Měření prachových částic pro praktiky:

Představte si, že ležíte na pobřeží, na sluníčku a necháte propadávat si písek mezi prsty. Jemný písek má střední průměr zrnka velikosti 0,5 mm/500 μm. Poměr zrnka písku ku prachové částici velikosti 0,5 μm/500 nm, která již není pouhým okem rozeznatelná, odpovídá přibližně poměru balvanu s průměrem 5 m vůči tomuto zrnku písku. Tím máte představu o velikostních poměrech, o kterých se při měření prachových částic musí diskutovat. Aby bylo možné posoudit chování prachových částic, je nezbytné znát jejich hmotnostní a velikostní rozdělení. K tomu existují různé postupy měření, které nakonec nezávisí na vlastnostech částic.

V tomto Whitepaperu Vám chceme zprostředkovat základní informace o metodách měření prachových částic, které se u firmy Testo používají a představit přitom naše přístroje pro měření prachových částic. Najdete zde informace a aplikační příklady k

  • testo 338, přístroji pro měření množství pevných částic ve výfukových plynech
  • testo 380, přístroji pro měření jemných prachových částic pro kominíky podle 1. BImSchV 
  • testo DiSCmini, ručnímu měřicímu přístroji pro měření koncentrace počtu nanočástic
  • testo NanoMet3, PEMS (Portable Emission Measurement System) pro měření emisí nanočástic u motorových vozidel.

Máte další podněty nebo byste chtěli doplnit další body? Jednoduše to sdělte našemu projektovému týmu Testo. Rádi Vaše rady a návrhy zohledníme v dalších verzích tohoto Whitepaperu.

Registration-Page-Whitepaper-World-of-Particles-2000x1500px-Title.jpg

Měření prachových částic všeobecně

Prachové částice jsou části různorodé směsi látek, které se jasně ohraničují od obklopujícího média – plynu, jako například vzduchu, nebo kapaliny. Jestliže se tato směs látek skládá z plynu a v něm se vznášejících částic, jedná se o aerosol, zatím co za suspenzi je považována směs kapalin a pevných látek.

U firmy Testo se zabýváme měřením aerosolů – částic, které nás obklopují ve vzduchu nebo jsou do něj emitovány. 

Takové částice mohou mít přirozený původ nebo jsou výsledkem lidského konání. Částice písku, které jsou větrem vířeny a rozfoukávány, pěna, která vzniká při bouřlivém počasí na pobřeží, popel a saze, které jsou na kilometry daleko přenášeny vzduchem při lesních požárech a sopečných erupcích – částice jsou emitovány odpradávna. Naši předkové si jenom nebyli vědomi, jaká nebezpečí mnohé tyto částice v sobě skrývají. Zkoumání ledovcové mumie Ötziho tak ukázala, že díky každovečernímu sezení u otevřeného ohně se v plicích uložilo velké množství částic vygenerovaných spalováním [1].

Za popílek vznikající dnes ve městech je většinou odpovědný silniční provoz, průmyslové procesy a vytápění našich domovů. Mořský vzduchu se svými částicemi soli naproti tomu ukazuje, že ne všechny emitované částice musí mít negativní vliv na naše zdraví. Bohužel, dnes vytvářejí velký podíl částic v jemném prachu zdravotně závažné látky vyprodukované člověkem [2].

 

[1] https://www.researchgate.net/publication/267237729_EFTEM_tells_us_what_the_Tyrolean_Iceman_inhaled_5300_years_ago) [2] https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/wirkungen-von-luftschadstoffen/wirkungen-auf-die-gesundheit#textpart-1

Registration-Page-Whitepaper-World-of-Particles-2000x1500px-Bild1.jpg
Registration-Page-Whitepaper-World-of-Particles-2000x1500px-Bild2.jpg

Proč měříme částice?

Pro měření částic se dají identifikovat různé důvody. Vedle kontroly znečištění částicemi způsobeného jemným prachem v centrech měst se měří částice také pro posouzení efektivity spalovacích procesů, nebo aby bylo možné učinit výrok o vlastnostech materiálů. Důvodů je několik a my jsme identifikovali pro naše měřicí přístroje následující tři.

Zdravotní aspekty
Děláme dnes téměř vše, abychom si zachovali naše zdraví. Uvědoměle se stravujeme, pěstujeme sport a vyhýbáme se činnostem, které škodí zdraví. To jsou zřejmé faktory. Když se budeme věnovat jemnému prachu s velikostí částic maximálně 10 μm, tak nám bude přece rychle jasné, že se toto zdravotní zatížení nedá stanovit ranním pohledem z okna. Zatím co částice o velikosti 10 μm – přinejmenším pětkrát až osmkrát tenčí než lidský vlas – se odfiltrují už v horních cestách dýchacích a nedostanou se až do průdušek, menší částice o velikosti méně než 1 μm se dostanou až tam. Ultra jemný prach, skládající se z nanočástic o velikosti méně než 0,1 μm, se ukládá nejenom v plicních sklípcích, ale proniká až do krevního oběhu. Může tak být transportován ke každému orgánu a tam se usazovat [3]. Často je povrch částic pokryt dalšími substancemi. Jestliže se na nich podílí zdraví poškozující uhlovodíky, může jemný prach představovat pro zdraví velké nebezpečí.

To je dostatečný důvod pro zabránění emisím popílku a pro doložení úspěchů pravidelnými měřeními koncentrací.

Registration-Page-Whitepaper-World-of-Particles-2000x1500px-Bild3.jpg

Efektivita strojů a sledování procesů
Shora v textu jsme diskutovali o vytápění našich domovů jako o zdroji popílku. Zde se ukazuje potíž: optimalizací spalovacích procesů byla sice emise částic na jedné straně snížena, na straně druhé tím vzniklo více malých částic – částic, které mají značný vliv na bilanci popílku. Aby bylo možné tato otopná zařízení uzpůsobit ještě přívětivěji vůči životnímu prostředí, musí být emise částic kontrolovány nejenom při novém vývoji a optimalizaci těchto systémů. Dodržování hraničních hodnot emisí se musí kontrolovat pravidelně. Tato úvaha je také základem pro pravidelnou kontrolu emisí částic pocházejících z motorových vozidel. Přitom jsou často různé dieselové motory kritizovány neprávem jako „znečišťovači okolí“. Platí sice, že je třeba pravidelně kontrolovat funkci filtru pevných částic. Avšak s funkčním flitrem vypouští moderní dieselový motor zatím méně nanočástic, než se jich numericky nachází v okolním vzduchu na průměrně frekventované ulici. Tady spíše vytváří zdravotní nebezpečí jakožto původce ultrajemného popílku, benzínový motor s přímým vstřikováním a ten potřebuje do budoucna rovněž efektivní filtr pro čištění spalin a rovněž pravidelné kontroly[4].

Vlastnosti materiálů
Nejenom kvantita částic je vždy důvodem pro měření částic. Existují také postupy měření, které mají podávat informaci o kvalitativních vlastnostech částic. Jestliže se nechají v procesu například částice růst (granulování), tak má rychlost růstu a dosažitelná velikost částic vliv na faktory, jako je pevnost částic nebo rychlost rozpadu částic v kapalinách.

 

[3] https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es0522635
[4] https://www.zeit.de/mobilitaet/2017-02/feinstaub-auto-partikelfilter-abgas-diesel-benziner-eu/seite-2

Registration-Page-Whitepaper-World-of-Particles-2000x1500px-Bild4.jpg

Zaregistrujte se a získejte více informací zdarma!

Zajímá vás svět nanočástic a chcete se dozvědět více o různých metodách měření a měřicích přístrojích? Stáhněte si zdarma Whitepaper „Měření prachových částic pro praktiky“. 

  • Velikost a vlastnosti částic
  • Různé metody měření částic
  • Schválená měřicí zařízení pro měření částic
Whitepaper-World-of-Particles-2000x1500px.jpg
Help

4b17c0808f27076bcfb496bac4c55a83f3829341
Confirm
Found draft
Found draft
Found drafts
Existing form data found
Form Submitted
Review Form Validation Messages
Unable to complete action
Confirmation

Zde naleznete další informace o technologii měření nanočástic.

Zde získáte více informací o měřicí technologii pro automobilový průmysl.

Zde najdete další informace o zařízeních na měření jemného prachu.