ديناميک گازها و آئروسل ها در بهداشت حرفه ای

ديناميک گازها و آئروسل ها در بهداشت حرفه ای

فرمت: PPT  تعداد صفحات: 81

آلودگی هوا Air pollution

اگر یک عامل خارجی به هوا اضافه گردد و یا اینکه ترکیب طبیعی هوا از نظر درصد حجمی اجزاء تشکیل دهنده آن تغییر کند و این تغییرات بر سلامت انسان و موجودات دیگر و محیط زیست اثرات منفی داشته باشد، آلودگی هوا ایجاد شده است.
به عواملی که باعث آلودگی هوا می شوند آلوده کننده یا آلاینده گفته می شود.

درصد حجمی اجزاء تشکیل دهنده هوا N2: 78.07 ،O2: 20.95 ،Ar: 0.93 ،CO2: 0.03 و درصد ناچیزی از گازهای Ne ،He CH4 ،Kr ،H2 ،O3 ،CO و …

گازها و بخارات: تعریف گاز و بخار بر اساس شرایط دمایی و فشار

• گاز به ماده ای گفته می شود که در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار یک اتمسفر حالت گازی داشته باشد.
• بخار حالت گازی موادی است که در درجه حرارت و فشار فوق حالت مایع یا جامد دارند.

بر مبنای حالت فیزیکی:

1. گاز و بخار Gases and Vapors
2. مواد معلق Particulate Matters (PM)

تعریف گاز و بخار براساس درجه حرارت بحرانی

درجه حرارت بحرانی Critical Temperature: برای هر گاز درجه حرارتی وجود دارد که در بالاتر از آن هر چقدر گاز را تحت فشار قرار دهند مایع نمی شود. زیرا حرکات مولکول ها یا اتم ها به قدری زیاد است که میلیون ها تن فشار نیز قادر به مایع کردن گاز نخواهد بود. فشار معادل درجه حرارت بحرانی را فشار بحرانی گویند. بنابراین بر اساس درجه حرارت بحرانی گاز ماده ای است که در بالای درجه حرارت بحرانی خود قراردارد. و بخار ماده ای است که در حالت گازی در درجه حرارتی قراردارد که آن درجه حرارت پائین تر از درجه حرارت بحرانی است

می توان نتیجه گرفت که:

• برای تبدیل بخار به مایع باید فشار آن را زیاد کرد
• برای تبدیل گاز به  مایع باید بطور همزمان فشار را افزایش و دما را کاهش داد تا اینکه دما به زیر دمای بحرانی برسد.

چند خصوصیت مهم مواد شیمیایی:

1- فشار بخار (Vapor Pressure): فشاری که از طرف بخار در حال تعادل با مایع، اعمال می شود. فشار بخار توانایی یک ماده را در هوابرد شدن (وارد شدن به هوا) بیان می کند.

• فشار بخار وابسته به ماهیت ماده و دما می باشد.
• مایعات مختلف در هر دمایی، فشار بخار متفاوتی دارند.
• فشار بخار هر مایعی با افزایش دما، زیادتر می شود.

ترکیباتی که در دمای اتاق به شکل گاز هستند

VP = greater than760 mmHg

ترکیبات فرار Volatile compounds: بخار

VP = greater than 1 mmHg

ترکیبات تقریبا فرار Semi volatile compounds: بخار و ذره

VP = 10-7 to  1 mmHg

ترکیبات غیرفرار Nonvolatile compounds: ذره

VP = Less  than  10-7  mmHg

هر چقدر فشار بخار یک ماده به فشار جو نزدیکتر باشد میزان هوابرد شدن آن افزایش می یابد. فرض کنید در یک محیط کار فشار جو mmHg 760 و دما C 25 است

A substance (VP =76mmHg)
76/760= 0.1  or %10
B substance (VP =152mmHg)
152/760= 0.2  or %20
C substance (VP =760mmHg)
760/760= 1  or %100

3- قابلیت حل شدن Solubility: قابلیت حل شدن عامل اصلی در بررسی نفوذپذیری یک آلاینده به سیستم تنفسی در هنگام استنشاق آن می باشد.

• گازهایی با قابلیت حل شدگی زیاد در آب: در راه های هوایی فوقانی و بینی حل می شوند. (گاز HCL)
• گازهایی با قابلیت حل شدگی کم در آب: به راه های هوایی کوچک و حبابچه های ریوی نفوذ می کنند. (گاز NO2)

در استانداردهای شغلی گرد و غبارها (Dust) به دو گروه زیر تقسیم می شوند:

1. گرد و غبارهای غیر قابل حل در آب: مانند سیلیس، گرانیت، اکسیدهای فلزی
2. گرد و غبارهای قابل حل در آب: سنگ آهک، تری نیتروتولوئن، آرد و …

Hydroscopicity -4: توانائی یک ماده در جذب آب از هوا

ذراتی که این خاصیت را دارند در حین عبور از سیستم تنفسی قطرشان افزایش می یابد. ذره ای با قطر 1 میکرون تبدیل به ذره 3 میکرونی می شود. مثال: ذرات اسید سولفوریک و سولفات آمونیوم

مواد معلق: آئروسل و هیدروسل

آئروسل (Aerosol): انتشار و پراکندگی ذرات ذره بینی جامد یا مایع در یک فاز گازی خاص یا هوا

انواع آئروسل ها:

• گرد و غبار
• میست
• دمه
• دود
• مه دود
• افشانه (اسپری)
• الیاف
• خاکستر فرار

آئروسل ها در هوای محیط زیست و محیط کار به صورت معلق وجود دارند.

گرد و غبار: گرد و غبار در اثر تجزیه و  شکستن مواد جامد و تبدیل آنها به ذرات کوچک تشکیل می گردد. اعمال مکانیکی مانند خرد کردن، اره کردن، شکستن، مته کردن، ساییدن، منفجر کردن و … باعث تولید گرد و غبار می شوند.

• ذرات گرد و غبار می توانند در هوا برای مدتی معلق باقی بمانند.
• ذرات خاک اره با قطر 5 میکرون در ارتفاع 10 فوتی زمین در هوای آرام در طول مدت 8 ساعت ته نشین می شوند.
• ذراتی با قطر بیشتر زودتر ته نشین می شوند.

اندازه ذرات گرد و غبار:

• کمتر از یک تا بیشتر از 100 میکرون
• 0.1 to 30 μm : Airborne dust
• 300 to 400 μm :Larger particle that do not remain airborne

اثرات سلامتی گرد و غبارها: طیف وسیعی  از اثرات: واکنش های آلرژیکی تا سرطان ها

جنبه ایمنی گرد و غبارها: برخی گرد و غبارها حالت انفجاری دارند. مانند گرد و غبار ذغال سنگ، غلات و خاک اره

میست (Mist or fog)

• آئروسل های قابل دیدن که به صورت ذرات و قطرات ریز مایع در هوا وجود دارند.
• میست ها در اثر تراکم بخارات یا شکسته شدن مکانیکی مایعات در فرایندهای صنعتی و کشاورزی ایجاد می شوند.
• میست ها غالبا در بالای مخازن آبکاری مشاهده می شوند.
• میست اسیدکرومیک در اثر تراکم بخارات اسید کرومیک در آبکاری
• میست های روغن در تراشکاری در اثر شکسته شدن مکانیکی روغن

اندازه ذرات میست: 0.01 تا 10 میکرون

این مطلب بروزرسانی شد و فایل پاورپوینت «خواص فیزیکی آئروسل ها» در 25 اسلاید پیوست شد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آئروسل های معدنی و اثرات آن بر سلامت انسان

⇐ اندازه گیری آئروسل ها در اتاق های پاک

⇐ روشهای نمونه برداری از بیوآئروسل ها