Опасные для здоровья размеры пыли. Теория Маврогордато
Каков же нижний предел размеров вредных для организма пылевых частиц? Довольно долго была распространена теория Маврогордато, который считал, что ультрамикроскопические частицы (размером менее 0,25 u) благодаря броуновскому движению не задерживаются в легких, а поэтому безвредны для организма. Опытами Е. А. Вигдорчик было доказано, что по мере уменьшения диаметра частиц от 5 до 0,25—0,3 u процент задержки их в легких закономерно снижается, но при переходе к частицам субмикроскопическим снова резко возрастает.
Процент задержки субмикроскопических частиц кварцевой пыли, по данным Е. А. Вигдорчик, составляет 57—90%. В таблице приводятся данные М. В. Павловой о задержке аэрозолей при дыхании в зависимости от характера производственного процесса.
Процент задержки дисперсной фазы пылевого аэрозоля колеблется от 23,3 до 85,9%. Лучше задерживаются субмикроскопические частицы размером менее 0,3 u, несколько хуже — частицы, видимые в микроскоп. Несмотря на то, что факт весьма значительной задержки субмикроскопических частиц при дыхании можно считать установленным, степень значимости его для организма невелика, так как масса таких частиц ничтожна.
Опыты Е. В. Хухариной по изучению экспериментального силикоза от воздействия пыли различной дисперсности позволили сделать вывод, что масса вводимого образца пыли имеет существенное значение в механизме развития силикоза. В том случае, когда вводимая пыль различных фракций имела одинаковую массу, отмечалось более быстрое течение силикоза от введения наиболее мелкой пыли (до 1—2 u в диаметре).
В случае, когда вводимые образцы монодисперсной пыли различных фракций имели равное число частиц (1600 000), но разную массу, силикоз возникал лишь от наиболее крупной пыли, имевшей значительную массу.
Общая площадь поверхности частиц при одном и том же их весовом содержании в единице объема воздуха зависит от их размеров: при дроблении вещества суммарная поверхность вновь образующихся частиц резко увеличивается. Так, например, если 1 см3 какого-либо вещества, поверхность которого равна 6 см2, раздробить на пылинки с ребром 1 u, то суммарная поверхность образовавшихся при этом пылинок составит 6 м2, т. е. увеличится в 10 000 раз.
Чем тоньше раздроблено вещество и чем мельче размеры частиц, тем выше их физическая и химическая активность вследствие громадного увеличения числа наиболее активных поверхностных молекул и повышения их адсорбционной способности. Малоактивный в нераздробленном состоянии алюминий становится взрывоопасным при измельчении его.