Aerosoli atmosferici. De obicei, clasificarea aerosolilor atmosferici se efectuează pe baza separării lor conform metodelor de creație, a materialelor și a dimensiunilor caracteristice ale particulelor. Atunci când acest lucru este de obicei referire la particule de aerosoli cu o viteză de depunere nu mai mare decât diametrul picăturii de apă de 100 de microni și picături de ploaie mai mari precipitate aparțin, astfel, într-o clasă separată. Praful constau din particule solide dispersate prin mecanice solide explozii prin strivire, miniere și așa mai departe. D. sau picături de uscare cu substanțe dizolvate sau particule, particule de sare peste ocean. În conceptul obișnuit de praf se numește precipitatul de particule solide pe diferite suprafețe, care trec cu ușurință într-o stare suspendată.
Materialele de praf sunt foarte diferite, iar dimensiunile variază foarte mult - de la submicron de la 0,01 μm la 100 μm microscopic. Fumul se formează în timpul arderii sau sublimării substanțelor volatile, precum și ca rezultat al reacțiilor chimice și fotochimice.
Dimensiunile particulelor de fum - de la submicron la 5 microni. Porțile sunt constituite din picături de lichid formate prin condensarea aburului sau prin pulverizarea unui lichid. De asemenea, include picături cu substanțe dizolvate sau particule conținute în ele.
Ceața naturală constă, de obicei, din picături cu un diametru de până la 10 μm sau mai mult. Picăturile, precum și particulele de diverse contaminanți atmosferici și praf, sunt uneori numite opacitate, care, de fapt, reprezintă o combinație a celor trei clase de bază de aerosoli menționate mai sus. Sistemul format ca urmare a interacțiunii dintre ceața naturală și poluarea gazoasă se numește smog. Dimensiunile particulelor de ceată și smog sunt de obicei de 1 μm. Aerosolii industriali, formați în timpul producerii și procesării materialelor combustibile, sunt capabili, datorită suprafeței dezvoltate, să aprindă mai intens decât materiile prime.
În cazul acumulării de praf fin de astfel de materiale în spații închise și în prezența surselor de aprindere, poate apărea o explozie. În general, utilizarea proceselor tehnologice și a activităților industriilor asociate cu eliberarea aerosolilor în săli de lucru sau în atmosferă necesită o evaluare amănunțită a pericolelor de mediu și a utilizării diverselor agenți de curățare.
În primul rând, procesele de transfer de impurități în atmosferă sunt atât de dinamice încât consecințele acestor emisii afectează aproape imediat.
În al doilea rând, atunci când emisia în atmosferă este poluat stratul sol de aer și suprafața de bază a solului, apei, vegetație, ceea ce duce la efectele directe asupra mediului și reprezintă primirea ulterioară a unei amenințări de substanțe nocive la om și animale.
Emisiile puternice sau regulate în atmosferă pot avea consecințe globale.
Eliberarea oxizilor de sulf, azot și clor în atmosferă conduce la formarea picăturilor de apă care conțin acid și la precipitarea precipitatelor acide.
Cu toate acestea, nu se poate presupune că aerosolii sunt numai dăunători și trebuie folosiți numai cu măsurile de precauție cunoscute.
Ele sunt utilizate pe scară largă în procesele tehnologice ale industriei alimentare, utilizate în medicină, utilizate pentru combaterea dăunătorilor, reprezintă un element esențial în instalațiile fizice și procesele industriale, sunt utilizate pentru fabricarea de materiale cu multe proprietăți utile de 33. O poveste interesantă a activităților legate de utilizarea de spray-uri influența activă asupra proceselor de nori de acoperire și combatere a secetei.
Inima acestei idei a fost dorința de a folosi instabilitatea și rezervele de energie uriașe ale sistemelor de nori atmosferici prin însămânțarea nori cu nuclei de condensare artificială.
Cu toate acestea, după aplicarea constantă a însămânțărilor de nori timp de mai mulți ani, această metodă a încetat să producă rezultate și chiar sa observat o imagine inversă cu o creștere a duratei perioadelor uscate. 1.5 Clasificarea și mărimea aerosolilor. În funcție de tipul și de origine aerosolii dimensiune sunt de obicei împărțite în două grupe și micro particule de rază 1. Microparticule mai mici de 0,5-1,0 microni formate în procesele de condensare și de coagulare, în timp ce particulele apar mai ales după dezintegrarea suprafeței Pământului. De asemenea, este posibil să se clasifice particule pur și simplu în funcție de dimensiune.
Reamintim că mărimea unei molecule sau atomi medii este de aproximativ 0,1 nm. Concentrația de particule de rază de ordinul de 1 nm este măsurată de obicei prin camerele de expansiune ale camerei Wilson, prima construcție a cărei construcție a fost propusă de Aitken, prin urmare particulele se numesc nuclei sau particule Aitken.
Particulele cu dimensiuni mici coagulează foarte repede cu particule mai mari. Când se ia în considerare soarta particulelor, trebuie avut în vedere faptul că particulele care au atins pereții camerei rămân pe ele datorită acțiunii forțelor de adeziune. Acest lucru distinge comportamentul particulelor de comportamentul moleculelor, dar clasificarea pe această bază nu a fost dezvoltată din cauza cunoașterii slabe a naturii interacțiunilor de adeziune. Dimensiunea de 10-6 cm caracterizează particulele mai stabile, căci coagularea în condiții atmosferice este suficient de lentă, astfel încât este posibilă conservarea probelor.
Din metodele experimentale pentru observațiile directe ale unor astfel de particule, microscopia electronică este de obicei utilizată. Particulele care măsoară 10-5 cm sunt numite mari în contextul aerosolilor atmosferici. Astfel de aerosoli sunt la fel de slab afectate atât de mișcarea Browniană, cât și de depunerea gravitațională.
Particulele de această dimensiune par a avea cea mai lungă durată de viață. Interesant, particulele mai mari este dificil de obținut în mod direct ca un corp rigid atunci când măcinarea în mod normal, dimensiunile particulelor la măcinarea fină mai mare sau în timpul condensării fazei gazoase în cazul în care, cu excepția cazului compușilor mai volatile, dimensiunea particulelor formate mai mici. Dimensiune 10-4 cm 1 microni - aceasta, în specialiștii jargoane în aerosoli atmosferici, particule gigant fracțiune coadă în atmosferă.
Viteza picăturii de gravitație a particulelor cu dimensiunea de 1 μm este de aproximativ 0,2 mm s, însă chiar și o astfel de depunere lentă în 1 zi este deja de 20 m. Rata de sedimentare crește proporțional cu pătratul razei particulelor pentru particule de această dimensiune. Astfel de particule sunt ușor de observat pe suprafață cu o creștere mică, dar este dificil să le măsuram cu exactitate. Dimensiunea 10-3 cm 10 μm este dimensiunea aproximativă a nucleelor norului, care este un subgrup special de aerosoli atmosferici foarte important.
Viteza de cădere a unei particule de densitate de 10 μm de 2 g cm3 în condiții normale este de 2 cm s, astfel încât în câteva minute într-o cameră standard cele mai multe dintre aceste particule s-ar așeza pe podea. Particulele de această dimensiune pot fi văzute cu ochiul liber pe suprafața de contrast, iar dimensiunile lor pot fi determinate printr-un microscop optic convențional. Dimensiunea 10-2 cm 100 μm - dimensiunea picăturilor de viteză de sedimentare prin pulverizare de 1 m cu. Experiența de zi cu zi arată că, în vreme bună, particule de astfel de dimensiuni în atmosferă sunt absente sau foarte rare, cu excepția furtunilor de praf și a altor fenomene antropogene sau naturale similare.
Particulele de această dimensiune sunt tipice pentru aerosolii marini, dar se liniștește rapid și practic nu se observă departe de sursa de formare. Dimensiunea 10-1 cm 1 mm - mărimea tipică a picăturilor de ploaie. Aproximativ 4 1022 picături de ploaie sunt formate în atmosferă pe an, ceea ce reprezintă 104 picături pe 1 cm2 de pe suprafața Pământului. În cazul ploii medii, concentrația lor de volum este mică - 10-5 cm3 sau 10 picături pe 1 metru cub de aer. În straturile inferioare ale atmosferei, concentrația medie este mai mică cu două ordine de mărime.
Dimensiunea 1 cm. Căderile de ploaie care se încadrează datorită efectelor hidrodinamice sunt rupte până la un diametru de 0,5 cm și, prin urmare, nu se observă aerosoli lichizi de această dimensiune. Cu toate acestea, grindina și fulgii de zăpadă hidrometeorite solide pot ajunge la astfel de dimensiuni. Dimensiune 10 cm. Există rapoarte de grindină de această dimensiune. Este ușor de evaluat amploarea daunelor pe care le provoacă.
Dimensiune 10 cm Se poate spune că 10 cm este limita superioară a dimensiunilor particulelor atmosferice. Desigur, avioanele, meteoriții și cenușa în timpul erupțiilor vulcanice pot ajunge la dimensiuni mari. Deci, chiar și cea mai scurtă clasificare după mărime ocupă suprafața de la 10-8 cm până la 10 cm. Dacă excludem cazuri extreme, zona va rămâne în șase ordine de mărime - de la 10-7 cm la câțiva milimetri. Dacă mergem la caracteristicile de masă sau de volum, obținem o răspândire de 20 de ordine de mărime, iar pentru o astfel de caracteristică de concentrare, situația este și mai impresionantă.
Este extrem de important să înțelegem că regiunea de la 1 μm la dimensiunea moleculei este la fel de mare ca de la 1 μm la un gradon de dimensiuni mari. Prin urmare, astfel de macro-caracteristici precum concentrația de particule de aerosol sau dimensiunea medie a particulelor aerosolului trebuie determinate foarte atent. 1.6
Toate subiectele din această secțiune:
Aspectul ecologic al problemei
Aspectul ecologic al problemei. Conștientizarea importanței problemelor de mediu legate de impactul activității umane asupra atmosferei și a hidrosferei Pământului este unul dintre cele mai serioase stimulente
Pe sisteme de dispersie
Pe sisteme de dispersie. Dispozitivele de dispersie sunt sisteme care reprezintă un amestec mecanic de particule de fază de dispersie cu un mediu purtător. Aceste sisteme sunt un obiect extins
Caracteristica principală a particulelor fazei dispersate este funcția de distribuție a dimensiunii particulelor
Caracteristica principală a particulelor fazei dispersate este funcția de distribuție a dimensiunii particulelor. Particulele individuale sunt caracterizate de așa-numitele caracteristici morfologice ale mărimii, densității, formei,
Distribuția de energie inversă
Distribuția energiei inverse. Observațiile experimentale ale aerosolilor atmosferici au făcut posibilă formularea unor reguli empirice care descriu distribuția lor. În lucrările lui Jung Jung
Log-distribuție normală
Distribuția logaritmică normală. Distribuția normală Gaussiană este simetrică în raport cu valoarea medie a acesteia, care este simultan un mod și o valoare mediană și ia non-zero
Dinamica continuă și discretă
Dinamica continuă și discretă. Studiul dinamicii aerosolilor în mediu, inclusiv în aer, trebuie determinat din punct de vedere al proceselor de transport. În mod molecular liber, m
Mod de tranziție
Regim tranzitoriu. Fluxul constant al moleculelor de vapori către sferă, atunci când particula este mare comparativ cu calea medie liberă a moleculelor de vapori, este dată de ecuația Ma
Rezumă
Rezumă. Pentru a obține cele mai exacte rezultate în evaporarea și condensarea particulelor, o varietate de abordări sunt utilizate din semi-empirice, dintre care unele sunt enumerate mai sus, la
Ecuația Boltzmann linearizată pentru geometria sferică în aproximarea vitezei unice
Ecuația Boltzmann linearizată pentru geometria sferică într-o aproximare cu o viteză. Considerăm derivarea părții stângi a ecuației pentru funcția de distribuție Boltzmann - găsim expresia pentru operator
Ecuații de bază
Ecuații de bază. Să presupunem că există o particulă sferică dintr-o picătură de lichid care este înconjurată de molecule ale unui gaz purtător a cărui concentrație este concentrația de vapori care poate condensa atât
Rezultatele exacte ale rezolvării ecuațiilor
Rezultatele exacte ale rezolvării ecuațiilor. Următorii pași implică obținerea unei soluții explicite tip 3.24. Pentru a face acest lucru, trebuie să obțineți dependență. Introducem o nouă funcție prin ecuația 3.25 Această funcție
Stratul frontal
Stratul de graniță. Trebuie avut în vedere că, în ciuda faptului că toate expresiile de mai sus sunt exacte, nu există încă nicio rețetă pentru cum să se considere integralele care intră în expresiile 3.42 - 3.44. Pentru aceasta,
Aproximarea saltului de concentrație pe suprafața particulelor
Aproximarea saltului de concentrație pe suprafața particulelor. Luați în considerare cazul când. Pentru funcții mari, funcția se comportă destul de puternic la distanțele de ordine, în timp ce variază de la Fig. 1. La
Rezultatele numerice
Rezultatele numerice. Dependențele lui j asupra probabilității de lipire sunt prezentate în figura 6 pentru diferite dimensiuni ale particulelor a. Fig. 6. Dependența fluxului relativ de vapori de condensare, unde este fluxul de
Concluzii și concluzii
Concluzii și concluzii. Ca urmare a muncii privind diploma, am făcut 1. Am studiat procesul de condensare pentru diferite numere Knudsen. 2. Pentru a calcula densitatea de flux a moleculelor de vapori per particula,