ГОСТ Р 54597—2011
19
диффузионного устройства наведения заряда на частицы размером более 100 нм были получены за-
ниженные значения площади поверхности. В качестве альтернативы вместо измерения площади по-
верхности частиц аэрозоля можно получить распределение частиц аэрозоля по размерам и оценить
усредненное по площади поверхности распределение на основе предполагаемой конкретной формы
частиц. Подробное описание подходящих методов измерений приведено в 6.3.
Допуская, что распределение частиц аэрозоля по размерам хорошо воспроизводится унимодаль-
ным логарифмически нормальным распределением, можно охарактеризовать такое распределение и
поверхностную концентрацию частиц по трем независимым измерениям. Было предложено [64] одно-
временно измерять три величины: массовую и счетную концентрации частиц аэрозоля, и их заряд.
Если градуировочная характеристика каждого прибора известна, то могут быть применены методы мини-
мизации для оценки параметров логарифмически нормального распределения значений каждой из
этих величин, и по полученным данным может быть вычислена площадь поверхности аэрозоля. Пре-
имущество методики состоит в том, что счетную, массовую концентрации частиц и площадь их поверх-
ности измеряют одновременно. Однако должны быть сделаны необходимые допущения относительно
распределения заряда на отбираемых частицах.
В качестве альтернативы проводят независимые измерения счетной и массовой концентрации ча-
стиц аэрозоля, а площадь поверхности оценивают на основе допущения о GSD (предполагаемого) ло-
гарифмически нормального распределения [65]. Преимущества этого метода — простота исполнения и
использование портативных приборов, находящих все более широкое применение для оценки качества
воздуха рабочей зоны. Результаты теоретических расчетов показали, что оценки площади поверхности
частиц аэрозоля могут отличаться от действительной площади более чем в десять раз, особенно если
вместосоответствующегопредполагаемогоунимодальногораспределениячастицаэрозоляпоразмерам
получено бимодальное. Измерения в реальных условиях показывают, что значительная часть оценок
площади отличается от площади активной поверхности в три раза, особенно при более высоком содер-
жании аэрозоля в воздухе. Поскольку значения поверхностной концентрации в производственной среде,
скорее всего, будут отличаться на пять порядков, оценки площади поверхности в пределах таких довери-
тельных интервалов могут подходить для исходных или предварительных оценок уровней воздействия.
6.2.4 Счетная концентрация
6.2.4.1 Общие положения
Для измерения счетной концентрации наноаэрозолей необходим детектор, чувствительный к ча-
стицам диаметром несколько нанометров. При измерении счетной концентрации аэрозолей всегда не-
обходимо учитывать пределы интегрирования, на которые настроен прибор, поскольку от этого зависит
интерпретация результатов измерений. У многих приборов чувствительность значительно падает при
размере частиц менее 10—20 нм. Поэтому счетные концентрации, измеренные приборами с различной
чувствительностью к частицам размером от 1 до 10 нм, могут отличаться. Если счетная медиана диа-
метров частиц аэрозоля составляет менее 10 нм, то подобные приборы будут давать в значительной
степени заниженные значения счетной концентрации. Если в аэрозоле преобладают наночастицы, то
общая счетная концентрация частиц будет довольно хорошим показателем содержания наночастиц.
Однако если высокие значения счетной концентрации получаются за счет частиц большого размера, то
при оценке счетной концентрации наночастиц эти частицы необходимо исключить из общей счетной
концентрации. Может быть сделано исключение, если происходит образование агломератов наноча-
стиц и если есть необходимость отбирать агломераты вместе с отдельными наночастицами. Во всех
случаях предпочтительно изначально иметь некоторое представление о возможном диапазоне раз-
меров частиц исследуемого аэрозоля и диапазоне чувствительности прибора перед интерпретацией
результатов измерений счетной концентрации частиц аэрозоля.
6.2.4.2 Конденсационные счетчики частиц
Наиболее широко применяемый прибор для определения наночастиц — CPC, в котором за счет
конденсации пара на наночастицах (или более крупных частицах) происходит их увеличение до раз-
меров, при которых они могут быть обнаружены оптическими методами [66].
CPC могут быть разделены на три основные группы:
a) с конвекционным охлаждением ламинарного потока;
b) на основе адиабатических камер;
c) с турбулентным смешиванием.
Во всех этих приборах реализован контакт аэрозоля с перенасыщенным паром, конденсирую-
щимся на поверхностях частиц. Частицы быстро укрупняются до больших капель, обычно размером до
нескольких
микрометров,
которые
затем
могут
быть
обнаружены
оптическими
методами.