Amilazın SaflaĢtırılması

Os cinco mecanismos mais comuns de captura das partículas em um meio filtrante de um respirador, segundo Santos (2005), são: sedimentação, impactação inercial, interceptação, difusão e deposição eletrostática. Eles atuam simultaneamente em cada partícula, mas serão apresentados individualmente.

100,0 µm 5,8 seg 0,5µm 41h 1,0 µm 12 h 3,0 µm 1,5 h 10,0 µm 8,2 min

a) Sedimentação

Estudos sobre aerodispersóides indicam que partículas com diâmetro aerodinâmico maior que 50 µm não permanecem suspensas no ar por muito tempo, pois tendem a sedimentar-se por influência da gravidade. A taxa de sedimentação dependerá do tamanho, forma, massa e orientação da partícula e da densidade e viscosidade do ar, entretanto, em condições especiais, mesmo partículas maiores que 100 µm podem tornar-se suspensas, mas dificilmente permanecem no ar. A figura 5 representa uma partícula capturada pelo mecanismo de sedimentação em uma fibra do filtro de um respirador.

Figura 5 – Representação gráfica do mecanismo de sedimentação da partícula no meio

filtrante (Fonte: Adaptado de: HINDS, 1982)

b) Impactação inercial

A inércia de uma partícula, definida como sua tendência a resistir à mudança em seu movimento, é outro importante mecanismo de deposição. A partícula em movimento através do ar se manterá em linha reta, a menos que atue sobre ela uma força externa. Quando uma partícula é forçada a mudar de direção repentinamente, a inércia da partícula fará com que ela continue na mesma direção, abandonando a trajetória do fluxo de ar. Se houver algum obstáculo nessa trajetória linear, como a bifurcação dos dutos do trato respiratório, ou a presença de fibras formadoras de um filtro de respiradores, a partícula pode ser capturada por impactação sobre a superfície do obstáculo. Em geral, a probabilidade de impactação aumenta com a massa e a velocidade da partícula. A figura 6 representa uma partícula capturada pelo mecanismo de impactação inercial em uma fibra do filtro de um respirador.

Partícula

Superfície coletora Fluxo de ar

Figura 6 - Representação gráfica do mecanismo de impactação inercial da partícula no meio

filtrante (Fonte: Adaptado de: HINDS, 1982)

c) Interceptação

Quando o fluxo de ar passa próximo a uma superfície coletora, pode ocorrer deposição das partículas pelo processo de interceptação: partículas maiores arrastadas podem “tocar” na superfície coletora. Basta que a trajetória até a superfície coletora seja menor que o raio da partícula. A figura 7 representa uma partícula capturada pelo mecanismo de interceptação em uma fibra do filtro de um respirador.

Figura 7 - Representação gráfica do mecanismo de interceptação da partícula no meio

filtrante (Fonte: Adaptado de: HINDS, 1982)

d) Difusão

Neste mecanismo, partículas suspensas em um meio gasoso são bombardeadas por colisões com moléculas individuais do gás, provocando deslocamentos aleatórios das partículas, mostrados na figura 8, conhecidos como difusão, fazendo com que elas permaneçam suspensas no ar por longos períodos de tempo. Para partículas com dimensões consideravelmente menores que 1,0 µm, a sedimentação é

Partícula

Superfície coletora Fluxo de ar

Partícula Superfície coletora

negligenciável. A velocidade terminal de uma partícula de 1,0 µm é muito baixa (0,003 cm/s). Assim, o deslocamento dessas partículas, arrastadas pelas moléculas do ar é mais importante que o devido à sedimentação.

Figura 8 - Representação gráfica do mecanismo de difusão da partícula no meio filtrante (Fonte: Adaptado de: HINDS, 1982)

e) Deposição eletrostática

Este mecanismo de captura mostrado na figura 9 é relevante quando o meio filtrante apresenta cargas eletrostáticas, podendo ocorrer a captura das mesmas por meio da ação eletrostática direta ou por meio de indução elétrica preliminar e posterior atração. A efetividade de deposição dependerá do tamanho e área da partícula, de sua resistividade elétrica e do fluxo do ar ou gás. Este mecanismo atua também, embora contribuindo pouco, nos filtros chamados mecânicos, que não são carregados eletrostaticamente no processo de fabricação.

Figura 9 - Ação eletrostática da superfície coletora atraindo partículas com cargas opostas (Fonte: Adaptado de: LARSON, 2001) Partícula Superfície coletora Fluxo de ar Partícula Superfície coletora Fluxo de ar Partícula

3.2.4.1 EFEITOS SIMULTÂNEOS DOS MECANISMOS DE CAPTURA

A eficiência de captura das partículas por um meio filtrante depende principalmente do tamanho da partícula, velocidade do ar, diâmetro das fibras do meio filtrante. Considerando que em uma partícula atuam simultaneamente todos os mecanismos de captura, a eficiência resultante apresenta o aspecto mostrado na figura 10. A curva representante da velocidade de 10 cm/s corresponde a que ocorre em um filtro utilizado durante a realização de uma atividade pesada e a de 1,0 cm/s, durante a execução de uma atividade leve.

Figura 10 – Variação de penetração com o diâmetro das partículas e da velocidade (√0) do

ar que as transporta.

(Fonte: adaptado de: TORLONI; VIEIRA, 2003).

O formato desta curva pode ser explicado pelo fato das partículas muito pequenas estarem sujeitas preponderantemente à captura pelo mecanismo da difusão, o qual diminui para as partículas maiores. Por outro lado, partículas maiores são capturadas principalmente por impactação inercial e interceptação, as quais crescem com o diâmetro da partícula.

Existe uma faixa de tamanho intermediário, considerada como as das partículas mais penetrantes. Por esta razão, a eficiência mínima de captura tipicamente ocorre num diâmetro próximo a 0,3 µm, lembrando que este número não é fixo, pois depende do elemento filtrante e da velocidade do ar.

Por este motivo, as normas de ensaio de filtros especificam partículas com tamanho das mais penetrantes para a aprovação dos mesmos (TORLONI; VIEIRA, 2003).