ГОСТ Р 54597—2011
18
причемнаибольшийвкладвмассовуюконцентрациюбудетзасчетчастицразмеромменее 1 мкм. Всвя-
зи с этим для получения достаточного количества материала для последующего анализа необходим вы-
сокий расход при отборе проб, и вряд ли даже лучшие из имеющихся в настоящее время побудителей
расхода для индивидуального отбора проб (с максимальным расходом воздуха от 10 до 15 л/мин) мож-но
широко использовать, кроме случаев, когда, например, предел количественного определения метода
анализа очень низкий, что, возможно, реализуется при использовании приборов с прямым отсчетом.
Для отбора пробы с массой наноаэрозолей, превышающей предел количественного определе-
ния метода анализа, необходимы, таким образом, стационарные устройства с высоким расходом. Хотя
такие устройства массивны, громоздки и работают при напряжении в сети переменного тока от 115 до
230 В, сам пробоотборник (устройство предварительного разделения частиц по размерам и фильтро-
держатель) может быть относительно компактным, если он предназначен для отбора пробы частиц
размером менее 100 нм в один этап. В некоторых случаях это позволит облегчить размещение пробо-
отборника в зоне дыхания работника.
В настоящее время не существует серийно выпускаемых пробоотборников для отбора частиц
аэрозолей размером менее 100 нм в производственной среде. В принципе, для отбора частиц аэро-
золя размером менее 100 нм можно использовать существующие приборы, такие как импакторы или
циклоны, но при достаточно высоких значениях расхода воздуха, хотя работа пробоотборника в таких
условиях должна быть оценена на соответствие установленным требованиям. В качестве альтернати-
вы можно использовать каскадный импактор низкого давления с границей отделения фракции 100 нм.
6.2.3 Поверхностная концентрация частиц
Хотя ранее площадь поверхности зернистых материалов определяли в автономном режиме мето-
дом BET [33], в настоящее время приборы, пригодные для определения площади поверхности аэрозо-
ля в рабочей зоне, недоступны для широкого потребления. Метод BETдовольно успешно использовали
для определения площади поверхности аэрозоля. Однако для анализа этим методом необходимо от-
бирать достаточно большое количество вещества, а на измерения влияют пористость частиц (в боль-
шей или меньшей степени) и подложка для отбора и удержания частиц, особенно если количество
отбираемого вещества мало. Первый прибор, сконструированный специально для определения пло-
щади поверхности аэрозоля, — эпифаниометр [56]. Этим прибором определяют Фуксову или активную
площадь поверхности частиц аэрозоля на основе измерения скорости присоединения радиоактивных
ионов. До сих пор неизвестно, каким образом взаимосвязаны площадь активной поверхности частиц и
их влияние на здоровье, проявляющееся в результате воздействия при вдыхании. При размере частиц
менее 100 нм активная поверхность является функцией квадрата диаметра частиц, и, таким образом,
ее, вероятно, можно использовать в качестве показателя площади внешней поверхности наночастиц.
Однако при размере частиц более приблизительно 1 мкм активная поверхность является функцией
диаметра частиц, и соответствие с реальной площадью поверхности не соблюдается [57]. Измерение
площади активной поверхности обычно не чувствительно к пористости частиц. Однако эпифаниометр
не совсем подходит для широкого использования из-за применения радиоактивного источника.
Аналогичный принцип измерений может быть реализован в аэрозольном диффузионном нагне-
тателе/электрометре. В приборах для непрерывного контроля площади поверхности диффузионно за-
ряженных аэрозолей эта комбинация реализована в измерении скорости присоединения положительно
заряженных униполярных ионов к частицам, на основании которой затем делают выводы относитель-но
площади активной поверхности частиц [58]. После наведения заряда, обычно с использованием
коронного разряда, аэрозоль собирают на HEPA-фильтр и в чувствительном электрометре измеряют
заряд аэрозоля на единицу объема отобранного воздуха. Другие способы наведения заряда аэрозоля
могут быть использованы для изучения химического состава поверхности частиц аэрозоля. Например,
фотоэлектрическое наведение заряда с использованием источника УФ-излучения дает возможность
количественно определить присоединенные полициклические ароматические углеводороды [59], [60].
В зависимости от способа наведения заряда возникает возможность выявить ошибки при отборе
проб, если частицы отобранного аэрозоля уже заряжены или велика вероятность наличия множествен-
ныхзарядовнаоднойчастице. Внастоящеевремяимеетсямалоданныхопроведенииисчерпывающих
проверок серийно выпускаемых приборов в условиях применения [61]. Однако проверка в лаборатор-
ных условиях серийно выпускаемого диффузионного зарядного устройства показала, что полученные
результаты измерений площади поверхности частиц хорошо коррелируют с результатами измерений
площади поверхности на ТЕМ для частиц аэрозоля диаметром подвижности менее 100 нм [62]. С помо-
щью устройства наведения заряда аэрозоля конкретной конструкции были получены результаты, соот-
ветствующие
реальной
площади
поверхности
аэрозоля,
осажденного
в
легких
[63].
При
использовании