سوالات تجزیه و تحلیل نمونه های هوا با پاسخ تشریحی

سوالات تجزیه و تحلیل نمونه های هوا با پاسخ تشریحی

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 37

در این بخش 72 سوال طراحی شده است که نمونه هایی از آنها را در زیر می توانید مشاهده کنید:

۱- جهت ارزیابی مواجهه تنفسی (twa) کارگر جوشکار با فیوم های اکسید روی نمونه فردی به حجم ۹۶ لیتر در مدت ۸ ساعت بر روی فیلتر PVC جمع آوری شد. اگر نتایج تجزیه نمونه به روش ICP نشان دهنده وجود 0.256mg بر روی فیلتر باشد مواجهه تنفسی با فیوم های اکسید روی در حین دوره ارزیابی چقدر است؟

MW Zn=65, O₂=16, ZnO=81 g/mol
% Zn in ZnO = (65 / 81) × 100 = 80%
C_ZnOfume = 0.256mg Zn / 0.8 = 0.32mg ZnO = 320μg
μg/L = mg/m³
C = 320μg ZnO / 96L = 3.3mg ZnO/m³

با توجه به ماهیت ذاتی یعنی تمایل به اکسید شدن در هوا ارزیابی برخی از فلزات بر اساس اکسید و برخی دیگر بر اساس فلز عنصری (سرب، قلع، جیوه و …) انجام می شود.

۲- اگر غلظت فیوم های اکسید آهن (Fe₂O₃) در منطقه تنفسی کارگر صنعت فولاد 4.7mg/m³ باشد، میزان مواجهه با فیوم های آهن را تعیین کنید؟

(OEL=5mg/m³ as Fe) MW Fe₂O₃=159.69g/mol, MW Fe=55.84g/mol

مقدار آهن موجود در نمونه اکسید آهن:

% Fe in Fe₂O₃ = 2Fe / Fe₂O₃ = (2 × 55.847) / 159.69 = 0.6994 = 69.94% Fe
C = 4.7mg Fe₂O₃/m³ × 0.6994 = 3.29mg Fe/m³

۳- جهت ارزیابی مواجهه تنفسی کارگری با فیوم های آلومینیوم (Al₂O₃) نمونه ای بر روی فیلتر غشایی ۳۷ میلی متری در فلوی 2.14L/min در مدت ۷ ساعت و ۴۷ دقیقه جمع آوری شد. اگر کارشناس آنالیز دستگاهی غلظت آلومینیوم موجود در نمونه را پس از تصحیح بلانک 7.93mg اعلام کند غلظت فیوم اکسید آلومینیوم را در هوای تنفسی را محاسبه کنید؟

MW Al=27g/mol, MW Al₂O₃=102g/mol

-فاکتور تبدیل مولی Al به Al₂O₃

1Al₂O₃ / 2Al = 102 / (2 × 27) = 1.89

 محاسبه طول دوره مواجهه از شیفت کاری:

T = 7 hr, 47 min = 467 min = (467/480) × 100 = 97.3%
V = 467 min × 2.14 L/min = 999.4 L
C × T = 7.93 mg Al/m³ × 1.89 = 14.99 mg Al₂O₃/m³ TWA
TWA = (Σ Cₙtₙ) / T = (14.99mg/m³ × 467min) / 480min = 14.58mg/m³

اگر در باقیمانده شیفت کاری مواجهه ای با فیوم های اکسید آلومینیوم وجود نداشته باشد میزان مواجهه twaAl2O3=14.58mg/m³ است که بیشتر از حد توصیه شده OEL=1mg/m³(R) برای آلومینیوم و ترکیبات نامحلول آن و حتی فراتر از حد OEL=10mg/m³ برای ذرات آزار رسان است. چون جوشکاری آلومینیوم غالبا با تکنیک MIG انجام می شود که ازن زیادی تولید می کند. کنترل تنفسی با فیوم های جوشکاری نیازمند توجه جدی است.

۴- جهت ارزیابی مواجهه تنفسی با میست های اسید سولفوریک نمونه هوایی به حجم ۱۲ لیتر بر اساس روش استاندارد 7903 NIOSH در لوله جاذب سیلیکاژل جمع آوری شد. اگر غلظت آنیون سولفات موجود در نمونه 6μg/sample باشد غلظت اسید سولفوریک موجود را در هوای تنفسی محاسبه کنید؟

MW H₂SO₄=98.08 , MW SO₄=96.06 , MW H₂=1.01
% SO₄ in H₂SO₄ = (96.06 / 98.08) × 100 = 98%
m = 6μg SO₄ / 0.98 = 6.12μg H₂SO₄
C = 6.12μg H₂SO₄ / 12L = 0.51mg H₂SO₄/m³

۵- نمونه هوای یک معدن نمک در مدت هفت ساعت و سی و هفت دقیقه در فلوی 2.18L/min بر روی فیلتر PVC به وزن اولیه 73.67mg جمع آوری شد. فلو و وزن نهایی فیلتر در پایان دوره ارزیابی به ترتیب 1.98L/min و 88.43mg بود. اگر آنالیز نمونه به روش طیف بینی نشر شعله ای و پس از تصحیح بلانک نشان دهنده 5.19mg Na در نمونه باشد غلظت گرد و غبار نمک و گرد و غبار کل را در نمونه تعیین کنید؟

m = 88.43mg – 73.67mg = 14.76mg
Q_avg = (2.18 + 1.98) / 2 = 2.08 L/min
V = 457 min × 2.08 L/min = 951 L
C_totaldust = 14.76mg / 0.951m³ = 15.5mg/m³
MW: Na=23; Cl=35.5; NaCl=58.5
%_NaCl = 58.5 / 23 = 2.54
m_NaCl = 5.19 mg Na × 2.54 = 13.2 mg NaCl
C = 13.2mg NaCl / 0.951m³ = 13.9mg NaCl/m³ تفاوت غلظت =
15.5mg/m³ – 13.9mg/m³ = 1.6mg/m³

غلظت گرد و غبار کلرید سدیم 13.9mg/m³ و غلظت گرد و غبار کل 15.5mg/m³ می باشد. تفاوت در نتایج ناشی از دود موتورهای دیزلی، لنت ترمز، دود سیگار، انفجار و … است.

۶- غلظت گرد و غبار کل در هوای معدنی 12mg/m³ میباشد. اگر ۹% وزنی از گرد و غبار استنشاقی و حاوی ۸% کوارتز بلوری باشد برای رسیدن مقدار کوارتز به حد حساسیت روش (۵۰ میکرو گرم)، طول دوره نمونه برداری در فلوی 1.7LPM چه تغییری می کند؟

C = 12mg_totaldust / m³ = 12μg/L

مقدار کوارتز در هر لیتر هوای تنفسی:

m_quartz = (12μg/L) × 0.09 × 0.08 = 0.0864μg α-SiO₂/L
V_req = 50μg quartz / 0.0864μg quartz/L = 578L
t = 578L / 1.7L/min = 340min

حداقل زمان لازم ۵ ساعت و چهل دقیقه است. برای ارزیابی TWA، نمونه برداری باید در طی یک شیفت کامل انجام شود.

۷- جهت ارزیابی مواجهه با بخار الکل نمونه ای در فلوی 0.77L/min در مدت ۱۱۹ دقیقه در لوله زغال فعال جمع آوری شد. اگر کارایی واجذب ۰.۶۸ بوده و مقدار الکل گزارش شده 4.23mg باشد غلظت بخار الکل را محاسبه کنید؟

MW R-OH = 74g/mol
mg/sample = 4.23mg / 0.68 = 6.22mg
V = 119 min × 0.77 L/min = 91.63 L
C = ((6220μg / 91.63L) × 24.45) / 74 = 22.43ppm R-OH

الکل ها (بویژه متانول) جذب ناچیزی بر روی زغال فعال دارند و روی سیلیکاژل جمع آوری می شوند.

۸- یک میلی گرم گرد و غبار معدنی حاوی ۳۰-۵۰ میلیون ذره است. اگر در ارزیابی توسط سیکلون در فلوی 1.67L/min در مدت ۴۵۰ دقیقه 0.35mg گرد و غبار جمع آوری شود وزن و غلظت ذرات را در mppcf تعیین کنید؟

V = 1.67 L/min × 450 min = 751.5 L
C = 350μg / 751.5L = 0.466μg/L
تعداد ذرات: (350μg / 751.5L) × (30-50 × 10⁶ particle / mg dust) = (14-23 × 10⁶ particle / m³) × (1m³ / 35.3ft³) = 0.466 μg/L

۹- طول تغییر رنگ در لوله آشکارساز موئد غلظت 25ppm±100 گاز CO در فشار 625mmHg است. غلظت تصحیح شده را محاسبه کنید؟

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ سوالات ذرات هوابرد با پاسخ تشریحی

⇐ مسائل دز جذبی در نمونه برداری با پاسخ تشریحی

⇐ مسائل مواجهه تماسی (TWA) با پاسخ تشریحی