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微納米氣泡帶電性
眾所周知,水中的膠體粒子帶電,但是奇怪的是,氣泡(微納米氣泡)也帶電,如圖4所示。黑點(diǎn)是微納米氣泡,其中一些點(diǎn)經(jīng)過(guò)適當(dāng)選擇,實(shí)線表示約3秒鐘的軌跡。這些氣泡實(shí)際上被放置在電場(chǎng)中,并且之字形運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)。在實(shí)踐中,將微納米氣泡引導(dǎo)至兩側(cè)帶有電極的容器(小型電池),然后用微納米氣泡觀察電池中的氣泡。然后,兩側(cè)電極的正極和負(fù)極以大約1秒的間隔切換。
但是,當(dāng)給它充電時(shí),它會(huì)受到基于電勢(shì)梯度的靜電力的作用,因此氣泡會(huì)產(chǎn)生橫向移動(dòng)分量,如圖所示。因此,隨著電極的切換,氣泡以之字形移動(dòng),并且隨著移動(dòng)方向朝著正極移動(dòng),微納米氣泡可能帶負(fù)電。通過(guò)在計(jì)算機(jī)中捕獲這些運(yùn)動(dòng)并分析圖像,可以從向上運(yùn)動(dòng)速度確定氣泡大小,從水平速度確定氣泡大小。在蒸餾水的情況下,水的表面電勢(shì)約為35 mV,并且傾向于受到水的pH值的強(qiáng)烈影響。它對(duì)盧卡里(Lucari)的值大于100 mV,并且在pH值等于或小于4且呈強(qiáng)酸性時(shí)顯示略帶正電勢(shì)。
微納米氣泡水應(yīng)用于功能流體技術(shù)
根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,眾所周知,在水單相流中,Re在約2,300左右從層流變?yōu)橥牧?,而在含有微納米氣泡的乳狀氣泡流中,空隙率增加。顯而易見(jiàn)的是,Re值逐漸從層流方程式偏離,并隨著增加的值變?yōu)橥牧鞣匠淌?。即,壁剪切力顯著減?。ㄔ撾娮铚p小被稱為“假多酰胺化”)。由于微納米氣泡混合而導(dǎo)致的流的“準(zhǔn)層化”機(jī)制的細(xì)節(jié)尚不清楚,但據(jù)推測(cè),壁湍流的有序結(jié)構(gòu)受微納米氣泡的影響)。另一方面,不可否認(rèn)的是,水分子已經(jīng)發(fā)生了某些結(jié)構(gòu)變化,正如微納米氣泡鼓泡引起的水物理性質(zhì)變化所表明的那樣。圖3以無(wú)量綱的方式示出了局部液體流速分布的測(cè)量結(jié)果。從該結(jié)果中,排除了散裝水的表觀粘度變化引起假層化的想法。預(yù)計(jì)將微納米氣泡水應(yīng)用于功能流體技術(shù)。
大型納米牛奶浴制備方式改善黑臭水體
大型納米牛奶浴制備方式(以下簡(jiǎn)稱MB)是直徑小于50μm的微氣泡,其特征是通常的氣泡在水中急速上升并破滅并消失在水面上,緩慢上升,內(nèi)部氣體在水中溶解的同時(shí)縮小,一部分消失在水中。由于可以使水中引入的氣體無(wú)需浪費(fèi)地溶解,因此作為通過(guò)改善湖沼、河川的溶解氧的水質(zhì)凈化方法和魚類養(yǎng)殖中的氧氣添加方法而被實(shí)用化。
另外,大型納米牛奶浴制備方式在表面上具有電荷,并且通過(guò)根據(jù)水質(zhì)條件在收縮過(guò)程中在氣-液界面處冷凝電解質(zhì)離子,顯著地抑制了氣泡中所含氣體的溶解,并且納米級(jí)大型納米牛奶浴制備方式 它可能會(huì)保留為氣泡(納米氣泡)。 通過(guò)利用該特性,可長(zhǎng)期獲得具有殺菌能力的臭氧納米氣泡水。