15/1. Аэрозоли. Способы получения и свойства аэрозолей. Факторы устойчивости аэрозолей.

Аэрозоли- системы с газовой дисперсионной средой и твердой или жидкой подвижной дисперсной средой и твердой или жидкой подвижной дисперсной фазой.

Аэрозоли объединяют седиментационно устойчивые дымы и туманы коллоидной степени дисперсности (поперечник частиц дисперсной фазы примерно равен 100мкм и меньше), а также седиментационно неустойчивые микрогетерогенные системы с газовой дисперсионной средой, включая пыль.

Характеристика	Способ получения	Примеры
дым
Седиментационно устойчивая двухфазная система т/г с частицами дисперсной фазы коллоидной степени дисперсности	Конденсация, химические реакции	Продукты сгорания
Пыль
Седиментационно неустойчивая двухфазная система т/г с частицами дисперсной фазы микрогетерогенной степени дисперсности	Диспергирование, осаждение дыма	Мука, крахмал, сах.пудра, микроорганизмы
Туман
Седиментационно неустойчивая двухфазная система ж/г с частицами дисперсной фазы микрогетерогенной степени дисперсности	Конденсация, диспергирование, распыление	Бытовые и пищевые аэрозоли (спреи)
Смог
Седиментационно устойчивая двухфазная система ж+т/г с твердыми и жидкими частицами дисперсной фазы переменной степени дисперсности (от коллоидной до микрогетерогенной)	Конденсация, диспергирование	Продукты, возн. при жарке жиров, городской смог
Жидкая аэрозольная пена г+ж/г
Седиментационно устойчивая двухфазная система г+ж/г, дисперсная фаза кот. представлена ячейками пены микрогетерогенной степени дисперсности	Диспергирование, распыление	Бытовые аэрозоли

C пецифические свойства аэрозолей связаны прежде всего с особенностями дисперсионной среды газа: ее низкой вязкостью(способствует быстрой седиментации ч-ц и разрушению аэрозоля) и малой электропроводностью.

1. Характер движения ч-ц зав. от их плотности и размеров.

Ч-цы коллоидных размеров нах. в постоянном хаотическом броуновском движении => седиментационно устойчивы. Тяжелые ч-цы не м. долго нах. во взвешенном сост-и и седиментируют. В аэрозолях конц-ция дисперсной фазы не более 10^-6…10^-8 частиц/см³, Размер ч-ц аэрозолей 10^-3…10^-5.

2. Аэрозоль характеризует распределение частиц по высоте(гипсометрический закон):

h- перреновская высота, k- постоянная Больцмана, υ₀ и υ_h – частичные концентрации, соответствующие высотам h=0 и h; g – ускорение силы тяжести; m – масса частицы.

Для малых ч-ц h превышает их радиус.

3. Любые частицы легко вовлекаются в транспортные потоки, кот. м. б. организованны конвекцией газа, наличием в дисп. сис-ме градиентов темп-ры или конц-ции(вызывают транспортные явления- термо- и диффузиофорез: выс. скорости транспорта и малая вязкость газовой среды).

4. Хорошо рассеивают свет.

5. Наличие слабого заряда при отсутствии ДЭС. Т.к. заряд на ч-це явл. случайной величиной. У ч-ц одного и того же золя величина и знак заряда различаются => в одной сис-ме присутствуют -,+ и нейтрально заряженные ч-цы.

Факторы устойчивости аэрозолей.

А. обладают чрезвычайно малой агрегативной и некоторой кинетической устойчивостью, от кот. и зависит длительность их существования. Агрег. уст-ть определяют: электрические заряды на ч-цах дисперсной фазы, воздушные оболочки, адсорбционные слои посторонних в-в. Кинетич. устойчивость: интенсивное броуновское движение ч-ц дисп. фазы(не в чистом виде), а также в газовой среде возн-т конвекционные потоки. Взаимостолкновение ч-ц приводит к их коагуляции (объединению в агрегаты, выпадающие в осадок).