Gepubliceerd op 01-12-2020

aërosol

betekenis & definitie

min of meer fijne stabiele verdeling van een vloeistof of vaste stof in een gas. De deeltjesgrootte van de aërosolen kan enorm variëren.

Het is gebruikelijk om de diameter uit te drukken in pm. De aërosolen worden ingedeeld in drie klassen: deeltjes met een diameter kleiner dan 0,1 pm (de aitkenkernen), deeltjes met een diameter van 0,1-1,0 pm en deeltjes met een diameter groter dan 1,0 pm. Aërosolen zijn van grote betekenis in de → atmosfeer. In de eerste plaats dienen ze als startpunt voor de condensatie van waterdamp tot waterdruppel of fungeren zij als vrieskernen van ijskristallen. De watercyclus zoals deze nu bestaat, zou onmogelijk zijn zonder deze kleine deeltjes in de atmosfeer. In de tweede plaats bepalen deeltjes in belangrijke mate het zicht, doordat zij het zichtbare licht verstrooien.

Vooral deeltjes kleiner dan 1 pm geven een sterkere verstrooiing van het kortgolvige blauwe licht dan van het licht met een langere golflengte. Dit is mede de oorzaak van de blauwe hemel. Ook de elektrische eigenschappen van lucht worden vnl. bepaald door de aanwezigheid van aërosolen.Karakterisering van de aërosolen is een moeilijke zaak, aangezien diverse grootheden in verschillende opzichten een belangrijke rol kunnen spelen. Daarom is karakterisering soms nuttig naar grootte of aantal, volume, gewicht, oppervlak, vorm en chemische samenstelling. Met betrekking tot de effecten van aërosolen is de massa een vaker gehanteerde grootheid dan het aantal deeltjes. Bij metingen in Arnhem is gebleken, dat daar 25-50 % van de massa van deeltjes bestaat uit deeltjes met een diameter kleiner dan 1,1 pm.

Onder invloed van allerhande krachten kunnen deeltjes naar het aardoppervlak worden getransporteerd en daar achterblijven. Dit verschijnsel wordt depositie genoemd. Een van de oorzaken van depositie is het uitzakken van de deeltjes onder invloed van de zwaartekracht. Dit effect, dat sedimentatie heet, wordt tegengewerkt door de turbulente luchtbewegingen. De zwaardere deeltjes groter dan 10 pm kunnen door sedimentatie het aardoppervlak bereiken. Aërosolen kunnen ook op voorwerpen neerslaan, als luchtstromen, waarin ze voorkomen, ten gevolge van die voorwerpen moeten afbuigen.

De zwaardere deeltjes met een diameter groter dan 1 pm kunnen de stroomrichting niet volgen en vliegen uit de bocht. Dit verschijnsel wordt impactie genoemd.

Grotere deeltjes kunnen ontstaan als twee kleinere deeltjes tegen elkaar botsen en aan elkaar gehecht blijven. Dit proces noemt men coagulatie. Na enkele uren zijn deeltjes kleiner dan 0,01 pm ten gevolge van coagulatie niet meer aanwezig, terwijl deeltjes van ca. 1 pm dagenlang kunnen blijven bestaan.

Aërosolen kunnen van verschillende samenstelling zijn, afhankelijk van waar ze vandaan komen of hoe ze zijn ontstaan. Aërosol afkomstig van een stad bevat veel nitraten, sulfaten en ammoniumverbindingen, terwijl ook veel metalen worden aangetroffen, zoals ijzer, lood, mangaan, koper, zink. Sommige aërosolen hebben dusdanige eigenschappen, dat zij in staat zijn bepaalde chemische reacties in de atmosfeer aanzienlijk te versnellen. Zo hebben vochtige aërosolen, o.a. die welke mangaan en ijzer bevatten, een grote invloed op de vorming van zwavelzuur uit het in de atmosfeer aanwezige zwaveldioxide.

De aërosolen kunnen als fijn gedispergeerd materiaal van oceanische of continentale oorsprong zijn. Door opwaaien en verstuiven kan men in de lucht pollen aantreffen, sporen en micro-organismen, vulkanische as, zeezout e.d. Ook door verbrandingsprocessen komen grote hoeveelheden vaste deeltjes in de lucht, zoals vliegas (bij verbranding van steenkool) en roet (onvolledige verbranding). In autouitlaatgassen komen aanzienlijke hoeveelheden kleine deeltjes voor, o.a. loodhalogeenverbindingen. Ongeveer 70—80 % van het aan de benzine toegevoegde lood komt in de atmosfeer terecht, waarvan weer ca. 50-75 % neerslaat in de directe omgeving.

Ten slotte worden ook deeltjes in de atmosfeer gevormd door chemische reacties. Zo ontstaan onder invloed van zonlicht uit stikstofoxiden en reactieve koolwaterstoffen polymeren.

Vergeleken met oceanische lucht is de gemiddelde verontreiniging van lucht door deeltjes in de landelijke gebieden tienmaal groter, boven kleine,steden 35 maal en boven grote steden 150 maal groter. Onder ongunstige omstandigheden kan dit zelfs oplopen tot 4000 maal.

Op de arbeidsplaatsen kunnen de stofconcentraties veelal direct in verband worden gebracht met de handelingen die er worden verricht (kolenwinning, steenhouwerijen, cementfabrieken, kunstmestfabrieken enz.). Speciale voorzorgsmaatregelen zullen moeten worden getroffen om de daar geldende MAC-waarden niet te overschrijden. In de vs is een norm gesteld van 75 pg/m3, terwijl een waarde van 260 pg/ m3 als een gemiddelde over 24 uur niet vaker dan eenmaal per jaar mag voorkomen. In Nederland is de norm voor deeltjes in de buitenlucht gekoppeld aan de adviesnorm voor zwaveldioxide. In stedelijke gebieden van Nederland en België kunnen concentraties verwacht worden van 60-200 pg/m3. In landelijke gebieden liggen deze tussen 10—60 pg/m3.

Aërosolen absorberen zonnestraling en kunnen als de hoeveelheid aërosol in de atmosfeer belangrijk verandert het klimaat beïnvloeden. Bij de mens kunnen aërosolen allergische aandoeningen veroorzaken (→ allergie).

aërosol. Diameters van verschillende soorten aërosolen. aërosol diameter deeltjes bij fotochemische luchtverontreiniging 2 wolken 2-70 nevel, mist 70 200 motregen 200 500 regen > 500 sigaretterook 0,01 1 vliegas 1 300 sporen 10-30 pollen 10 100 uitlaatgassen 0,01 50