Aerosoli on dispergoitu järjestelmä , joka koostuu pienistä hiukkasista ( dispersiofaasi ), jotka ovat suspendoituneet kaasumaiseen väliaineeseen ( dispersioväliaine ), yleensä ilmaan . Aerosoleja, joiden dispergoitu faasi koostuu nestepisaroista , kutsutaan sumuiksi , ja kiinteiden hiukkasten tapauksessa, jos ne eivät saostu, ne puhuvat savusta ( vapaat aerosolit ) tai pölystä ( karkea aerosoli ).
Aerosolien hiukkaskoot vaihtelevat muutamasta mikrometristä 10–7 mm : iin .
Aerosoleja muodostuu kiinteiden aineiden tai nesteiden mekaanisen jauhamisen ja ruiskutuksen aikana: murskauksen, hankauksen, räjähdyksen , palamisen, ruiskutuksen aikana ruiskutuspistooleissa .
Aerosolit ovat eräänlainen sooleja . Aerosolit jaetaan luonteesta riippuen luonnollisiin ja keinotekoisiin. Luonnolliset aerosolit muodostuvat luonnonvoimien vaikutuksesta, esimerkiksi tulivuorenpurkausten, maaperän eroosion ja tuulen yhdistelmän sekä ilmakehän ilmiöiden aikana. Keinotekoisia aerosoleja muodostuu ihmisen toiminnan seurauksena. Tärkeä paikka niiden joukossa on teollisilla aerosolilla. Esimerkki teollisesta aerosolista olisi kaasusäiliö . Tällä hetkellä aerosoleja voidaan käyttää tulipalojen sammuttamiseen [1] .
Aerosolien ominaisuuksia ovat kaasumaisen dispersion väliaineen alhainen viskositeetti ja kaasumolekyylien suuri vapaa reitti hiukkaskokoon verrattuna. Siksi suhteellisen suuresta hiukkaskoosta huolimatta aerosoleissa tapahtuu intensiivistä Brownin liikettä . Aerosolihiukkaset varautuvat kaasussa aina läsnä olevien ionien sieppaamisen vuoksi. Kaasumaisen väliaineen harvasta johtuen aerosolihiukkasiin ei muodostu kaksoissähköistä kerrosta . Samasta syystä, toisin kuin kolloidisissa järjestelmissä , hiukkasten varaus voi olla erisuuruinen ja jopa erilainen. Voimakkaan Brownin liikkeen ja stabilointitekijöiden puuttumisen vuoksi aerosolit ovat aggregaattien epävakaita. Hiukkaset yhdistyvät suuriksi aggregaatteiksi, jotka laskeutuvat nopeasti kaasumaiseen väliaineeseen.
On olemassa kaksi- ja kolmivaiheisia aerosoleja. Ensimmäisessä kaasufaasi koostuu poistokaasun höyryistä ja aineiden - rikasteen - höyryistä. Ruiskutettavien pisaroiden koko riippuu ponneaineen ja rikasteen suhteesta: mitä pienempi konsentraatti, sitä pienemmät pisarat (5-10 mikronia). Kolmifaasiset aerosolit muodostuvat, kun konsentraattiliuos ei sekoitu nestemäisen ponneaineen kanssa.
Pääasiallinen fyysinen määrä, joka liittyy aerosolien vaikutukseen ihmisiin, on aerosolin massapitoisuus. Pääasiallinen menetelmä aerosolin massapitoisuuden mittaamiseen oli gravimetrinen menetelmä, joka perustui tunnetusta määrästä tutkittavaa ilmaa eristettyihin hiukkasiin ja niiden massan mittaamiseen. Epäsuorat menetelmät perustuvat fysikaalisiin ilmiöihin, joiden parametrit muuttuvat tutkittavan ilmaympäristön pölypitoisuuden mukaan. Yleisimmin käytetyt epäsuorat menetelmät ovat optinen, sähköinduktio, radioisotooppi ja pietsosähköinen. [2] :345 Suspendoituneiden hiukkasten pitoisuuksien vaihteluväli, joka on normalisoitu erilaisissa säädösasiakirjoissa, on välillä 20-1500 mg/cu. m. [2] :346 Venäjällä on GOST 8.606-2012:n mukainen valtion tarkastusjärjestelmä aerosolien, suspensioiden ja jauhemaisten materiaalien hajaantuneiden parametrien mittauslaitteille. [2] :347 Venäjällä vuonna 2015 yli 80 tyyppistä analysaattoria sisällytettiin aerodispersisten väliaineiden hiukkasten massapitoisuuden mittauslaitteiden rekisteriin. [2] :348
Venäjällä osana valtion järjestelmän standardointia mittausten yhdenmukaisuuden varmistamiseksi aerosolien hajaantuneita ominaisuuksia säätelee GOST R 8.961-2019.
Instrumentteja, joilla mitataan hiukkasten kokoa ja konsentraatiota aerosolissa dispergoidussa väliaineessa, käytetään laajalti ekologiassa ja sanitaatiossa, lääketieteessä ja biologiassa, teollisuudessa, elektroniikassa ja tieteellisessä tutkimuksessa. [2] :387
Aerosoliparametrimittarit: opasiteettimittari , nefelometri , transmissometri .
| Aineen termodynaamiset tilat | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vaiheen tilat |
| ||||||||||||||||
| Vaiheen siirtymät |
| ||||||||||||||||
| Hajotusjärjestelmät | |||||||||||||||||
| Katso myös | |||||||||||||||||