El polvo industrial son partículas de materia sólida que se encuentran suspendidas en el aire. Por sus propiedades físicas y químicas pertenece a la categoría de los aerosoles.

En condiciones de producción, las fuentes de aerosoles que ingresan al aire de los locales de trabajo son una variedad de procesos tecnológicos: trituración y trituración de materiales sólidos, tamizado, secado, carga y descarga de sustancias a granel, trituración, torneado, pulido de metales y otras superficies, limpieza con chorro de arena. , minería y perforación, cardado - trabajos de chapeado 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 los aerosoles de desintegración. Por otro lado, los procesos de fusión y sublimación de ciertas sustancias pueden ser fuentes de formación de aerosoles, como resultado de lo cual se liberan vapores de estas sustancias que, cuando el aire se sobresatura con ellas, se condensan en las más pequeñas partículas sólidas suspendidas. en el aire (por ejemplo, óxido de zinc en fundiciones de cobre), llamado condensación de aerosol.

Una amplia variedad de tipos de polvo industrial ha llevado a 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 (lino, madera, harina, etc.), polvo animal (lana, cerda, cuerno, etc.) y artificial (plástico); a inorgánicos - minerales (cuarzo, amianto, talco, yeso, etc.) y metálicos (hierro, fundición, acero, cobre, etc.). A menudo, hay polvos mixtos que contienen partículas de varios grupos (por ejemplo, carbón y suelo en minas de carbón, metal y mineral cuando se procesan productos metálicos en ruedas de esmeril, etc.).

El contenido de polvo del aire de las empresas industriales depende principalmente de dos factores: la cantidad de polvo generado y su estabilidad, es decir, de la duración de la estancia en el aire en estado suspendido. Mientras que la cantidad de polvo generado depende de la naturaleza del proceso tecnológico, la estabilidad del polvo en el aire está relacionada principalmente con 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 establecido que en las instalaciones industriales hay principalmente partículas de hasta 10 μ de tamaño, y de este número, el 60-70 % del polvo tiene dimensiones de hasta μ.

La carga eléctrica de las partículas surge durante la molienda debido a la fricción de las piezas de la máquina, con 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 entre sí, convirtiéndose así en partículas de mayor tamaño y sedimentan más rápido, mientras que las de igual carga, por el contrario, se repelen y permanecen más tiempo en suspensión. Así, cuanto menor sea el tamaño de las partículas y cuanto mayor sea su número con la misma carga, mayor será la estabilidad del polvo en el aire.

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

La combinación de todos estos factores determina el grado de pulverulencia del aire, que, al igual que la contaminación por gases, se estima por su concentración.

Naturalmente, cuanto mayor sea la concentración de polvo, más probable es que ingrese al tracto respiratorio. Al mismo tiempo, no solo la cantidad de polvo que ha entrado en el cuerpo tiene una importancia significativa, sino también la profundidad de su penetración y el grado de retención en el cuerpo. En estos procesos, el papel principal pertenece a la dispersión de partículas y las propiedades protectoras del organismo.

El polvo es un sistema disperso (aerosol) que consiste en partículas sólidas suspendidas en la fase gaseosa (aire). El polvo generado como resultado de las actividades de producción se denomina industrial y es uno de los factores de producción nocivos y peligrosos más comunes en la industria química.El aumento de la contaminación por polvo y gases de las instalaciones industriales supone un gran peligro para la salud de los trabajadores. Ciertos tipos de polvo pueden causar enfermedades profesionales como silicosis, asbestosis, dermatitis, asma bronquial, bronquitis, etc. La emisión de polvo empeora la condición sanitaria del ambiente de producción, reduciendo la iluminación de los locales, debido a la contaminación de ventanas y lámparas. De particular peligro es la formación de mezclas de polvo y aire peligrosas de incendio y explosión en espacios de taller cerrados.
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 por origen, método de formación y tamaño de partícula (dispersión).
Por origen, el polvo se divide en orgánico, inorgánico y mixto. En condiciones industriales, el polvo mixto se encuentra con mayor frecuencia. El polvo orgánico puede ser de origen animal o vegetal, así como artificial. Esto es polvo de plástico, caucho, resinas, naftalina, colorantes. 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 molienda mecánica de materiales sólidos en trituradoras y molinos, durante la perforación, etc.
Los aerosoles de condensación se forman durante procesos térmicos de sublimación de partículas sólidas (por ejemplo, fusión) debido al enfriamiento y condensación de vapores de metales y no metales (por ejemplo, plásticos).
Según el grado de dispersión se distingue el polvo visible, microscópico y ultramicroscópico con un tamaño de partícula mayor a 10 micras, de 0,25 a 10 micras y menor a 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 asociado con la tasa de sedimentación del polvo, la profundidad de penetración en el sistema respiratorio y la patogenicidad. Por ejemplo, las partículas de polvo ultramicroscópico, cuyo ejemplo típico es el humo, pueden, al interactuar con gases como el CO, CO2 y CH4, convertirse en fuentes de envenenamiento y, además, en portadores de microbios. Los estudios médicos han demostrado que el polvo con un tamaño de partícula de hasta 5 micras 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 no específicas, como varios tipos de inflamación, tuberculosis y pulmón. cáncer. Las partículas más grandes permanecen en el tracto respiratorio superior y se excretan del cuerpo al exhalar, estornudar y toser.
En empresas con mayor emisión 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 es causada por el talco y la asbestosis es causada por las fibras de silicato de magnesio. Por lo 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 causar 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 causar dermatitis en la piel (por ejemplo, cuando entran en contacto con una enzima que forma parte del detergente en polvo).

Más sobre el polvo industrial:

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

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

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

Hay varias clasificaciones de polvo industrial.

El polvo se subdivide

un) por origen , sobre el:

- orgánico(planta, animal, polímero);

- inorgánico(minerales, metales);

- mezclado.

b) por lugar de estudios sobre el:

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

- aerosoles de condensación, resultante de la condensación de vapores de metales y no metales (escorias).

en) por dispersión sobre el:

- visible(partículas mayores de 10 micras);

- microscópico(de 0,25 a 10 µm);

- ultramicroscópico(menos de 0,25 µm).

GRAMO) según la naturaleza de la acción sobre el cuerpo :

- tóxico ( manganeso, plomo, arsénico)

- irritante(cal, alcalino, etc.);

- infeccioso(microorganismos, esporas, etc.);

- alérgico(de lana, sintéticos, etc.);

- carcinogénico(hollín, etc.);

- neumoconiotico(causando fibrosis específica del tejido pulmonar).

Toxicidad y solubilidad del polvo..

tóxico y bueno soluble el polvo entra al cuerpo más rápido y causa envenenamiento agudo(polvo de manganeso, plomo, arsénico) que insoluble , que conduce sólo adaño mecánico local al tejido pulmonar.

Viceversa, solubilidad no tóxico el polvo es favorable, porque en el estado disuelto "la sustancia se excreta fácilmente del cuerpo sin ninguna consecuencia".

Propiedades físicas y químicas del polvo..

§ Las partículas de polvo menores de 0,25 micras prácticamente no se asientan y están constantemente en el aire en movimiento browniano.

§ Polvo de partículas de menos de 5 micras mas peligroso porque puede penetran en las secciones profundas de los pulmones hasta los alvéolos y permanecen allí.

Se estima que alrededor del 10% de las partículas de polvo inhaladas llegan a los alvéolos y el 15% se traga 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 más tiempo en el aire del área de trabajo que las partículas con carga opuesta, que se aglomeran y sedimentan más rápido.

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

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

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

§ enfermedades de la piel y órganos respiratorios de naturaleza alérgica (dermatitis alérgica, eczema, bronquitis asmática, asma bronquial),

§ envenenamiento ocupacional (por exposición a polvo tóxico),

§ enfermedades oncológicas (por la exposición a polvo cancerígeno, por ejemplo, hollín, amianto),

§ neumoconiosis (por la exposición al polvo fibrogénico).

Enfermedades ocupacionales específicas del polvo.

Los más importantes entre ellos son neumoconiosis, enfermedades pulmonares crónicas resultantes de la exposición a largo plazo a condiciones de producción de polvo industrial de una determinada composición.

La neumoconiosis se desarrolla en trabajadores empleados

Para trabajos subterráneos

fábricas de enriquecimiento,

En la industria metalmecánica (cortadoras, moldureras, soldadoras eléctricas);

Los 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.:

YO. Causado por polvo mineral :

Silicosis;

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

II. Causado por polvo de metal :

Siderosis;

aluminosis;

Berilio;

baritosis;

Manganoconiosis, etc

tercero Causado por polvo carbonoso :

antracosis;

grafito etc

IV. Causado por polvo orgánico :

Bisinosis (por polvo de algodón y lino);

Bagazo (de polvo de caña de azúcar);

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

v. Causado por polvo mezclado :

silico-asbestosis;

silico-antracosis, etc.

El mayor peligro, por su amplia distribución y curso irreversible, es silicosis (fibrosis del polvo , causado por la inhalación de polvo libredióxido de silicio).

Silicosis hace referencia a uno de los apartados más importantes de la patología laboral, ya que afecta a los trabajadores de diversas industrias.

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

Silicosispor lo general se desarrolla después 5-10 años trabajar en condiciones polvorientas Sin embargo, en algunos casos, la enfermedad se puede observar incluso en períodos cortos.

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 gran esfuerzo físico y una tos seca leve. Un examen de rayos X muestra un aumento en la sombra en las raíces de los pulmones y las sombras de los ganglios linfáticos, un aumento en el patrón pulmonar, la aparición de hebras y una red en bucle, la presencia de nódulos únicos con un diámetro de no más de 2 mm, principalmente cerca de las raíces de los pulmones. El enfisema basal no está excluido.

II. La segunda etapa se caracteriza por una mayor severidad 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 un aumento en el patrón pulmonar y la expansión de las raíces de los pulmones, se observan sombras dispersas simétricamente en forma de células. , hebras y manchas de varios contornos. Los pacientes a menudo se quejan de dificultad para respirar con un esfuerzo físico moderado o incluso en reposo, dolor de pecho constante. Tos seca o con flema. Enfisema significativo.

tercero En la tercera etapa, las radiografías muestran grandes nódulos confluentes y fusionados, sus acumulaciones y áreas fibrosas masivas. Los hilos densos que van en diferentes direcciones, principalmente hacia abajo, limitan la movilidad del diafragma. En la etapa III, los trastornos funcionales se expresan claramente.:

Aumento de la respiración en reposo;

Reacción patológica a una prueba con carga;

Disminución de la capacidad pulmonar.

Silicosises una enfermedad progresiva.

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

Debe recordarse que el desarrollo de la silicosis continúa incluso si el paciente dejó de trabajar en la industria asociada con el polvo, el desarrollo de la enfermedad es posible después del cese del trabajo.

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

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

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

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

Las neoplasias malignas más frecuentes del pulmón son asbestosis y berilio.

Prevención de enfermedades por polvo..

La prevención de enfermedades ocupacionales por polvo incluye:

1. regulación 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 proceso de la actividad laboral humana. 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, que afecta a un número importante de trabajadores.

Por ejemplo, en la industria minera, los procesos de perforación, voladura, clasificación, la operación de mecanismos mineros: cosechadoras, excavadoras, excavadoras, etc. están asociados con la formación de polvo. En las plantas de procesamiento, el polvo entra al aire durante la trituración y rotura de la roca. En la industria de materiales de construcción, todos los procesos tecnológicos están asociados a la trituración, molienda, desplazamiento y transporte de materias primas y productos pulverizados (cemento, ladrillo, chamota, dinas, etc.). En la ingeniería mecánica, los procesos de formación de polvo tienen lugar en las fundiciones al preparar la tierra de moldeo, al desmoldear, pelar, soplar moldes y limpiar piezas fundidas, así como en talleres mecánicos al moler y pulir productos.

Muchos procesos en metalurgia, soldadura eléctrica, plasma y procesamiento de chispas eléctricas de metal van acompañados de la liberación de polvo y vapores en el aire, que se condensan en aerosoles. En los textiles, se puede encontrar polvo al limpiar y clasificar lana y otros tipos de telas.

En agricultura, el polvo industrial se forma durante el aflojamiento y fertilización del suelo, uso de pesticidas en polvo (químicos tóxicos), limpieza de granos y semillas, algodón, lino, etc.

En varias industrias, numerosos procesos están asociados con la formación de polvo. Estos incluyen trituración, molienda de materiales a granel, excavación y carga de masa rocosa, voladuras.

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

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

En las plantas de procesamiento de gas, se obtiene como subproducto azufre sólido, que forma polvo fino durante el transporte.

Con la combustión incompleta de combustibles sólidos, se forman desechos: cenizas y escorias, que están compuestas en un 80-90% de dióxido de silicio, óxidos de hierro, calcio y magnesio. Durante su procesamiento y eliminación, se forman polvos de composición similar.

Al realizar trabajos de soldadura eléctrica y de gas, se produce un aerosol, que es peligroso debido al contenido de óxidos de manganeso y cromo.

Uno tiene que lidiar con el polvo de origen natural, principalmente al resolver los problemas de limpieza del aire de suministro antes de que ingrese a las habitaciones ventiladas. El polvo industrial se genera durante el proceso de fabricación. Casi todo tipo de producción, todo material o tipo de materia prima va acompañado de cierto tipo de polvo.

Muchos procesos tecnológicos tienen como objetivo la obtención de diversos materiales que consisten en pequeñas partículas, por ejemplo, cemento, yeso de construcción, harina, etc. La totalidad de estas partículas se denomina correctamente material pulverizado. El polvo correspondiente (por ejemplo, cemento, harina, etc.) generalmente se denomina partículas más pequeñas de estos materiales transportados por las corrientes de aire.

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

Una parte importante de los polvos industriales es de origen mixto, es decir, está formado por partículas inorgánicas y orgánicas o, siendo orgánicas, incluye partículas de polvo mineral y metálico. Por ejemplo, el polvo de grano, además de las partículas formadas durante la molienda del grano, también contiene partículas minerales que han caído en la masa del grano durante el cultivo y la cosecha. El polvo liberado durante la molienda de productos metálicos, además de 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 al seleccionar los métodos de limpieza y el equipo de recolección de polvo.

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

Desde un punto de vista higiénico, los aerosoles, que se caracterizan por un efecto tóxico 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 de plantas (madera, algodón, etc.);

   animal (lana, hueso, etc.);

   orgánicos artificiales (plástico, etc.).

Polvo inorgánico:

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

   metal (hierro, aluminio, etc.);

Polvo mixto (polvo del pulido de metales, limpieza de fundición, etc.).

Sin embargo, esta clasificación del polvo es insuficiente para su evaluación higiénica. Para ello, el polvo se clasifica según su dispersión y el método de formación y, en consecuencia, se distinguen los aerosoles de desintegración y los aerosoles de condensación.

Desintegración de aerosoles se forman por la adición de alguna sustancia sólida, por ejemplo, en trituradoras, trituradoras, molinos, perforaciones y otros procesos. En este caso, cuanto más duro sea el cuerpo, menor será el tamaño de las partículas formadas. Los aerosoles de desintegración consisten en gran parte en partículas de polvo grandes, aunque también contienen 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, los vapores de metal durante la soldadura eléctrica. En este caso, los tamaños de las partículas de polvo son mucho más pequeños que durante la formación de aerosoles de desintegración.

Las partículas de aerosol de desintegración y condensación también se diferencian en que las primeras tienen siempre una forma irregular, se presentan en forma de fragmentos, y las segundas en forma de agregados sueltos constituidos por partículas individuales de forma regular cristalina o esférica.

El investigador N. A. Fuchs distingue dos grupos de aerosoles según su dispersión:

Polvo: incluye todas las partículas sólidas formadas durante la desintegración, independientemente de su tamaño e incluidas las partículas de polvo de tamaño submicroscópico;

Humo: estos incluyen aerosoles de condensación con una fase sólida dispersa. Los humos también pueden incluir aerosoles generados por la combustión incompleta del combustible, humo de cloruro de amonio, etc. [Alergia. Salud. 2003, N° 5, pág. 72 - 79]

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

La importancia higiénica de los aerosoles industriales en fase sólida está determinada por sus propiedades físicas y químicas, de las cuales las más importantes son 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 una evaluación higiénica del polvo, una característica importante es el grado de su dispersión, o el tamaño de las partículas de polvo, ya que esto está asociado tanto con la duración de la permanencia de una partícula de polvo suspendida en el aire como con la profundidad de penetración en el medio. vías respiratorias, patogenicidad y actividad fisicoquímica, carga eléctrica de partículas y otras propiedades.

Dispersión y comportamiento de las partículas de polvo en el aire. Las partículas microscópicas que varían en tamaño de 200 a 0,1 micras, como todos los demás cuerpos, obedecen a la ley de la gravedad. Pero debido al área de superficie relativamente grande por unidad de masa, experimentan mucha resistencia del aire y, por lo tanto, no se asientan a un ritmo constante de acuerdo con la ley de Stokes. Al comienzo de la caída, la gravedad equilibra la resistencia del aire, como resultado se detiene un mayor aumento en la velocidad de la caída y la partícula microscópica se asienta a una velocidad baja 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, su velocidad de sedimentación y la movilidad del aire.

La tasa de caída de una partícula de cuarzo en aire en calma, dependiendo del 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 micras se asientan lentamente, y las partículas de menos de 0,1 micras prácticamente no se asientan y están en constante movimiento browniano. Así, cuanto menor es el tamaño de las partículas de polvo, más tiempo permanecen suspendidas en el aire, por lo tanto, mayor es la posibilidad de que lleguen a las vías respiratorias. Algunos cambios en la velocidad de sedimentación de las partículas de polvo ocurren en relación con el proceso de floculación. Esto es importante principalmente para 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.

Tasa de sedimentación de una partícula de cuarzo.

en el aire quieto

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

Los aerosoles de desintegración no se prestan a la agregación principalmente debido a los tamaños de partículas relativamente grandes; además, las partículas de polvo en ellos pueden adquirir tamaños más pequeños.

Lo anterior se ilustra en la Fig. uno, un y b: los aerosoles de condensación de óxido de magnesio de tamaño mínimo se convierten en escamas con el tiempo, y los aerosoles de desintegración de tiza en forma de escamas, en las partículas de polvo más pequeñas.

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

El efecto del movimiento del aire es insignificante. La humidificación del aire tiene un efecto efectivo sobre la floculación solo si es intensiva.

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 micrones en el aire en una cantidad que supera significativamente la cantidad de aerosoles sólidos.

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

Los aerosoles de condensación recién obtenidos (humo) tienen un tamaño de partícula de menos de 1 micra. El tamaño de las partículas de aerosol de desintegración (polvo) depende de la sustancia de la que se obtienen, la intensidad de 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 y mayor grado de dispersión de sus partículas (Cuadro 2).

Tabla 1.2.

El grado de dispersión de partículas de polvo en varios procesos de procesamiento.

Proceso	tipo de polvo	Relación de tamaño de las partículas de polvo
		hasta 2 micras	2 - 5 micras	5 - 10 micras	por encima de 10 micras
torneado de madera	Leñoso
pelado 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). El porcentaje total del número de partículas de polvo retenidas en el cuerpo es mayor cuanto mayor sea su tamaño. Esto es especialmente notable en relación con la retención de polvo en el tracto respiratorio superior. En los alvéolos, el porcentaje de retención de partículas de polvo con un tamaño de alrededor de 1 micra es el más alto. Sin embargo, en términos absolutos, el número de partículas retenidas en los alvéolos, cuyo tamaño es inferior a 1 micra, es mayor, ya que predominan entre las partículas suspendidas en el aire.

De alguna importancia para la retención de polvo en el cuerpo es el tipo de respiración. Según E. A. Vigdorchik, las partículas con un diámetro inferior a 1 micra se retienen menos al respirar por la nariz y más al respirar 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 al respirar por la boca y la nariz. ["Salud ocupacional" Navrotsky V.K., 1984 p. 140 - 148]

Tabla 1.3.

Retraso en el cuerpo de partículas de polvo de caolín, dependiendo del tamaño.

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

Tabla 1.4.

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

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

Aproximadamente las mismas proporciones de los tamaños de las partículas de polvo encontradas en los pulmones de los fallecidos, que trabajaban en industrias polvorientas, pero que no sufrían de silicosis. Sobre la base de los datos sobre el comportamiento del polvo en el aire y su retención en los órganos respiratorios debido a la dispersión, se puede concluir que las partículas de polvo de 5 micras y menos tienen una importancia prácticamente higiénica. En experimentos con la inyección intratraqueal de la misma cantidad en peso de polvo de cuarzo de diferente dispersión en los pulmones, se demostró que las partículas de polvo con un tamaño de 1 a 2 micras tienen la mayor actividad fibrogénica. Esto se debe al hecho de que las partículas de gran tamaño ingresan a los pulmones en pequeñas cantidades y permanecen en los alvéolos. Las partículas de menos de 1 micra de tamaño son transportadas fácilmente desde los alvéolos por las células de polvo hasta los ganglios linfáticos y, sin permanecer en ellos, se eliminan del cuerpo. Las partículas con un tamaño de 1 a 2 micras se transportan fácilmente a través del tracto linfático y permanecen en los ganglios linfáticos durante mucho tiempo. Sobre la base de estos experimentos, aparentemente, se puede concluir que el llamado polvo ultramicroscópico (0,1 micras de tamaño y menos) es de baja patogenicidad.

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

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

Arroz. 1.2. Una micrografía electrónica de polvo. A – polvo de silicio amorfo; B - cuarzo; B - tridimita; G - cristabolito.

Los aerosoles de condensación suelen ser agregados sueltos que consisten en cristales o partículas esféricas. La tasa 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.

El papel de la forma de una partícula de polvo en la patogenia de las enfermedades causadas por el polvo no está suficientemente claro. 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. Tal representación podría admitirse si la partícula de polvo tuviera una masa significativa.

Tampoco hay razón para dar 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 tienen cargas tanto positivas como negativas, independientemente de las propiedades químicas de la sustancia primaria.

Como se puede ver en la Tabla 5, casi todas las partículas de polvo tienen carga, y la cantidad de partículas con carga negativa y positiva es casi la misma. Se llama la atención sobre la estabilidad de las partículas cargadas. Entonces, en el frente antes de perforar, donde trabajaron por lo 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 una menor estabilidad de las partículas positivas. Las partículas de polvo grandes pueden tener varias cargas elementales, mientras que las pequeñas suelen tener una carga elemental.

La importancia biológica e higiénica de la carga eléctrica del polvo casi no se estudia. Hay indicios de que el porcentaje de retención en las vías respiratorias del polvo cargado eléctricamente es de 2 a 3 veces mayor que el del polvo neutro. Se ha demostrado que el polvo bipolar cargado eléctricamente es más fibrogénico que el polvo neutro. Aparentemente, la naturaleza de la carga puede ser importante para la fagocitosis del polvo. También es posible que el signo de la carga juegue un cierto papel en la deposición de polvo del aire por el agua rociada, ya que los aerosoles de agua también llevan una carga eléctrica.

La 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 98% de dióxido de silicio libre, tierra de moldeo en fundiciones de hierro - 60 - 80%, mineral de hierro - hasta 30%, sus rocas huésped - cuarcita - contienen hasta 70%; casi todas las rocas anfitrionas de las vetas de carbón de Donbass contienen más del 10% de dióxido de silicio libre. Cuanto mayor es el contenido de dióxido de silicio libre en el polvo, más agresivo es. Varios tipos de polvo tienen propiedades alergénicas y causan 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 de pan, algodón, lana, seda, cromo. Es bien sabido que existe 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 de producción.

Proceso de manufactura		Número de partículas
				Total facturado		cargado positivamente		Cargado negativamente		neutral
Antes de perforar
Taladrado en seco en cuarcita
Perforación húmeda en cuarcita
Perforación con un colector de polvo seco
Tres horas después de la explosión
Chorro de arena de piezas de fundición
Moliendo yeso en un molino
Molienda de yeso en trituradoras
Transporte de yeso triturado por 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 el tejido se reduce a una irritación mecánica, la buena solubilidad de dicho polvo es un factor favorable que contribuye a 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 afecta en gran medida su actividad física y química. Esto se explica por un aumento significativo en la superficie del cuerpo disperso. Esto se puede ver fácilmente en el siguiente ejemplo. Triturar 1 cm 3 de un sólido en partículas de 0,1 micras de tamaño aumenta la superficie total de 6 a 600 000 cm 2, es decir, por un factor de 100 000. Tal aumento en la superficie aumenta considerablemente la capacidad de adsorción de una sustancia para las moléculas de gas. Un buen ejemplo es el polvo de gas de alto horno que absorbe monóxido de carbono. En un estado de calma, el monóxido de carbono absorbido no se libera del polvo; al palear, se desorbe en cantidades capaces de causar una intoxicación aguda.

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

Polvo y microflora. La asociación entre el contenido de polvo en el aire y la tuberculosis pulmonar se conoce desde hace mucho tiempo. No está claro si las partículas de polvo en este caso son portadoras de infecciones o si el efecto previo del polvo sobre el tejido pulmonar favorece el desarrollo de una infección que se ha contraído de otra manera. Hay casos conocidos de ántrax pulmonar entre trabajadores que clasifican trapos y lana. El polvo de grano puede contener esporas de varios hongos, incluido el hongo radiante, que es el agente causal de la actinomicosis. El aire de los locales de trabajo a menudo está contaminado con varios tipos de microbios. En los talleres de clasificación, corte y cardado de una fábrica de tejidos de algodón, se encontraron de 25 400 a 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 de la variedad de algodón. . En el aire interior de las fábricas de calzado se encontraron de 22 a 44 colonias por pie cúbico, y la contaminación bacteriana fue directamente proporcional al número de personas en la habitación y la capacidad cúbica por persona. Un dato interesante es que, al parecer, algunos tipos de polvo pueden servir como caldo de cultivo para bacterias. Por ejemplo, se encontró una gran cantidad de microbios en el polvo de harina tomado en el molino (B. Subtilis, estafilococo, diplococo, estreptococo, Escherichia coli, etc.). El polvo puede ser portador no solo de bacterias, sino también de ácaros y huevos de gusanos. [Técnica de la juventud. 1996, nº 2, pág. 20-21]