close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Аерозолі
Зміст
1. Загальна характеристика аерозолей
1.1. Класифікація аерозолів
1.2. Розмір і форма часток.
1.3. Оптичні властивості.
1.4. Молекулярно-кінетичні властивості.
1.5. Електричні властивості.
1.6. Агрегативна стійкість.
2. Методи одержання аерозолей
2.1. Методи конденсації.
2.2. Методи диспергування
3. Методи руйнування аерозолей
4. Практичне застосування
Аерозолями називають вільнодисперсні системи з газоподібним
дисперсійним
середовищем
і
дисперсною фазою, що складається
із твердих або рідких часток.
Аерозолі утворяться при вибухах,
дробленні й розпиленні речовин, а
також у процесах конденсації при
охолодженні пересичених пар води й
органічних рідин. Аерозолі можна
одержати й за допомогою хімічних
реакцій, що протікають у газовій
фазі.
Залежно від природи дисперсної фази,
аерозолі поділяються на дими (Т/Г) і
тумани (Р/Г).
Аерозолі змішаного типу, у твердих
частинках яких є сконденсована
рідина, що утворюються в атмосфері
промислових міст, мають назву "смог"
— у частинках сажі, попелу, пороху
конденсується волога.
Розміри частинок аерозолів можуть
охоплювати широкий діапазон. Проте у
високодисперсних системах при великій
швидкості броунівського руху частинки
часто
стикаються
між
собою
і
коагулюють.
Така система агрегативно нестійка.
Занадто
грубодисперсні
системи
кінетично нестійкі і досить швидко
осідають. Тому область відносної
стійкості аерозолів складає 10-4 до 10-7
м
Нижче наведені розміри часток (у см.)
деяких типових аерозолів: ,
Туман (Н2О)
5*10-5
Шаруваті хмари
1*10-4 – 1*10-3
Дощові хмари
1*10-3 - 1*10-2
H2SO4 (туман)
1*10-4- 1*10-3
Zn (дим)
5*10-6
Тютюновий дим
1*10-5 - 1*10-4
Топковий дим
1*10-5 - 1*10-2
Р2О5 (дим)
5*10-4 - 1*10-4
Форма рідких частинок туманів куляста, а твердих
може бути найрізноманітнішою (голчастою,
пластинчастою, зіркоподібною).
Одержуються аерозолі як шляхом диспергування
при різних вибухах, розпиленні, розтиранні, так і
конденсаційними способами. Так, при конденсації
молекул хлористого амонію, продукту реакції NH3
+ HC1 = NH4C1, утворюється дим.
Внаслідок конденсації парів води при охолодженні
атмосферного повітря виникають хмари і тумани.
У
природі
аерозолі
утворюються
також
диспергуванням твердих тіл при обвалах,
виверженнях вулканів, вивітрюванні та ерозії
фунтів.
Звичайно аерозолі, що утворились конденсаційним
методом, тонкодисперсні та однорідні за розмірами
частинок.
Оптичні властивості аерозолів підкоряються в
загальному тим же законам, що й оптичні
властивості лиізолей. Треба, однак, пам'ятати, що
внаслідок великої різниці в густині, а виходить, і
в показниках переломлення дисперсної й газової
фаз оптичні властивості аерозолів і насамперед
світлорозсіювання проявляються досить яскраво.
Завдяки великій здатності розсіювати світло
аерозолі широко застосовуються для створення
димових завіс. Із всіх димів найбільшою
здатністю розсіювати й відбивати світло володіє
дим Р2О5; його здатність, що маскує, звичайно
приймається за одиницю.
Швидкість осідання аерозолів на кілька порядків
більша, ніж відповідних водних суспензій, за
рахунок великої різниці густини частинок
дисперсної фази і повітря і малої в'язкості
повітря, яка в тисячі разів менша в'язкості води.
Аерозолі, як і інші високодисперсні системи,
будучи термодинамічно нестійкими, агрегативно
менш стійкі, ніж колоїдні розчини. Адже в них
відсутні притаманні гідрозолям такі стабілізаційні
чинники, як наявність в міцелі захисного
подвійного електричного шару та захисних
гідратних
оболонок.
Швидкість
коагуляції
аерозолів набагато більша, бо практично кожне
зіткнення призводить до злиття частинок. Усілякі
чинники, що збільшують частоту зіткнень
частинок
аерозолю
(нагрівання,
механічне
перемішування, ультразвук, конвенційні потоки)
сприяють прискоренню коагуляції.
Кінетичні властивості аерозолів зв'язані також
з такими специфічними процесами, як
термофорез,
фотофорез
і
термопреципітація.
Термофорез — це рух частинок аерозолю в
напрямку зниження температури, зумовлений
тим, що з боку більшої температури молекули
газу налітають на частинку з більшою
швидкістю.
Фотофорез — це рух частинок при
односторонньому освітленні під тиском
світлових променів.
Термопреципітація
зумовлена
осіданням
частинок аерозолю на холодних поверхнях,
бо при зіткненні з такою поверхнею частинки
аерозолю втрачають кінетичну енергію
На відміну від золів, у яких колоїдні частинки
знаходяться в розчині електролітів і на їх поверхні
виникає ПЕШ, заряд частинок аерозолів — величина
випадкова, яка зумовлюється захопленням ними іонів
газів або орієнтацією на їх поверхні полярних
молекул. Тому заряд і навіть його знак можуть бути
різними і змінюватися в часі.
Електричний стан частинок аерозолів можна
характеризувати лише статистичними методами.
Розрахунки показують, що заряд частинок аерозолів
незначний і складає декілька елементарних зарядів.
Осідання
заряджених
частинок
спричиняє
виникнення скерованого електричного поля.
Заряджені частинки, що осідають, створюють
конвективний електричний струм силою:
/s = q • v • и, де v — число краплинок в одиниці об'єму;
и — лінійна швидкість; q — заряд частинки.
Аерозолі,
володіючи
при
високій
дисперсності
достатньої
седиментационной стійкістю, звичайно є
досить
агрегативно
нестійкими
системами й у них завжди йде процес
коагуляції.
Цим пояснюється порівняно невеликий
строк життя будь-якого аерозолю.
Істотно, що максимальну нестійкість
проявляють
аерозолі
з
найбільш
великими
й
найбільш
дрібними
частинками.
В основі всіх конденсаційних
методів
утворення
аерозолів
лежить конденсація перенасичених
пар.
Перенасичення пар може бути
досягнуто
або
за
рахунок
охолодження системи, або при
утворенні пари в результаті хімічної
реакції.
При одержанні аерозолів шляхом.
конденсації з пересиченої пари
повинна виникнути нова фаза.
До методів одержання аерозолів
шляхом диспергування відносяться
здрібнювання й стирання твердих
тіл, розпилення рідин, а також
одержання аерозолів у результаті
вибуху.
Як
правило,
методами
диспергування виходять набагато
більше низькодисперсні й більше
полідисперсні
аерозолі,
чим
методами конденсації.
До руйнування аерозолів доводиться
прибігати, якщо з аерозолю потрібно
виділити дисперсну фазу, наприклад
при вловлюванні з диму металургійних
печей, які містять в ньому коштовні
продукти, або при очищенні газів або
повітря.
Останнім часом методи руйнування
(коагуляції) атмосферних аерозолів
застосовують при штучному дощуванні
або розсіюванні хмар і тумана.
Аерозолі завдяки широкому поширенню в
природі й техніці відіграють важливу роль у
житті й діяльності людини.
Природні аерозолі - хмари й тумани - мають
величезне значення для метеорології й
сільського господарства, оскільки вони
визначають випадання опадів і в значній мірі
обумовлюють клімат того або іншого району.
Такі природні явища, як дощ або сніг, гроза,
веселка, цілком визначаються наявністю в
атмосфері аерозолів. Відому роль грають
аерозолі й у біології - пилок рослин,
суперечки бактерій і цвілі, а також легкі
насіння переносяться в природі у формі
аерозолю.
Відому роль грають аерозолі й у біології пилок рослин, суперечки бактерій і цвілі, а
також легкі насіння переносяться в природі у
формі аерозолю.
У металургійних і хімічних виробництвах у
повітря викидаються величезні кількості диму.
У виробництві аерозолі утворяться при роботі
різного роду машин - дробарок, млинів,
вальців, що просівають пристроїв і т.д. Пил,
що виділяється, забруднює виробництво,
потрапляючи між тертьовими частинами
машин, прискорює їхнє зношування, створює
антисанітарні умови для роботи людини.
Одержання аерозолю фарби або лаку
шляхом пневматичного розпилення за
допомогою спеціальних пульверизаторів
Величезне значення має розпилення
інсектицидів, фунгіцидів і гербіцидів у
сільському господарстві при боротьбі зі
шкідливими комахами, грибками й
бур'янами.
У медицині аерозолі застосовують для
введення лікарських речовин в організм
шляхом інгаляції.
Особливе значення аерозолі мають у
військовій справі при світломаскуванні.
Дякую за увагу!!!
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа