Аэрозоли

Аэрозоли – средне- и грубодисперсные системы с газовой дисперсионной средой и твердой или жидкой дисперсной фазой (Т/Г или Ж/Г). Это свободнодисперсные системы. Диаметр (d) твердых частиц или капель жидкости в газе изменяется в диапазоне от 10^-9 до 10^-5 м и более. Например:

пыль (d > 10^-5 м),

туман (d = 10^-5 – 10^-7 м),

дым (d = 10^-5 – 10^-9 м).

Появление тумана (Ж/Г), дыма, пыли (Т/Г) свидетельствуют о том, что атмосфера насыщена аэрозолями. Смена времен года сопровождается выпадением дождя или снега, которые представляют собой дисперсную фазу. Выхлопные газы авто- и авиатранспорта, тепловых электростанций выбрасываются в воздух в виде аэрозолей.

Табачный дым, попадающий в легкие человека, имеет размеры частиц, лежащие в интервале 10^-7 – 10^-6 м. Он содержит вещества, обладающие канцерогенными свойствами. Оседая в легких, твердые обуглившиеся частицы табачного дыма представляют серьезную опасность для здоровья (они способны вызвать рак легких). За годы курения розовые легкие курящего человека становятся серыми и никакие фильтры не избавляют их от осадка вредных веществ.

Защита атмосферного воздуха от выбросов аэрозолей промышленных предприятий осуществляется главным образом с помощью центробежных отделителей (циклонов) или электрофильтров (рис. 40, а,б).

Рис. 40. Системы улавливания пыли: а) в циклоне; б) в электрофильтре; 1, 2 – входной и выходной патрубки; 3 – пылевой бункер: 4 – корпус

При очистке газа с помощью циклона (рис. 40, а), насыщенный пылью газ поступает по входному патрубку (1) в корпус циклона (4) и движется со все возрастающей скоростью от периферии к центру. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенке и падают в бункер (3), а чистый воздух по внутренней восходящей спирали выходит наружу через выходной патрубок (2).

Улавливание пыли с помощью электрофильтра (рис. 40, б) осуществляется следующим образом. Дым пропускают между электродами с высокой разностью потенциалов, обеспечивающих при коронном разряде большой поток электронов от катода к аноду. Ионизация молекул газа сопровождается адсорбцией отрицательно заряженных ионов на частицах пыли. Частицы осаждаются на аноде и, потеряв заряд, оседают в бункере.

Аэрозоли широко применяются в быту в виде баллончиков, содержащих готовые к распылению лаки и краски, а также пены для бритья, дезодоранты, духи, одеколоны, туалетную воду. В медицине используются ингаляторы для распыления капель лекарства в период приступа удушья у астматиков, а также при заболеваниях носа и горла.

Для пожаротушения используют аэрозольные баллоны, содержащие порошок или углекислый газ. При работе названных устройств аэрозоль образуется в момент применения порошкового или углекислотного огнетушителя.