Аэрозоль

Аэрозо́ль — дисперсная система, состоящая из мелких твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде (обычно в воздухе). Аэрозоли, дисперсная фаза которых состоит из капелек жидкости, называются туманами, а в случае твёрдой дисперсной фазы — дымами; пыль относят к грубодисперсным аэрозолям. Размеры частиц в аэрозолях изменяются от нескольких миллиметров до 10 −7 мм.

Образуются при механическом измельчении и распылении твёрдых тел или жидкостей, дроблении, истирании, взрывах, горении, распылении в пульверизаторах.

Содержание

Классификация

В зависимости от природы аэрозоли подразделяют на естественные и искусственные. Естественные аэрозоли образуются вследствие природных сил, например при вулканических извержениях, сочетании эрозии почвы с ветром, явлениях в атмосфере. Искусственные аэрозоли образуются в результате хозяйственной деятельности человека. Важное место среди них занимают промышленные аэрозоли. Примером промышленного аэрозоля может служить газовый баллончик.

Свойства

Особенностями аэрозолей являются малая вязкость газовой дисперсионной среды и большой пробег молекул газа по сравнению с размером частиц. Поэтому несмотря на сравнительно большой размер частиц в аэрозолях происходит интенсивное броуновское движение. Частицы аэрозолей заряжены вследствие захвата ионов, которые всегда имеются в газе. Ввиду разряженности газовой среды на частицах аэрозолей не возникает двойного электрического слоя. По этой же причине, в отличие от коллоидных систем, заряд у частиц может быть неодинаковым по величине и даже разным по знаку. Вследствие интенсивного броуновского движения и отсутствия факторов стабилизации аэрозоли агрегатно неустойчивы. Частицы объединяются в крупные агрегаты, быстро оседающие в газовой среде.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Аэрозоль» в других словарях:

аэрозоль — аэрозоль … Орфографический словарь-справочник

АЭРОЗОЛЬ — (от греч. аеr воздух и нем. Sol раствор) система газа со взвешенными в нем твердыми и жидкими частицами. Естественными аэрозолями являются туман, воздух, насыщенный пыльцой растений, пыльный воздух. Очень вредны технические аэрозоли с… … Экологический словарь

АЭРОЗОЛЬ — [ Словарь иностранных слов русского языка

Аэрозоль — – баллон, распыляющий упакованную под давлением жидкую краску в виде мельчайших частиц. [Научно технический энциклопедический словарь] Аэрозоль – дисперсные системы, состоящие из мелких частиц, взвешенных в воздухе или другом газе… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

аэрозоль — смог Словарь русских синонимов. аэрозоль сущ., кол во синонимов: 4 • пшикалка (5) • смог … Словарь синонимов

АЭРОЗОЛЬ — АЭРОЗОЛЬ, суспензия из жидких или твердых частиц в газе. Примером аэрозоля на основе жидкости является туман миллионы крошечных капелек воды, взвешенные в воздухе; находящийся в воздухе дым или пыль пример твердотельного аэрозоля. Выпускаемые… … Научно-технический энциклопедический словарь

Аэрозоль — (a. aerosol; н. Aerosol; ф. aerosol; и. aerosol) твёрдые или жидкие частицы, взвешенные в газообразной среде; присутствуют в атмосфере шахт, карьеров, обогатит. ф к. Пo характеру образования различают диспергац. и конденсац. A.… … Геологическая энциклопедия

Аэрозоль — коллоидная система, состоящая из твёрдых и жидких частиц, которые взвешены в газовой среде. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики

аэрозоль — я, м. aérosol m., нем. 1. Мельчайшие частицы твердого или жидкого вещества, находящиеся во взвешенном состоянии в газообразной среде. БАС 2. 2. Лекарственный, химический и т. п. содержащийся под давлением в специальной упаковке с распылителем.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

АЭРОЗОЛЬ — Газообразная среда со взвешенными в ней твердвми или жидкими частицами. Обычно размеры частиц лежат в пределах 0,001 1000 мкм. Различают пыли (твердые частицы, взвешенные в газообразной среде), дымы (продукты конденсации газа) и туманы (жидкие… … Словарь бизнес-терминов

аэрозоль — Дисперсные системы, состоящие из мелких частиц, взвешенных в воздухе или другом газе (пыль, дым, туман, смог). [ГОСТ Р 51109 97] [ГОСТ Р 12.4.233 2007] Тематики промышленная чистотасредства индивидуальной защиты … Справочник технического переводчика

Источник

АЭРОЗОЛИ

Диспергационные аэрозоли с твердыми частицами (пыли) образуются в атмосфере в прир. условиях, а также при измельчении твердых тел в шахтах, пересыпании порошков (муки, мела) и т.п. Аэрозоли с жидкой дисперсной фазой (иногда их наз. спреями) возникают при распаде струй или пленок жидкости, напр. при распылении жидкого топлива в двигателях внутр. сгорания. Важные практич. случаи образования жидких аэрозолей-распыление жидкости под воздействием расположенного в ней источника акустич. колебаний, разрушение струй при воздействии поля электрич. потенциала.

Часто возникают смешанные аэрозоли, состоящие из частиц разл. происхождения. Так, при взрывном разрушении твердых тел происходит, как правило, диспергирование в-ва и его испарение с послед. конденсацией паров и образованием аэрозолей.

-ускорение силы тяжести,-масса частицы. Для достаточно малых частиц, когда Н_р намного превосходит их линейный размер, энергии теплового движения достаточно для поддержания частиц во взвешенном состоянии даже в отсутствие дисперсионной среды. Если же размер частиц сравним с Нр или больше него, то для поддержания частиц во взвешенном состоянии необходима дополнит. энергия, получаемая при соударениях с молекулами среды. Соотношение между двумя этими видами энергии характеризуется числом Шмидта , где-концентрация газовых молекул,-длина их своб. пробега. При Sc 7 существен лишь вклад собств. теплового движения частиц; при атм. давлении этому условию соответствуют частицы единичной плотности размером

Аэрозоли обладают ярко выраженным рассеянием света, закономерность к-рого определяется диапазоном значений параметра , где-длина волны излучения. При> 1 сечение светорассеяния возрастает с уменьшением размера частиц. С уменьшением сечение становится пропорциональным. Поэтому высокодисперсные частицы рассеивают видимое, а тем более ИК-излучение слабо. При фиксиров. размере частицы сечение светорассеяния убывает пропорционально. При рассеянии света частицами аэрозолей меняется состояние поляризации излучения. Измерения светорассеяния и состояния поляризации рассеянного света используют для определения размеров частиц и распределения по размерам. См. также Дисперсные системы.

Термин «аэрозоли» был впервые использован англ. химиком Ф. Дж. Доннаном в конце 1-й мировой войны для обозначения облаков, состоящих из частиц мышьяковистых соед., применявшихся как отравляющие в-ва немецкими войсками.

===
Исп. литература для статьи «АЭРОЗОЛИ» : Фукс Н. А., Механика аэрозолей, М., 1955; его же, Рост и испарение капель в газообразной среде, М., 1958; Мейсон Б. Д., Физика облаков, пер. с англ., Л., 1961; Грин X., Лейн В., Аэрозоли-пыли, дымы и туманы, пер. с англ.. Л., 1969; Медников Е. П., Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей, М., 198,1. А. Г. Сут\гин.

Страница «АЭРОЗОЛИ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Источник

Аэрозоли

системы, состоящие из твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газообразной среде. По характеру образования различают диспергационные и конденсационные А. Диспергационные А. возникают: 1) при разбрызгивании жидкостей — таковы водяные туманы, образующиеся в водопадах, при морском прибое, в фонтанах и пр., А. из слизи, образующиеся при кашле и чихании, А. из инсектицидов, получаемые с помощью аэрозольных баллончиков; 2) при измельчении твёрдых тел и взмучивании порошков — например, пыль, поднимаемая с земли ветром, автомобильными колёсами, при подметании или образующаяся при пересыпании тонких порошков (муки, мела и пр.), в камнедробилках, при разрушении каменных стен, отбивании угля, шлифовании и т. д. Конденсационные А. появляются при конденсации паров — таковы природные облака, состоящие из водяных капелек или ледяных кристалликов, возникающих при конденсации водяного пара атмосферы, и близкие к облакам наземные туманы. При выплавке металлов пары их сгорают, а продукты горения конденсируются с образованием дыма, состоящего из твёрдых частиц металлических окислов. Примерно так же образуется дым и при горении топлива (в печах, автомобильных моторах), табака, пороха и различных органических веществ, но в этом случае, помимо твёрдых частиц сажи, в дыме содержатся ещё капельки смолистых веществ.

Важнейшие процессы, происходящие в А., — Седиментация, Броуновское движение, Коагуляция и испарение частиц. Скорость седиментации (оседания под действием силы тяжести) пропорциональна приблизительно квадрату размера частиц и составляет нескольких десятков см/сек для частиц размером 100 мкм, нескольких мм/сек для частиц в 10 мкм и чрезвычайно мала для частиц меньше 1 мкм. Броуновское движение частиц тем интенсивнее, чем они мельче, и делается заметным лишь в случае частиц меньше 1 мкм. Под действием броуновского движения частицы осаждаются на любых поверхностях, с которыми А. соприкасаются, под действием же седиментации — лишь на обращенных кверху поверхностях, и на них поэтому всегда гораздо больше пыли, чем на вертикальных стенках. Коагуляция А. происходит при столкновениях между частицами под действием броуновского движения, неодинаковой скорости седиментации частиц разной величины, нагоняющих друг друга, под влиянием электрических сил и пр. Твёрдые частицы слипаются при столкновениях, а жидкие сливаются, и число «свободных» частиц уменьшается. Скорость коагуляции, т. е. уменьшение числа частиц в единицу времени, пропорциональна квадрату их концентрации. Поэтому при концентрации 10 10 в см 3 она уменьшается вдвое за 0,7 сек, а при концентрации 10 6 в см 3 — за 12 мин. Испарение частиц наблюдается в А. из летучих веществ, например при «таянии» облаков. Все эти процессы приводят к разрушению А., однако обычно одновременно происходит образование новых частиц упомянутыми выше путями.

Важнейшие оптические свойства А. — рассеяние и поглощение ими света. При пропускании светового пучка через А. (например, лучей прожектора через атмосферу ночью или солнечных лучей через щель в затемнённую комнату) наблюдается светящийся конус Тиндаля, тем более яркий, чем выше концентрация и размер частиц. Отдельные рассеивающие свет частицы удобно наблюдать с помощью Ультрамикроскопа, однако рассеяние света быстро падает с уменьшением размера частиц и таким путём можно видеть лишь частицы больше 0,1 мкм. Тонкие А. рассеивают преимущественно короткие световые волны и кажутся поэтому голубоватыми, например дым, выходящий из горящего конца сигарет.

А. играют большую положительную роль в жизни человека. Облака — важнейшее звено в круговороте воды в природе; поглощая солнечные лучи и тепловое излучение Земли, они умеряют и жару, и холод. Опыление многих растений, в том числе злаков, осуществляется А. из цветочной пыльцы. Всё жидкое и почти всё твёрдое топливо сжигается ныне в виде А. Борьба с вредителями и болезнями культурных растений и лесов ведётся с помощью А. из ядохимикатов (см. Аэрозольный генератор). Мн. важные технические материалы, например сажу, получают в виде А. Большое значение приобретает Аэрозольтерапия и аэрозольная иммунизация людей и домашних животных. А. успешно применяют для борьбы с градобитием.

Вместе с тем некоторые А. приносят большой вред. Огромную опасность представляют радиоактивные А., образующиеся при атомных взрывах, при добыче и переработке расщепляющихся материалов. Пыль, содержащая кремнезём, вызывает тяжёлое заболевание лёгких — Силикоз, не менее опасна бериллиевая, свинцовая, хромовая пыль. Поэтому борьба с производственной пылью — одна из важнейших задач промышленной гигиены. Бактериальные А., содержащие болезнетворные микроорганизмы и образующиеся при кашле и чихании больных, могут служить источником инфекц. болезней, в том числе гриппа. Природные туманы препятствуют посадке самолётов. Пыльные бури — настоящее бедствие для жарких, сухих безлесных местностей. Борьба с аэрозольным загрязнением атмосферы в промышленных центрах — одна из важных проблем (см. Воздушный бассейн. Дым).

А., содержащиеся в атмосфере, часто называют атмосферными аэрозолями.

Лит.: Фукс Н. А., Механика аэрозолей, М., 1955: Аэрозоли, пер. с чеш., М., 1964; Грин Х., Лейн В., Аэрозоли — пыли, дымы и туманы, пер. с англ., Л., 1969.

Источник

Лако-красочные материалы — производство

Технологии и оборудование для изготовления красок, ЛКМ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АЭРОЗОЛЕЙ

Коллоидные системы с газовой дисперсионной средой обычно называют аэрозолями, хотя большей частью их дисперсность ниже коллоидной, и поэтому правильнее называть их аэродисперсными системами.

Отличие аэрозолей от лиозолей обусловлено прежде всего раз­реженностью и меньшей вязкостью дисперсионной газовой среды. Поэтому броуновское движение в аэрозолях происходит гораздо более интенсивно, а седиментация частиц идет значительно быст­рее, чем в лиозолях. Другое существенное отличие аэрозолей от лиозолей заключается в том, что в газовой среде не может проис­ходить электролитическая диссоциация и, следовательно, невоз­можно образование двойного электрического слоя из ионов вокруг частиц. В связи с этими особенностями учение об аэрозолях раз­вивалось в значительной мере самостоятельно, своими собствен­ными путями.

Классификация аэрозолей. Аэрозоли классифицируют по агре­гатному состоянию Дисперсной фазы, по дисперсности и по мето­дам получения.

Исходя из первого принципа, аэрозоли делят на туманы — системы с жидкой дисперсной фазой и дымы — системы с твер­дыми частицами. К дымам следует отнести по этой классификации и пыли — системы с твердыми, но более крупными частицами.

Следует иметь в виду, что часто в практике «дым» означает аэродисперсную систему, возникающую при сгорании топлива и содержащую как твердые частицы сажи и золы, так и жидкие частицы продуктов перегонки топлива и капли воды, образовав­
шиеся в результате конденсации водяного пара. Дымы, в которых частицы дисперсной фазы адсорбировали значительное количество влаги из атмосферы, очевидно, являются одновременно и дымами, и туманами. Такие системы, особенно часто образующиеся при большом содержании влаги в задымленной атмосфере над боль­шими промышленными городами, называются особым английским термином «смог» [smog = smoke (дым)+ fog (туман)].

По дисперсности аэрозоли с твердой дисперсной фазой разде­ляют на дымы с частицами от J0-7 до Ю-3 см и на пыли, размер частиц которых обычно больше Ю-3 см. Туманы, как правило, имеют довольно крупные капельки размером от Ю-5 до 10-3 см.

По происхождению системы с газовой дисперсионной средой разделяют, как и все дисперсные системы,*на диспергацион — ные и конденсационные аэрозоли. Диспергационные аэро­золи, образующиеся при измельчении твердых тел или распылении жидкостей, как и лиозоли, полученные путем диспергирования, имеют довольно крупные частицы и, как правило, полидисперсны. Аэрозоли, полученные методом конденсации из пересыщенных па­ров или в результате химических реакций, наоборот, обычно яв­ляются высокодисперсными системами с более однородными по- размеру частицами

Размер и форма частиц. Ниже приведены размеры частиц (в см) некоторых типичных аэрозолей:

Кривая распределения частиц в аэрозоле, т. е. содержание в нем частиц различных радиусов, зависит от происхождения аэро­золя и процессов, происходящих в аэрозоле после его получения (агрегация, коалесценция, изотермическая перегонка).

Форма частиц аэрозолей зависит от агрегатного состояния ве-в щества дисперсной фазы. В туманах капельки жидкости шарооб­разны. В дымах они могут иметь самую разнообразную форму, например, игольчатую, пластинчатую, звездообразную. В дымах частицы могут представлять собой и сложные агрегаты, тогда как в туманах столкновение капелек обычно приводит к коалесценции и образованию капелек большего размера.

В результате рыхлости (пористости) частиц аэрозоля кажу­щаяся плотность этих частиц, определенная обычно принятыми способами, часто значительно меньше плотности вещества, из ко­торого они состоят. Это можно видеть по значениям плотностей частиц некоторых дымов, полученных различными методами (табл. XI, 1),

Таблица XI, 1. Плотность частиц в дымах

Метод получения дь, ма

19,3 0,2—8,0 Испарение в вольтовой дуге

13.6 0,07—10,8 Нагревание в лодочке

3,6 0,24—3,48 Сжигание металлического магния

5.4 0,62—4,3 Нагревание в лодочке

Окись магния Хлорид ртути Окись кадмия

6.5 0,17—2,7 Испарение в вольтовой дуге

Размер и форму частиц аэрозолей определяют с помощью обыч­ной микроскопии, ультрамикроскопии и электронной микроскопии. Для счета частиц в аэрозолях особенно удобен поточный микро­скоп Б. В. Дерягина и Г. Я. Власенко, о котором уже упомина­лось в гл. II.

Концентрацию трудно доступных для исследования аэрозолей, например концентрацию воды в облаке, можно определять с по­мощью радиолокаторов. «Прощупывающий» пространство направ­ленный радиолуч испускается источником в виде импульсов через определенные промежутки времени и регистрируется на экране осциллографа. С помощью осциллографа регистрируется и излу­чение, возвратившееся обратно в результате рассеяния объектом (облаком). По интервалу времени, прошедшему от подачи» радио­сигнала до приема рассеянного луча, можно определить расстоя­ние до объекта, а по интенсивности отраженного луча можно су­дить о концентрации дисперсной фазы в объекте, так как рассея­ние радиолучей малыми частицами описывается уравнением, в об­щем аналогичным уравнению Рэлея.

Оптические свойства. Оптические свойства аэрозолей подчи­няются в общем тем же законам, что и оптические свойства лио­золей. Следует, однако, помнить, что вследствие большой разницы в плотностях, а значит, и в показателях преломления дисперсной и газовой фаз оптические свойства аэрозолей и прежде всего све­торассеяние проявляются весьма ярко. Благодаря большой спо­собности рассеивать свет аэрозоли широко применяются для соз­дания дымовых завес. Из всех дымов наибольшей способностью рассеивать и отражать свет обладает дым Р2О5; его маскирующая способность обычно принимается за единицу.

Молекулярно-кинетические свойства. Аэрозоли — сравнительно сильно разреженные системы, обладающие малым коэффициен­том внутреннего трения дисперсионной среды. Этим и опреде­ляются особенности их молекулярно-кинетических свойств.

Движение взвешенных в вязкой жидкости (рассматриваемой как непрерыв­ная среда) сферических частиц, размеры которых значительно превышают раз­меры молекул среды, описывается известным уравнением Стокса:

Где F — сила трения частицы; г| — вязкость среды, г — радиус частицы, и — ско­рость движения частицы

Введя коэффициент сопротивления частицы В = F/U, получим

Для описания движения частиц, взвешенных в газовой среде, это гидроди­намическое уравнение пригодно только в том случае, если размер частиц значи­тельно больше среднего свободного пробега молекул газа Так как при атмо­сферном давлении эта величина для воздуха составляет приблизительно Ю-5 см,, то очевидно, уравнение Стокса применимо лишь для грубодисперсных аэрозолей,, радиус частиц которых превышает Ю-4 см При меньших давлениях и, следова­тельно, при большем свободном пробеге граница применимости уравнения Сток­са для аэрозолей смещается в сторону еще меньшей дисперсности

Для высоко дисперсных аэрозолей, радиус частиц которых меньше Ю-8 см, движение частиц описывается другим уравнением’

Где X— средний свободный пробег молекул газа

Это уравнение выводится на основе представлений, аналогичных применяе­мым в кинетической теории газов, так как для малых частиц (или для низких давлений), когда отношение Х/г 1, движение частиц аэрозоля происходит по­добно движению молекул газа

Для описания поведения аэрозолей с промежуточным размером частиц. (10_б—10

4 см) используются переходные формулы; одной из таких формул является уравнение Кеннингема.

Где А — коэффициент, близкий к единице, значение которого определяется экспе­риментально

Как можно видеть, для больших значений Х/R (когда АХ/г » 1) в уравнении (XI,3) сила сопротивления F пропорциональна квадрату радиуса частицы, а для малых значений Х/R (когда АХ/г

Где ис — скорость свободной седиментации частицы; и3—скорость движения ча — N стицы в электрическом поле; т —масса частицы; G — ускорение свободного па­дения; Н — напряженность электрического поля.

Ионизируя дисперсионную среду аэрозоля, можно изменять заряд частиц на величину &Q. Весьма существенно, что изменение AQ всегда оказывается кратным величине элементарного заряда е = 4,8-10

10 эл.-ст. ед. Заряд частицы можно найти, не зная коэффициента В, применив поле с напряжением Но, при котором подъемная сила полностью компенсирует вес частицы. В этом случае, очевидно, «с = «э. Заменив «с на Mg/B и и» на QHo/B, получим уравнение:

Из которого легко найти Q.

Агрегативная устойчивость. Электрический заряд частиц аэро­золей, возникающий обычно в результате адсорбции ионов, как правило, весьма невелик, а иногда практически равен нулю. Встает вопрос, могут ли возникать на поверхности частиц аэрозоля моле­кулярные адсорбционные слои и способны ли такие слои обуслов­ливать агрегативную устойчивость аэрозолей.

В ранних работах имеются указания, что при достаточно боль­ших давлениях на поверхности ч’астиц аэрозоля возникает поли­молекулярный диффузный слой газа, удерживаемый адсорбцион­ными силами. Наличием газовой оболочки, в частности, объясняли неслеживаемость порошков при хранении, способность порошков течь подобно жидкостям и несмачивание твердых частиц аэрозолей жидкостью (известно, что дым может проходить через воду, при­чем частицы дисперсной фазы не остаются в воде). В некоторых работах приводились даже данные, характеризующие количество воздуха, адсорбированного аэрозолем, причем объем адсорбиро­ванного газа обычно во много раз превышал объем адсорбировав­шей его дисперсной фазы. Однако в последние десятилетия появи­лись работы, в которых опровергается возможность адсорбции аэрозолями больших количеств газа, и поэтому считают, что обра­зование вокруг их частиц диффузных газовых оболочек невозможно.

Вне всякого сомнения, что поверхность твердых частиц аэрозо­лей может быть покрыта пленкой жидкости. Например, у обыч­ного дыма такая пленка может состоять из жидких продуктов перегонки топлива и из сконденсированной влаги. Однако стаби­лизующее действие жидкостных адсорбционных оболочек, на кото­рое указывалось в некоторых работах, более чем сомнительно. По­скольку частицы аэрозоля окружены газом, а не жидкостью, расклинивающее давление не может проявиться. Кроме того, по­верхностное натяжение на границе раздела жидкость — газ остается всегда достаточно большим для того, чтобы обеспечить понижение свободной энергии системы при слипании частиц.

Рассматривая влияние влажности на коагуляцию дымов, необ­ходимо упомянуть о наблюдениях Далавала и Орра. Эти

исследо — ватели нашли, что скорость седиментации аэрозолей MgO и, осо­бенно, NH4CI, значительно повышается во влажной атмосфере. Микроскопическое исследование показало, что агрегаты частиц становятся при этом более компактными. По всей вероятности это вызвано стягиванием агрегатов конденсированной водной пленкой-.- Таким образом, аэрозоли, обладая при высокой дисперсности достаточной седиментационной устойчивостью, обычно являются весьма агрегатнвно неустойчивьімц_сисіемами и в них всегда идет процесс кодсуляции. Этим объясняется сравнительно—небольшой» срок жизни любогд аэрозоля. Существенно, что максимальную не­устойчивость проявляют аэрозоли с наиболее крупными и наибо­лее мелкими частицами. Первые системы неустойчивы из-за боль­шой скорости оседания их частиц, вторые не могут долго суще­ствовать вследствие интенсивного броуновского движения, приво­дящего к стрлкновению частиц и образованию агрегатов.

Концентрация в 1 см3 1012 Ю10 108 108

Время, требующееся для уменьшения чи­сленной концентрации

Из этих данных следует, что независимо от начальной концентра­ции аэрозоля через несколько минут после его получения численная: концентрация в 1 см3 не может быть выше 10®— 106. Это примерно1 в 108 раз меньше численной концентрации лиозолей (например, обычный золь золота содержит около 1015 частиц в 1 см3). Таким
•образом, как в природе, так и в производственных условиях мы почти всегда имеем дело с весьма сильно разбавленными аэрозо­лями.

Приведенные данные характеризуют скорость коагуляции аэро­золей только в первом приближении. На скорость разрушения си­стем с газовой дисперсионной средой, помимо частоты столкнове­ния частиц, влияют и другие факторы Так,-коагуляции аэрозолей способствует полидисперсность и анизодиаметрическая форма ча­стиц. Разрушение аэрозолей ускоряется» при наличии в них проти­воположно заряженных частиц. Наоборот, если частицы аэрозоля обладают одинаковым по знаку и достаточно большим по величине зарядом, то наблюдается рассея­ние частиц.

Весьма интересно поведение аэрозо­лей, содержащих частицы жидкости с вы­соким давлением пара. Частицы таких аэрозолей могут упруго отскакивать друг от друга при столкновениях. Причина этого, как установили Б В. Дерягин и П С. Прохоров, заключается в испаре­нии жидкости с поверхности капелек и образовании вследствие этого диффузно — конвекционного газового потока, препят­ствующего коалесценции капель Расчеты подтвердили, что давление пара, возни­кающее в результате такого испарения, вполне достаточно, чтобы неограниченно долго препятствовать слиянию двух ка­пелек жидкости, находящихся в непо­средственной близости (при условии по­полнения испаряющейся жидкости). Ин­тересно, что если предотвратить испаре­ние, например путем насыщения окру­жающего воздуха парами той же жидкости, то капли тотчас коалесцируют Повышения агрегативной устойчивости эмульсий и суспензий вследствие раство­рения дисперсной фазы в дисперсионной среде никогда не наблюдается; оче­видно, это можно объяснить тем, что диффузия в жидкой среде протекает с очень малой скоростью.

На скорость коагуляции аэрозоля, конечно, влияют конвек­ционные потоки, механическое перемешивание, ультразвуковые ко­лебания, поскольку все эти воздействия увеличивают вероятности столкновения частиц друг с другом.

В заключение отметим, что в аэрозолях, как и лиозолях, могут изменяться размеры частиц не только за счет явления коалесцен­ции и агрегации, но и вследствие изотермической перегонки дис­персной фазы, что приводит к укрупнению больших частиц за счет испарения более мелких. Испарение капелек туманов может при* водить в соответствующих условиях и к переходу аэрозоля в гомо­генную систему подобно тому, как растворение дисперсной фазы лиозоля приводит к образованию истинного раствора,

Рис. XI, 1 наглядно представлена зависимость основных свойств аэрозолей от их дисперсности. Нетрудно видеть, что зависимость многих свойств и особенно молекулярно-кинетических от радиуса частицу аэрозолей выражена ярче, чем у лиозолей.

Источник