* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
363
АЭРОЗОЛИ
364
и малой вязкостью последней. В А. ярко выражены явления диффузии частиц, их интенсивного броунов ского движения; последнее приводит к частым столк новениям частиц и к быстрой агрегации их в более крупные с большой скоростью оседания. Вследствие этого частичная концентрация А. всегда самопроиз вольно и быстро уменьшается. Дисперсность А. не прерывно изменяется также и вследствие испарения частиц или конденсации паров на их поверхности (на капельках). Давление насыщенного пара над частицами А. увеличивается с уменьшением их ра диуса и выражается:
In Р /Р
Г 0
= 2зМ/НТрг
0
— для незаряженных частиц;
4
In р / р = М/ЯТр (2о/г — е-/8тсг ) — для заряженных частиц (с зарядом е).
г
Здесь р и р соответственно — давление насыщен ного пара над частицей (имеющей радиус г) и над плоской поверхностью, а — поверхностное натяже ние частицы (капельки), М — молекулярный вес, R — газовая постоянная, Т — абсолютная темп-ра, р — плотность частицы. В полидисперсных А. вслед ствие различия между давлением насыщенного пара у частиц разных размеров происходит исчезновение мелких частиц (их испарение) и укрупнение больших частиц за счет конденсации на их поверхности пара (изотермич. перегонка в А.). А. проявляют значительно большую, чем дисперс ные системы в жидких средах, кинетич. и агрегативную неустойчивость. В отличие от коллоидных рас творов, в А. силы, препятствующие слиянию частиц при столкновениях, очень слабы или совсем отсут ствуют. Повышение устойчивости А. (их стабилиза ция) осуществляется за счет приобретения электрич. зарядов или действия диффузионных сил, т. е. диф фузии паров из объема между двумя ближайшими капельками и засасывания вследствие этого в данный объем (зазор) газа из окружающей среды. Такое диффузионное препятствие слиянию (коалесценции) капелек может иметь большое значение в туманах, но исчезает при полном насыщении газовой среды парами данной жидкости. Частицы А., будучи нейтральными в момент обра зования, в дальнейшем могут приобретать заряд, адсорбируя ионы из газоной среды. При этом все условия, способствующие ионизации газа (ультра фиолетовые, рентгеновские, космич. лучи, радиоак тивные излучения), способствуют и возникновению заряда у частиц А. Источником заряда частиц А. является также трение их друг о друга или о сопри касающиеся твердые поверхности. В отличие от частиц лиозолей, частицы А. не имеют диффузионного слоя ионов (противоионов). Частицы одного и того же А. могут иметь различные по знаку и величине заряды или быть нейтральными. Наиболее стойкими яв ляются А. с одноименно заряженными частицами. Биполярная зарядка частиц ускоряет коагуляцию А. Луч света, попадающий в А., рассеивается взве шенными частицами и поглощается ими. Если X/r
1, то происходит не отражение, а рассеяние света. В этом случае свет распределяется от частицы во всех направлениях. Избирательность поглощения (абсорбции) света в-вом частиц А. вместе с явлением светорассеяния и обус
г 0 1
ловливает ту или иную окраску А. В ряде случаев (произ-во сажи, цветная металлургия) необходимость осаждения А. обусловлена ценностью вещества А. Образование А. часто нежелательно, особенно в производств, процессах, так как это способствует уносу ценных в-в (пыль в металлургии, в цементной, химич. пром-сти и др.), загрязнению продуктов и атмо сферы, вредно действует на здоровье людей и на меха низмы. А. образуют опасные взрывчатые смеси с воздухом (угольная, сахарная, мучная пыль), сильно поглощают свет. С другой стороны, А. широко ис пользуются для решения практич. задач. В медицине А. применяют для введения в организм лекарств, веществ ингаляцией, для дезинфекции, в с. х-ве — для защиты растений от болезней и вредителей опы лением инсектицидами. А. применяют в случае пневматич. окраски и металлизации различных поверх ностей путем нанесения распыленных металлов. В военном деле А. применяются для целей маскировки (дымовые завесы). Проблемы А. приобретают большой интерес в связи с решением многих вопросов метео рологии, искусств, разрушения туманов и искусств, дождевания, борьбы с запыленностью и загрязнением воздуха городов и производств, помещений, улавли ванием ценных продуктов и т. д. Большое значение приобрела задача осаждения радиоактивных А., обра зующихся в атомной пром-сти, и изучение распростра нения радиоактивных А. в атмосфере в связи с атом ными взрывами. Методы борьбы с А. основываются на устранении причин их возникновения и стабилизирующих факто ров и ускорении естественных процессов разруше ния А. (седиментация, коагуляция). Для разрушения аэроколлоидных систем на практике применяют ме тоды, основанные на фильтрации А. через пористые фильтры из войлока, бумаги, тканей, а также методы, основанные на промывке встречным потоком жидкости или дождя. Большое значение имеет метод осажде ния А. электрич. полем высокого напряжения (до 50 ООО в), что вызывает ионизацию газа; частицы А. получают дополнительный заряд и осаждаются на противоположно заряженном электроде. Разбрасы вание тонкоизмельченного заряженного песка или так наз. углекислого снега (твердой С 0 ) с самолета может вызвать коалесценцию капелек в облаках и туманах. Для разрушения А. применяют также зву ковые волны высокой частоты (2—10 кгц). Частицы А. вибрируют под действием звуковых волн, благодаря чему учащаются их столкновения, что ведет к коагу ляции и осаждению А. Наблюдаются случаи коагу ляции А. под действием высокой темп-ры.
2
Лит.: Г и б б с В . , Аэрозоли, пер. [с англ.], Л . , 1929; У а й т л о у - Г р е й Р., П а т т е р с о н X . , Дым, пер. с англ М.—Л., 1934; В е й ц е р Ю. И. и Л у ч и н с к и й Г. П., Маскирующие дымы, М.—Л., 1947; Новые идеи в области изучения аэрозолей. Сб. статей, М.—Л., 1949; А м е л и н А, Г., Теоретические основы образования тумана в химических производствах, М.—Л., 1951; Air pollution, N. Y . , 1952; Ф у к с Н. А . , Механика аэрозолей, М., 1955; М е 1d а и R . , Handbuch der Staubtechnik, Bd 1, DUsseldorf, 1956; (j r e e n H . L . and L a n e W. R . , Particulate clouds: dusts, smokes, and mists, L . , 1957; A v у A. P., Les aerosols, P., 1956; H e r z k a A. and P i с k t h a 1 1 J . , Pressured packa ging (Aerosols), L . , 1958; Р я з а н о в В. А., Санитарная ох рана атмосферного воздуха, М., 1954; Е л к и н И. И., Э йд е л ь ш т е й н С. И., Аэрозоли антибиотиков, их получение и клиническое применение, М., 1955; Применение аэрозолей в сельском хозяйстве, сб. переводов иностранной периоди ческой литературы, М., 1955; К о р о т к и х Г. И., Аэрозоли и их применение в сельском хозяйстве, М., 1956.
А. Г. Амелин
