A tulajdonságok az aeroszolok
A tulajdonságok az aeroszolok
A tulajdonságait az aeroszol határozza nem csak az állam és tulajdonságait diszperz fázis, azaz. E. maguk a részecskék, hanem a kölcsönhatás a diszperziós közegben. Az utóbbi jellemzi a természet a gáz, a nyomás, a hőmérséklet és a jelenléte színátmenetek és áramlási sebesség és turbulencia.
Egy végtelen különböző tulajdonságok aeroszolok előre meghatározott kombinációját bizonyos tényezők. Ezek közé tartozik a kémiai természete az aeroszol részecskék, alakjuk, szerkezete és mérete. Az utóbbi rendkívül eltérőek - a néhány angström, hogy frakciók milliméter. Más szóval, a molekulák számának aeroszol részecskeméret tartományban lehet pár egység és körülbelül 1018.
Az alsó határ a mérete teljesen nyilvánvaló. Tény, hogy a diszpergált fázis részecske kell tartalmaznia legalább néhány molekula: egy sor monomolekuláris részecskék - egy gáz inkább mint egy spray. Sok gázok és gőzök molekulákat tartalmazó társult - dimerek, ollók, tetramerek stb azaz társulása molekulák a csoport által tartott intermolekuláris (van der Waals) erők ..... A kritérium itt nem a méret, és a minőségi különbség a viselkedését molekulák a gáz és aeroszol részecskék.
Az első egy ütközés kemény felületek lepattan őket. Az aeroszol részecskék ilyen jelenség nem volt megfigyelhető. Nem lepattan a felszínre az ütközés. Ebben az esetben a kapacitás száz százalékos tapadás nem csak attól függ a molekulák számának mindegyikük, hanem azok jellegét. A sorsa részecskék ütközés után a felületet - ugrál, vagy fogást, a lehetősége vagy lehetetlensége deszorpció - határozzuk meg, egyrészt az összefüggésben az energia kölcsönhatás a két fél, és termikus mozgás, és másrészt, hogy az a részecske „kifizetődő” önmagában ütközési energiát. Az utóbbi vezet visszafordíthatatlan tapadást. Ez akkor fordul elő, amikor a részecskeméret eléri a legalább 6 ... 10 molekulák. Ez az érték lehet venni, mint egy alsó korlátot az aeroszol részecskeméret. Viselkedésük a növekedés az index változik. Nagyok, tartalmazó 109 vagy több részecske, bizonyos körülmények között lehet rebound az ütközés felületén. Számukra, a képesség, hogy ragaszkodni már nem feltétel a tagsági aeroszolok. Pattogó nagy részecskék lehetséges. Egyrészt azért, mert az energia a hatásukat a felület sok nagyságrenddel nagyobb, mint az energia termikus mozgás, és nem szívódik fel teljesen molekulák részecskéket. Van egy másik oka az a jelenség magyarázata. A nagyobb részecskék nincs ideje lassítani, amikor közeledik a közeg felszínén. Végül, azok fogyó energia molekuláris kölcsönhatás a fal - tapadást. Ez azért van, mert a felület a részecskék növeli lassabban, mint a tömeg és a felszínen a nagy részecske kölcsönhatások vesznek részt, nem minden a molekulák, és csak egy kis része.
Tekintsük a kérdésre, hogy hol van a felső határ a szemcseméret.
Amint a fentiekben említettük, az aeroszol egy szuszpenzió szilárd vagy folyékony részecskék gáz. Most adjunk hozzá, hogy ezek közé tartoznak azok, amelyekben a részecskék mozognak alapvetően együtt a gáz-tartalmú áramokat, azaz. E. Ahhoz, hogy úgy kellően stabil rendszer.
Képest eltolható közepes részecskék az oka, hogy a gravitáció, elektromos mező, és más erők tehetetlenségi. Például, ha az aktuális görbe vonalú mozgáspályát aeroszol részecskék miatt tehetetlenségi eltér gáz áramvonalak. Tehát, ha van turbulencia a közeg, azaz a. E. A mozgalom örvénydiffúzió, az örvények is magával ragadja részecskéket. Ha ez a tehetetlenségi erő dobni őket egy örvény a másikra. A kapcsolat a két jelenség határozza meg a mérete és tömege a részecskék. Ezt fel lehet használni, hogy meghatározzuk a felső határa a méretük. Aeroszol mindaddig fennáll, amíg a részecskék gázban, előnyösen azzal együtt mozog. Kezdve ez a feltétel, ha a mozgás sebessége képest a környezet miatt umklapp nem hosszabb, mint az átviteli közeg, mint a részecske vállal aerosol. Ez a meghatározás önkényes. Ez azért van, mert a kapcsolat a részecske és umklapp hóbort a gázáram nem csak attól függ a méretük. Ez az index is jelentősen befolyásolja az intenzitás a turbulencia. Az utóbbi meglévő mérsékelt szél a felületi réteg a légkör, a feltétel az egyenlet vándorlási sebessége miatt kényszercirkulációs és umklapp anyag vízzel sűrűségű gömb megfelelő részecskeméret 40 ... 60 mm-es, m. F. 4 × 10-5 m, a legtöbb nagy viselkedhet aerosol. Ez figyelhető meg a sűrűbb és viharos légkörben.
Mint ismeretes, a feldolgozás során aeroszol részecskék szállítják együtt a gáz-halmazállapotú közeg, és képest eltolható hozzá.
Tekintsük a mechanika ezt a folyamatot.
Tegyük fel, hogy a részecske a gravitációs erő hat. Így kezdődik csomagolópapír környezetét kíséretében a drag erő képlet határozza meg, amelyet az Oxfordi Egyetem hallgatója, John Stokes .:
ahol: F - erővel húzza; egy - részecske sugara; V - a sebesség a mozgás; η - belső súrlódási együttható, [m / lt].
Ebben a példában, a részecskék szedimentációs alapján történik, a gravitációs erő. Szerint a mechanika aeroszolok, azt egységesen kell gyorsítani. Amint azt korábban tárgyaltuk, a részecske mozog a közegben (viszkózus, gáz vagy folyadék) alatt állandó erővel, ebben az esetben, a gravitációs erő. Gyorsan felgyorsul a mozgás alatt, ami történik, még rovására kiegyensúlyozó nehézségi erő az ellenállás.
A feltétel az egyenlőség lehet meghatározni a sebességet, amellyel kicsapódik gömb alakú részecske, amelynek sűrűsége ρ, [m / L3] [6]:
Közeledve a stacionárius sebességet adja meg:
ahol: τ - mechanikai relaxációs ideje részecskék [6].
A tartományban aeroszolok ez az érték nagyon kicsi: azt, amikor egységnyi sűrűségű csak 6.10 egy részecskemérete 1 um. Így az idő, hogy elérje a sebesség 90% egyensúlyi állapotban körülbelül egyenlő 2 ms kezdete után esés. Ez arra enged következtetni, hogy számára egy állandó erő aeroszol részecskék mindig az egyenletes mozgás. Azonban ez nem mindig engedelmeskedik a Stokes-egyenlet. Hű lesz gáz-halmazállapotú közeg, mint egy folyamatos folyadék csak távolságok sokkal nagyobb, mint az átlagos szabad úthossza a gázmolekulák λ - a által megtett átlagos távolság az egyiket, hogy összeütközésbe egy másik. A légköri nyomású levegő λ≈6 × 10-8 m. Néha, a részecskeméret összehasonlítható e értéket. Ebben az esetben a Stokes-egyenlet igényel módosítást. Ellenkező esetben a törvény hatályba lépését szabad mozgását. Ez akkor fordul elő, amikor egy részecske lesz lényegesen kisebb az átlagos szabad úthossz. Ebben az esetben ez egy súlyos állapotban a molekula. Ez jelentősen eltér a rendelkezései az áramvonalas test folyadékot. Részecske mozgást akadályozzák miatt ütközések gázmolekulák. Így, arra következtethetünk, hogy a méret és a szabad úthossza a részecskék függ lényegében a viselkedésüket egy adott környezetben. Az arány a két érték között nevezzük Knudsen szám, amely mellett az abszolút sebesség nagy hatással van a rezisztencia törvény.
Meg kell jegyezni, hogy a Stokes formula megerősítette csak az intervallumot, amely a részecske sebessége kisebb, mint ez a paraméter a gázmolekulák (a hangot a közegben). A hozzáállás az úgynevezett Mach-szám (Ma).
Arra is szükség van, hogy fordítson figyelmet arra, hogy csak a munka ellen a viszkózus erők a környezet figyelembe venni az ellenállás erő. Ugyanakkor az energiafogyasztás leküzdeni tehetetlensége elhanyagoljuk. Ebből az következik, hogy a képlet a Stokes - közelítő oldatot viszkózus áramlás (Navier-Stokes egyenletek). A közötti arány szerepét viszkózus és tehetetlenségi erők jellemzi a dimenziómentes Reynolds-szám:
ahol: ρG - a sűrűsége viszkózus folyadék (gáz). Re<1 инерционными эффектами можно пренебречь.
A tulajdonságait aeroszolok - 4,0 az 5 alapján 1 Szavazáshoz