Tablica 73
Promień cząstek cm \ |
Prędkość opadania pod wpływem siły ciążenia ern/sek |
Prędkość ruchów Browna cin/sek |
HO'1 |
1,2'10-1 |
2,0-10-1 |
MO"1 |
1,2-10"4 |
6,3-10-1 |
1-10"1 |
1,2-10-1 |
2,0-10-8 |
l-10"ł |
1,2-10-1 |
6,3-10-1 |
wpływem prądów powietrza lub pod wpływem uderzeń cząsteczek Ńi odowiska i nie osiadają pod działaniem siły ciążenia. Dlatego też w celu zbadania własności fizykochemicznych dymu (optycznych, elektrycznych, adsorpcyjnych i innych) posługujemy się często komorą o szklanych ścianach, w której można wygodnie obserwować zachodzące w układzie procesy nie zakłócone konwekcyjnymi prądami powietrza. Niekiedy nawet dla lepszej izolacji termicznej komorę taką zaopatruje się w podwójne ścianki.
Najważniejsze jest ustalenie wymiarów cząstek dymu. Pomiary cząstek aerozoli przeprowadza się zazwyczaj pod mikroskopem. W tym celu cząstki aerozolu chwyta się na szklane płytki, po czym przegląda się je pod mikroskopem lub też wykonuje zdjęcie w celu obliczenia ilości cząstek w polu widzenia.
W celu oznaczenia stężenia cząstek w powietrzu wykorzystuje ultramikrofotometr B. Dierjagina i G. Własienki1. Ilość cząstek oblicza się w mikroskopowo małej objętości, przez którą zasysa «lę aerozol; obraz obserwuje się w świetle odbitym.
0,8. W'4rm
Wy*. 50. Rozkład wymia-tów cząstek dymu chlorku amonu
Przyrząd ten pozwala w warunkach polowych oznaczyć stężenie aerozoli zawierających ponad 10 milionów cząstek w 1 cm3.
Ponadto w ostatnich czasach radzieccy uczeni opracowali metody oznaczania wymiarów i kształtów cząstek dymów (MgO, ZnO, AL,0;{ i innych) za pomocą mikroskopu elektronowego.
Dodać należy, że w większości przypadków dymy i mgły stanowią układy zawierające cząstki różnych wymiarów (rys. 50).
Ważną rzeczą jest znajomość własności elektrycznych dymów i mgieł, a to dlatego, że od znaku i wielkości ładunku elektrycznego cząstek zależy trwałość aerozoli.
Aerozole — od momentu utworzenia ich — podlegają koagulacji.
Koagulacją aerozoli nazywamy zlepianie się cząstek dymu lub mgły. Owo zlepianie odbywa się pod wpływem siły wzajemnego przyciągania, a jeżeli prowadzi do powstania bardzo dużych cząstek, to kończy się śzybkim wypadnięciem cząstek z fazy gazowej. Jeżeli cząstki dymu posiadają ładunki elektryczne tego samego znaku lub też mają warstewkę zaadsorbowanego gazu, to ich zdolność koagulacji jest niewielka; brak ładunku lub obecność ładunków tego samego znaku ułatwia koagulację.
Cząstki dymu mogą uzyskać ładunek:
a) przy tarciu o ośrodek gazowy;
b) wskutek dysocjacji cząstek w momencie tworzenia dymu;
c) przez pochwycenie jonów gazowych środowiska.
Do oznaczania znaku i wielkości ładunku cząstek aerozoli służy komora typu komory Millikena, w której za pomocą ultramikro-skopu mierzy się w polu elektrycznym strącenie cząstek z ładunkiem.
§ 2. WŁASNOŚCI OPTYCZNE AEROZOLI
Obecność w powietrzu stałej lub ciekłej fazy rozproszonej zmniejsza jego zdolność przepuszczania światła. Promienie świetlne napotykające dym lub mgłę częściowo przechodzą przez nie; znaczna ich część jednak zostaje pochłonięta lub rozproszona przez cząstki aerozolu.
Zjawisko rozpraszania światła przez cząstki aerolozu otrzymało nazwę efektu Tyndalla. Intensywność rozpraszanego światła mierzy się przyrządem noszącym nazwę nefelomelru*.
Dla dymów, których wymiary cząstek są większe od długości fali świetlnej, intensywność światła rozproszonego da się wyrazić wzorem :**
r
gdzie 7r -r— intensywność światła rozproszonego, k — współczyn-_i_
* Opis budcrwy przyrządu można znaleźć w Encyklopedii Technicznej, P. Rebinder — Nefelometria.
** G. Gurewicz i G. P. Luczinskij: K woprosu o zawisimosti swietorazsiejanija w aerozoljach ot razmiera czastic i dliny wolny święta, ZFCh, t. III, 151, 1932.
235
B. Dierjagin i G. Własienko: Potoczno-ultramikrofotomietricze-ildj mietod dispiersjonnowo analiza, Kolloidnyj żurnal, t. XIII, .nr l itr 249—55, 1951.