Аерозолі
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Аерозолі

Аерозолі (від аеро... і золи ) , системи, що складаються з твердих або рідких часток, зважених в газоподібному середовищі. По характеру утворення розрізняють діспергационниє і конденсаційні А. Діспергационниє А. виникають: 1) при розбризкуванні рідин — такі водяні тумани, що утворюються у водопадах, при морському прибої, в фонтанах і ін., А. із слизу, що утворюються при кашлі і чханні, А. з інсектицидів, отримувані за допомогою аерозольних балончиків; 2) при подрібненні твердих тіл і взмучиванії порошків — наприклад, пил, що піднімається із землі вітром, автомобільними колесами, при підмітанні або що утворюється при пересипанні тонких порошків (муки, мела і ін.), в каменедробарках, при руйнуванні кам'яних стенів, відбитті вугілля, шліфуванні і так далі Конденсаційні А. з'являються при конденсації пари — такі природні хмари, що складаються з водяних крапельок або крижаних кристалів, що виникають при конденсації водяної пари атмосфери, і близькі до хмар наземні тумани. При виплавці металів пари їх згорають, а продукти горіння конденсуються з утворенням диму, що складається з твердих часток металевих оксидів. Приблизно так само утворюється дим і при горінні палива (у печах, автомобільних моторах), тютюну, пороху і різних органічних речовин, але в цьому випадку, окрім твердих часток сажі, в димі містяться ще крапельки смолистих речовин.

загрузка...

  Властивості А. визначаються природою речовини, з якої складаються частки, природою газового середовища, а також концентрацією А. по масі (тобто загальною масою часток, що містяться в одиниці об'єму А. ), і рахунковою концентрацією (числом часток в одиниці об'єму), розміром, формою і зарядом часток. Всі ці величини можуть мати самі різні значення. Так, в безвітряну ясну погоду за містом в 1 л повітря міститься декілька десятків тисяч часток із загальною масою менше 10 -4 міліграм, а в шахті поблизу працюючого вугільного комбайна — мільярди часток з масою до декількох десятків міліграма. Лише з поверхні Морея і океанів в атмосферу щорік піднімається у вигляді А. біля 10 10 т солі. Розмір часток в А. вагається приблизно від 1 нм до доль мм, наприклад , розміри крапельок хмар 5—50 мкм, часток тютюнового диму — десяті долі мкм, в пилі містяться зазвичай частки вельми різних розмірів. Частки діспергационних А. мають досить великі електричні заряди, як позитивні, так і негативні. У конденсаційних А., що утворилися при не дуже високій температурі, частки не заряджені, але поступово набувають невеликих зарядів, захоплюючи легкі іони, завжди присутні в газах.

  Найважливіші процеси, що відбуваються в А., — седиментація, броунівський рух, коагуляція і випар часток. Швидкість седиментації (осідання під дією сили тяжіння) пропорційна приблизно квадрату розміру часток і складає декількох десятків см/сек для часток розміром 100 мкм, декілька мм/сек для часток в 10 мкм і надзвичайно мала для часток менше 1 мкм. Броунівський рух часток тим інтенсивніше, чим вони дрібніші, і робиться помітним лише в разі часток менше 1 мкм. Під дією броунівського руху частки осідають на будь-яких поверхнях, з якими А. стикаються, під дією ж седиментації — лише на обернених догори поверхнях, і на них тому завжди набагато більше за пил, чим на вертикальних стінках. Коагуляція А. відбувається при зіткненнях між частками під дією броунівського руху, неоднаковій швидкості седиментації часток різної величини, що доганяють один одного, під впливом електричних сил і ін. Тверді частки злипаються при зіткненнях, а рідкі зливаються, і число «вільних» часток зменшується. Швидкість коагуляції, тобто зменшення числа часток в одиницю часу, пропорційна квадрату їх концентрації. Тому при концентрації 10 10 в см 3 вона зменшується удвічі за 0,7 сік, а при концентрації 10 6 в см 3 за 12 мин. Випар часток спостерігається в А. з летких речовин, наприклад при «таненні» хмар. Всі ці процеси приводять до руйнування А., проте зазвичай одночасно відбувається утворення нових часток згаданими вище дорогами.

  Найважливіші оптичні властивості А. — розсіяння і поглинання ними світла. При пропусканні світлового пучка через А. (наприклад, променів прожектора через атмосферу вночі або сонячних променів через щілину в затемнену кімнату) спостерігається конус Тіндаля, що світиться, тим більше яскравий, чим вище концентрація і розмір часток. Окремі розсіюючі світло частки зручно спостерігати за допомогою ультрамікроскопа, проте розсіяння світла швидко падає з зменшенням розміру часток і таким дорогою можна бачити лише частки більше 0,1 мкм. Тонкі А. розсіюють переважно короткі світлові хвилі і здаються тому голубуватими, наприклад дим, що виходить з кінця сигарет, що горить.

  А. грають велику позитивну роль в житті людини. Хмари — найважливіша ланка в круговороті води в природі; поглинаючи сонячні промені і теплове випромінювання Землі, вони стримують і жару, і холод. Запилення багато рослин, у тому числі злаків, здійснюється А. з квіткового пилку. Все рідке і майже все тверде паливо спалюється нині у вигляді А. Борьба з шкідниками і хворобами культурних рослин і лісів ведеться з допомогою А. з отрутохімікатів (див. Аерозольний генератор ) . Мн. важливі технічні матеріали, наприклад саджу, набувають у вигляді А. Большоє значення набуває аерозольтерапія і аерозольна імунізація людей і домашніх тварин. А. успішно застосовують для боротьби з градобоєм.

  В той же час деякі А. приносять велику шкоду. Величезну небезпеку представляють радіоактивні А., що утворюються при атомних вибухах, при видобутку і переробці матеріалів, що розщеплюються. Пил, що містить кремнезем, викликає важке захворювання легенів — силікоз, не менш небезпечна берилієвий, свинцевий, хромовий пил. Тому боротьба з виробничим пилом — одне з найважливіших завдань промислової гігієни. Бактерійні А., хвороботворні мікроорганізми, що містять, і що утворюються при кашлі і чханні хворих, можуть служити джерелом інфекц. хвороб, у тому числі грипу. Природні тумани перешкоджають посадці літаків. Запорошені бурі — справжнє лихо для жарких, сухих безлісих місцевостей. Боротьба з аерозольним забрудненням атмосфери в промислових центрах — одна з важливих проблем (див. Повітряний басейн . Дим ) .

  А., що містяться в атмосфері, часто називають атмосферними аерозолями.

  Літ.: Фукс Н. А., Механіка аерозолів, М., 1955: Аерозолі, пер.(переведення) з чеш.(чеський), М., 1964; Грін Х., Лейн Ст, Аерозолі — пил, дими і тумани, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л., 1969.

  Н. А. Фукс.