UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II FACOLTA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI “FEDERICO II” FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA Corso di chimica ambientale “L’AMIANTO “ Prof. Salvatore Andini Anno accademico 2008/2009

L’amianto e le sue caratteristiche • L’amianto o asbesto è un minerale (un silicato) con struttura fibrosa, utilizzato fin dai tempi remoti per le sue particolari caratteristiche di resistenza al fuoco e al calore. • È presente naturalmente in molte parti del globo terrestre e si ottiene dalla roccia madre dopo macinazione e arricchimento, in genere in miniere a cielo aperto.

Proprietà dell’amianto Resistenza al fuoco ed incombustibilità ᶲ Refratterietà Resistenza all’attacco alcalino Fonoassorberanza (isolamento acustico) Resistenza all’abrazione Valori punti di deterioramento: 450 -700° C Punto di Fusione del Residuo: 1500°C Cause Solo rilascio di molecole d’acqua durante il processo di deossidrilazione: Mg 3 (OH)4 SI 2 O 5→Mg 2 Si 2 O 7 + 2 H 2 O Trasformazione ad alta temperatura olivina ed enstatite : Mg 3 Si 2 O 7 →Mg. Si. O 3 + Mg 2 Si. O 4 Stabilità chimica nel La reazione di dissoluzione del crisotilo per range di p. H 7 -14 p. H <7 -8: Mg 3 (OH) 4 Si. O + 6 H+ → 3 Mg 2+ 2 H 4 Si. O 4 + H 2 O. Fortunatamente per l’uomo il p. H dei madrofagi alveolari è 4! Coefficiente di Caratteristico dei materiali a bassa densità. trasmissione del suono (STC): fino a 70 -90 Nb. Gesso = 36 Durezza MOHS: 2. 5 -4 Praticamente impossibile misurare la resistenza all’abrasione (ISO 10545. 4)data l’elasticità e la morfologia asbestiforme.

Proprietà Bassa densità Basso coefficiente di trasmissione termica Lavorabilità (filabilità) Alto modulo elastico e res. alla trazione Rt. Grande superficie Specifica Proprietà dell'amianto Valori Cause d = 2. 55 g/cm³ E' un fillosilicato di Mg e Si con interstrato vuoto (? ) e cavità centrale attorno alla fibrilla Conducibilità termica: <0, 1 Kcal/m² Caratteristico dei materiali a bassa densità è favorito dal chimismo del crisolito. Eccellente con possibilità di ottenere fibre industriali con Φ ≈ 0. 1 -1 μm Dovuta all’abito ASBESTIFORME (aggregati di fibrille a formare fibre flessuose) Rt = 490 -1961 MPa Possibilità di “stirare” la fibra lungo il suo asse maggiore per rottura ponti idrogeno e scivolamento degli strati TO. Misura superficie specifica con BET (N 2): 20 -40 m²/g Trattandosi di fibre monodimensionali di dimensioni molto piccole (generalmente con dimetro inferiore ad 1 μm e lunghezza 2 - 10 μm), la superficie specifica è molto alta A queste va aggiunto il fatto che è una nuova materia prima naturale di basso costo!

Famiglie e diverse tipologie di asbesto. • L’amianto è composto da due grandi famiglie: il serpentino, il cui componente principale è il crisotilo o amianto bianco, e gli anfiboli, di cui i più noti sono l’amosite o amianto grigio e la crocidolite o amianto blu.

Tra le diverse tipologie si distinguono 2 grandi classi: • Anfiboli (silicati di calcio e magnesio): crocidolite, amosite, antofillite, actinolite, tremolite • Serpentino (silicati di magnesio): crisotilo

Classificazione L’asbesto comprende due famiglie di minerali Silicatici entrambi con “abito” fibroso: A • • Asbesti di anfibolo: RIEBECKITE (Na, Fe 3+ , Fe 2+, Mg) GRUNERITE (Fe 2+, Mg) ANTOFILLITE (Mg, Fe 2+) TREMOLITE (Ca, Mg, Fe) B ASBESTI DI SERPENTINO: • CLINOCRISOTILO (Mg) • ORTOCRISOTILO (Mg) • CRISOTILO DISORDINATO (Mg) • CRISOTILO POLIGONALE (Mg) L’abito fibroso dei due tipi di asbesto è dovuto a motivi strutturali diversi, infatti gli ANFIBOLI sono INNOSILICATI, i SERPENTINI sono FILLOSILICATI Single- Crystal shapes Equant Prismatic Acicular Crystal – Aggregate Patterns or Arrangements Asbeatiform Columar Fibrous Fiber Lamellar Filliform Massiva Bladed Platy Lamelier Radiating Reticulated

AMOSITE, CRISOTILO, CROCIDOLITE

Crisotilo Il crisotilo è uno dei tre polimorfi a composizione abbastanza costante: Mg 3 Si 2 O 5(OH)4 Gli altri 2 minerali sono l’antigorite e la lizardite, che assieme al crisotilo formano i minerali del gruppo del serpentino. Circa il 95% di amianto prodotto è amianto di crisotilo; solo poche località sono sfruttabili commercialmente per la produzione dell’amianto di crisotilo, mentre esistono altre zone dove vaste aree di rocce serpentiniche sono molto comuni.

Struttura del Crisotilo Esiste un misfit dimensionale (stress) Fra lo strato ottaedrico brucitico tetraedrico “parzialmente compensato “ dall’incurvamento degli strati”

Usi Esistono due tipologie di materiali contenenti asbesto: Friabili: materiali che possono facilmente essere sbriciolati o ridotti in polvere mediante la semplice pressione manuale. Questi materiali comprendono amianto spruzzato o in fiocchi (floccato), cartoni di amianto, corde e nastri; Compatti: materiali duri che possono essere sbriciolati o ridotti in polvere solo con l’impiego di attrezzi meccanici (dischi abrasivi, frese, trapani. . ): questi materiali comprendono cemento amianto (o Eternit) e sinadio, amiantite, materiale d ’attrito per freni e frizioni, altri manufatti.

Utilizzo dell’amianto • Le caratteristiche dell’amianto ed il basso costo di lavorazione ne hanno favorito l’impiego in numerosi campi e in oltre 3000 prodotti differenti. • L’amianto è stato utilizzato massicciamente nell’industria, nell’edilizia e nei trasporti.

Prodotti in cemento-amianto: corde, filati, tute protettive

… prodotti isolanti acustici, termici, anticondensa

Utilizzi nell’industria: • Come materia prima per produrre manufatti e oggetti; • Come isolante termico (es. centrali termiche, industria chimica, siderurgica, ceramica, vetraria, fonderie); • Come isolante termico negli impianti a bassa T (impianti di condizionamento); • Come materiale fonoassorbente

Utilizzo nell’edilizia: • Spruzzato per rivestimento al fine di aumentare la resistenza al fuoco; • Nelle coperture, per tubazioni, serbatoi e canne fumarie: l’amianto è stato inglobato nel cemento per formare il cemento-amianto (ETERNIT); • In intonaci con impasti spruzzati; • Nei pannelli per controsoffittature; • Nei pavimenti in vinil-amianto • Come sottofondo nei pavimenti in linoleum

Utilizzo nei trasporti: • Per rivestire con materiale isolante treni, navi e autobus; • Nei freni e nelle frizioni; • Negli schermi parafiamma; • Nelle guarnizioni; • Nelle vernici e mastici “antirombo”

Usi rari ed insoliti: • Adesivi e collanti; • Tessuti per imballaggio; • Tessuti ignifughi per l’arredamento: tendaggi e tappezzerie; • Carta e cartone: filtri per purificare bevande, filtri per sigarette • Nei teatri: spari, scenari che simulano la neve; • Sabbia artificiale per giochi dei bambini.

VALUTAZIONE DEL RISCHIO Gli elementi che concorrono alla valutazione del rischio sono: “ispezione visiva” che ha lo scopo di definire: • Il tipo e le condizioni del materiale; • I fattori che possono determinare un futuro danneggiamento o degrado; • I fattori che influenzano la diffusione di fibre e l’esposizione degli individui.

Rischi sulla salute L’amianto è costituito da fibre capaci di diversi longitudinalmente, per cui mantiene questo aspetto sino alle dimensioni di alcuni centesimi di micron, per questo è pericoloso se inalato perché le fibre possono sfuggire al filtro operato dalle mucose nasali e raggiungere i polmoni. Il corpo estraneo può restare indefinitivamente conficcato nei tessuti polmonari, creando un centro di possibile sviluppo di malattie come: asbestosi, carcinoma polmonare, mesotelioma.

Cause principali della tossicità dell’amianto Le eccezionali proprietà legate alla struttura ed alla microstruttura ( in particolar modo le dimensioni delle fibrille, l’abito asbestiforme e l’attività superficiale) sono la causa principale della tossicità a seguito di inalazione dell’asbesto.

Secondo Stanton et al. 1981, le fibre con un diametro minore di 25 micron e lunghezza maggiore di 4 micron, sono quelle più pericolose perché hanno maggiore probabilità di essere inalate (Hp di Stanton).

Integrazione Fibra – Organismo • Macrofagi o neutrofili fagocitano la fibra • In risposta rilasciano nell’ambiente extra-cellulare O 2, sostanze ossidanti, Cytokine (ex TNF-α), enzimi, OH e Fe (attività infiammatoria) • Si inducono quindi fenomeni di ossidazione, catalisi, produzione di radicali liberi, ed in generale vengono indotte malformazioni nelle cellule, o un “iperfunzionamento” delle cellule epiteliali, mesoteliali, e/o fibroblasti INIZIO DELLA MALATTIA

Metodi di bonifica: rimozione • È il procedimento più diffuso perché elimina ogni fonte di esposizione ed ogni necessità di attuare specifiche cautele per le attività che si svolgono nell’edificio. Comporta un rischio estremamente elevato per i lavoratori addetti e per la contaminazione dell’ambiente. È la procedura che comporta i costi più elevati ed i più lunghi tempi di realizzazione.

Incapsulamento in situ con resina epossidica: La resina utilizzata per la sperimentazione è bicomponente con epossidica al 30% e indurente (ammine a basso peso molecolare) dispersi in una soluzione mista di acqua e 1 -methoxy-2 -propanolo. La resina viene spruzzata direttamente sul materiale da trattare; la polimerizzazione avviene in circa 4 ore dopo la miscelazione e l’avvenuta evaporazione del solvente.

Confinamento: Si realizza separando il materiale contenente amianto con un intercapedine di altro materiale. Se il materiale è compatto e in buone condizioni non è pericoloso, ma occorre evitare abrasioni e danneggiamenti. Se il materiale è friabile, si devono adottare gli opportuni interventi di bonifica.

Ogni intervento di rimozione e smaltimento di materiale contenenti amianto deve essere preceduto dalla stesura di un piano di lavoro da parte dell’impresa esecutrice. Nel caso in cui il materiale si presenti integro, questo può anche non essere rimosso.

Nel caso più comune dei materiali in cemento-amianto, rappresentato dalle coperture (eternit), si devono esaminare vari parametri che tengano conto del degrado superficiale dei materiali. Inoltre va valutata: • La presenza o meno di solaio portante sotto copertura • La presenza di crepe o rotture visibili • La compattezza del materiale

Nel caso in cui siano presenti questi elementi, si richiede un intervento di bonifica. Tuttavia, anche nel caso in cui si stabilisca di non rimuovere il materiale contenente amianto, il proprietario dell’immobile deve avviare un programma di controllo per accertare che le condizioni di buona manutenzione si mantengano nel tempo.

Conclusioni: “norme comportamentali” • I materiali contenenti amianto, se segregati o in buone condizioni di conservazione e non sottoposti a danneggiamento, non costituiscono pericolo per la salute. • In presenza di materiali sospetti di contenere amianto dare immediata comunicazione al Servizio Prevenzione e Protezione, richiedendone l’assistenza immediata.

• In presenza di materiali censiti come conteneti amianto, evitare ogni danneggiamnento o abrasione. • Segnalare qualsiasi caso di danneggiamento al S. P. P, nell’attesa dell’intervento segregare le attrezzature in ambiente chiuso e vietarne l’uso. • Nel campo edilizio, nella necessità di dover effettuare interventi di manutenzione o ristrutturazione che interessino questi materiali, chiedere al S. P. P l’assistenza e le indicazioni sui comportamenti da adottare.

GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE!