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Protocolo experimental para investigar las partículas aerosolización del producto objeto de la abrasión y Bajo El desgaste del Medio Ambiente

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DOI:

10.3791/53496

16 de septiembre de 2016

En este artículo

Resumen

En este artículo, un protocolo experimental para investigar la aerosolización de las partículas de un producto sujeto a la abrasión y bajo la intemperie del medio ambiente se presenta. Los resultados sobre la emisión de nanomateriales artificiales, en forma de aerosoles se presentan. La específica experimental se describe en detalle.

Resumen

El presente artículo presenta un protocolo experimental para investigar la aerosolización de partículas de un producto bajo abrasión y bajo meteorización ambiental, que es un elemento fundamental para el enfoque de la nanoseguridad por diseño de productos nanoestructurados para su desarrollo duradero. Este enfoque es básicamente preventivo en el que la atención se centra en minimizar la emisión de aerosoles de nanomateriales de ingeniería durante la fase de uso del ciclo de vida del producto. Esto se puede lograr alterando las propiedades de su material durante su fase de diseño sin comprometer ninguno de sus beneficios adicionales. En este artículo se presenta un protocolo experimental para investigar la nanoseguridad por diseño de tres productos nanoestructurados comerciales con respecto a su solicitud mecánica y meteorización ambiental. El medio elegido para aplicar la solicitud mecánica es un proceso de abrasión y para la intemperie ambiental, es una exposición UV acelerada en presencia de humedad y calor. La eventual emisión de nanomateriales de ingeniería se estudia en términos de su concentración de número, distribución de tamaños, morfología y composición química. El propósito del protocolo es estudiar la emisión de muestras de prueba y condiciones experimentales que corresponden a situaciones de la vida real. Se descubrió que la aplicación de las tensiones mecánicas por sí sola emite los aerosoles de los nanomateriales de ingeniería en los que el nanomaterial de ingeniería siempre está incrustado dentro de la matriz del producto, por lo tanto, un elemento representativo del producto. En tal caso, los aerosoles emitidos se componen tanto de nanopartículas como de micropartículas. Pero si las tensiones mecánicas se combinan con la meteorización ambiental, el protocolo experimental revela que el eventual deterioro del producto, después de una cierta duración de la meteorización, también puede conducir a la emisión de aerosoles de nanomateriales de ingeniería libre.

Introducción

Con una madurez rápida en la nanotecnología, su avance es impulsado por la rápida comercialización de productos que contienen nanomateriales Engineered (ENM) con propiedades notables. Según lo descrito por Potocnick 1 en el artículo 18 (5) del Reglamento 1169/2011, publicado por la Comisión Europea, ENM se puede definir como "cualquier material fabricado intencionalmente, que contiene partículas, en una sueltas o formando un agregado o como un aglomerado y donde, para el 50% o más de las partículas en la granulometría numérica, una o más dimensiones externas se encuentra en el rango de tamaño de 1 nm a 100 nm ". Por otra parte, los productos que c....

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Protocolo

NOTA: La técnica presentada en el Protocolo aquí no sólo se limita a las muestras de ensayo presentados pero puede ser utilizado para otras muestras también.

1. intemperismo artificial [Plataforma CEREGE, Aix en Provence]

  1. Tomar una muestra de 250 ml de agua desionizada y se purifica a pulverizar en un vaso de precipitados. Sumergir la punta de la metro conductividad del agua en el agua. Tenga en cuenta la conductividad del agua. Repetir el proceso y tomar nota de la conductividad del agua cada vez.
    NOTA: De acuerdo con la norma ISO 16474 de 32 años, que nunca debe ser superior a 5 S / cm.
  2. Después de medir la con....

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Resultados

Las muestras de prueba
Los protocolos presentados en el artículo se aplicaron a tres productos comerciales diferentes nanoestructurados. Un enfoque se pone aquí en los detalles de la aproximación experimental:
(a) de ladrillo de silicato de aluminio reforzado con TiO 2 nanopartículas, (11 cm x 5 cm x 2 cm). Encuentra su aplicación frecuente en la construcción de fachadas, muros de las casas, azulejos, pavimentos, etc. Sus propiedades de .......

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Discusión

En el presente artículo se presenta una investigación experimental de la nanoseguridad mediante el diseño de productos nanoestructurados comerciales. El nanoseguridad mediante el diseño de cualquier producto puede ser estudiada en términos de su PNC y PSD cuando se somete a esfuerzos mecánicos y corrosión ambiental. Los productos seleccionados para el estudio son de ladrillos de silicato de aluminio reforzado con nanopartículas de TiO2, esmalte con CeO2 nanopartículas y nano-recubrimientos fotocata.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo se llevó a cabo en el marco del Labex SERENADE (ANR-11-LABX-0064) y el Proyecto A*MIDEX (ANR-11-IDEX-0001-02), financiados por el programa del gobierno francés, Investissements d'Avenir, y gestionado por la Agencia Nacional de Investigación de Francia (ANR). Agradecemos al Ministerio de Medio Ambiente de Francia (RDC 33 y Programa 190) y a ANSES (Proyecto de Nanodatos 2012/2/154, ABR ANSES 2012) por financiar el trabajo. Estamos igualmente agradecidos a Olivier Aguerre-Chariol, Patrice Delalain, Morgane Dalle, Laurent Meunier, Pauline Molina y Farid Ait-Ben-Ahmad por su cooperación y asesoramiento durante los experimentos.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Mampostería focalNanofrance Technologies Muestrade ensayo
Ladrillo de mampostería (ref. 901796)CastoramaSoporte para la muestra de prueba
Microscopio óptico (modelo Imager.M1m)Carl Zeiss
MicroImaging GmbH
Para el análisis microscópico
Espectroscopio de dispersión de energía (modelo X-max)Oxford InstrumentsPara elemental Análisis de composición
Microscopio de electrón
de transmisión (modelo CM12)
PhilipsPara análisis microscópico
meteorización (modelo Suntest XLS+)AtlasPara meteorización artificial acelerada
Lámpara de arco de xenón (modelo NXE 1700)Ametek SAS Fuente derayos UV
de masas de plasma acoplado inductivamente (modelo 7500cx)Agilent TecnologíasPara el análisis de muestras de agua de lixiviados
Abrasor lineal Taber (modelo 5750)Taber Inc.Para abrasión
Taber H38 abradantTaber Inc.Para abrasión
Contador de partículas por condensación 3775TSIPara contar el número de concentración de partículas de aerosol
Calibrador de partículas aerodinámico 3321TSIPara medir el tamaño de las partículas de aerosol 
Analizador de movilidad diferencial 3081TSIPara medir el tamaño de las partículas de aerosol 
Mini muestreador de partículasEcomesurePara muestrear las partículas de aerosol
Gilian LFS-113 Bomba de muestreo de aire personal de bajo flujoSensidynePara muestrear las partículas de aerosol
Cámara de Espectrómetro

Referencias

  1. Potocnick, J. European Commission Recommendation on the definition of nanomaterial (2011/696/EU). , (2011).
  2. Oberdorster, G., Oberdorster, E., Oberdorster, J. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ He....

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