Opracowanie metodyki generowania nanoobiektów o stabilnych stężeniach
Kierownik projektu:
mgr inż. Beata Kaczorowska
Streszczenie projektu:
Celem zadania było zapewnienie możliwości uzyskania nanoobiektów o stabilnych stężeniach na potrzeby walidacji przyrządów pomiarowych do badania w czasie rzeczywistym parametrów nanoobiektów. Dokonano przeglądu piśmiennictwa w zakresie generowania nanoobiektów o stabilnych stężeniach oraz opracowano stanowisko badawcze i metodykę ich generowania.
W wyniku realizacji 2. etapu zadania zweryfikowano opracowaną w 1. etapie metodykę generowania nanoobiektów o stabilnych stężeniach, a następnie przeprowadzono zgodnie z nią badania.
Dla 3 par elektrod (grafitowych, miedzianych i srebrnych) i łącznie 74 testów zbadano wpływ:
- zastosowania systemu filtrów oraz jednostki przygotowania powietrza na stężenie liczbowe oraz rozkład wymiarowy cząstek w powietrzu stosowanym podczas generowania nanoobiektów
- ładunku generowanego aerozolu na możliwość pomiaru stężenia liczbowego oraz rozkładu wymiarowego cząstek
- generowania aerozolu techniką wyładowania iskrowego na stężenie liczbowe oraz rozkład wymiarowy cząstek
- rozcieńczenia aerozolu na stężenie liczbowe oraz rozkład wymiarowy cząstek
- temperatury nastawy pieca na stężenie liczbowe oraz rozkład wymiarowy cząstek.
Do pomiarów stężeń liczbowych oraz rozkładów wymiarowych cząstek zostały użyty przyrząd referencyjny ELPI+ – umożliwiający wykonywanie pomiarów w czasie rzeczywistym. Stabilność uzyskiwanych stężeń liczbowych cząstek oceniano na podstawie współczynnika zmienności. Przyjęto, że stężenie liczbowe jest stabilne dla współczynnika zmienności mniejszego niż 15%.

Zadanie 2.Z.05. Zależność całkowitego stężenia liczbowego cząstek od czasu dla elektrod miedzianych (wskaźnik częstotliwości iskrzenia 900, rozcieńczenie 10-krotne, nastaw pieca w zakresie 500–1050 oC)
Z uzyskanych danych wynika, że stężenie liczbowe cząstek dla wszystkich par elektrod zmniejszało się wraz z:
- spadkiem częstotliwości iskrzenia generatora
- wzrostem rozcieńczenia
- wzrostem nastawy temperatury.
Stabilność stężenia uzyskano:
- bez rozcieńczenia dla elektrod miedzianych i srebrnych dla wartości wskaźnika częstotliwości iskrzenia generatora 700, 800, 900 i 999, dla elektrody grafitowej dla wartości wskaźnika częstotliwości iskrzenia generatora 100 i 300
- podczas rozcieńczenia dla wszystkich par elektrod dla wszystkich wartości wskaźnika częstotliwości iskrzenia generatora (w zakresie 100–999)
- podczas pracy pieca w różnych temperaturach (w zakresie 500–1100 oC) dla wszystkich par elektrod.
Uzyskano także zmiany w rozkładach wymiarowych cząstek:
- podczas rozcieńczenia dla wszystkich par elektrod stężenie liczbowe zmniejszało się głównie dla pierwszych dwóch kanałów pomiarowych ELPI+ (zakresy średnic cząstek: 0,006–0,0168 µm oraz 0,0168–0,0277 µm)
- podczas pracy pieca w różnych temperaturach (w zakresie 500–1100 oC) dla wszystkich par elektrod stężenie liczbowe zmniejszało się głównie dla pierwszych dwóch kanałów pomiarowych ELPI+ (zakresy średnic cząstek: 0,006–0,0168 µm oraz 0,0168–0,0277 µm).
Opracowano także procedurę generowania nanoobiektów o stabilnych stężeniach, w której określono: cel, obiekt badań, zakres stosowania, dokumenty odniesienia, miejsce i warunki stosowania procedury, wyposażenie: pomiarowe, badawcze oraz osprzęt dodatkowy stosowany w badaniach, a także przedstawiono sposoby postępowania podczas przygotowywania wyposażenia do badań, podczas prowadzenia badań oraz rejestrowania i opracowywania wyników pomiarów.
Dzięki opracowanej metodyce możliwa jest walidacja przyrządów pomiarowych do badania w czasie rzeczywistym parametrów nanoobiektów z zastosowaniem systemu ELPI+ (DEKATI) jako przyrządu referencyjnego.
Wyniki zadania przedstawiono w 2 publikacjach oraz zaprezentowano na 2 konferencjach o zasięgu międzynarodowym.
Jednostka:
Pracownia Aerozoli, Filtracji i Wentylacji
Okres realizacji:
01.01.2014
– 31.12.2016