POLITECHNIKA OPOLSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Laboratorium Ochrony powietrza

„Pomiar opadu pyłu przy użyciu płytek mierniczych”

III IŚ L1

1. Wykonanie ćwiczenia

Dokładnie wymyć i odtłuścić szklaną podstawę płytki mierniczej. Przygotować odpowiedni format folii aluminiowej. Na czystą powierzchnię pytki należy, używając silikonu laboratoryjnego, przykleić przygotowaną folię aluminiową. Płytkę chwytać i trzymać wyłącznie za jej szklana część (zawsze) Folię należy wygładzić w taki sposób, aby nie było żadnych zagięć. Folię (od strony zewnętrznej powierzchni) dokładnie wysmarować cienka warstwą silikonu laboratoryjnego. Nie wolno przy tym uszkodzić folii! Przygotowaną płytkę mierniczą należy zważyć na wadze analitycznej. Najpierw ważenie zgrubne, potem dokładne. W przypadku nierówności substancji lepiącej należy, przed zważeniem, włożyć płytkę do suszarki na okres około 5 minut. Płytkę wystawić do ekspozycji na stanowisku w miejscu okazanym przez prowadzącego. Czas ekspozycji: 2 tygodnie.

Po okresie ekspozycji płytkę należy oczyścić z grubszych nieczystości (używać pincety). Następnie wysuszyć w suszarce przez okres około 10 minut. W kolejnym etapie zważyć płytkę na wadze analitycznej (m₂).

Wartość opadu:

$$OP = \frac{\left( m_{2} - m_{1} \right)}{F}$$

gdzie:

m₂ – masa płytki po ekspozycji [g]

m₁ – masa płytki przed ekspozycją [g]

F- powierzchnia czynna płytki (folii osadczej) [m²]

1. Tabela wyników

Data i godzina wyłożenia 12.11.2013 r. 12:23	Data i godzina zdjęcia 26.11.2013 r. 12:00
Nr pkt. pomiarowego	Masa próbki m1 [g]
	45,2740

1. Obliczenia

Powierzchnia płytki:

d=9 cm = 0,09 m

r=0,045

F = πr² = π • 0, 045² = 0, 00636 [m²]

Wartość opadu:

$$OP = \frac{m_{2} - m_{1}}{F} = \frac{45,5083 - 45,274}{0,00636} = 36,8396\ \left\lbrack \frac{\text{mg}}{m^{2}} \right\rbrack$$

$$\frac{36,8396\ }{14} = 2,63\left\lbrack \frac{\frac{\text{mg}}{m^{2}}}{dobe} \right\rbrack$$

1. Niepewność pomiaru:

Wzór podstawowy:

$$OP = \frac{m_{2} - m_{1}}{F}$$

$$u\left( Y \right) = \sqrt{\sum_{1}^{n}{\left( \frac{\partial f}{\partial X_{i}} \right)^{2}u^{2}(X_{i})}}$$

Pochodne cząstkowe:

$$\frac{f}{{m}_{2}} = \frac{1}{F}$$

$$\frac{f}{{m}_{1}} = - \frac{1}{F}$$

$$\frac{f}{F} = \frac{- \left( m_{1} - m_{2} \right)}{F^{2}}$$

m=0,001g

F=0,000001m²

$$u\left( Y \right) = \sqrt{\left( \frac{1}{F} \right)^{2}*u^{2}\left( m_{2} \right) + \left( - \frac{1}{F} \right)^{2}*u^{2}\left( m_{1} \right) + \left( \frac{{- (m}_{2}{- m}_{1})}{F^{2}} \right)^{2}*u^{2}*\left( F \right)}$$

$$u\left( Y \right) = \sqrt{\left( \frac{1}{0,00636} \right)^{2} \bullet \frac{0,001}{\sqrt{3}} + \left( - \frac{1}{0,00636} \right)^{2} \bullet \frac{0,001}{\sqrt{3}} + \left( \frac{- \left( 45,5083 - 45,2740 \right)}{{0,00636}^{2}} \right)^{2} \bullet \frac{0,000001}{\sqrt{3}}} = 6,9\frac{\text{mg}}{m^{2}}$$

$$\frac{6,9}{14} = 0,49\frac{\frac{\text{mg}}{m^{2}}}{dobe}$$

Dla k=2

U=0, 49 * 2 = 0, 98

$$\mathbf{OP = 2,63 \pm 0,98\ }\frac{\frac{\mathbf{\text{mg}}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}}}{\mathbf{dobe}}$$

1. Wnioski

W doświadczeniu na podstawie uzyskanego przyrostu masy, znanej powierzchni płytki oraz czasu ekspozycji obliczyliśmy wartość opadu pyłu na dobę. Masa próbki po ekspozycji była o 0,2343g cięższa od próbki przed ekspozycją. Po obliczeniu można stwierdzić, że średnio dziennie na płytkę opadało $2,63 \pm 0,98\frac{\text{mg}}{m^{2}}$ pyłu. Na ilość pyłu wpływ miała prędkość wiejącego wiatru w okresie ekspozycji. Przez co w powietrzu znajdowało się wiele pyłu.