Коагуляция посторонних паров

Мы видели выше, что значения К для различных аэрозолей полученные экспериментально, довольно хорошо согласуются с ве личиной, вычисленной по теории Смолуховского в предположении что все столкновения между частицами приводят к коагуляции Нередко высказывалось предположение, что тонкий слой адсорби рованного на аэрозольных частицах пара или жидкости может так изменить их поверхность, что при столкновении частицы не будут обязательно слипаться. Многочисленные опыты, проведенные в этом направлении преимушественно советскими исследователями, дали противоречивые результаты. Одна из главных причин расхождений состоит в том, что в большинстве опытов посторонние пары присутствовали уже при образовании аэрозоля. При этом любой наблюдаемый эффект мог быть результатом одновременного действия этих паров и на конденсацию при образовании аэрозоля и на коагуляцию. Кроме того, скорость коагуляции не определялась непосредственно по скорости изменения концентрации частиц, а оценивалась по скорости оседания агрегатов и их размерам. [c.156]

Разумно было бы заключить, что в присутствии посторонних паров скорость коагуляции изменяется лишь в аэрозолях, состоящих из твердых частиц, и что причина изменения состоит не в увеличении или уменьшении эффективности столкновения, а в изменении формы образующихся агрегатов. С другой стороны, некоторые опыты как будто показывают, что скорость агрегации аэрозолей, частицы которых имеют значительное давление пара, например водяных туманов, увеличивается в присутствии веществ, снижающих давление пара, в частности хлорида кальция. Механизм этого эффекта был исследован на микроскопических и макроскопических системах 2 . Данные по рассеянию света и скорости седиментации аэрозолей, а также электронные микрофотографии частиц показывают, что некоторые пары оказывают специфическое влияние на скорость агрегации некоторых аэрозолей. [c.158]

Корнер теоретически исследовал образование аэрозолей при охлаждении смеси пара и газа и дал приближенное решение, из которого видна зависимость среднего размера частиц от скорости охлаждения. Он предположил, что посторонние ядра отсутствуют и что аэрозоль на всех стадиях образования разбавлен настолько, что коагуляцией можно пренебречь. При этом модель настолько идеализировалась, что становилась далекой от практических условий получения аэрозолей. Однако использованный Корнером метод анализа может быть распространен и на физически более сложные системы. [c.21]

В систематическом исследовании Артемова аэрозоли минерального масла стеариновой кислоты и парафина получались конденсацией пара нагретого вещества в потоке чистого воздуха — таким образом, исключалась любая возможность влияния посто роннего пара на образование аэрозоля Затем аэрозоль впускался в камеру, куда предварительно вводилось определенное количе ство пара постороннего вещества, и он перемешивался вентиля тором, а затем скорость коагуляции определялась путем счета числа частиц в ультрамикроскопической ячейке через опредепен ные промежутки времени Эффект седиментации за время опыта был невелик вследствие малой начальной весовой концентрации 25 мг м ) и практической монодисперсности аэрозоля Бьпи при няты меры предосторожности для исключения возможности конденсации самого постороннего пара за время исследования коагуляции Радиус частиц был порядка 0,1 лк и концентрация посторонних паров в камере изменялась от 0,5 мг м до насыщения Скорость коагуляции в парах фенола олеиновой кислоты, глице рина и воды равнялась (в пределах ошибки эксперимента) скоро сти коагуляции в чистом воздухе, определенной в контрольных опытах [c.157]

Хотя эти опыты и показывают, что адсорбционные слои на аэрозольных частицах не влияют на скорость коагуляции, все же следует ожидать некоторого замедления коагуляции под влиянием посторонних паров в тех случаях, когда абсорбция или адсорбция пара вызывает заметное изменение формы частиц. Именно этот эффект и наблюдал Артемов 5 при исследовании влияния атмосферной влажности на коагуляцию дыма хлорида аммония, когда он нашел, что при относительной влажности >30% К = 0,3 X 10" см 1мин, при 35% — 0,23 10 , а при 40% — 0,175. 10 . По опытам Джиллеспи и Ленгстрота скорость исчезновения дыма хлорида аммония несколько возрастает с увеличением влажности при влажности ниже 60%. Хотя авторы приписали этот эффект, главным образом, возрастанию потерь частиц дыма с увеличением влажности, все же их результаты указывают на уменьшение константы коагуляции при повышении влажности. [c.157]

Если полученные результаты объясняются гетерогенной конденсацией на примесных ядрах в отсутствие гомогенной конденсации, обусловленной большей длительностью инкубационного периода, то можно ожидать существования следующего явления. Поскольку инкубационный период быстро уменьшается с увеличением исходной концентрации, а скорость гомогенного зародышеобразования при этом увеличивается, при достаточно больших концентрациях роль гомогенной конденсации должна превысить роль гетерогенной. В самом деле, при конденсации пара серебра с исходной концентрацией Zi° = 5-10 атомов/см в работе [3] были получены аэрозоли с настолько высокими счетными концентрациями, что участием посторонних зародышей в конденсации можно было пренгбречь заранее. Можно предположить, что при некоторых промежуточных концентрациях пара по обоим механизмам образуется сравнимое количество частиц, но поскольку по гомогенному механизму частицы образуются с опозданием, то их средний размер должен быть гораздо меньше, чем размер частиц, выросших на посторонних зародышах. Поэтому распределение частиц по размерам может быть бимодальным. При этом высокодисперсная фракция должна быть полидисперсной, поскольку она образуется по коагуляционному механизму, а более грубая — монодисперсной. Счетная концентрация в також аэрозоле должна быть высокой, что в свою очередь обусловливает быструю коагуляцию и исчезновение бимодального распределения спустя короткое время после образования аэрозоля. Предположение об образовании аэрозолей с бимодальным распределением по размерам было проверено экспериментально. [c.174]

Другой метод, применяемый для той же цели, основан на определении растворимости мочевины, глюкозы и других неэлектролитов в растворах белков. Было высказано предположение, что гидратная вода, связанная с белками, неспособна функционировать как растворитель для других веществ. Растворимость добавленных неэлектролитов можно определить путем химического анализа при помощи криоскопии или измерением упругости пара. Однако этот метод нерастворяющего объема имеет ряд серьезных недостатков. Один из них обусловлен тем, что в систему вводится постороннее вещество, которое может конкурировать с белком за воду и поэтому может уменьшать начальную степень гидратации. Другой зависит от нашего неуменья отличать адсорбцию ионов Н+ и 0Н от действительной гидратации, т. е. от присоединения молекул воды к белку [23]. Однако самый серьезный недостаток указанного метода связан с тем, что добавленные к раствору белка вещества сами иногда присоединяются к белку, в связи с чем вместо ожидаемого уменьшения растворимости имеет место увеличение последней [24]. Несмотря на эти недочеты, описанный метод позволил все же получить ряд ценных результатов. В сравнительных опытах, проведенных при различных значениях pH и при различных температурах, было найдено, что нерастворяющий объем почти не зависит от pH [25]. Из этих данных следует, что высокая вязкость ще.лочных растворов белков не может быть приписана увеличению гидратации, как это делали раньше. Другим важным результатом этих исследований было установление того факта, что нерастворяющий объем лишь незначительно уменьшается при денатурации и тепловой коагуляции белка [26]. Оказалось, что коагулированные белки обладают способностью связывать воду почти в той же мере, как и нативные растворенные белки. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология