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微納米氣泡帶電的原因
順便提及,眾所周知的現(xiàn)象是:漂浮在水中的微粒帶電,并且在微粒界面處的電離被認(rèn)為是一種機制。 然而,由于在室溫下漂浮在水中的微納米氣泡不被認(rèn)為處于等離子體狀態(tài),因此內(nèi)部處于與空腔相同的狀態(tài)。
為什么不應(yīng)該電離的微納米氣泡帶電? 在解決這個問題之前,我想簡要回顧一下水。
已知水具有稱為氫鍵網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成,但是氧具有高電負(fù)性,并且強烈地將電子吸引到自身。結(jié)果,氫處于電子被帶走的情況。當(dāng)觀察水分子的形狀時,兩個氫原子不是與氧原子成一直線排列,而是以V形排列。結(jié)果,在一個分子中發(fā)生電不平衡。順便提及,盡管室溫下的水分子伴隨著劇烈的熱分子運動,但是據(jù)認(rèn)為,大量水基于該靜電力形成了一定的結(jié)構(gòu)。而且,一些水分子被離子化,所得的H 和OH-可能會摻入該結(jié)構(gòu)中。這種水的結(jié)構(gòu)以及H 和OH-的分布是該結(jié)構(gòu)的構(gòu)成因素。這些中可能存在解決微納米氣泡填充問題的關(guān)鍵嗎?
微納米氣泡表面的原因
我嘗試了以下實驗。 蒸餾水中的微納米氣泡的ζ電位為圖4所示的值,但我們嘗試向該水中添加少量的酒精。 結(jié)果,即使加入或乙醇,ζ電位也不會顯著改變。 但是,當(dāng)添加丁醇時,該潛在量開始急劇增加(圖5)。 該結(jié)果似乎是出乎意料的現(xiàn)象,因為酒精本身不帶電荷。 但是,該結(jié)果是考慮微納米氣泡的帶電的重要指標(biāo)。
和乙醇是與水完全混合的物質(zhì)。 另一方面,具有稍微更長的碳基團的和丁醇在某種程度上可溶于水,但也具有疏水性。 結(jié)果,醇分子傾向于聚集在氣-液界面處。
我之前提到過,一組水分子形成一個結(jié)構(gòu)。 酒精的存在似乎對該結(jié)構(gòu)有一定影響。 特別地,當(dāng)和丁醇聚集在界面處時,氣液界面具有的水分子結(jié)構(gòu)被極大地破壞。 即使未向杯中的水中添加帶電粒子(離子),微納米氣泡的ζ電位也急劇變化的現(xiàn)象是水的電離產(chǎn)生的H 和OH-的分布為 它表明它在充電中起著重要作用。 另外,水的結(jié)構(gòu)很可能極大地參與分配4)。
微納米氣泡的產(chǎn)生方式
噴射器型
像吸氣機一樣,噴射式噴嘴從噴嘴高速噴射液體,利用其出口附近產(chǎn)生的負(fù)壓抽吸氣體,并通過湍流混合和剪切機制產(chǎn)生微納米氣泡。 產(chǎn)生的氣泡的平均直徑為42.4μm。
文丘里類型
當(dāng)使氣體和液體同時在文丘里管的狹窄部分中流動時,大的氣泡被液速快速變化產(chǎn)生的沖擊波壓碎,并產(chǎn)生了微納米氣泡。 當(dāng)以約50ppm的量添加3-戊醇以防止氣泡聚結(jié)時,產(chǎn)生氣泡直徑為100μm的微納米氣泡 )。
加圧溶解式
在加壓溶解型微納米氣泡發(fā)生器中,將空氣在水中加壓至約3至4atm以使其溶解,并且當(dāng)通過噴嘴在水中進行閃蒸操作時,減壓且過飽和的空氣被排放至排水裝置中。 它變成微納米氣泡并被釋放。 產(chǎn)生的微納米濃度濃稠,液體變成乳白色。 氣泡大小分布
微納米氣泡的研究由來已久
即使您不知道微納米氣泡的名稱,當(dāng)您聽到微納米氣泡時也可以理解。 從2004年左右開始,媒體和其他媒體開始報道微納米氣泡的應(yīng)用技術(shù)。 它適用于清潔,,農(nóng)業(yè)等。但是,某些應(yīng)用技術(shù)值得懷疑,例如是否存在真正穩(wěn)定的微納米氣泡,它們是否是源自微納米氣泡的效果,還是它們是微納米氣泡而不是納米氣泡。 .. 迄今為止,納米氣泡穩(wěn)定的機制仍存在爭議,尚不清楚。