Скорость звука в различных средах. Волновое уравнение, его решения для плоской волны, волновое число, удельное акустическое сопротивление. Испарение капель в неподвижном газе, не содержащем пара, страница 23

Химическое взаимодействие азота, кислорода и паров воды в атмосфере со следами некоторых газов, например, сернистого ангидрида, хлора, аммиака, озона, окислов азота, являются важнейшими источниками ядер конденсации в атмосфере.

40.Получение аэрозолей твёрдых веществ.

Получение аэрозолей твердых частиц (пылей)

Пыли образуются путём диспергирования твёрдых тел, либо путём распыления порошков. При дроблении или размоле мелкие частицы отдуваются воздухом. При взрыве также образуется пыль.

При механическом измельчении невозможно получить частицы, размер которых меньше некоторого минимального. После достаточно продолжительного измельчения материала дальнейшие усилия уже не меняет дисперсного состава полученного порошка. Это, очевидно, происходит под действием теплоты трения при измельчении, в результате чего наиболее мелкие частицы вновь спекаются между собой, образуя динамическое равновесие дробления и укрупнения частиц. При взрыве размеры наименьших частиц мало отличаются от полученных механическим дроблением.

Частицы пылей и высокодисперсных порошков подвержены агрегации, поэтому в аэрозолях, полученных раздуванием порошков, большинство взвешенных частиц представляют собой агрегаты и нужны специальные меры для дезагрегации. Адгезия мелких частиц между собой обусловлена  межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса, которые можно оценить как: , где:  и  - диаметры слипающихся частиц,  - расстояние между ними,  - численный коэффициент. Это справедливо для сухих чистых частиц. Если частицы покрыты плёнкой жидкости, то между ними возникают дополнительные силы, обусловленные капиллярными эффектами. Частицы распыленного в воздухе порошка обычно заряжены, что также способствует их агрегации.

Получение воспроизводимых аэрозолей распыливанием порошков связано с серьёзными техническими трудностями. Гораздо лучшие результаты получаются путём соскрёбывания тонкого слоя с поверхности брикета из спрессованного чистого сухого порошка в воздушном потоке.

Аэрозоли твёрдых веществ, содержащие мало агрегатов, получают путём распыливания суспензий малой концентрации.

Высокодисперсные аэрозоли твёрдых веществ можно получить путём распыливания их растворов в легко летучем растворителе. Благодаря высокой удельной поверхности капель раствора растворитель быстро испаряется. Скорость испарения можно увеличить, смешивая первичный туман с большим объёмом горячего воздуха. В этом случае твёрдые частицы различных веществ могут быть в виде кристаллов, полых или сплошных шариков.

52. Оптические свойства аэрозолей

Основная оптическая характеристика вещества – показатель преломления  , где: - скорость света в вакууме, - скорость света в веществе. Оптические свойства дисперсных систем определяются:

·Рассеянием света на отдельных частицах (рассеивателях)

·Когерентным электромагнитным взаимодействием рассеивателей

·Некогерентным взаимооблучением  частиц рассеянным светом

·Интерференцией рассеянного света

·Оптическими свойствами отдельных рассеивателей, а именно: поперечными сечениями поглощения  и рассеивания .

Эффекты многократного рассеяния света определяются величиной  и оптической толщиной , здесь - характерный геометрический размер. Если многократное рассеяние света мало, то интенсивность прошедшего через среду света , здесь - интенсивность падающего света.

Для дисперсных сред отражательная способность  максимальна, когда размер рассеивателей  близок к длине волны излучения  и не зависит от . Когда  и значительно различаются,  падает и зависит от длины волны.

Рассеяние, отражение и поглощение света аэрозолями зависит от размера, формы, природы частиц (показателя преломления, поглощательной способности и т.д.) и от длины волны падающего света.

Из-за рассеяния света частицы аэрозоля видны на тёмном фоне под любым углом к направлению освещения. Экспериментальные работы Тиндаля и теоретические работы Релея и Айткена объясняют цвет голубого неба, красного солнца на закате, явление радуги и т.д.