====== Měření prašnosti ======

[[prach:literatura|[2]]]

===== Vlastnosti prachu =====


==== Měrná a sypná hmotnost ====

Měrná hmotnost (g.m<sup>-3</sup>)\\
 ● Cement 2,5 – 3,5\\
 ● Křemen 2,0 – 2,6\\
 ● <chem>Fe2O3</chem> 5,2\\

Sypná hmotnost (kg.m<sup>-3</sup>) cementu\\
 ● Volně skladovaný 110 – 120\\
 ● Skladovaný 190\\
 ● Setřesený až 250\\

==== Chemické složení ====

Složení prachu z průmyslových oblastí:

50 – 70 % <chem>SiO2</chem>\\
10 – 30 % <chem>Fe2O3</chem>, <chem>Al2O3</chem>, <chem>CaO</chem>, <chem>MgO</chem>

=== Měrný povrch ===
Měrný povrch prachové částiče M<sub>p</sub> je je určující pro její chemickou aktivitu. Stanovuje se ze vztahu (~~rov.#~~): 

<m 15>  M_p =P_c/H_c  </m> 

kde:\\
**P<sub>c</sub>** - rozvinutý povrch částice\\
**H<sub>c</sub>** - hmotnost částice


==== Rozsev prachu ====

[{{  :obr:7_01.jpg?nolink&280|~~obr.#~~ Rozsev prachových částic}}]Rozvrstvení prachových částic v prašném
aerosolu se nazývá rozsev prachu. Vyjadřuje procentuální výskyt 
určitých průměrů prachových částic v prašné směsy. Z gafu na obr.1 je patrné, že přibližně 50 % prachových částic má velikost kolem 20 µm.

Částice < 20 µm se v atmosféře pohybují [[slovnik:start#pb|Brownovým pohybem]] (vznáší delší dobu) a  částice < 1 µm se shlukují (koagulují).

Ze zdravotního hlediska se prachové částice rozdělují podle velikosti do tří základních skupin:

[[slovnik:start#pm|PM]]10 – částice menší než 10 μm,\\
PM2,5 – částice menší než 2,5 μm (celoplošný výskyt),\\
PM1 – částice menší než 1 μm (méně častý výskyt)

Koncentrace těchto částic je  udávána v jednotkách objemové hustoty (µg.m<sup>3</sup>), což odpovídá  celkové hmotnosti částic.

Částice menší než 10 µm se mohou usazovat v průduškách
Částice menší než 1 µm mohou vstupovat přímo do plicních sklípků. 
Denní imisní limit je 50 µg.m<sup>3</sup>. Tento limit může být překročen maximálně 35x.

Určení rozložení prachových částic v prašné atmosféře (např. pro zkoušky prachem) se používá metod síťování. K sítovému rozboru se použije sada drátěných sít [[prach:literatura|[4]]]. Cílem této zkoušky je stanovit hmotnost vzorku na každém ze sít označených velikostí ok [[prach:literatura|[5]]]. 

<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_rozsevac.jpg?nolink&120  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
{{  :obr:7_sita.jpg?nolink&120  |}}
</WRAP>
</WRAP>

Zařízení se skládá z  střásacího (vibračního) pultu a sít s různou velikosti ok. Prašná směs se nasype do horního síta. Vlivem vibrace prachové částice propadávaje jednotlivými síty. Metoda je relativně nenáročná. Vyžaduje ale zkušenou obsluhu, která minimalizuje systematickou
lidskou chybu.

==== Usazování prachových částic ====

Přibližná doba usazování sférických prachových částic je v tab. : 

<WRAP center 50%>  
^  Druh částice  ^  Poloměr (µm)   ^^^
|:::|  0,01  |  0,1  |  10  |
|Uhelný prach |  5,4.10<sup>4</sup> dnů  |  13 h  |  4,6 s  |
|Oxidy železa |  2.10<sup>4</sup>  |  5  |  1,7  |
~~Tab.#~~ Přibližná doba sedimentace prachových částic [[prach:literatura|[3]]] 
</WRAP>

==== Spad prachu ====

=== Do nádoby ===
<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_13.jpg?nolink&200  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
Pro měření spadu prachu nebo obsahu poletavého prachu v atmosféře se používá obdoba metoda jako 
při zachycování atmosférických srážek. Větší částice prachu jsou zachycovány do sedimentačních nádob zčásti naplněných záchytným roztokem, které jsou umístěny v prašné lokalitě, nejčastěji  ve výši několika metrů nad zemí. Při měření je zachycován primární a rozvířený prach. Je nutné provádět dlouhodobé opakované měření.
</WRAP>

=== Spad na folii ===
<WRAP group>
<WRAP half column>

Relativně přesná metoda je měření spadu na folii. Na destičce, která má na povrchu Al folii tl. 0,07 mm je nanesena vrstva 50 mg vazelíny. Sonda se umístí v terénu do různých výšek 1,5 3 6 (m) a  s přesností 0,1 mg se 45 dní zjišťuje hmotnost přípravku. Pokud je hmotnosti  menší než 30 mg, potom se ztrácí
přesnosti metody. Problémy s metodou jsou při změnách počasí (slunce, silný déšť, krupobití).
</WRAP>

<WRAP half column>
{{  :obr:7_14.jpg?nolink&200  |}}
</WRAP>
</WRAP>

=== Sedimentace prachu ===
<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_15.jpg?nolink&80  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
Pro laboratorní zkoušky prašnosti se používá přípravek na obrázku.  V prašné atmosféře se nechá 2 h 
otvory v přípravku sedimentovat prach. Metoda je orientační a výsledky jsou problematické.
</WRAP>
</WRAP>

===== Měření prašnosti =====

Ke stanovení koncentrace prachu ve vzdušnině se používají dva postupy:\\
<BOOKMARK:grm>
 ● Konimetrický (PČ.m<sup>-3</sup>) - **n** počet částic\\
 ● Gravimetrický  (μg.m<sup>-3</sup>) - **N** vážkový údaj\\

Vztah mezi gravimetrickým a konimetrickým
údajem závisí na:

  * Měrné hmotnosti prachu
  * Velikosti prachových částic
  * Tvaru prachových částic

Přibližný vztah mezi konimetrickým a gravimetrickým údajem se dá zjistit z (~~rov.#~~):

<m 15>  n = 238,7{N/{{({d/2})^3}{varrho}}}  </m> 

kde\\
**d** - průměr prachové částice\\
**ρ** - měrná hmotnost

==== Konimetrické metody ====

Princip koniometrických metod je v zachycování prachových částic na skle (nebo jiném
materiálu) vystaveném proudu vzduchu a velké rychlosti. Částice se nárazem na sklo
zachytí. Pro zefektivnění metody lze sklo natřít lepkavou hmotou. Měření je velice
rychlé a poskytuje okamžité hodnoty.
 
=== Prachová komůrka ===
(Greenův prachoměr)

<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_16.jpg?nolink&300  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
V přípravku je otvor o průměru 1,6 cm, 2,5 cm který má na obou stranách šoupátka.
V prašné atmosféře se několika volnými pohyby s otevřenými
šoupátky zamává.
Pote se šoupátka zavřou a 2 h v horizontální poloze se nechá zachycený prach sedimentovat.
Množství zachyceného prachu se odečítá ze sklíčka pod mikroskopem.
Tato metoda má jen informativní a srovnávací hodnotu
Výsledek ovlivňuje pozorovací schopnost pracovníka.
</WRAP>
</WRAP>


=== Suchý konimetr ===
<WRAP group>
<WRAP half column>
Měřený vzduch se nasává ventilátorem prostřednictvím vlhčící komory, z níž
vstupuje do obdélníkové trysky.
V trysce se značně zvýší rychlost vzduchu a tím i rychlost
aerosolových částic. V bezprostřední blízkosti trysky je upevněno sklíčko, na němž
se aerosol usadí v podobě čárkovité stopy o rozměrech trysky. Počet částic na sklíčku
se vizuálně počítá pod mikroskopem
Do hodnocení zahrnuty jen
částice, které ulpěly na
sklíčku
</WRAP>

<WRAP half column>
{{  :obr:7_17.jpg?nolink&350  |}}
</WRAP>
</WRAP>

 
=== Kapalinový prachoměr ===
<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_02.jpg?nolink&350  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
Prašná atmosféra nasávána  přes kapalinu (etylalkohol)
Po určité době se část kapaliny odpipetuje a vloží do
Burknerovy počítací komůrky. Alkohol se nechá  odpařit  a pod mikroskopem
se spočítá počet částic.
Výsledky získané touto metodou se mohou lišit od hodnot získaných
suchým konimetrem. Oba typy přesně měří počet částic > 1 µm
získaných suchým konimetrem.
</WRAP>
</WRAP>

 
=== Termoprecipitátor ===
<BOOKMARK:prci>

<WRAP group>
<WRAP half column>
Termo[[slovnik:start#prci|precipitátor]] pracuje na principu termodifuze prachu zachycujícího se  na sklíčkách. 20 až 400 cm<sup>3</sup> prašného vzduchu se vede rychlostí 5 až 6 cm<sup>3</sup>.s<sup>-1</sup>  kolem rozžhaveného drátku. Vyhodnocení je jako u suchých konimetrů.
Přesnost měření termoprecipitátorem je velmi vysoká.
</WRAP>

<WRAP half column>
{{  :obr:7_03.jpg?nolink&300  |}}
</WRAP>
</WRAP>

 
=== Elektrostatický precipitátor ===
<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_04.jpg?nolink&300  |}}

</WRAP>

<WRAP half column>
Elektrostatický precipitátor funguje na   stejném principu jako elektrostatické odlučovače.
Kolem elektrody proudí rychlostí 4 l.min<sup>-1</sup>  prašná atmosféra
Po čase se usazovací elektroda opláchne v odměřeném množství etylalkoholu. Část tekutiny se odpipetuje a hodnotí jako u kapalinových prachoměrů.
Precipitátor může zachytit i částice menší jak 0,1 µm
Tato metoda je vhodná pro malou a střední prašnost.
</WRAP>
</WRAP>


==== Gravimetrické metody ====

Při gravimetrických metodách se zjišťuje prašnost vyjádřená v g.m nebo mg.m<sup>-3</sup>. Gravimetrická metody jsou vhodné pro sledování dlouhodobých trendů ve znečistění ovzduší.

[[slovnik:start#alo|Alonž]] <BOOKMARK:alo>se naplní 1 až 3 cm tlustou vrstvou česané
bavlny, obvazové vaty apod. Při měření se  prosévá alonží 10 až 30 l prašného
vzduch za minutu po dobu 30 min.
Poté se alonž se vysuší a zaváži.

<BOOKMARK:psx>
=== Soxheltova patrona ===

<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_05.jpg?nolink&80  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
Na obdobném primcipu pracuje [[slovnik:start#psx|Soxheltova patrona]]
Válečková patrona  je vyplněná filtračním papírem.
Patronou se prosává po dobu několik hodin 100 až 200 litrů prašné
atmosféry.  
</WRAP>
</WRAP>


==== Ostatní metody ====


=== Izokinetický vzorkovač ===
<WRAP group>
<WRAP half column>
Pro měření prašnosti  horkých anebo agresivních
vzdušnin  se používají izokinetické vzorkovače. Průtokoměry ukazují i okamžitou rychlost proudění
vzdušniny v průtokové trubici.
</WRAP>

<WRAP half column>
{{  :obr:7_07.jpg?nolink&230  |}}
</WRAP>
</WRAP>


===== Fotometrické měření prašnosti v prašných komorách =====
(rozptyl světla částicemi prachu)<BOOKMARK:jty>

==== Měření využívající Tyndallův efekt ====
Měření prašnosti využívající [[slovnik:start#jty|Tyndallův efekt]] funguje tak, že 
světlo ze světelného zdroje se vede jako dva paprsky
přes dva hranoly (jeden v prašné komoře, druhý v v
bezprašném prostoru), Hranol v bezprašném prostředí se pootáčí tak, aby byl
stejně osvětlen jako první hranol. Úhel pootočení je míra prašnosti.
 
==== Měření využívající Lambert-Beerův zákon ==== 

Princip měření prašnosti využívající [[slovnik:start#zlb|Lambert-Beerův zákon]] je patrný z následujících obrázků:
<WRAP group>
<WRAP half column>
{{  :obr:7_08.jpg?nolink&200  |}}
</WRAP>

<WRAP half column>
{{:obr:7_09.jpg?nolink&150  |}}
</WRAP>
</WRAP>

Světelným zdrojem se prosvěcuje prašná atmosféra. Paprsky zachycuje fotodioda.  




[<8>]