Способ определения дисперсного состава аэрозолей

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

285326

Союз Советских

Социалистических

Рвслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.XI.1968 (№ 1281741/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 5.П.1971

Кл. 421, 4/15

МПК G 01п 15/02

УДК 541,182.3(088.8) Комитет по делам изобретениЯ и аткрытиЯ лри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Я. И. Коган, Р. С. Репина, Д. В. Новожилова и Л. И. Кругматт

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ

Igr. = 1р.„— Igr и — ч u. — — v

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 г(1 ° 10 см по закону шестой

6 степени усреднения г„,, — 1 г ; в области

r)3 10 с см по закону г„,,р — 1

Счетно-весовой метод во всем диапазоне размеров частиц дает средние значения радиусов з рО закону г,„.с =Pr . При актиноновомметоде средний размер частиц определяют по количеству осевших 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 г)5 10 5 см по линейному закону, для г(1 1О " см — по закону г: ) l

Когда размеры частиц в аэрозолях распределяются по нормально-логарифмическому закону, полная кривая распределения строится в вертикально-логарифмических координатах

15 по двум параметрам распределения — 1 г и

Ig),; 1g). — среднее квадратичное отклонение логарифма радиусов). Параметры 1ог. и Ig)g рассчитывают по значениям средних радиусов частиц, определенным по разным законам ус20 редпения, по следующим формулам: где r и r,, — средние радиусы частиц соответственно 1т-той и ъ-той степеней усреднения.

На чертеже приведена схема, поясняющая

30 способ.

285326

Параллельно определяют три значения среднего радиуса частиц аэрозоля разными методами. С этой целью поток исследуемого аэрозоля из гребенки 1 > 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 ультра микроскоп непосредственно (г(1. 10 см), предварительно укрупняются в приборе б.

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

Из гребенки Г> вв ппррииббоорры ы 11, б и 4 поступает чистый воздух. Для переключения потоков служат краны К вЂ” К9.

Ы приборе 1, в качестве которого используется нефелометр КОЛ-45, измеряется общая яркость светорассеяния частицами исследуемого аэрозоля. По значениям общей яркости свето рассеяния и счетной концентрации аэрозоля,,которой эта яркость соответствует, ipacсчитывают среднюю единичную яркость аэрозоля « ». Средний нефелометрический радиус частиц определяют по градуировочной кривой зависимости i от радиуса частиц r.

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

Средний актиноновый радиус частиц определяют нанесением радиоактивных меток на 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 8.

В течение времени контакта аэрозоля с эма5

15 г0

Зо

35 нацией 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. Нераспавшаяся эманация и неосажденные продукты ее распада задерживаются в слое зерненого сорбента

А на выходе из смесителя 8. 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 8).

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 «а ». Средний актиноновый радиус частиц определяется по градуировочной кривой, где по оси ординат отложен логарифм активности одной частицы 1ga<, по оси абсцисс — логарифм радиуса в микронах

1gr.

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 повышения 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 усрепнения.

285326

A u

Составитель Л. Кнор

Корректор Л. В. Юшина

Редактор Б. Федотов

Изд. № 50 Заказ 94/9 Тираж 480 Подписное

UHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2