Tamanho Característico das Partículas Geradas em Marmorarias:

Da mesma maneira que a distribuição das concentrações, os tamanhos das partículas (diâmetros) seguem a distribuição lognormal. Essa característica é típica dos aerossóis produzidos por ruptura mecânica, pela qual um material original é quebrado e as partículas grandes inicialmente produzidas são novamente quebradas, produzindo outras cada vez menores.

O diâmetro é a dimensão que melhor caracteriza o tamanho de uma partícula. Entretanto, quando partículas de muitos tamanhos estão juntas, como no caso dos

aerodispersóides, o diâmetro sozinho não é suficiente para descrever os tamanhos de todas as partículas suspensas no ar. O conjunto de medições individuais é mais bem compreendido quando reunidos na forma de uma distribuição de freqüências de tamanhos.

Para a construção da curva de distribuição dos tamanhos os dados de medição individual das partículas, obtidos por microscopia, foram ordenados e classificados em intervalos de igual comprimento logarítmico de diâmetro.

A forma de apresentação mais conveniente para análise da distribuição dos tamanhos das partículas é o gráfico de freqüência acumulada, no qual a porcentagem acumulada de poeira mais fina (ou mais grossa) que um determinado tamanho é mostrada em função do limite superior do intervalo de classe, em escala logarítmica. Essa forma também possibilita que as porcentagens acumuladas de poeira possam ser transformadas em valores de probits, favorecendo o mesmo tipo de tratamento descrito no item 4.5.1 com os valores de média e desvio padrão geométricos obtidos diretamente do gráfico logprobabilístico.

4.6.1 Diâmetro aerodinâmico das partículas

Como mencionado no item 3.3.3, o tamanho geométrico de uma partícula não explica completamente seu comportamento em estado de suspensão ou seu deslocamento pelo sistema respiratório. A medida do tamanho da partícula mais adequada para a maioria das situações de higiene ocupacional é o diâmetro aerodinâmico.

Considerando que o tamanho medido por microscopia foi o diâmetro esférico equivalente da área projetada da partícula, pode-se fazer uma aproximação para o diâmetro aerodinâmico a partir da seguinte expressão(40):

sendo: da = diâmetro aerodinâmico da partícula de = diâmetro equivalente da partícula ρp = densidade da partícula

ρo = densidade da esfera hipotética (1g/cm 3

)

χ = fator de correção de forma (para partículas irregulares)

4.6.2 Equações de conversão de Hatch-Choate

A verdadeira utilidade da distribuição lognormal é que qualquer tipo de diâmetro médio ou mediano pode ser facilmente calculado, para outra distribuição lognormal conhecida, por meio das equações de conversão de Hatch-Choate(40). Essas equações estão baseadas no fato de que o desvio padrão geométrico permanece constante para todas as distribuições medidas. Dessa maneira, o diâmetro médio por contagem em número (DMC) está relacionado com o diâmetro mediano em massa (DMM) e o diâmetro mediano em área de superfície (DMS), importantes para julgamentos em saúde ocupacional.

Os valores de DMM e DMS são obtidos pelas seguintes equações de conversão:

DMM = DMC exp (3 (ln σg)2) (4.8) DMS = DMC exp (2 (ln σg)2) (4.9) onde σg = desvio padrão geométrico dos diâmetros medidos

Essa conversão estabelece uma relação entre os tamanhos de partículas medidos por microscopia com a quantidade em massa e a área de superfície de contato obtidas por essas partículas. O diâmetro mediano (DMM ou DMS) é definido como o diâmetro em que metade (da massa ou da área de superfície) do particulado suspenso no ar é constituída por partículas maiores que o diâmetro mediano (DMM ou DMS) e a outra metade por partículas menores.

Com os dados de DMM, DMS e de σg,podem-se construir as curvas de freqüência de distribuição de massa e de área de superfície em função do diâmetro das partículas. Essas curvas são paralelas à curva de freqüência de distribuição em número.

4.6.3 Concentração em número de partículas suspensas no ar

A medição dos tamanhos das partículas fornece também informação sobre a concentração em número de partículas disponíveis no ar dos ambientes avaliados. Essa informação possibilita a comparação do efeito que algumas medidas de controle já adotadas pelas empresas podem ter sobre a quantidade de poeira presente no ar.

Nas análises por microscopia, as partículas são medidas sobre uma parcela do filtro de coleta. Se a densidade de partículas sobre o filtro for uniforme, pode-se estimar a quantidade de partículas coletadas sobre esse filtro, durante o período de amostragem. Assim, a concentração de partículas no ar é calculada pelas seguintes expressões:

A Auf t Q nc np C × × × = 1 (4.10) com 4 . 2 d Auf =π (4.11)

sendo: C = concentração de partículas (milhões de partículas por metro cúbico de ar np = número de partículas contadas

nc = número de campos observados ao microscópio Q = vazão da bomba de amostragem individual (L/min.)

t = tempo de amostragem (min.) Auf = área útil do filtro de coleta (mm2)

A = área do quadro de medição (µm2₎

d = diâmetro do filtro de coleta (mm)

4.7 Limites de Confiança das Medições

Quando uma distribuição lognormal apresenta uma boa aproximação de uma reta em gráfico logprobabilístico, pode-se determinar com 95% de confiança que o valor médio verdadeiro, tanto de concentrações quanto de tamanhos, encontra-se dentro da faixa

definida pelos limites de confiança(41). Para um número grande de amostras de poeira (N > 30), pode-se obter uma faixa de valores tanto para a média geométrica quanto para o desvio padrão geométrico dos valores medidos.

Como a distribuição dos logaritmos dos diâmetros é normal (para uma distribuição lognormal) é conveniente considerar os intervalos de confiança em termos dos logaritmos da média e do desvio padrão geométricos e depois convertê-los em média e desvio padrão geométricos dos valores medidos. Assim, para N > 30 amostras, esses valores podem ser estimados com 95% de confiança pela expressão 4.12:

2 1 ln 2 ln N x_g ± σg (4.12) sendo:

xg = média geométrica (das concentrações ou dos diâmetros das partículas das amostras coletadas)

σg = desvio padrão geométrico (das concentrações ou dos diâmetros das partículas das amostras coletadas)

N = número de amostras coletadas

No próximo capítulo serão apresentados os resultados das medições realizadas, com base nas informações sobre os métodos de coleta e análise utilizados para a determinação das concentrações de poeira e para a medição dos tamanhos das partículas encontradas em marmorarias.