El polvo industrial son partículas de materia sólida suspendidas en el aire. Según sus propiedades fisicoquímicas, pertenece a la categoría de aerosoles.

En condiciones industriales, las fuentes de aerosoles que ingresan al aire de las instalaciones de trabajo son una variedad de procesos tecnológicos: trituración y molienda de materiales sólidos, tamizado, secado, carga y descarga de sustancias a granel, molienda, torneado, pulido de metales y otras superficies. operaciones de arenado, minería y perforación, trabajos de cardado y dispersión en fábricas textiles y muchos otros. Todas estas operaciones de producción van acompañadas de la liberación de polvo industrial que, según el método de formación, pertenece a la categoría de aerosoles de desintegración. Por otro lado, las fuentes de formación de aerosoles pueden ser los procesos de fusión y sublimación de determinadas sustancias, como resultado de lo cual se liberan vapores de estas sustancias que, cuando el aire se sobresatura con ellos, se condensan en diminutas partículas sólidas suspendidas. en el aire (por ejemplo, óxido de zinc en fundiciones de cobre), llamado condensación de aerosoles

La gran variedad de tipos de polvo industrial ha generado la necesidad de clasificarlo. Generalmente se acepta clasificar el polvo por origen y dividirlo en dos grupos: orgánico e inorgánico. El polvo orgánico incluye: polvo vegetal (linaza, madera, harina, etc.), animal (lana, cerdas, cuernos, etc.) y artificial (plástico); a inorgánicos: minerales (cuarzo, amianto, talco, yeso, etc.) y metales (hierro, hierro fundido, acero, cobre, etc.). A menudo se encuentran polvos mixtos que contienen partículas de diferentes grupos (por ejemplo, carbón y tierra en las minas de carbón, metales y minerales al procesar productos metálicos con ruedas de esmeril, etc.).

El contenido de polvo en el aire de las empresas industriales depende principalmente de dos factores: la cantidad de polvo generado y su estabilidad, es decir, de la duración de su estancia en el aire en suspensión. Si bien la cantidad de polvo generado depende de la naturaleza del proceso tecnológico, la estabilidad del polvo en el aire está asociada principalmente a sus propiedades fisicoquímicas: el grado de dispersión de las partículas y su carga eléctrica.

El grado de dispersión del polvo depende de las condiciones de su formación durante el proceso tecnológico. Se ha descubierto que en las instalaciones industriales se encuentran principalmente partículas de hasta 10 μ, y de este número, el 60-70% del polvo tiene un tamaño de hasta μ.

La carga eléctrica de las partículas surge durante el rectificado debido a la fricción contra las piezas de la máquina, durante la fricción mutua de las partículas entre sí o debido a la adsorción de iones del aire. Las partículas de polvo con cargas opuestas se atraen mutuamente, convirtiéndose así en partículas más grandes y se asientan más rápido, mientras que aquellas con cargas similares, por el contrario, se repelen y permanecen suspendidas por más tiempo. Así, cuanto menor sea el tamaño de las partículas y mayor el número de partículas con la misma carga, mayor será la estabilidad del polvo en el aire.

Varios otros factores también influyen en la estabilidad del polvo en el aire. En condiciones industriales, debido al movimiento de personas, el funcionamiento de máquinas, corrientes de convección, etc., el aire está en constante movimiento. Esto retrasa la sedimentación del polvo, por lo que las partículas de tamaño inferior a 2 μ (es decir, que son las más grandes en el aire) prácticamente no se sedimentan.

La combinación de todos estos factores determina el grado de polvo en el aire, que, al igual que la contaminación por gases, se evalúa por el valor de su concentración.

Naturalmente, cuanto mayor es la concentración de polvo, más probabilidades hay de que entre en el tracto respiratorio. Al mismo tiempo, no sólo es importante la cantidad de polvo que ingresa al cuerpo, sino también la profundidad de su penetración y el grado de retención en el cuerpo. En estos procesos, el papel principal lo desempeñan la dispersión de partículas y las propiedades protectoras del organismo.

El polvo es un sistema disperso (aerosol) formado por partículas sólidas suspendidas en la fase gaseosa (aire). El polvo generado como resultado de las actividades de producción se denomina polvo industrial y es uno de los factores de producción nocivos y peligrosos más comunes en la industria química. La mayor contaminación por polvo y gases de las instalaciones de producción representa un gran peligro para la salud de los trabajadores. Ciertos tipos de polvo pueden provocar enfermedades profesionales como silicatosis, asbestosis, dermatitis, asma bronquial, bronquitis, etc. Las emisiones de polvo empeoran las condiciones sanitarias del ambiente de trabajo, reduciendo la iluminación de las instalaciones debido a la contaminación de ventanas y lámparas. Particularmente peligrosa es la formación de mezclas de aire y polvo peligrosas para incendios y explosiones en espacios cerrados de talleres.
En las empresas de la industria química, la mayor parte del polvo se genera en las etapas inicial (durante el procesamiento de materias primas) y final (secado y envasado) del proceso de producción.
El polvo industrial se clasifica según su origen, método de formación y tamaño de partícula (dispersidad).
Según su origen, el polvo se divide en orgánico, inorgánico y mixto. En entornos industriales, la mezcla de polvo se encuentra con mayor frecuencia. El polvo orgánico puede ser de origen animal o vegetal, además de artificial. Se trata de polvo de plástico, caucho, resinas, naftaleno y tintes. Los inorgánicos pueden ser metálicos y minerales.
Según el método de formación, el polvo se divide en aerosoles de desintegración y condensación.
Los aerosoles de desintegración se forman durante la trituración mecánica de materiales sólidos en trituradoras y molinos, durante la perforación, etc.
Los aerosoles de condensación se forman durante los procesos térmicos de sublimación de partículas sólidas (por ejemplo, fusión) debido al enfriamiento y condensación de vapores metálicos y no metálicos (por ejemplo, plásticos).
Según el grado de dispersión se distingue el polvo visible, microscópico y ultramicroscópico con un tamaño de partícula superior a 10 micras, de 0,25 a 10 micras y menos de 0,25 micras, respectivamente.
Para la evaluación higiénica es importante conocer su dispersión. El grado de dispersión del polvo es un parámetro higiénico importante, ya que está relacionado con la velocidad de sedimentación del polvo, la profundidad de penetración en el sistema respiratorio y la patogenicidad. Por ejemplo, las partículas de polvo ultramicroscópicas, un ejemplo típico de las cuales es el humo, pueden, al interactuar con gases como CO, CO2 y CH4, convertirse en fuentes de intoxicación y, además, en portadoras de microbios. Los estudios médicos han demostrado que el polvo con partículas de hasta 5 micrones se retiene en los pulmones. Al penetrar en los alvéolos, las partículas de polvo pueden disolverse parcial o completamente en la linfa. Dependiendo del grado de toxicidad, los efectos nocivos del polvo pueden provocar el desarrollo de procesos específicos en el cuerpo (la formación de tejido conectivo patológico - fibrosis) y enfermedades patológicas inespecíficas, como diversos tipos de inflamación, tuberculosis y cáncer de pulmón. Las partículas más grandes se retienen en el tracto respiratorio superior y se expulsan del cuerpo mediante la exhalación, los estornudos y la tos.
En las empresas con mayores emisiones de polvo, la principal enfermedad profesional de los trabajadores es la neumoconiosis.
La neumoconiosis es una enfermedad pulmonar fibrótica asociada con la exposición al polvo inhalado. El nombre de la mayoría de las neumoconiosis está determinado por la composición química del polvo acumulado. Por ejemplo, la silicosis es causada por la acción del dióxido de silicio, la talcosis por el talco y la asbestosis por fibras de silicato de magnesio. Por tanto, la composición química y la concentración del polvo determinan el grado de peligro para la salud. Sin embargo, la experiencia práctica muestra que una concentración excesiva de polvo inofensivo (es decir, biológicamente inerte) conduce a una sobrecarga de los mecanismos de protección y limpieza, lo que puede provocar enfermedades pulmonares. Estos tipos de polvo incluyen polvo de caolinita, dióxido de titanio, sulfato de bario, óxido férrico y polvo de vidrio. Las partículas de polvo pueden provocar el desarrollo de dermatitis de la piel (por ejemplo, al entrar en contacto con la enzima contenida en el detergente en polvo).

Más sobre el tema Polvo industrial:

1. Antonovsky T.R., Bezrukov A.N., Kadnikov D.V., Kozlov A.A. etc. El libro examina los fundamentos de la legislación rusa e internacional que regula las relaciones jurídicas en el campo de la propiedad intelectual. Se analizan los problemas asociados a la protección y defensa de la propiedad industrial (invenciones, modelos de utilidad, diseños industriales, marcas), derechos de autor y derechos conexos (obras científicas, literarias, artísticas, programas informáticos, grabaciones de audio y vídeo, etc.). norte

La colección de pequeñas partículas sólidas formadas durante el proceso de producción y suspendidas en el aire del área de trabajo se llamapolvo industrial.

El polvo industrial tiene un efecto adverso sobre el cuerpo de los trabajadores.

Existen varias clasificaciones de polvo industrial.

El polvo se divide

A) por origen , sobre el:

- orgánico(planta, animal, polímero);

- inorgánico(minerales, metales);

- mezclado.

b) por lugar de educación sobre el:

- aerosoles de desintegración, formado durante la molienda y procesamiento de sólidos;

- aerosoles de condensación, resultante de la condensación de vapores metálicos y no metálicos (escoria).

V) por dispersión sobre el:

- visible(partículas mayores de 10 micras);

- microscópico(de 0,25 a 10 micras);

- ultramicroscópico(menos de 0,25 micras).

GRAMO) por la naturaleza del efecto en el cuerpo. :

- tóxico ( manganeso, plomo, arsénico)

- irritante(piedra caliza, alcalina, etc.);

- infeccioso(microorganismos, esporas, etc.);

- alérgico(lana, sintéticos, etc.);

- carcinogénico(hollín, etc.);

- neumoconiótico(que causa fibrosis específica del tejido pulmonar).

Toxicidad y solubilidad del polvo..

Tóxico y bueno soluble El polvo penetra en el cuerpo más rápido y causa envenenamiento agudo(manganeso, plomo, polvo de arsénico) que insoluble , conduciendo sólo adaño mecánico local al tejido pulmonar.

Viceversa, solubilidad no tóxico el polvo es favorable, ya que en estado disuelto la sustancia se excreta fácilmente del cuerpo sin consecuencias.

Propiedades físico-químicas del polvo..

§ Los granos de polvo de tamaño inferior a 0,25 micrones prácticamente no se depositan y están constantemente en el aire en movimiento browniano.

§ Polvo de partículas de menos de 5 micras mas peligroso, porque puede penetrar en las partes profundas de los pulmones hasta los alvéolos y permanecer allí.

Se estima que alrededor del 10% de las partículas de polvo inhaladas llegan a los alvéolos y el 15% se ingiere con la saliva.

Valor de carga de polvo.

§ Las partículas cargadas se retienen 28 veces más activamente en el tracto respiratorio y se fagocitan más intensamente.

§ Las partículas con carga probable permanecen en el aire del área de trabajo durante más tiempo que las de carga opuesta, que se aglomeran y sedimentan más rápidamente.

El polvo industrial provoca el desarrollo de diversas enfermedades, principalmente:

§ enfermedades de la piel y las membranas mucosas (enfermedades pustulosas de la piel, dermatitis, conjuntivitis, etc.),

§ enfermedades respiratorias inespecíficas (rinitis, faringitis, bronquitis por polvo, neumonía),

§ enfermedades de la piel y del sistema respiratorio de naturaleza alérgica (dermatitis alérgica, eccema, bronquitis asmática, asma bronquial),

§ envenenamiento ocupacional (por exposición al polvo tóxico),

§ enfermedades oncológicas (por exposición a polvos cancerígenos, como hollín, amianto),

§ neumoconiosis (por exposición al polvo fibrogénico).

Enfermedades ocupacionales específicas por polvo.

Los más importantes entre ellos son neumoconiosis, Enfermedades pulmonares crónicas resultantes de la exposición prolongada al polvo industrial de una determinada composición..

La neumoconiosis se desarrolla en trabajadores que participan en

En trabajos subterráneos,

Fábricas concentradoras,

En la industria metalúrgica (corte, moldeado, soldadoras eléctricas);

Trabajadores de empresas mineras de amianto, etc.

neumoconiosis Es una enfermedad común y ocurre a través de 1-10 años trabajar en condiciones de mucho polvo.

Hay cinco grupos de neumoconiosis.:

I. Causado por polvo mineral. :

Silicosis;

Silicatos (asbestosis, talcosis, caolinosis, olivinosis, mulitosis, cementosis, etc.).

II. Causado por polvo de metal. :

Siderosis;

Aluminosis;

Berilio;

baritosis;

Manganoconiosis, etc.

III. Causado por polvo carbonoso. :

antracosis;

Grafitosis, etc.

IV. Causado por polvo orgánico. :

Bisinosis (por polvo de algodón y lino);

Bagasosis (por el polvo de caña de azúcar);

Pulmón de granjero (procedente de polvo agrícola que contiene hongos).

v. Causado por una mezcla de polvo. :

Silico-asbestosis;

Silicoantracosis, etc.

El mayor peligro, debido a su curso generalizado e irreversible, es silicosis (fibrosis del polvo , causado por la inhalación de polvo libredióxido de silicio).

Silicosis Se refiere a uno de los apartados más importantes de la patología laboral, ya que afecta a trabajadores de una amplia variedad de industrias.

La lucha contra la silicosis es una de las principales tareas en el problema de la salud laboral.

Silicosisgeneralmente se desarrolla después 5-10 años trabajar en condiciones polvorientas Sin embargo, en algunos casos, la enfermedad puede observarse durante períodos cortos de tiempo.

Según su curso, la silicosis se divide en tres etapas.

I. La primera etapa se caracteriza por quejas de dolor en el pecho, dificultad para respirar con un gran esfuerzo físico y una ligera tos seca. El examen de rayos X muestra un aumento de las sombras en las raíces de los pulmones y las sombras de los ganglios linfáticos, un aumento del patrón pulmonar, la aparición de cordones y una red en bucle, la presencia de nódulos únicos con un diámetro de no más de 2 mm, principalmente cerca las raíces de los pulmones. No se puede excluir el enfisema basal.

II. La segunda etapa se caracteriza por una mayor gravedad de los síntomas anteriores, un aumento en el número y tamaño de los nódulos, que ya se encuentran en las áreas periféricas de los pulmones. Si la silicosis se desarrolla lentamente, sin la formación de nódulos, en forma de esclerosis intersticial difusa de los pulmones, junto con una intensificación del patrón pulmonar y la expansión de las raíces de los pulmones, aparecen sombras simétricamente dispersas en forma de células, cordones. y se observan manchas de diversas formas. Los pacientes a menudo se quejan de dificultad para respirar con un esfuerzo físico moderado o incluso en reposo, y dolor en el pecho constante. La tos es seca o con flema. El enfisema es significativamente pronunciado.

III. En la tercera etapa, las radiografías revelan grandes nódulos fusionados y fusionados, sus grupos y áreas fibrosas masivas. Hilos densos que corren en diferentes direcciones, principalmente hacia abajo, limitan la movilidad del diafragma. En el estadio III, las deficiencias funcionales se expresan claramente.:

Aumento de la respiración en reposo;

Reacción patológica a las pruebas de ejercicio;

Disminución de la capacidad vital de los pulmones.

Silicosises una enfermedad progresiva.

La etapa más baja, por regla general, pasa a la siguiente, el resultado es insuficiencia pulmonar, desarrollo de cor pulmonale, su descompensación y muerte del paciente.

Hay que recordar que el desarrollo de la silicosis continúa, incluso si el paciente ha dejado de trabajar en una industria asociada con el polvo, la enfermedad puede desarrollarse después de dejar de trabajar.

Estos casos, sin embargo, se caracterizan por una progresión más lenta (hasta 10 años).

Una de las propiedades de la silicosis es la predisposición al desarrollo. tuberculosis pulmonar.

Cuanto más grave es la silicosis, más a menudo se complica (la primera etapa, en el 15-20% de los casos, la segunda, en el 30, la tercera, en el 80% de los casos).

Es importante tener en cuenta que La silicosis rara vez se complica con cáncer de pulmón y bronquios.

Muy a menudo, las neoplasias malignas de los pulmones ocurren en asbestosis Y berilioso.

Prevención de enfermedades del polvo..

La prevención de enfermedades ocupacionales por polvo incluye:

1. estandarización higiénica;

2. medidas tecnológicas;

3. medidas sanitarias e higiénicas;

4. equipo de protección personal;

El polvo industrial es uno de los factores nocivos más comunes en el trabajo humano. Numerosos procesos y operaciones tecnológicas en la industria y la construcción, el transporte y la agricultura van acompañados de la formación y liberación de polvo, y un número importante de trabajadores está expuesto a él.

Por ejemplo, en la industria minera, la formación de polvo está asociada con los procesos de perforación, voladura, clasificación y operación de maquinaria minera: cosechadoras, excavadoras, topadoras, etc. En las plantas de procesamiento, el polvo entra al aire cuando la roca se tritura y se rompe. En la industria de materiales de construcción, todos los procesos tecnológicos están asociados a la trituración, trituración, desplazamiento y transporte de materias primas y productos polvorientos (cemento, ladrillo, arcilla refractaria, sílice, etc.). En la construcción de máquinas, los procesos de formación de polvo se producen en las fundiciones durante la preparación de la tierra de moldeo, durante el desbaste, el desmontaje, el soplado de moldes y la limpieza de piezas fundidas, así como en los talleres mecánicos durante el rectificado y pulido de productos.

Muchos procesos en metalurgia, soldadura eléctrica, plasma y procesamiento de chispas eléctricas de metales van acompañados de la liberación de polvo y vapores al aire, que se condensan en aerosoles. En los textiles, el polvo puede formarse durante la limpieza y clasificación de lana y otros tipos de tejidos.

En la agricultura, el polvo industrial se forma al aflojar y fertilizar el suelo, utilizar pesticidas en polvo (pesticidas), limpiar cereales y semillas, algodón, lino, etc.

En diversas industrias, numerosos procesos están asociados con la formación de polvo. Estos incluyen trituración, trituración de materiales a granel, excavación y carga de macizos rocosos y voladuras.

En la industria del petróleo y el gas, el polvo se genera durante la perforación, operación y reparación de pozos. La composición de este polvo incluye aluminosilicatos de potasio, sodio o calcio, barita (sulfato de bario), cal apagada y viva y cementos de diversas composiciones.

En las refinerías de petróleo y las empresas petroquímicas, muchos procesos tecnológicos utilizan catalizadores, cuyo polvo puede contener níquel, componentes de aluminio, óxidos de cromo y hierro, etc.

En las plantas de procesamiento de gas se produce como subproducto azufre sólido, que durante el transporte forma polvo muy disperso.

La combustión incompleta de combustible sólido produce desechos: soles y escorias, que consisten en un 80-90% de dióxido de silicio, óxidos de hierro, calcio y magnesio. Cuando se procesan y entierran, se forma polvo de composición similar.

Al realizar trabajos de soldadura eléctrica con gas se genera un aerosol que es peligroso porque contiene óxidos de manganeso y cromo.

Hay que lidiar con el polvo de origen natural principalmente cuando se resuelven los problemas de limpieza del aire suministrado antes de su entrada en habitaciones ventiladas. Durante el proceso de producción surge polvo industrial. Casi todo tipo de producción, cada material o tipo de materia prima va acompañado de un determinado tipo de polvo.

Muchos procesos tecnológicos tienen como objetivo producir diversos materiales compuestos de pequeñas partículas, por ejemplo, cemento, yeso de construcción, harina, etc. La acumulación de estas partículas se denomina correctamente material polvoriento. El polvo correspondiente (por ejemplo, cemento, harina, etc.) suele denominarse las partículas más pequeñas de estos materiales, transportadas por las corrientes de aire.

La mayoría de los tipos de polvo surgen como resultado de procesos asociados con el procesamiento de materiales (corte, triturado, etc.), su clasificación y transporte (carga, descarga, etc.).

Una parte importante del polvo industrial es de origen mixto, es decir, está formado por partículas inorgánicas y orgánicas o, al ser orgánico, incluye partículas de polvo mineral y metálico. Por ejemplo, el polvo de grano, además de las partículas que se forman durante la molienda del grano, también contiene partículas minerales que penetraron en la masa del grano durante el cultivo y la cosecha. El polvo que se desprende durante el pulido de productos metálicos, además de las partículas metálicas, contiene partículas minerales formadas durante la interacción del metal que se procesa y las herramientas para su procesamiento (muela abrasiva, etc.). Esto debe tenerse en cuenta a la hora de elegir métodos de limpieza y equipos de recogida de polvo.

El polvo es un concepto que caracteriza el estado físico de una sustancia, es decir, su fragmentación en pequeñas partículas. Las partículas sólidas suspendidas en el aire son un sistema disperso en el que la fase dispersa son partículas sólidas y el medio de dispersión es aire. Un sistema disperso de partículas sólidas suspendidas en el aire, es decir, polvo, se llama aerosol. Si en el aire se suspenden partículas homogéneas en sus propiedades físicas y químicas, el sistema se denomina monogénico o monofásico; Si las partículas de polvo suspendidas en el aire difieren en sus propiedades fisicoquímicas, el sistema se llama heterogéneo o multifásico.

Desde un punto de vista higiénico, los aerosoles que se caracterizan por efectos tóxicos debido a sus propiedades químicas (por ejemplo, aerosoles de plomo, óxido de zinc, arsénico y muchos otros) se clasifican como venenos industriales.

Según la naturaleza de las sustancias a partir de las cuales se formó el polvo, se conoce la siguiente clasificación:

Polvo orgánico:

1. polvo vegetal (madera, algodón, etc.);

   animal (lana, hueso, etc.);

   orgánicos artificiales (plástico, etc.).

Polvo inorgánico:

1. mineral (cuarzo, silicato, etc.);

   metal (hierro, aluminio, etc.);

Polvo mezclado (polvo de pulido de metales, limpieza de piezas de fundición, etc.).

Sin embargo, esta clasificación del polvo no es suficiente para su valoración higiénica. Para ello, el polvo se clasifica según su dispersión y modo de formación y, en consecuencia, se distingue entre aerosoles de desintegración y aerosoles de condensación.

Aerosoles de desintegración se forman cuando se añade cualquier sustancia sólida, por ejemplo en desintegradores, trituradoras, molinos, perforaciones y otros procesos. Además, cuanto más duro es el cuerpo, menor es el tamaño de las partículas resultantes. Los aerosoles de desintegración se componen en gran medida de grandes partículas de polvo, aunque también incluyen partículas ultramicroscópicas.

Aerosoles de condensación se forman a partir de vapores de metales, metaloides y sus compuestos, que al enfriarse se convierten en partículas sólidas. Por ejemplo, los vapores de zinc y aluminio se condensan en el aire durante su fusión y los vapores de metal durante la soldadura eléctrica. En este caso, el tamaño de las partículas de polvo es significativamente menor que durante la formación de aerosoles de desintegración.

Las partículas de aerosoles de desintegración y condensación también se diferencian en que las primeras siempre tienen una forma irregular, apareciendo en forma de fragmentos, y las segundas son una especie de agregados sueltos formados por partículas individuales de forma cristalina o esférica regular.

El investigador N.A. Fuks distingue dos grupos de aerosoles según su dispersidad:

Polvo: incluye todas las partículas sólidas que se forman durante la desintegración, independientemente de su tamaño, incluidas las partículas de polvo de tamaño submicroscópico;

Humos: estos incluyen aerosoles de condensación con una fase sólida dispersa. El humo también puede incluir aerosoles formados durante la combustión incompleta de combustible, humo de cloruro de amonio, etc. [Alergia. Salud. 2003, núm. 5, pág. 72 - 79]

1.2. Propiedades físicas y químicas del polvo y su valoración higiénica.

La importancia higiénica de los aerosoles industriales con fase sólida está determinada por sus propiedades físicas y químicas, siendo las más importantes la dispersión, la forma de las partículas, su consistencia, la carga eléctrica, la solubilidad y la composición química. La explosividad del polvo está asociada con algunas de estas propiedades.

Para la evaluación higiénica del polvo, una característica importante es el grado de dispersión o el tamaño de las partículas de polvo, ya que esto está relacionado tanto con la duración de la permanencia de una partícula de polvo suspendida en el aire como con la profundidad de penetración en las vías respiratorias. tracto, patogenicidad y actividad fisicoquímica, carga eléctrica de partículas y otras propiedades.

Dispersidad y comportamiento de las partículas de polvo en el aire.. Las partículas microscópicas con un tamaño de 200 a 0,1 micrones, como todos los demás cuerpos, obedecen a la ley de la gravedad. Pero debido a la superficie relativamente grande por unidad de masa, experimentan una alta resistencia al aire y, por lo tanto, no se sedimentan a un ritmo constante según la ley de Stokes. Al comienzo de la caída, la fuerza de gravedad equilibra la resistencia del aire; como resultado, la velocidad de caída se detiene y la partícula microscópica se asienta a una velocidad insignificante constante, medida en centímetros o milímetros por hora. La resistencia del aire cuando una partícula se mueve en él varía según su tamaño y forma, la velocidad de sedimentación y la movilidad del aire.

La velocidad de caída de una partícula de cuarzo en aire en calma, dependiendo de su tamaño, se muestra en la tabla. 1. Como puede verse en la Tabla 1, en aire en calma, las partículas de cuarzo con un diámetro de 10 μm se sedimentan lentamente y las partículas de menos de 0,1 μm prácticamente no se sedimentan y están en constante movimiento browniano. Así, cuanto menor sea el tamaño de las partículas de polvo, más tiempo permanecerán suspendidas en el aire y, por tanto, mayor será la posibilidad de que entren en las vías respiratorias. Algunos cambios en la velocidad de sedimentación de las partículas de polvo ocurren debido al proceso de floculación. Esto es importante sobre todo en el caso de los aerosoles de condensación, que, incluso en aire en calma, debido al enérgico movimiento browniano, a menudo chocan entre sí, se agregan y caen del aire en forma de escamas.

Tabla 1.1.

La velocidad de sedimentación de una partícula de cuarzo.

en el aire quieto

Diámetro de las partículas de polvo, μ	Velocidad de caída
	por segundo, mm	por hora, m y cm

Los aerosoles de desintegración no son susceptibles de agregación debido principalmente a los tamaños de partículas relativamente grandes; Además, las partículas de polvo que contienen pueden adquirir tamaños más pequeños.

Esto se ilustra en la fig. 1, A Y b: los aerosoles de condensación de óxido de magnesio de tamaño mínimo se convierten con el tiempo en escamas, y los aerosoles de desintegración de tiza en forma de escamas se convierten en pequeñas partículas de polvo.

Arroz. 1.1. Cambiar el tamaño de las partículas de polvo

La influencia del movimiento del aire es insignificante. La humidificación del aire tiene un efecto eficaz sobre la floculación sólo si es intensa.

Los estudios han demostrado que los aerosoles de desintegración de pequeño diámetro pueden flocular en presencia de aerosoles de agua con un tamaño de 0,55 a 0,4 µm en el aire en una cantidad que excede significativamente la cantidad de aerosoles sólidos.

El grado de dispersión de los aerosoles industriales depende principalmente del método de formación.

Los aerosoles de condensación (humos) recién obtenidos tienen tamaños de partículas inferiores a 1 μm. El tamaño de las partículas de los aerosoles de desintegración (polvo) depende de la sustancia de la que se obtienen, la intensidad de la desintegración y la edad de los aerosoles.

Cuanto más dura es la sustancia, más intensa es la desintegración y cuanto más viejos son los aerosoles, más polvo hay y mayor es el grado de dispersión de sus partículas (Tabla 2).

Tabla 1.2.

El grado de dispersión de las partículas de polvo durante diversos procesos de procesamiento.

Proceso	tipo de polvo	Relación de tamaño de partículas de polvo
		hasta 2 micras	2 - 5 micras	5 - 10 micras	por encima de 10 micras
torneado de madera	Leñoso
Decapado de metales	Metales y minerales
Afilado de metales

Dispersión y retención de polvo en el sistema respiratorio.. La retención de partículas de polvo en las vías respiratorias depende de su dispersión (Tabla 3). Cuanto mayor sea su tamaño, mayor será el porcentaje total de partículas de polvo retenidas en el cuerpo. Esto es especialmente notable en relación con la retención de polvo en el tracto respiratorio superior. Los alvéolos tienen el mayor porcentaje de retención de partículas de polvo con un tamaño de aproximadamente 1 micrón. Sin embargo, en términos absolutos, es mayor el número de partículas retenidas en los alvéolos, cuyos tamaños son inferiores a 1 μm, ya que predominan entre las partículas suspendidas en el aire.

El tipo de respiración tiene cierta importancia para la retención de polvo en el cuerpo. Según E. A. Vigdorchik, las partículas con un diámetro inferior a 1 micrón se retienen menos cuando se respira por la nariz y más cuando se respira por la boca; las fracciones de 1,3 micrones se retienen más durante la respiración nasal, y las fracciones de 3 micrones y más se retienen aproximadamente por igual cuando se respira por la boca y la nariz. [“Higiene ocupacional” Navrotsky V.K., 1984 p. 140 - 148]

Tabla 1.3.

Retención de partículas de polvo de caolín en el cuerpo según su tamaño.

Diámetro de partícula, μ	Retraso total, %	Retención en el tracto respiratorio superior, %	Retención en los alvéolos,%

Tabla 1.4.

Tamaños de partículas encontradas en los pulmones de personas que murieron de silicosis

Diámetro de partícula, μ	En el primer caso, %	En el segundo caso,

Las proporciones de los tamaños de las partículas de polvo encontradas en los pulmones de los fallecidos que trabajaban en industrias polvorientas pero que no padecían silicosis son aproximadamente las mismas. A partir de los datos sobre el comportamiento del polvo en el aire y su retención en el sistema respiratorio debido a la dispersión, podemos concluir que las partículas de polvo de 5 micrones de tamaño o menos tienen un significado prácticamente higiénico. En experimentos con inyección intratraqueal de cantidades iguales de polvo de cuarzo de diferente dispersión en los pulmones, se demostró que las partículas de polvo de 1 a 2 μm de tamaño tienen la mayor actividad fibrogénica. Esto se explica por el hecho de que las partículas de tamaño significativo ingresan a los pulmones en pequeñas cantidades y quedan retenidas en los alvéolos. Las partículas de menos de 1 micrón se transportan fácilmente desde los alvéolos mediante células de polvo a los ganglios linfáticos y, sin permanecer en ellos, se eliminan del cuerpo. Las partículas con un tamaño de 1 a 2 micrones se transportan fácilmente a través del tracto linfático y permanecen en los ganglios linfáticos durante mucho tiempo. Basándose en estos experimentos, parece posible concluir que el llamado polvo ultramicroscópico (de 0,1 micras de tamaño o menos) es poco patógeno.

Gardner, por ejemplo, no pudo producir fibrosis pulmonar en animales cuando se expusieron a polvo con un tamaño de partícula de 20 Å (0,002 μm). Los datos proporcionados sobre la actividad fibrogénica del polvo debido a su dispersión deben tenerse en cuenta a la hora de realizar una evaluación higiénica del factor polvo en la producción.

Forma y consistencia de las partículas de polvo..Como ya se mencionó anteriormente, los aerosoles de desintegración tienen una forma irregular y son esencialmente fragmentos en forma de placas, grumos, poliedros, fibras alargadas con bordes dentados y a veces suavizados (Fig. 2). ["Ciencia y Vida", 1996 No. 9, p. 59 - 65]

Arroz. 1.2. Microfotografía electrónica de polvo. A – polvo de silicio amorfo; B – cuarzo; B – tridimita; G – cristabolita.

Los aerosoles de condensación suelen ser agregados sueltos formados por cristales o partículas esféricas. La velocidad de sedimentación depende de la forma de las partículas de polvo. Una partícula de forma irregular se asienta lentamente, ya que siempre cae en la posición de su superficie más grande, que encuentra la mayor resistencia del aire.

No hay suficiente claridad sobre el papel de la forma de una partícula de polvo en la patogénesis de las enfermedades del polvo. La vieja idea de que los bordes afilados de una partícula de polvo dañan el tejido pulmonar y causan más daño no ha sido probada. Esta idea podría aceptarse si la partícula de polvo tuviera una masa significativa.

Tampoco hay por qué conceder importancia a la consistencia de las partículas de polvo. Prueba de ello es el hecho bien conocido de que el polvo de corindón, una sustancia mucho más dura que muchos minerales (excepto el diamante), no es biológicamente agresivo.

Propiedades eléctricas del polvo.. Las partículas de polvo suspendidas en el aire llevan cargas positivas y negativas, independientemente de las propiedades químicas de la sustancia primaria.

Como puede verse en la Tabla 5, casi todas las partículas de polvo tienen carga y el número de partículas con carga negativa y positiva es casi el mismo. Es de destacar la estabilidad de las partículas cargadas. Así, en el frente antes de la perforación, donde trabajaron al menos 8 horas, la carga total es muy alta y predominan las cargas negativas. ¿Qué datos se obtuvieron 3 horas después de la voladura? Esto puede indicar que las partículas positivas son menos estables. Las partículas de polvo grandes pueden tener varias cargas elementales, mientras que las pequeñas suelen tener 1 carga elemental.

La importancia biológica e higiénica de la carga eléctrica del polvo apenas se ha estudiado. Hay indicios de que el porcentaje de polvo cargado eléctricamente retenido en el tracto respiratorio es de 2 a 3 veces mayor que el polvo neutro. Se ha demostrado que el polvo bipolar cargado eléctricamente es más fibrogénico que el polvo neutro. Al parecer, la naturaleza de la carga puede ser importante para la fagocitosis del polvo. También es posible que el signo de la carga desempeñe un cierto papel en la deposición de polvo del aire por el agua atomizada, ya que los aerosoles de agua también llevan carga eléctrica.

Composición química del polvo. Para la evaluación higiénica del polvo, es importante conocer su composición química, de la que depende la actividad biológica, en particular los efectos fibrogénicos, alergénicos, tóxicos e irritantes. La fibrogenicidad del polvo depende principalmente del contenido de dióxido de silicio libre (SiO 2) que contiene.

El polvo generado en la producción de ladrillos refractarios contiene un 98% de dióxido de silicio libre, la tierra de moldeo en las fundiciones de hierro - entre un 60 y un 80%, el mineral de hierro - hasta un 30%, su roca huésped - la cuarcita - contiene hasta un 70%; Casi todas las rocas anfitrionas de las vetas de carbón del Donbass contienen más del 10% de dióxido de silicio libre. Cuanto mayor sea el contenido de dióxido de silicio libre en el polvo, más agresivo será. Varios tipos de polvo tienen propiedades alergénicas y provocan enfermedades como el asma nasal y bronquial. Los alérgenos incluyen, por ejemplo, polvo de ipecacuana, colofonia, cuero, lino, harina, nácar, abeto, harina de arroz, paja, pino, esporas secas de carbón, algodón, lana, seda y cromo. Es bien sabido que existe una sensibilidad individual a los alérgenos, por lo que no todas las personas que entran en contacto con este tipo de polvo desarrollan asma nasal o bronquial. [Salud, 2003 – 2004, pág. 73 - 76]

Tabla 1.5.

Carga eléctrica de partículas de polvo en condiciones industriales.

Proceso de manufactura		Número de partículas
				Total facturado		Cargado positivamente		Cargado negativamente		neutral
Antes de que comience la perforación
Perforación en seco para cuarcitas
Perforación húmeda para cuarcitas
Perforación con colector de polvo seco.
Tres horas después de la explosión
Arenado de piezas fundidas
Moler yeso en un molino
Molienda de yeso en trituradoras
Transporte de yeso triturado en ascensor.

Solubilidad del polvo. La solubilidad del polvo en agua y fluidos tisulares puede tener valores positivos y negativos. Si el polvo no es tóxico y su efecto sobre los tejidos se reduce a una irritación mecánica, la buena solubilidad de dicho polvo es un factor favorable que facilita su eliminación de los pulmones. En el caso del polvo tóxico, la buena solubilidad es un factor negativo.

Superficie específica de polvo y actividad física y química. La dispersión del polvo influye mucho en su actividad física y química. Esto se explica por un aumento significativo de la superficie del cuerpo disperso. Esto se puede ver fácilmente en el siguiente ejemplo. La trituración de 1 cm 3 de un sólido en partículas de 0,1 μm de tamaño aumenta la superficie total de 6 a 600.000 cm 2, es decir, 100.000 veces. Este aumento de la superficie aumenta considerablemente la capacidad de adsorción de la sustancia para las moléculas de gas. Un buen ejemplo es el polvo del gas de los altos hornos, que absorbe monóxido de carbono. En estado de calma, el monóxido de carbono absorbido no se libera del polvo; cuando se palea, se desorbe en cantidades que pueden provocar una intoxicación aguda.

Un aumento de la superficie específica de las sustancias dispersas se asocia con un aumento de su actividad química. En este sentido, el polvo adquiere propiedades explosivas. La sorción activa de oxígeno por las partículas de polvo las hace altamente inflamables en presencia de un fuego abierto. Cualquier polvo puede tener propiedades explosivas, pero los tipos de polvo orgánicos son especialmente explosivos. En la práctica son bien conocidas las explosiones de carbón, corcho, azúcar y polvo de harina. El peligro de explosión depende de la concentración del polvo, su dispersión, el contenido de sustancias volátiles, el contenido de cenizas (es decir, la presencia de sustancias inorgánicas) y la humedad. Especialmente explosivo es el polvo de carbón que contiene una cantidad significativa de sustancias orgánicas volátiles.

Polvo y microflora. La relación entre el polvo del aire y la tuberculosis pulmonar se conoce desde hace mucho tiempo. Aún no está claro si las partículas de polvo son portadoras de infecciones o si el efecto previo del polvo sobre el tejido pulmonar favorece el desarrollo de una infección adquirida por otra vía. Se conocen casos de ántrax pulmonar entre trabajadores que clasifican trapos y lana. El polvo de grano puede contener esporas de varios hongos, incluido el hongo radiata, que es el agente causante de la actinomicosis. El aire en los espacios de trabajo suele estar contaminado con varios tipos de microbios. En los talleres de clasificación, raspado y cardado de una hilandería de algodón se encontraron entre 25.400 y 54.000 bacterias en 1 m 3 de aire, y la contaminación bacteriana del aire dependía directamente de la concentración de polvo en el aire y del tipo de algodón. . En el aire de las fábricas de calzado se encontraron de 22 a 44 colonias por pie cúbico, y la contaminación bacteriana dependía directamente del número de personas en la habitación y de la capacidad cúbica por persona. Un dato interesante es que, aparentemente, algunos tipos de polvo pueden servir como caldo de cultivo para las bacterias. Por ejemplo, en el polvo de harina extraído del molino se encontró una gran cantidad de microbios (B. subtilis, estafilococos, diplococos, estreptococos, E. coli, etc.). El polvo no sólo puede transportar bacterias, sino también ácaros y huevos de lombrices. [Tecnología juvenil. 1996, núm. 2, pág. 20-21]