Propiedades y dinámica
de los aerosoles
Carlos Vázquez Vázquez
Contenido
Propiedades y dinámica de los aerosoles.
Distribución de tamaño de partículas
Propiedades de la distribución ...
Aerosol
Suspensión estable de partículas solidas
y/o liquidas en la atmosfera.
En la literarita muchas veces el termino
...
Distribución de tamaño de
partículas
Tamaño de partícula
El tamaño de las partículas de los aerosoles
puede ir de 0.001µm a 100 µm (1 metro-
centenas de km; g...
Tamaño de partícula
El tamaño de las partículas es un parámetro
esencial que afecta la composición química, las
propiedad...
Representación de procesos y reacciones químicas
asociadas con la materia particulada
Representaciones de la
concentración de partículas
Representa que la mayoría de las partículas son
mayores a 0.1µm
Representaciones de la
concentración de partículas
Rango 10 nm
Rango 160 nm
Concentración =200 /(.32-.16) = 1250
El hecho ...
Representaciones de la
concentración de partículas
Representa que apenas la mitad de las partículas
son menores a 0.1 µm
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concentración de partículas
Erróneamente representa que las que la distribución
consta de partícula...
Número de distribución
Hasta el momento se han usado intervalos
arbitrarios (∆Dp) para representar el tamaño de las
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Número de distribución
 Entonces podemos describir la función de la distribución de
tamaño como:
 nN (Dp) dDp = número d...
Distribuciones de área y volumen
 Muchas propiedades de los aerosoles dependen de la
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Distribuciones de área y volumen
 Distribución de volumen:
 nV (Dp) dDp = volumen de partículas por cm3 de aire que tien...
Ejemplo de distribuciones
Se pueden aplicar análisis
estadísticos
Propiedades en función del
volumen
 PARTICULAS FINAS
 Modo de acumulación: las partículas son el resultado de
emisiones ...
Propiedades en función del
volumen
 PARTICULAS GRUESAS
 Por lo general son producidas por medios mecánicos,
erosión del ...
Propiedades en función del
número de partículas
 Modo de nucleación: en este modo se crea un cambio de
fase. Las partícul...
Partículas finas y gruesas
Partículas finas (<2.5
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Partículas gruesas
(>2.5 µm)
Formación Reacciones químicas
Nucleació...
Aerosoles urbanos
 Son una mezcla de
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primarias de industrias,
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Composición química
 Pueden encontrarse óxidos de azufre y de nitrógeno,
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Composición química
Distribución de tamaño de material metálico
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Lagunera
 Comarca Lagunera; ciudades de Tor...
Distribución de tamaño de material metálico
particulado en aerosoles, Comarca
Lagunera
 Las concentraciones de metales pe...
Referencias
 Lazaridis M. (2011). First Principles of Meteorology and
Air Pollution. Spirnger Science + Business Media. R...
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Contaminación Atmosférica

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Presentación de Contaminación Atmosférica que tiene como base el estudio de los aerosoles o partículas.

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  • En estadística, un histograma es una representación gráfica de una variable en forma de barras, donde la superficie de cada barra es proporcional a la frecuencia de los valores representados, ya sea en forma diferencial o acumulada. Sirven para obtener una "primera vista" general, o panorama, de la distribución de la población, o la muestra, respecto a una característica, cuantitativa y continua, de la misma y que es de interés para el observador (como la longitud o la masa).
  • Contaminación Atmosférica

    1. 1. Propiedades y dinámica de los aerosoles Carlos Vázquez Vázquez
    2. 2. Contenido Propiedades y dinámica de los aerosoles. Distribución de tamaño de partículas Propiedades de la distribución de tamaño Composición química Articulo científico
    3. 3. Aerosol Suspensión estable de partículas solidas y/o liquidas en la atmosfera. En la literarita muchas veces el termino aerosol y partículas es usado como sinónimo.
    4. 4. Distribución de tamaño de partículas
    5. 5. Tamaño de partícula El tamaño de las partículas de los aerosoles puede ir de 0.001µm a 100 µm (1 metro- centenas de km; gramos - toneladas). Partículas generadas por combustión (automóviles, plantas de electricidad): 1µm. Polvo, polen, fragmentos de plantas: < 1µm.
    6. 6. Tamaño de partícula El tamaño de las partículas es un parámetro esencial que afecta la composición química, las propiedades ópticas, la sedimentación y la capacidad de ser inhaladas por el tracto respiratorio de los humanos. Para efectos prácticos las partículas que conforman los aerosoles son consideradas esféricas.
    7. 7. Representación de procesos y reacciones químicas asociadas con la materia particulada
    8. 8. Representaciones de la concentración de partículas Representa que la mayoría de las partículas son mayores a 0.1µm
    9. 9. Representaciones de la concentración de partículas Rango 10 nm Rango 160 nm Concentración =200 /(.32-.16) = 1250 El hecho de tener rangos diferentes representa un problema. Normalización
    10. 10. Representaciones de la concentración de partículas Representa que apenas la mitad de las partículas son menores a 0.1 µm
    11. 11. Representaciones de la concentración de partículas Erróneamente representa que las que la distribución consta de partículas menores a 0.1 µm Escala logarítmica
    12. 12. Número de distribución Hasta el momento se han usado intervalos arbitrarios (∆Dp) para representar el tamaño de las partículas, lo cual puede ser confuso y hacer que la comparación entra la distribución de tamañanos de partículas sea complicada. Para evitar estas complicaciones los intervalos deben de hacerse más pequeños: ∆Dp 0; ∆Dp = dDp
    13. 13. Número de distribución  Entonces podemos describir la función de la distribución de tamaño como:  nN (Dp) dDp = número de partículas por cm3 de aire que tienen diámetros en el rango Dp hasta (Dp+dDp).  Entonces podemos calcular el número total de partículas por cm3, Nt, con la siguiente expresión:
    14. 14. Distribuciones de área y volumen  Muchas propiedades de los aerosoles dependen de la distribución de área superficial y del volumen de las partículas.  Distribución de área superficial:  nS (Dp) dDp = área superficial de partículas por cm3 de aire que tienen diámetros en el rango Dp hasta (Dp+dDp).  El área superficial total (St) de aerosol por cm3 se calcula:
    15. 15. Distribuciones de área y volumen  Distribución de volumen:  nV (Dp) dDp = volumen de partículas por cm3 de aire que tienen diámetros en el rango Dp hasta (Dp+dDp).  El volumen total (Vt) de aerosol por cm3 se calcula:
    16. 16. Ejemplo de distribuciones Se pueden aplicar análisis estadísticos
    17. 17. Propiedades en función del volumen  PARTICULAS FINAS  Modo de acumulación: las partículas son el resultado de emisiones primarias, condensación de sulfatos, nitratos y compuestos orgánicos en fase gaseosa y coagulación de partículas pequeñas.  Condensación: resultado de emisiones primarias de partículas y el crecimiento de partículas más pequeñas mediante coagulación o condensación.  Formación de gotas: se lleva a cabo durante la formación de nubes.
    18. 18. Propiedades en función del volumen  PARTICULAS GRUESAS  Por lo general son producidas por medios mecánicos, erosión del suelo, polen, etc.
    19. 19. Propiedades en función del número de partículas  Modo de nucleación: en este modo se crea un cambio de fase. Las partículas son partículas creadas in-situ.  Modo Atiken: partículas de emisiones primarias que se condensan conforme son transportadas por la atmosfera.
    20. 20. Partículas finas y gruesas Partículas finas (<2.5 µm) Partículas gruesas (>2.5 µm) Formación Reacciones químicas Nucleación Condensación Coagulación Polvos Procesos mecánicos Composición Sulfatos, nitratos, amonio, ion hidrogeno, compuesto orgánicos, metales Carbón y ceniza. Cristales de silicio, aluminio y fierro. Polen. Solubilidad Altamente solubles No solubles Fuentes Combustión. Conversión gas – partícula. Océano, construcción, erosión. Tiempo de vida Días a semanas Minutos a días Distancia Cientos a miles de km Decenas de km Deposición Húmeda Húmeda / Seca
    21. 21. Aerosoles urbanos  Son una mezcla de partículas de emisiones primarias de industrias, transporte, generación de electricidad y de material formado por mecanismo de conversión de gas – partícula.  Es común encontrar concentraciones mayores cerca de avenidas primarias (100 metros).
    22. 22. Composición química  Pueden encontrarse óxidos de azufre y de nitrógeno, metales pesados, compuestos orgánicos.
    23. 23. Composición química
    24. 24. Distribución de tamaño de material metálico particulado en aerosoles, Comarca Lagunera  Comarca Lagunera; ciudades de Torreón y Nuevo Laredo (>1,000,000 habitantes).  Transito vehicular , caminos sin pavimentar, minas de cal y granito, plantas de ladrillo y la fundidora de materiales no ferrosos más grande de América Latina  El estudio se realizó 2008.  Se colocaron dos medidores de partículas a una altura mayor de 8 metros en edificios públicos de cada una de las ciudades.  3 días de monitoreo.  Partículas menores a 0.49 µm, 0.49-0.9 µm, 0.9-1.5µm, 1.5-3.0µm, 3.0-7.2µm, 7.2-10µm.
    25. 25. Distribución de tamaño de material metálico particulado en aerosoles, Comarca Lagunera  Las concentraciones de metales pesados en el ambiente representan un riesgo latente para los habitantes de la región.
    26. 26. Referencias  Lazaridis M. (2011). First Principles of Meteorology and Air Pollution. Spirnger Science + Business Media. Reino Unido.  Pérez R. et al. (2012). Size distribution particulate matter of metals in urban aerosols, comarca lagunera, México. David Publishing. Estados Unidos.  Seinfeld J., Pandis S. (2006). Atmospheric chemistry and pollution. John Wiley and sons, inc. Estados Unidos.  Vallero D. (2008). Fundamentals of air pollution. Elsevier- Academic Press. Estados Unidos.

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