ポストさんてん日記

放射線・エネルギー・環境・化学物質・食品などの情報をアーカイブとして整理すると同時に、徒然につぶやいています。 リンクはご自由に。

粒子状物質の粒径チャート、粒径分布、粒子モード

[ 2014/04/14 (月) ]
代表的な粒子状物質の粒径などのチャート

少し探してみたのですが、あまり良いものを見つけられなかったので、いくつかの図を寄せ集めて作ってみました。
正確性には欠けると思いますが、目安として。

粒子状物質の粒径

【主なデータ出典】
Wikipedia Airborne-particulate-size-chart
ヤマト科学 クリーンルーム

【補足】
PM2.5、SPMの粒子径詳細はこちら
HEPAフィルター:定格風量で粒径が0.3μm の粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率
ULPAフィルター:定格風量で粒径が0.15μm の粒子に対して99.9995%以上の粒子捕集率
N95規格マスク:粒径が0.3μm?の粒子に対して95%以上の粒子捕集率(米国労働安全衛生研究所(NIOSH)規格) 感染症に罹らないためにサンエムパッケージ株式会社 [マスクの豆知識]
DS2規格マスク:N95とほぼ同じ(厚生労働省規格)

【参考】
細胞の大きさの比較図
          出典:癌をも引き起こすウイルスとは

【豆知識】光(可視光)の波長より小さいものは光学顕微鏡では見ることができない。
いくら小さい物体であっても拡大すればみえるだろう、というのは私たちの数少ない経験を拡大解釈した間違い。例えば、原子の大きさは1nmより小さく、可視光の波長と比べて2~3桁小さいサイズなので、いくら倍率の高い光学顕微鏡でも原子を見ることはできない。

以下、勉強結果のノートです

都市大気中の粒径分布の例

大気中の粒子はおおよそ0.001~100μm の範囲にある。粒径分布は、個数濃度で表記する場合と体積(質量)濃度で表記する場合で、大きく異なる。

個数濃度分布では、粒径が空気動力学径で0.01μm程度の所にピークを持つ単峰型分布を示す。
個数濃度

体積(質量)濃度では、粒径が空気動力学径で1μm付近に谷を持つ二峰型を示す。
体積(質量)濃度
     出典:日本自動車工業会 微小粒子状物質 SPMからPM2.5へ 2011/3

粒径分布にはモードと呼ばれる3 つのピークが存在する

粗大粒子モード
破砕過程において生成され、粗大粒子領域である5~30μmにピーク。これは大気中に放出されても沈降する。
蓄積モード
凝縮や凝固によって形成され0.15~0.5μmにピーク。この特徴は、重力の影響を受けづらく気体と同じように大気中を長時間にわたり浮遊すること、及び大気中で安定に存在すること。この粒子は大気中に存在する主な粒子であり、「重量」濃度では全粒子の7~8割程度を占める。
核生成(形成)モード
主に燃焼過程から出る粒子で、微小粒子領域である0.015~0.04μmにピーク。大気中で最も「個数」濃度が多い。この粒子は大気中で不安定であり、近くの粒子と凝縮を繰り返すことで大きな粒子に成長する。
ヒトの呼吸量は年齢や性別によっても異なるが、成人男性では1回の呼吸で500ミリリットルの空気を吸い込み、1分間に20回呼吸するとされている。通常の室内でも、たった1回の呼吸で1万個以上の核生成粒子を吸い込んでいる。
核生成モード 蓄積モード 粗大粒子モード
           出典:粒子状物質の特性(環境省)

PAHsなどの有害物質はこれらの粒子に付着する形で大気中に存在する。粒子への付着量を決める重要な因子の一つが粒子の表面積。同じ重さであれば核生成粒子の表面積は粗大粒子の100倍を軽く上回る広さになる。重量では粗大粒子の100分の1しか存在しない核生成粒子にPAHsなどの有害物質の大半が吸着してしまうということがあり得る。
出典:「FOOCOM.NET 田中伸幸氏」2013/1/31 調理排気の中に含まれるPAHsはどの程度体内に取り込まれるのか?(1)
[ 2014/04/14(月) ] カテゴリ: 大気汚染 | CM(2)
Re: 放射性物質
Kさん
大気中の粒子の話しはかなり専門的なようで、自分の理解のために作った図でした。
さて、
“放射性物質は花粉と同じようなもの”は、かなりの間違い表現ですね。
その説明は、福島の事故で放出された放射性物質、例えばセシウムがどんな形で環境中に存在しているか、という話しになります。
放出直後を除けば、セシウム単独で粒子になるような量はなく、分子レベルのセシウムが何等かの粒子にくっ付いているイメージです。(放出直後でも、単独で粒子となるような濃度ではなかった、といった説明があったと記憶していますが、あいまいです。)
こんな説明で良かったでしょうか?

図の油煙は、1μm(マイクロメーター)すなわち1mmの1/1000前後、でPM2.5と同じレベルです。
揚げ物で出る油煙が、この図の油煙と同じかどうか?チョットわからないです。一般に調理排気は、部屋が汚れるなどのほか、厳密にはわずかな健康リスクもあるようですが、それらを心配するよりも食卓での楽しい会話やお母さんの料理の思い出のほうが遥かに大きなメリットと思います。
[ 2014/04/19 19:40 ] [ 編集 ]
放射性物質
icchouさん、いつもながら、目で見てよくわかりやすい図をありがとうございます。「科学は見える化」だとの早野先生の言葉を連想しました。私のように文字数字でわかりにくい人のために図があるのですね。

放射性物質は花粉と同じようなものと聞きましたが、この一番上の図だと、花粉のところに入りますか。それともなんか全然別なことを聞いていますかね、私。

それと、油煙がそんなに大きめだとは驚きました。最近、卓上揚げ物を子供たちにせがまれますが、かなり部屋が油臭くなります。当然ですね(でも揚げたては美味しく、作る私もアツアツを食せるのでいいことずくめなのです。その後の空気の汚れだけが、課題なのですが・・)



[ 2014/04/19 06:46 ] [ 編集 ]
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