Détermination des Caractéristiques Matérielles des Particules de Frêne Volcanique utilisant les Instruments Analytiques de Micromeritics

Published on June 30, 2010 at 7:46 PM

L'éruption récente du volcan d'Eyjafjallajokull de l'Islande et de l'arrêt massif ultérieur de la circulation aérienne en Europe a occupé l'attention des voyageurs et des agences de presse mondiales pendant des semaines. Quand le volcan a percé la première fois en mars, le monde a pris peu d'avis. Cependant, le 14 avril, le volcan a déchargé un nuage massif de frêne dans l'ambiance.

Les fonctionnaires Intéressés et Européens ont décidé de fermer une zone énorme d'espace aérien Européen, interrompant complet des transports aériens pendant des jours. La question que les fonctionnaires Européens intéressés étaient s'il y avait une quantité suffisante de frêne volcanique dans l'ambiance pour endommager des aéronefs.

Le fait que les moteurs d'avions des dégâts de boîte de frêne volcanique n'est pas dedans dispute. Il y a de beaucoup d'exemples des pannes moteur en rencontrant des nuages de frêne volcanique. Cependant, le danger aux aéronefs est seulement un des problèmes produits par l'introduction du frêne volcanique dans l'ambiance. La boîte de Frêne exercent également des effets négatifs sur la santé des personnes, l'agriculture, et l'écologie. Si ou non l'un de ces effets négatifs possibles se produisent dépend en grande partie des caractéristiques matérielles du frêne - à savoir dimension particulaire, forme, surface, porosité, densité, et dureté.

Les particules en verre de tesson de SiO2-rich, formées quand des roches sont pulvérisées par une éruption, comportent un contaminant principal dans un débit de traînée d'échappement de frêne volcanique. La Silice est extrêmement dure. La combinaison de la dureté élevée et de la forme irrégulière de ces particules les rend très abrasives. Démontages des engines après que l'exposition de frêne aient indiqué les dégâts provoqués par ces particules. Le frêne Volcanique peut encrasser des filtres à air des engines de turbine, bloquer des canalisations d'air frais, et éroder les composants de chemin de gaz et la peinture protectrice sur des manteaux de bec. Le frêne de Silicate entrant dans l'engine à une vitesse relative significative peut fondre dans la partie chaude de l'engine et puis re-solidifier sur les lames de turbine à haute pression et les ailettes du guidage, potentiellement étranglant le flux d'air de turbine et menant au battement et à un arrêt en vol.

Les particules En Baisse de frêne loin d'une éruption peuvent poser de nombreux risques à l'environnement, l'être humain et les santés animales, l'agriculture, les appareils, les transmissions, les installations génératrices de puissance, et les systèmes d'approvisionnement en eau. Les particules Fines de frêne (plus petit que 10 micromètres dans la taille) peuvent entrer dans la partie pulmonaire des poumons et poser des difficultés respiratoires sévères. Dans une éruption, les aérosols de fluor peuvent devenir fixés aux particules fines de frêne. En Raison de leur grande surface, fines particules peut transporter des quantités importantes de fluor soluble sur des pâturages loin vent arrière d'un volcan percer. Une couche mince de frêne fin seulement 1 mm d'épaisseur peut contenir des quantités de fluor potentiellement toxiques. La Fluorose peut détruire le bétail qui frôlent sur ces pâturages frêne-contaminés. Il peut être difficiles de nettoyer des Fruits et légumes disponibles pour la récolte qui sont couverts de frêne-chute, effectivement détruisant la collecte. La nature abrasive et corrosive des systèmes de machines, d'appareils, d'ordinateurs, électriques et mécaniques des dégâts de boîte de frêne. Les Grandes quantités de boîte de frêne électriquement chargée contribuent à l'interférence des ondes radio et rendent la radio et les systèmes téléphoniques inopérants.

La condition générale pour le matériau volcanique réduit en fragments est « tephra. » Il y a trois catégories basées sur le grosseur du grain. Les Pannes de `' et les Cases de `' comportent la plus grande catégorie mesurant plus grand que 64 mm. Le ` Lapilli' compose la mi-portée des particules mesurant de 2 à 64 mm. Le frêne Volcanique est la qualité la plus fine des saletés solides éjectées contenant des particules s'échelonnant de 2 mm vers le bas à la micromètre-échelle. Les Particules relativement près de la traînée d'échappement d'éruption ont un domaine plus étendu de dimension particulaire et une densité apparente plus élevée puis qui en nuages vent arrière de frêne. Les particules de frêne Volcanique ont une densité apparente relativement faible pour des matériaux de roche dus même aux particules les plus fines ayant de nombreux pores et vides. Ces particules peuvent monter aux niveaux plus élevés de la traînée d'échappement au site de l'éruption. Restant en suspension aux densités actuelles d'air ambiant, les vents supérieurs transportent ces particules à la dispersion éventuelle dans un nuage de frêne. La dispersion atmosphérique du frêne volcanique aéroporté dépend du type et de l'importance de l'éruption, de sens du vent, et de la densité de taille et apparente des particules de frêne. Il est courant que le frêne opacifie loin vent arrière de l'éruption contiennent les particules fines de frêne avec une distribution de dimension particulaire de moins de 200 micromètres qui ont des tarifs de arrangement beaucoup plus petits.

Beaucoup de modèles pour étudier le transport de frêne volcanique comprennent un grand choix de paramètres de mesure tels qu'une description précise de la forme et de l'explosivity de la traînée d'échappement de frêne, du nuage thermo-dynamique modélisant pour vérifier la déstabilisation de nuage par des modifications de phase de l'eau, et des données de gisement de vent. Cependant, avec la plupart de ces modèles, la taille, la forme, la surface, et la porosité des particules sont des facteurs tout très importants en déterminant à quelle distance le frêne volcanique fin se déplacera. Beaucoup d'études ont indiqué un éclaircissement et un affinage rapides des sous-populations rassemblées de particules avec la distance du volcan. Par Conséquent, les mesures de distribution de dimension particulaire du frêne volcanique d'origine aux distances variées d'une éruption fournissent une pièce du puzzle très importante pour le transport de prévision de frêne dans de futurs événements. La forme et la porosité de Particules affectent la vitesse avec laquelle une particule tombera de l'ambiance. Les analyses de surface de PARI indiquent que la forme irrégulière et la porosité contribuent à la surface élevée de particules fines de frêne. Ces forme irrégulière et porosité produit le frottement et pour cette raison affect à quelle distance une particule peut être transportée par le vent et à quelle rapidité il tombera hors de l'ambiance. Ces caractéristiques peuvent ralentir la vitesse terminale des particules en-dessous de 500 micromètres par des ordres de grandeur.

Micromeritics offre un certain nombre d'instruments analytiques pour déterminer des caractéristiques matérielles des particules de frêne volcanique. Le SediGraph III détermine la taille des particules, de 300 à 0,1 micromètres, et vitesse de sédimentation, basée sur la sédimentation par un liquide connu. L'imputabilité Complète de particules s'assure que l'échantillon introduit entier est représenté. Le SediGraph III mesure la masse par absorption de Rayon X et la dimension particulaire par sédimentation aucune modélisation est exigée. L'Analyse de Particules détermine jusqu'à 28 paramètres différents de forme analysés en temps réel pour un domaine des modèles de forme de particules, à partir de sphérique, par elliptique, aux formes de fibre et de tige, ainsi que polyèdre à facettes multiples. Saturn DigiSizer II digital, lumière laser à haute définition dispersant l'analyseur de dimension particulaire peut fournir extrêmement un de haut niveau de la définition et de la sensibilité pour des mesures de taille à l'extrémité supérieure du domaine de « frêne », pour des particules aussi grandes que 2500 micromètres. Micromeritics TriStar II, Gémeaux VII, et DÈS QUE POSSIBLE 2020 et 2420 tout peut être employé pour déterminer les deux surfaces de PARI et distributions de volume totales de pore, pour des pores aussi petits que 0,4 nanomètres aussi à grand que 400 nanomètre. Micromeritics' AccuPyc II Pycnomètre de 1340 Gaz fournit des mesures squelettiques de volume et de densité sur des matériaux ayant des volumes de 0,01 à 350 cm3. Pycnomètre 1360 de Micromeritics le' GeoPyc peut déterminer le volume et la densité en vrac des matériaux de frêne. Le porosimètre de mercure d'AutoPore IV peut déterminer des densités apparentes et squelettiques ainsi que les caractéristiques de porosité des particules plus grandes de frêne qui comprennent le frêne de lapilli jusqu'à approximativement 25 mm de diamètre.

Il peut être étonnant à on qu'il y a plus de 530 volcans actifs mondiaux. Les Vastes régions géologiques qui comprennent la majeure partie de la planète sont en danger du frêne volcanique. Comme remarquable précédemment, les particules de frêne volcanique peuvent être haut transporté dans l'ambiance par une éruption et des longues distances transportées par un grand choix de facteurs. Les dégâts et la perte économique provoqués par des éruptions volcaniques de traînée d'échappement sont potentiellement staggering. Exactement la prévision du transport et des retombées radioactives de ce frêne aidera à limiter l'incidence destructrice et économique d'un événement d'éruption. En conséquence, il est très important de comprendre et prévoir éventuellement avec une certaine exactitude le transport des particules de frêne d'un événement volcanique d'éruption de traînée d'échappement. Les caractéristiques Matérielles des particules de frêne sont certains des facteurs les plus importants utilisés dans la recherche actuelle ont visé le développement des modèles de prévision. Compétences de Micromeritics les' et son instrumentation novatrice de caractérisation des matériaux ont déjà été, et continueront à être, instrumental en fournissant des mesures importantes requises pour déterminer modélise pour le transport et les retombées radioactives du frêne volcanique.

Last Update: 12. January 2012 01:38

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