정계	단사정계	단사정계	단사정계	사방정계
색	회백석	회색, 갈색	자청색	회갈색	엽록색
경도	2.5～2.6	5.5～6.0	4.0	5.5～6.0	6.0
비중	2.4～2.6	3.1～3.3	3.2～3.3	2.9～3.1	3.0～3.2
최고감량온도	800℃	980℃	650℃	980℃	-

 

 

 

 

출처 : (주)에이렉

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