12.6. Іонізація повітря виробничих приміщень

Іонізація повітря (аероіонізація) — процес перетворення нейтраль- них атомів і молекул газів повітря на електрично заряджені частинки (іони) внаслідок природної, технологічної та штучної іонізації.

Природна іонізація відбувається повсюдно і постійно внаслідок переважного впливу космічних променів і випромінювання радіоак- тивних речовин. Технологічна іонізація відбувається під впливом ра- діоактивного, рентгенівського та ультрафіолетового випромінюван- ня, термоемісії, фотоефекту тощо, спричинених технологічними про- цесами, і поширюється головним чином біля технологічного устатку- вання. Штучна іонізація здійснюється спеціальними пристроями — іонізаторами, які забезпечують задану концентрацію іонів в одиниці об'єму повітря.

Під впливом іонізаторів молекула газу втрачає електрон, який приєднується до нейтральної молекули, внаслідок чого остання пе- ретворюється на від'ємний іон. Молекула, від якої від'єднався елек- трон, стає додатним іоном. Утворені мономолекулярні іони недовго- вічні, до них приєднується по 10-15 молекул газу й утворюються більш стійкі компоненти, які несуть елементарний заряд, — так зва- ні легкі іони розмірами 7 —1010~⁸ см. Стикаючись із завислими у повітрі частинками пилу та краплинками води, легкі іони віддають їм свій заряд, унаслідок чого утворюються важкі іони розмірами 250-550-10~⁸см.

Характеристиками іонів є рухомість і заряд. Рухомість іонів ви- ражається коефіцієнтом пропорційності К між швидкістю іонів і напруженістю електричного поля, що діє на іон, і залежить від їх маси: чим більша маса, тим менша швидкість переміщення іона в електричному полі. За рухомістю весь спектр іонів, згідно з СН 2152— 80, поділяють на п'ять діапазонів: легкі (7С>1,0), середні (1,0>7О0,01), важкі (0,01>Я>0,001), іони Ланжевена (0,001>Л>0,0002), надваж- кі іони (0,0002>ТО. Кожний іон має додатний або від'ємний елек- тричний заряд (полярність).

Поряд із виникненням відбувається безперервне зникнення іонів унаслідок рекомбінації їх із частинками протилежних знаків. За- лежно від співвідношення процесів іонізації та деіонізації встанов- люється певний ступінь іонізованості повітря.

Помірний ступінь іонізованості, особливо з переважанням легких від'ємних іонів, розцінюється як позитивне явище, що має загаль- нооздоровче і терапевтичне значення. Навпаки, надмірно високі кон- центрації додатних легких і важких іонів обох знаків, зокрема у виробничих умовах, несприятливо впливають на здоров'я і розгля- даються як показник забруднення повітря. Концентрації важких іонів у повітрі зростають зі збільшенням температури, вологості, концен- трації С0₂, кількості людей у приміщенні тощо.

Ступінь іонізованості повітря визначається кількістю іонів кож- ної полярності в 1 см³ повітря за допомогою лічильників іонів (іоно- метрів) ЛАІ-ТДУ (Тарту) або АЛІ (Мінськ). Робота іонометрів ґрун-

тується на аспірації повітря за допомогою вентилятора через цилін- дричний конденсатор, на який подається постійна напруга. Іони, що містяться у повітрі, осаджуються на внутрішньому електроді кон- денсатора, змінюючи його заряд, який реєструється електрометром. Застосовується як метод зарядки конденсатора, коли відбувається збільшення його заряду іонами того ж знака, так і метод розрядки, коли внутрішній електрод розряджається іонами протилежного зна- ка. Прилади обладнані перемикачами для зміни знака напруги, що подається на зовнішні обмотки конденсатора, для реєстрації іонів різної полярності та конденсаторами для реєстрації легких і важ- ких іонів. Гранична рухливість іонів, що вловлюються кожним кон- денсатором, залежить від величини напруги, що подається на кон- денсатор, і об'ємної швидкості аспірації повітря. Перемикання з од- ного конденсатора на інший здійснюється за допомогою спеціально- го ключа. Щоб знайти число іонів певної маси і заряду в 1 см³ повітря, визначають заряд, якого набуває внутрішній електрод кон- денсатора внаслідок осідання на нього іонів того ж знака, що й знак напруги на зовнішній обмотці конденсатора, які містяться у пропу- щеному об'ємі повітря.

За результатами вимірювань обчислюють показник полярності П, який дорівнює відношенню різниці кількості іонів додатної п* і від'ємної п' полярності до їх суми П = (м⁺ - п)/{п^¥ + п). Показ- ник полярності змінюється від +1 до -1. При однаковій кількості іонів додатного і від'ємного знака 77=0.

Згідно з "Санітарно-гігієнічними нормами допустимих рівнів іоні- зації повітря виробничих і громадських приміщень" № 2152-80, мі- німальна, оптимальна та максимально допустима кількість легких іонів і показник полярності повинні відповідати рівням, наведеним у табл. 105

Таблиця 105

Нормативні значення іонізації повітря виробничих і громадських приміщень

	Число іонів у 1 см^:і повітря
Рівень іонізації	н+	п-	П

Мінімально необхідний 400 600 -0,2

Оптимальний 1500-3000 3000-5000 Від -5 до 0

Максимально допустимий 50000 50000 Від -0,05 до +0,05

Мінімально необхідний і максимально допустимий рівні визна- чають інтервал концентрацій іонів у вдихуваному повітрі, відхилен- ня від яких створює небезпеку для здоров'я людини.

292

293

'Ш .Т.,«КИ« Т * Л & Л /З

ДОСЛЩЖЕННЯ ХІМІЧНИХ ФАКТОРІВ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА