Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

7.4. Аэрозоли
7.4.1. Виды диспергационных и конденсационных аэрозолей.

Подобно всем коллоидным системам, аэрозоли подразделяются на две группы в зависимости от своего происхождения – диспергационные и конденсационные. Диспергационные аэрозоли образуются при раздроблении твердых веществ, распылении жидкостей и порошков. Конденсационные аэрозоли образуются при конденсации из пересыщенных паров и в результате газовых реакций, при которых образуются нелетучие продукты. Первые обычно грубодисперсны и имеют сильно различающиеся по величине частицы, т.е. более полидисперсны.

Подобно эмульсиям и суспензиям, аэрозоли с жидкой и твердой дисперсной фазой различаются тем, что частицы первых имеют правильную сферическую форму, в то время как вторые содержат частицы очень разнообразной, часто сильно асимметричной формы.

Различают аэрозоли следующих видов: туман- конденсационные и диспергационные аэрозоли с жидкой дисперсной фазой; пыль- диспергационные аэрозоли с твердыми частицами; дым- конденсационные аэрозоли, получаемые при горении и содержащие твердые или жидкие и твердые частицы одновременно.

На практике часто встречаются аэрозоли, которые нельзя отнести ни к одному из этих типов - например, воздух вблизи промышленных центров содержит частицы сажи, пепла, продуктов сухой перегонки топлива, поглотивших из атмосферы влагу. Для этих особых аэрозолей, которые являются одновременно и дымом, и туманом, и пылью, используется специальное название «смог», происходящее от двух английских слов: smoq = smoke (дым) + foq (туман).

Аэрозоли, как уже говорилось, могут содержать частички различных размеров - от 10-9до 10-3м. При этом наиболее неустойчивы высокодисперсные и грубодисперсные аэрозоли. Первые - вследствие очень большой интенсивности броуновского движения частиц, в результате чего каждая частица за короткое время достигает стенок сосуда, в котором находится аэрозоль, или встречается с другой частицей, что приводит к коагуляции аэрозоля; грубодисперсные аэрозоли неустойчивы вследствие большой скорости седиментации, обусловленной низкими вязкостью и плотностью дисперсионной среды. Размер частиц аэрозолей имеет огромное значение, поскольку ряд свойств частиц зависит от их размера. Так, при атмосферном давлении сопротивление, оказываемое окружающей средой движению одной частицы, для частиц меньше 10-8м пропорционально r2, в то время как для больших (10-7м) частиц – пропорционально r, а интервал 10-8-10-7м является переходным. Такая же зависимость наблюдается и для скорости испарения и теплообмена. Интенсивность рассеянного света пропорциональна r6 для частиц с r < 10-7м и r2 – для частиц с r > 10-5 м.

Аэрозоли обычно полидисперсны, размер частиц у них весьма различен - от 10-9 до 10-8 м. В табачном дыме частицы имеют размеры 2·10-7-5∙10-6 м, в слоистых облаках капли - от 4∙10-6 до 10-5 м и крупнее.