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Comunidad de Madrid
Departamento de Física Matemática y de Fluidos
UNED
Trabajos realizados con otros investigadores y grupos de investigación y servicios prestados: caracterización de partículas de aerosoles, etc.
Coz E., Gómez Moreno F.J., Artíñano B., Pujadas M. CIEMAT, Combustibles Fósiles, Evaluación y Control de la Contaminación
La morfología de las partículas de aerosol determina, junto con su tamaño y composición química, su comportamiento en la atmósfera. A pesar de ser una propiedad tan importante en la caracterización del aerosol, las pocas técnicas existentes hasta la actualidad resultan tediosas dada la necesidad de determinar varios parámetros de forma para cada partícula y el consumo de una gran cantidad de tiempo al ser necesaria la caracterización de un número de partículas elevado en cada muestra.
Gracias al gran desarrollo de las técnicas de Análisis Digital de Imagen junto con el avance en la automatización de las técnicas de microscopía electrónica, se consigue caracterizar muestras con tamaño- suficiente con respecto a la población total, garantizando la obtención de unos datos representativos y reproducibles. Estas técnicas, basadas en la caracterización individual de partículas a partir del análisis de su imagen obtenida por microscopía electrónica, se presentan como las más apropiadas para este propósito, estando especialmente indicadas para el estudio morfológico de los aerosoles ambientales. La gran diversidad de partículas atmosféricas y de sus posibles fuentes y orígenes ha convertido a los métodos de clasificación de partículas individuales en métodos imprescindibles para la identificación de dicho origen y para el estudio de su evolución en el tiempo. En este sentido, la morfología de cada partícula es uno de las mayores fuentes de información puesto que permite profundizar en el conocimiento sobre su complejo proceso de formación y crecimiento, ayudando también a interpretar su comportamiento tanto en la atmósfera como en el aparato respiratorio del ser humano al ser éstas inhaladas.
Este tipo de técnicas junto con los sistemas de muestreo de aerosol en aire ambiente, con fraccionamiento por tamaños y análisis de la composición química forman parte de los estudios de contaminación atmosférica del proyecto REN2002-0243/CLI del MCYT con título: “Caracterización físico-química del aerosol urbano en las fracciones PM10 y PM2.5. Relación con gases precursores y fuentes de emisión”.
Para la realización de estos trabajos ha sido necesario el diseño, puesta a punto y validación de una metodología consistente apoyada en unos parámetros morfológicos robustos orientados a estudiar formas y texturas y que se basan en geometría clásica, geometría fractal y morfología matemática (figura 1).
La caracterización morfológica por geometría fractal es ampliamente utilizada en partículas de combustión. La tendencia de estas partículas a aglomerarse debido a su alta superficie específica, hace de estos aerosoles un conjunto de difícil caracterización que encuentra en la geometría fractal su definición morfológica mediante la dimensión fractal como ya predijo Mandelbrot (1977).
