СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ Советский патент 1970 года по МПК G01N15/02 

Известны способы определения дисперсного состава аэрозолей, заключающиеся в отборе проб аэрозолей на специальные пластины с последующим микрокопированием частиц.

Предложенный способ отличается тем, что дисперсный состав определяют по нескольким значениям средних радиусов частиц, найденным экспериментально различными методами измерения с разными законами усреднения.

Предлагается использовать счетно-нефелометрический метод в сочетании с методом укрупнения, счетно-весовой и счетно-активный методы. При этом используется то обстоятельство, что величины среднего светорассеяния, среднего веса, и количества радиосвинца, осаждающегося на аэрозольных частицах (при активном методе), связаны различной функциональной связью с размерами аэрозольных частиц.

Нефелометрический метод, согласно теории рассеяния света, дает усреднение размеров частиц в области см по закону щестой

В области

степени усреднения г„еф

10-S см по закону г„еф У г

Средний размер частиц определяют по количеству осевщих на поверхности частиц радиоактивных продуктов распала эманации Ас-227. Градуировочную зависимость активности частиц от их размера определяют экспериментально. Согласно этой зависимости актинонов метод дает усреднение размеров частиц для r -5-10 s см по линейному , для

см - по закону г к г.

Когда размеры частиц в аэрозолях распределяются по нормально-логарифмическому закону, полная кривая распределения строится в вертикально-логарифмических координатах по двум параметрам распределения - Igr и IgPj,. ; Igp - среднее квадратичное отклонение логарифма радиусов). Параметры 1§г„ и Igp рассчитывают по значениям средних радиусов частиц, определенным по разным законам усреднения, по следующим формзлам:

Igr - Igr, -

Igp.

-

. -g

Ig. l,1513(|j.-

)

Параллельно определяют три значения среднего радиуса частиц аэрозоля разными методами. С этой целью поток исследуемого аэрозоля из гребенки Г направляется для определения среднего счетно-нефелометрического радиуса частиц в прибор 1; для определения среднего счетно-весового радиуса - в пробоотборную воронку 2; для определения среднего актинонового радиуса частиц - в смеситель 3.

Во всех случаях счетная концентрация аэрозоля определяется аэрозольным счетчиком частиц 4, в качестве которого используют прибор КОЛ-45, переделанный на ультрамикроскоп. Аэрозольные частицы малых размеров, не видимые в ультрамикроскоп непосредственно ( см), предварительно укрупняются в приборе 5.

До нужной счетной концентрации аэрозоли разбавляются неселективными фильтрами-разбавителями 6.

Из гребенки А в приборы 7, 5 и 4 поступает чистый воздух. Для переключения потоков служат краны Ki - КвВ приборе. 1, в качестве которого используется нефелометр КОЛ-45, измеряется общая яркость светорассеяния частицами исследуемого аэрозоля. По значениям общей яркости светорассеяния и Счетной концентрации аэрозоля, -которой эта яркость соответствует, рассчитывают среднюю единичную яркость аэрозоля «1. Средний нефелометрический радиус частиц определяют по градуировочпой кривой зависимости i от радиуса частиц г.

В пробоотборной воронке 2 весовая проба аэрозоля отбирается на высокоэффективный улавливающий фильтр. По значениям веса осадка аэрозольных частиц на фильтре и счетной концентрации аэрозолей, образовавщих этот осадок, рассчитывают средний счетно-весовой радиус частиц.

Средний актиноновый радиус частиц определяют нанесением радиоактивных меток па поверхность аэрозольных частиц с помощью радиоактивных продуктов распада актинона.

С этой целью исследуемый аэрозоль смешивается с аманацией Ас-227, выдуваемой из препаратодержателя потоком воздуха в смесителе 5.

В течение времени контакта аэрозоля с эманацией в свободном объеме смесителя твердые радиоактивные продукты распада эманации осаждаются вследствие диффузии на стенках смесителя и на поверхности аэрозольных частиц. Количество осевших на аэрозольных частицах радиоактивных атомов закономерно связано с размерами частиц. Нераспавщаяся эманация и неосажденные продукты ее распада задерживаются в слое зерненого сорбента

А на выходе из смесителя 3. Слой сорбента подобран таким образом, что аэрозоль проходит через него практически беспрепятственно. Смеситель замыкается аэрозольным фильтром Б из высокоэффективного фильтрующего материала (например, ФПП 15, подпрессованный, на котором задерживаются все аэрозольные частицы, прошедшие контактную зону смесителя 3).

По активности фильтра, измеренной в услоВИЯХ равновесия между поступлением и распадом радиоактивных атомов, и по числу аэрозольных частиц, осаждающихся на фильтр в единицу времени, определяют среднюю активность одной частицы «ai. Средний актиноновый радиус частиц определяется по градуировочной кривой, где по оси ординат отложен логарифм активности одной частицы Iguj , по оси абсцисс - логарифм радиуса в микронах Igr.

Применение перечисленных методов определения средних радиусов частиц аэрозоля позволяет находить дисперсный состав аэрозолей независимо от агрегатного состояния частиц непосредственно в потоке.

Предмет изобретения

Способ определения дисперсного состава аэрозолей, отличающийся тем, что, с целью

повыщения точности анализа, определяют средние значения размеров частиц несколькими независимыми методами с известными и существенно различными законами усреднения, например, путем измерений среднего светорассеяния, среднего веса, среднего диффузионного осаждения меченых атомов, и параметры распределения размеров частиц рассчитывают по степени расхождения полученных средних значений с учетом соответствующих

законов усреднения.