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氣溶膠

時間:2013/7/23閱讀:1862
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關鍵詞:氣溶膠 氣溶膠發(fā)生器 單分散氣溶膠

(aerosol):懸浮于氣體介質中粒徑一般為0.0001~100μm的固態(tài)或液態(tài)微小粒子形成的相對穩(wěn)定的分散體系。
由固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系,又稱氣體分散體系。其分散相為固體或液體小質點,其大小為10-3cm~10-7cm,分散介質為氣體。天空中的云、霧、塵埃,工業(yè)上和運輸業(yè)上用的鍋爐和各種發(fā)動機里未燃盡的燃料所形成的煙,采礦、采石場磨材和糧食加工時所形成的固體粉塵,人造的掩蔽煙幕和毒煙等都是的具體實例。

分類 至今尚未統(tǒng)一。比較合理的原則是照顧到分散相的特點和制備條件,目前常將分成三大類:①霧,指液體粒子的凝聚性和分散性;②塵,指固態(tài)粒子的分散性;③煙,指固態(tài)粒子的凝聚性。

制備方法 可分為分散法和凝聚法兩大類。分散法是借助外力將固體或液體分裂成較小的部分,又分為固體的機械磨碎法和液體噴霧法,所得的分散程度往往不高。凝聚法是將分散相物質先分裂成單個分子的物質(即成氣體或蒸氣狀的物質),然后再凝結成膠體大小的質點,因此包含過飽和蒸氣的形成和過飽和蒸氣的凝聚兩個階段。其關鍵是得到過飽和蒸氣,這可以由蒸氣冷卻凝聚和化學反應來達到。對每一種物質來說,在一定的溫度下,飽和蒸氣的zui大濃度及其相應的飽和蒸氣壓,都是一定的,且隨溫度的降低而減小,因此當蒸氣冷卻時,過飽和蒸氣在凝結中心(或稱核心)產(chǎn)生凝聚,形成質點。凝結中心可以是塵粒,其他的大氣核心、離子和極性分子等,但過飽和度相當高時,蒸氣分子本身可凝結而無需核心,利用化學反應可產(chǎn)生蒸氣壓小的物質,達到過飽和就凝聚。通常所制得的質點一般都是多分散的,用發(fā)生器并控制反應條件可得到單分散的。

特性 由于的分散介質是氣體,氣體的粘度小,分散相與分散介質的密度差很大,質點相碰時極易粘結以及液體質點的揮發(fā),使有其*的規(guī)律性。質點有相當大的比表面和表面能,可以使一些在普通情況下相當緩慢的化學反應進行得非常迅速,甚至可以引起爆炸,如磨細的糖、淀粉和煤等。質點能發(fā)生光的散射,這是使天空成為藍色,太陽落山時成為紅色的原因。在動力性質方面,其布朗運動非常劇烈,當質點小時具有擴散性質;當質點大時,由于與介質的密度差大,沉降顯著。因介質是氣體,這些動力性質與氣體分子自由路程有關。在電學性質方面,粒子沒有擴散雙電層存在,但可以帶電,其電荷來源于與大氣中氣體離子的碰撞或與介質的摩擦,所帶電荷量不等,且隨時間變化;質點既可帶正電也可帶負電,說明其電性決定于外界條件。在穩(wěn)定性方面,粒子沒有溶膠粒子那樣的溶劑化層和擴散雙電層,相碰時即發(fā)生聚結,生成大液滴(霧)或聚集體(煙),此過程進展極其迅速,所以是極不穩(wěn)定的膠體分散體系,但由于布朗運動的存在,也具有一定的相對穩(wěn)定性。

應用 在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和其他方面都已得到廣泛的應用,如加快燃燒速率和充分利用燃料。噴霧干燥可提高產(chǎn)品質量,已廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)與洗衣粉的生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)上,農(nóng)藥的噴灑可提高藥效、降低藥品的消耗;利用進行人工降雨,可大大改善旱情。國防上,用來制造信號彈和遮蔽煙幕。

目前工業(yè)城市上空的煙霧和工廠、礦井中的煙塵對人體健康危害極大(如硅肺),還有破壞大自然的酸雨以及易引起爆炸的粉塵,都和有關。

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