Шаңның жіктелуі
Аэрозольдер – ол дисперстік ортадан (негізінде ауадан) және ауада қалқымалы күйде болатын көптеген ұсақ, қатты және сұйық бөлшектерден тұратын дисперстік фазадан құралған аэродисперсті жүйелер, Өндірістік шаң осындай каллойдық жүйелердің бірі болып келеді. Өндірістерде қатты заттардың дисперленуі көптеген технологиялық процесстерде болуы мүмкін. Қопаруда, соғуда, тегістеуде, кесуде, ұнтақтауда, жонуда т.б. көптеген операцияларда. Осының нәтижесінде шаңның түзілуі өндірістерде ең көң тараған процесс болып отыр. Өнеркәсіптік шаңдарды жіктеу оның жаратылу тегіне, шаң бөлшектерінің өлшемдеріне және адам ағзасына әсер ету сипаты бойынша жүргізіледі (1кесте) Түзілу механизмі бойынша аэрозольдер дезинтеграция аэрозольдеріне және конденсация аэрозольдеріне бөлінеді. Дезинтеграция аэрозольдері – олар қатты заттарды ұнтақтауда пайда болады (басқаша-ұнтақтау аэрозольдері деп атайды). Дисперстік фаза бөлшекерінің формалары әрқашанда дұрыс (біркелкі) болмайды, олардың өлшемдері әрқилы-ультрамикроскоптіктен бастап өлшемдері айтарлықтай бөлшектерге дейін. Конденсация аэрозольдері – олар балқытылған заттардың буларының конденсациясында пайда болған аэрозольдер. Олардың бөлшектерінің формалары көбінесе домалақ немесе дұрыс кристаллдық түрде болады. Металл буларын ауада салқындатуда металлдардың және олардың тотықтарының конденсация аэрозольдері пайда болды. Металлдардың хлорлық тұздарының ауада ыдырауында және гидролизінде күрделі бу-газ-аэрозольді қоспалары пайда болады, мұнда дисперстік фазасы элементтердің тотықтарының қатты бөлшектерінен және тұз қышқылы тұмандарының бөлшектерінен тұрады, ал дисперстік орта-ауадан, будан, хлордан және ауадағы оттегімен және су буларымен реакциясында түзілген басқа қоспалардан тұрады. Жаратылыс тегі бойынша шаңдар –органикалық, бейорганикалық және аралас деп ажыратылады. Органикалық шаңдар – табиғи жануарлық текті (сүйек, жүн, тері) немесе өсімдік текті (ағаш, мақта, зығыр, ұн, қант т.б.) және жасанды-пластмасса, резина, смолалар, бояулар және басқа синтетикалық өнімдерінің шаңдары. Бейорганикалық шаңар – минералдың (кварцтік, силикаттық, асбестік, цементтік, фарфорлық т.б.) және металлдық) мырыш қорғасын, сынап, темір, марганец, хром т.б.) шаңдары. Кесте
Араласты шаң түрлеріне металлургия кәсіпорындарында, химиялық және басқа өндірістерінде түзілуші шаңдарды жатқызады. Олар өздерінің құрамы бойынша араласты болып келеді. Мысалы: топырақ шаңы минералдық және органикалық компоненттерден тұрады, өсімдік текті шаңның құрамында минералдық қоспалардың бөлшектері болады, металладр мен қоспаларды өндіру және өңдеу өндірістердегі шаңның құрамында минералдық және металлдық қоспалары болады. Дисперстігі бойынша шаңдарды былай ажыратады: 1. Ұсақ дисперсті және ультрамикроскопиялық (өлшемдері 0,25 мкм дейін); 2. Орташа дисперсті немесе микроскопиялық (өлшемдері 0,25 тен 10 мкм дейін); 3. Ірі дисперсті (өлшемдері 10 мкм жоғары). Шаң, көптеген бөлшектерден тұратын жүйе ретінде, ең бірінші кезекте, дисперстік дәрежесімен сипатталады, яғни дисперстік фазадағы бөлшектердің өлшемдері мен аэрозольдің көлеміндегі олардың меншікті салмағымен. Шаңдардың дисперстік дәрежесі оларың құрамындағы бөлшектердің ауада өзін қалай ұстауын анықтайды. Мысалы, түтіннің құрамындағы бөлшектердің өлшемдері 0,01 ден 0,1 мкм дейін, яғни молекуланың өлшеміне жақын, сондыұтан олардыңбөлшектері броундық қозғалыста болады. Осының нәтижесінде, бөлшектердің соқтығысу ықтималы жоғары болып,олар коагуляцияланып өлшемдері маңызды ұлғайып, Ньютонның (егер бөлшектер үлкен болса-өкпіндеу арқылы) немес Стокстің (егер бөлшектер үлкен болмаса – біралыпты жылдамдықпен) заңыына сәйкес шөгеді. Түтіндерден басқа аэрозольдердің конденсацияларының флокуляциялану және олардың кангломеранттарының шегу қабілеті бар. Шаңның тыныс алу органдарында ұсталып қалуы мен оның ішінде таралуы шаңның дисперстігіне байланысты. Бөлшектердің өлшемі ұлғайған сайын, олардың тыныс алу органдарында ұсталып қалуы мен оның ішінде таралуы шаңның дисперстігіне байланысты. Бөлшектердің өлшемі ұлғайған сайын, олардың тыныс алу органдарында ұсталып қалуының жалпы пайызы өсе түседі. Мұнда, алвеолаларда 5 мкм өлшемнен төмен, әсіресе 1-2 мкм бөлшектер ұсталынып қалады. Керісінше, жоғағы тыныс жолдарында ұсталып қалған бөлшектердің пайызы, олардың өлшемдері ұлғайған сайын өсе түседі. Өкпелердегі шаңды лимфа жүйелері арқылы шығаруда шаң бөлшектері өлшемінің маңызы өте зор. Мысалы: ультрамикроскопиялық шаңдар (өлшемі 0,1 мкм төмен) альвеолардан шаңдық клеткалары арқылы лимфа жүйелерімен жеңіл әкетіліп, лимфа түйіндерінде ұсталмай, өкпелерден шығарылады. Ал 1-2 мкм өлшеміндегі бөлшектер, керісінше, лимфа аппараттарында ұсталып қалуына бейімді келіп, олардың пневмокониялық әсерін неғұрлым жоғарылатады. Кварц шаңдарымен жүргізілген арнаулы сынақтардың нәтижелері 1-2 мкм өлшемдегі бөлшектердің фиброгендік әсері өте жоғары екендігін көрсетіп отыр. Қазіргі таңда гигиеналық тұрғыдан ең тиімдісі ретінде Н.А. Фукстің ұсынған жіктемесі қабылданған, ол азды-көпті шамада аэрозольдердің маңызды физикалық-химиялық ерекшеліктерін ескерген. Н.А. Фукстің терминологиясы бойынша нағыз шаңға (тозаңға) дисперстігіне байланыссыз, қатты бөлшектердің дезинтеграция аэрозольдері жатады, ал түтіндерге қатты дисперсті фазадағы конденсация аэрозольдер жатады, ал тұмандарға – олардың пайда болу тегіне және дисперстігіне байланыссыз, сұйық дисперстік фазадағы барлық аэрозольдер жатуы керек (табиғи немесе жасанды су тұмандары).
|
