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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/675| Morfología y composición química del aerosol proveniente de fuentes fijas en la Cd. de Chihuahua, México | |
| BALTER TRUJILLO NAVARRETE | |
| EDUARDO FLORENCIO HERRERA PERAZA FRANCISCO PARAGUAY DELGADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| La contribución del aerosol urbano en el ambiente ha sido de gran interés en las
últimas décadas por parte de la comunidad científica. Los efectos directo e indirectos del
aerosol han generado impacto ambientales de interés global. La falta de disponibilidad de
agua y el deterioro de la salud humana son consecuencias visibles. Los estudios intentan
entender los mecanismos físico-químicos de la interacción partícula-nube en el ambiente, los
mecanismos de deposición en los pulmones y la absorción o adsorción de gases en la
superficie disponible que modifican la toxicidad y el forzamiento radiativo de la partícula
aerotransportada. Donde la composición química y la forma determinan las propiedades
ópticas y aerodinámicas de la partícula. En la investigación se describe la composición química elemental, mineral y 28 mediciones de forma en partículas de aerosol individual con diámetros aerodinámico de corte al 50% menores a 1.1 µm emitidas en siete fuentes fijas de la ciudad de Chihuahua que incluyen tres fábricas de la industria automotriz(fabricación de auto partes plásticas interiorexterior y sistema de seguridad del pasajero) y cuatro etapas de proceso de la industria cerámica (molienda de arcilla, recuperación de sólidos, chamota, hornos). Se colectaron dos tipos de muestra acoplando un impactor de cascada a la chimenea del sistema de colección de polvos: (1) la muestra fina fueron partículas individuales sobre la superficie de rejillas de cobre para microscopio electrónico, las cuales fueron caracterizadas por espectroscopia de energía dispersiva de rayos-X y técnicas de procesamiento de imagen digital, y (2) la muestra gruesa constituida del polvo sobre la platea del impactor que fue caracterizada usando difracción de rayos-X. Los resultados fueron transferidos a bases de datos y analizados aplicando dos técnicas de análisis multivariante de tipo exploratorio (análisis de componentes principales y análisis de clúster), las cuales fueron combinadas para poder relacionar variables e individuos en un mismo espacio factorial. Los resultados relevantes fueron la identificación de los compuestos químicos emitidos al ambiente, la identificación de grupos de partículas con rasgos similares y la reducción de los sistemas de variables definiendo los posibles trazadores de las emisiones. En la industria cerámica, las partículas fueron mayormente tectosilicato (cuarzo, zeolita), filosilicatos (illita, montmorillonita) e inosilicate (silicato de calcio), además, silicatos combinados con metales de transición, los cuales son óxidos utilizados como pigmentos (p.ej., MnO, CoO, NiO, MoO y Fe2O3). En la industria automotriz, las muestra colectadas de la fabricación de piezas de automóviles de plástico fueron en su mayoría partículas pequeñas poliméricas asféricas, donde cada sitio mostró diferencias significativas, p.ej., la fabricación de autopartes del interior-exterior se definió principalmente por partículas compactas de alta redondez con la presencia en el interior de varias nano partículas de TiO2; por el contrario, la fabricación de sistemas de seguridad del ocupantes se caracterizó por partículas aisladas esféricas saturadas de nano partículas de SiO2 en el interior de la matriz del polímero; y el horno de fundición de aluminio durante la fabricación de rines, las emisiones de partículas fueron materiales fundentes (i.e., sales de KCl, NaCl, CaCl y P2S), óxido de magnesio de cara cúbica centrada (FCC) resultado de eliminar el exceso de oxígeno y escoria constituida mayormente de elementos metálicos y silicio, las cuales son impurezas de la materia prima procesada. El uso del análisis multivariante permitió concluir: (1) la reducción del sistema de variables de forma en partículas a tres mediciones que relacionan el tamaño o área, razones de ejes o radios y la curvatura del borde, (2) La presencia de óxidos de metales de transición (pigmentos) combinado con silicatos en los procesos de calentamiento como trazador de la actividad humana y (3) la presencia de partículas de polímero aisladas o agrupadas con una matriz saturada de nano-partículas de SiO2 y TiO2 permite discriminar emisores en la industria automotriz. Palabras claves: aerosol urbano, morfología, mediciones de forma, composición elemental. | |
| 2013-03 | |
| Tesis de doctorado | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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