CC BY
110
Известия ЮФУ. Технические науки Тематический выпуск
БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Р. Берд, В. Стьюарт, Е. Лайтфут. Явления переноса. Пер. с англ. - М.: Химия, 1974. -687 с.
УДК 534.29:551.594.25
М.А. Тимошенко, Н.Н. Чернов ДИСПЕРСНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОЗОЛЬНЫХ НАНОЧАСТИЦ СИГАРЕТНОГО ДЫМА ПРИ КУРЕНИИ
При активном и пассивном курении в организм человека поступают наноразмерные аэрозольные частицы. Для исследования влияния этих частиц на здоровье человека необходимо знать их дисперсное распределение. Нами исследовано дисперсное распределение аэрозольных частиц четырех сортов сигарет: Marlboro, Bond, Наша Марка и махорка. Методика взятия проб и исследование частиц с помощью наномикроскопа опубликованы в [1].
Исследования наночастиц сигаретного дыма с помощью атомно-силовой микроскопии позволили установить первоначальную форму и дисперсный состав частичек. Было установлено, что частицы сигаретного дыма имеют округлую продолговатую форму, способны образовывать нитевидные агрегаты в статических условиях. Размеры частиц находятся в достаточно широком диапазоне: от единиц - десятков нанометров до десятков микрон.
Дисперсное распределение рассматриваемых частиц подчиняется нормальнологарифмическому закону. Оно представлено в виде интегральных кривых в вероятностно-логарифмической сетке, когда по вертикальной оси откладывается процентное содержание частиц, имеющих размер меньше данной величины Dp=2R (используя табличные значения интеграла Лапласа), т.е. кумулятивная функция распределения [2]:
Ф(Ор) = 0,5 ±--L= [ exp Р \2п *
( z 2 А 2
0 v /
log Dp - log D c log D
dz,
(1)
p
где clogDp - среднеквадратичное отклонение логарифмов диаметров; DM- медианный
диаметр частиц; а по горизонтальной оси - log Dp. В вероятностно-логарифмической
сетке распределение аэрозольных частиц по размерам имеет форму прямых линий. В этом случае значение размера для Ф(Dp)=0,5 (50 %) соответствует медианному размеру частиц, а угол наклона прямой определяется дисперсией распределения:
tga= , * • (2) clog Dp
Для расчета использовались результаты исследований наночастиц сигаретного дыма, полученные в виде фотографий методом атомно-силовой микроскопии. По фотографиям были оценены размеры частиц и получено дисперсное распределение. На рис. 1 приведены микрофотографии частиц дыма известных марок сигарет.
Раздел III. Биотехнологии, в т.ч. биомедицинские нанотехнологии
Ч-/
Рис. 1. Фотографии, полученные методом атомно-силовой микроскопии: а - Marlboro; б - Наша Марка; в - Bond
Подсчет дисперсного состава проведен для одного образца сигарет - Marlboro. Частицы этой марки сигарет являются самыми маленькими: шириной до 1,5 микрон и высотой до 120 нм. На рис. 2 представлены результаты подсчета дисперсного состава наночастиц сигаретного дыма.
а
б
в
Известия ЮФУ. Технические науки
Тематический выпуск
0.51
Рис. 2. Дисперсное распределение частиц сигаретного дыма
Как видно из рисунка, дисперсное распределение подчиняется нормальнологарифмическому закону. На рис. 2 показано, что кумулятивная функция плавно увеличивается с ростом размеров частиц.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Чернов Н. Н., Тимошенко М. А. Исследование частиц сигаріт^оГ
вестия ТРТУ, 2006. - № 12(67). - С. 118-120. ЧУ (
2. Тимошенко В.И., Чернов Н.Н. Взаимодействие и диффузия час*
Ростов-на-Дону: ООО «Ростиздат», 2003. - 304 с.
|мау/ '
Г
ог, Из-
в звуковом поле.
УДК 539.2
В.Ю. Вишневецкий, Ю.М. Вишневецкий К ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ КАК ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Вопрос появления наночастиц в окружающей среде и их воздействия наШружающую среду стал очень актуален в связи с бурным развитием нанотехнологий как у нас в страш/ так и за рубежом. Поэтому многие ученые и экологи занимаются вопросом изученя воздействия наноматериалов на окружающую среду. С появлением новой аппаратной части и соответствущих технологий встал вопрос и об изучении известных поллютанотов на наноуровне.
Весной 2008 г. более ста ученых из разных стран мира встретились в Швейцарии на конференции «папоЕСО» для обсуждения проблем, связанных с воздействием синтезированных наночастиц на окружающую среду [1]. Хотя наноэкотоксикология является молодой областью исследований, были представлены интересные и важные результаты. Конечно, в центре внимания были нерешенные проблемы: как и в каких количествах наночастицы из «нанопродуктов» попадают в окружающую среду; каким будет, к примеру, уровень загрязнений рек, почвы; какие аналитические методы могут быть эффективно использованы?
