Методы получения аэрозолей

Как и другие микрогетерогенные системы, аэрозоли могут быть получены двумя разными путями: из грубодисперсных систем (диспергационные методы) и из ис­тинных растворов (конденсационные методы).

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Эти методы связаны с образованием в гомогенной си­стеме новой фазы» Обязательным условием ее образова­ния является наличие пересыщенного пара, конденсация которого и приводит к образованию частиц дисперсной фазы. Объемная конденсация пересыщенного пара может происходить в трех случаях:

при адиабатическом расширении;

при смешении паров и газов, имеющих разные темпе­ратуры;

при охлаждении газовой смеси,

1. Адиабатическое расширение газа.

Таким путем образуются облака. Теплые массы влажно­го воздуха поднимаются в более высокие слои атмосферы. Поскольку там атмосферное давление ниже, происходит адиабатическое расширение, сопровождающееся охлажде­нием воздуха и конденсацией водяного пара. На относи­тельно небольшой высоте образуются кучевые облака, в которых вода находится в виде жидких капель, в верхних же слоях атмосферы, где температура более низкая, возни­кают перистые облака, содержащие кристаллики льда.

2. Смешение газов и паров, имеющих разные темпе­ратуры.

Так образуются атмосферные туманы. Чаще всего ту­ман появляется при ясной погоде ночью, когда поверхность Земли, интенсивно отдавая тепло, сильно охлаждается. Теп­лый влажный воздух соприкасается с охлаждающейся Зем­лей или с холодным воздухом вблизи ее поверхности и в нем образуются капельки жидкости. То же происходит при смешении фронтов теплого и холодного воздуха,

3. Охлаждение газовой смеси, содержащей пар. Этот случай можно проиллюстрировать на примере

чайника, в котором закипела вода. Из носика вырывает­ся водяной пар, который невидим, поскольку не рассеивает свет. Далее водяной пар быстро охлаждается, вода в нем конденсируется, и уже на небольшом расстоянии от носика чайника мы видим молочное облачко – туман, ставший видимым из-за способности рассеивать свет. Ана­логичное явление наблюдается, когда мы открываем фор­точку в морозный день. Более прочный аэрозоль образу­ется, когда закипевшее на сковородке масло создает в помещении газ (масляный аэрозоль), удалить который можно лишь хорошо проветрив помещение.

Кроме того, конденсационный аэрозоль может образо­вываться в результате газовых реакций, ведущих к обра­зованию нелетучих продуктов:

• при сгорании топлива образуются дымовые газы, кон­денсация которых

приводит к появлению топочного дыма;

• при сгорании фосфора на воздухе образуется белый дым (Р₂О₅);

• при взаимодействии газообразных NH₃ и НС1 образу­ется дым NH₄C1 (тв);

• окисление металлов на воздухе, происходящее в раз­личных метал–

лургических и химических процессах, сопровождается образованием

дымов, состоящих из частиц оксидов металлов.

ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Диспергационные аэрозоли образуются при измельче­нии (распылении) твердых и жидких тел в газовой среде и при переходе порошкообразных веществ во взвешен­ных состояниях при действии воздушных потоков.

Распыление твердых тел происходит в две стадии: из­мельчение, а затем распыление. Перевод вещества в со­стояние аэрозоля должен быть осуществлен в момент при­менения аэрозоля,так как в отличие от других дисперс­ных систем – эмульсий, суспензий, аэрозоли нельзя приготовить заранее. В бытовых условиях почти един­ственным средством получения жидких и порошкообраз­ных аэрозолей является устройство, называемое «аэро­зольной упаковкой» или «аэрозольным баллоном». Ве­щество в нем упаковывается под давлением и распыляется при помощи сжиженных или сжатых газов. Эти устрой­ства будут подробнее рассмотрены ниже.