Визначення запилення повітря гравіметричним методом за допомогою фільтрів із тканини ФПП

Мета роботи: навчитись визначати запилення повітря гравіметричними методом за допомогою фільтрів із тканини ФПП

ЗАГАЛЬНI ПОЛОЖЕННЯ

Пил є аерозолем. Аерозолі являють собою частинки речовини (тверді або рідкі) у зваженому стані. Вони поширені в приземному шарі, тропосфері та стратосфері. Час їх життя різноманітний: від декількох годин до багатьох років. У тропосфері розрізняють три типи розподілу частинок: фоновий, океанічний та континентальний. Частинки потрапляють в атмосферу Землі в готовому вигляді, але значна частина утворюється в результаті хімічних реакцій між газоподібними, рідкими і твердими речовинами, включаючи пари води.

Велика кількість аерозолів утворюється в результаті природних процесів, але чимала їх частина має антропогенне походження. За найменшими оцінками, кількість частинок, які щорічно потрапляють у повітряний басейн Землі в результаті діяльності людини, - близько одного мільярду тонн зарік. Хімічний склад частинок різноманітний. Це діоксид силіцію - пісок, токсичні метали, пестициди, алкани та ін. Максимальний антропогенний вклад припадає на сульфати. Аерозолі в стратосфері менш різноманітні, ніж у тропосфері. Основним твердим компонентом стратосфери є сульфат амонію.

Основне джерело антропогенних аерозолів - процес горіння. Енергетика і транспорт дають 2/3 загальної кількості антропогенних аерозолів. Серед інших джерел аерозолів - металургійні підприємства, виробництво будівельних матеріалів, хімічні виробництва.

Аерозолі здатні змінювати клімат Землі. Осідаючи в альвеолах легень, вони викликають важкі захворювання у людей - пневмоконіози. Частинки аерозолів можуть нести на собі радіоактивність, віруси, мікроби, грибки, викликати смоги і кислі дощі, тобто бути загрозою не лише живим істотам, але й машинам, механізмам, пристроям, чистим матеріалам. Крім того, пил виносить із викидами цінні матеріали і може стати причиною руйнівних вибухів.

Для кількісної характеристики запиленості повітря на сьогодні використовується переважно ваговий метод (гравіметрія). Крім того, існує метод підрахунків. Вагові показники визначають масу пилу в одиниці об'єму повітря. Це прямі методи вимірювання запиленості. Існує також група побічних методів вимірювання запиленості. Під побічними розуміють методи вимірювання як із виділенням пилу з повітря, так і без виділення, що ґрунтуються на виділенні його маси шляхом використання різноманітних фізичних явищ (інтенсивності випромінювання, електричного поля, оптичної густини і т.д.). Найбільш поширений гравіметричний метод визначення вагової концентрації пилу. Через аналітичний фільтр просмоктують певний об'єм запиленого повітря. Масу всього пилу без розподілу на фракції розраховують за збільшенням маси фільтра. Кращими є фільтри з тканини ФПП. Метод застосовується для визначення разових і середньодобових концентрацій пилу в повітрі населених пунктів і санітарно-захисних зон у діапазоні 0,04-10 мг/м³.

Матеріали й обладнання: уловлювальний прилад (фільтротримач; фільтр із тканини ФПП; аспіратор для відбору проб; склянка-насадка на фільтротримач, металевий, розбірний, конусоподібний для регулювання пропускаючого повітря з розрахунком швидкості вітру); аналітичні терези; ексикатор; пінцет із пластмасовими наконечниками; чашки скляні діаметром 10 см; барометр; психрометр; анемометр.

Хід роботи

Фільтр із тканини ФПП витримайте протягом 40-60 хв. у ваговій кімнаті, зважте, помістіть у пакет і доставте на місце відбору, де помістіть його у фільтротримач, який добре закрутіть. Перед відбором проб перевірте герметичність фільтротримача, для чого його вхідний отвір закрийте корком і увімкніть прилад: при герметичному з'єднанні розходомір повітря показує нуль.

Відбір проб проведіть зі швидкістю 250-400 л/хв., так щоб наважка пилу на фільтрі була не меншою 4 мг. Відбір проводьте не більше 30 хвилин. Після протягування повітря фільтр пінцетом вивільніть із тримача, складіть учетверо запиленою поверхнею всередину і помістіть у той самий пакет, з якого він був узятий. У лабораторії фільтр витримайте протягом 40-60 хв. при кімнатній температурі й доведіть до постійної ваги. Якщо відбір проводився при відносній вологості, близькій до 100%, то фільтр помістіть у скляній чашці в ексикатор із плавленим хлористим кальцієм на 30-50 хв., а потім уже витримайте при кімнатній температурі 40-50 хв.

Концентрацію пилу С мг/м³ обчисліть за формулою:

, (23);