Ядра конденсации водяных паро

За исключением искусственно получаемого изотопа а-частицы испускаются только естественными радиоактивными ядрами. Следы а-частиц можно видеть в камере Вильсона. Пересыщенный водяной пар в такой камере стремится к конденсации. Если а-частица движется через эту камеру, то она ионизирует молекулы воздуха, отрывая от них электроны. Образуемые ионы действуют как центры конденсации, на которых водяной пар, конденсируясь, образует маленькие капельки. Таким образом, вдоль всего пути частицы возникает тонкий след в виде капелек воды. Длина этого пути и есть свободный пробег частицы в соответствующей среде. След составляет прямую линию, и если рассматривать а-радиоактивные ядра только одного вида, то длина пробега всех испущенных частин, будет одинаковой величины. Пробеги а-частиц в воздухе лежат в пределах 2—10 см (см. рис. 3. 5). [c.37]

В приземном слое атмосферы в условиях высокой влажности весьма часто образуются приземные облака, которые называют туманами. Туман образуется, когда значение относительной влажности воздуха приближается к значению для насыщения. В этих условиях на ядрах происходит конденсация водяного пара, в результате чего они превращаются в капли воды. Если ядра очень велики или очень гигроскопичны (морские условия, городская дымка), их рост может начаться прежде, чем наступает насыщение. Гигроскопические ядра встречаются в больших количествах над крупными городами, и туманы здесь образуются чаще и держатся дольше, чем в сельской местности. [c.127]

В метеорологии частицы аэрозоля часто называют ядрами конденсации или просто ядрами. Это наименование абсолютно правильно, поскольку все эти частицы могут служить ядрами конденсации водяного пара независимо от их физических и хи-.мических свойств, если пересыщение водяного пара достаточно велико [48]. Однако в атмосфере большинство этих частиц никогда не выполняет эту функцию, и поэтому мы лучше будем говорить о них как о частицах аэрозоля. [c.134]

Айткена ядра - самые мелкие частицы в атмосфере с радиусами менее 10 см. Их средняя концентрация в крупных городах около 150 тыс., максимальная - около 4 млн. в 1 см. В обычных для земной атмосферы условиях на ядрах Айткена конденсация водяных паров не происходит. [c.290]

Приведенное неравенство справедливо и для любой другой поверхности, помещенной в среду с насыщенным паром. Другими словами, помещенная в объем конденсатора поверхность (например, сферическая) с температурой ниже температуры паро-воздушной смеси, находящейся в конденсаторе, оказывается поверхностью или ядром конденсации водяного пара. [c.149]

Аэрозоли играют важную роль и при формировании другой глобальной характеристики атмосферы - ее гидрологического режима. Частицы определенного размера и химического состава служат ядрами, на которых происходит конденсация водяного пара и кристаллизация воды. В данном случае роль аэрозолей состоит в том, что в их присутствии конденсация молекул Н2О происходит при невысокой относительной влажности, тогда как в чистом, не содержащем частиц воздухе для образования жидко-капельной фазы требуется значительное пересыщение водяного пара. [c.119]

Во-первых, охлаждение газового потока вызывает конденсацию водяных паров на частицах пыли, которые в этом случае являются как бы ядрами конденса- [c.167]

Испарение капель жидкости в газообразной среде и обратный процесс роста капель в среде, содержащей пересыщенный пар жидкости, играют большую роль в жизни природы и в человеческой деятельности. Достаточно вспомнить, что кругооборот воды в природе проходит через стадию конденсации водяного пара на содержащихся в атмосфере гигроскопических частицах (ядрах конденсации) с образованием облачных капель, причем значительная часть этих ядер образуется в результате испарения брызг морской воды напомним также, что при выпадении дождя происходит испарение падающих дождевых капель и нередко они не успевают достигнуть земли. В технике мы наблюдаем испарение капель горючего в двигателях внутреннего сгорания, при распылительной сушке вязких растворов и охлаждении горячих газов распыленной водой. Конденсационные туманы образуются при охлаждении газообразных продуктов сгорания, выходящих из дымовых труб и моторов самолетов, в процессе конденсации атмосферной влаги на капельках серной кислоты на сернокислотных заводах или фосфорной кислоты при создании оптических завес путем сжигания фосфора. Конденсационного происхождения большинство частиц в облаке, образующемся при взрыве атомной бомбы. Конденсация паров на газовых ион давно уже служит важнейшим средством исследования в атомной физике. Следует также упомянуть о том, что процессы адсорбции и абсорбции газов на твердых и жидких аэрозольных частицах во многих случаях весьма сходны с процессом конденсации пара на каплях и описываются теми же уравнениями. [c.5]

Для осаждения аэрозолей, наиболее широко используют инерционные и электростатические силы. Соответствующие методы очистки именуются инерционными и электростатическими. Для обоих направлений возможны предварительные воздействия на свойства частиц, приводящие к росту действующих на них сил. В электрофильтрах частицы подзаряжаются при помощи коронного разряда. Применительно к инерционным методам важно увеличить массу частиц, что достигается посредством конденсации водяных паров, причем аэрозольная частица выступает в роли ядра конденсации. [c.352]

Уплотненные смолы благодаря своим функциональным кислород-, азот- и серусодержащим группам обладают высокой полярностью. Вокруг таких соединений создается силовое поле. Кроме того, они отличаются большой вязкостью и липкостью. Микрочастицы таких смол вследствие межмолекулярного притяжения будут при столкновении укрупняться. Частицы соединений с зольными элементами служат при этом как бы центрами коагуляции. Этот процесс подобен тому, как при конденсации водяного пара в воздухе и образовании облаков необходимы ядра конденсации , роль которых выполняют уносимые ветром мельчайшие пылинки, поднимающиеся почти повсюду, незаметный дым, кристаллики соли морской воды, метеоритная пыль и др. [c.184]

Из соотношений (61) и (62) следует, что приведенные неравенства являются общими условиями конденсации водяного пара на любых поверхностях, которые служат ядрами конденсации. Для выполнения указанных неравенств необходимы аккумулирующие тела, воспринимающие теплоту фазового превращения, т. е. такие ядра, которые забирали бы теплоту фазового превращения при конденсации водяного пара. Как только аккумуляция теплоты фазового превращения приводит к выполнению условия [c.151]

Молекулы серной кислоты благодаря сильному сродству к воде образуют агрегаты с несколькими молекулами воды уже в ненасыщенном водяным паром воздухе. Поэтому их нельзя считать настоящими молекулярными ядрами конденсации. С другой стороны, как показал Я. И. Коган молекулы Ре2(СО)9 могут служить ядрами конденсации для паров высококипящих жидкостей. (Прим. ред.) [c.16]

Для конденсации водяных паров на частицах, как на ядрах конденсации, необходимо создать в среде очищаемого газа условия пересыщения. [c.150]

При образовании аэрозолей прежде всего требуется поверхность для конденсации, которую образуют маленькие кластеры молекул пара, ионы, ионные кластеры и небольшие частицы различных веществ, называемые ядрами конденсации. Если конденсация пара происходит исключительно на кластерах, образованных молекулами этого же пара, то имеет место спонтанное, или гомогенное, зародышеобразование. При этом жидкость, из которой состоит капля, обычно переохлаждается до температуры ниже точки ее замерзания, так как в жидкости отсутствуют инородные тела. Водяные капли можно переохладить до температуры ниже 0 °С. Даже если капля содержит одно ядро конденсации, она легко переносит переохлаждение, т. е. любая частица, образовавшаяся в результате конденсации, проходит [c.825]

Образование частых туманов в атмосфере городов с развитой промышленностью связано со значительной запыленностью воздуха при относительно большой его влажности. Туман возникает в результате конденсации водяного пара или, иными словами, обращения пара в жидкость, накапливающуюся на поверхности ядер конденсации. Такими ядрами конденсации могут быть любые распыленные в воздухе твердые частицы, чаще всего мелкие пылевидные частицы угля — сажи. Частицы твердого вещества, в частности частицы угля, распыленные в воздухе, способны к тепловому излучению, а потому они самоохлаждаются ниже температуры окружающего воздуха влага садится на них даже при неполном насыщении среды водяным паром. Густой туман бывает нередко от лилово-серого до черного или коричнево-желтого цвета, в соответствии с цветом ядер конденсации. [c.8]

Вильсоном (1911 г.) найдено, что ионы, образовавшиеся на пути заряженной частицы, служат ядрами конденсации пересыщенного водяного пара в свободном от пыли воздухе. В камере Вильсона пересыщение воздуха парами воды или спирта получается путем быстрого опускания поршня. Таким путем. могут быть сделаны видимыми треки отдельных частиц, испускае- [c.40]

Поэтому кривые роста пересекают линию 100-процентной влажности, достигают максимума и приближаются к линии 100-процентной влажности асимптотически с увеличением размеров частиц. Истинная конденсация водяного пара происходит только вдоль неустойчивой части кривой за пиком. Для прохождения этого пика каждое ядро конденсации требует определенного критического пересыщения. Для больших и гигантских частиц критическое пересыщение составляет только несколько десятых процента, но быстро увеличивается до нескольких процентов для частиц Айткена. [c.160]

Адсорбция и конденсация на ионах. Кратко рассмотрим процессы адсорбции и конденсации водяного пара на ионах. Положительный ион, обладающий избытком положительных зарядов, при движении через газ смещает электроны в молекуле, находящейся в поле иона, относительно положительного ядра и индуцирует в ней дипольный момент. Может возникнуть вопрос достаточно ли велико время взаимодействия между ионом и молекулой для того, чтобы электронное облако молекулы сместилось под влиянием поля пролетающего иона столь же сильно, как и под действием постоянного электрического поля равной величины Легко убедиться, что какое-либо различие могло бы появиться только при очень больших частицах. Ион имее скорость порядка 10 —10 см сек и пролетает мимо молекулы (10 см) за 10 2—10" з сек это время достаточно велико для того, чтобы вывести электронное облако из равновесного положения. Молекулы с постоянным ди-польным моментом, достигшие поля иона, подвергаются Фиг. 48. Обра- соответствующей переориентации своих зарядов, в ре-зование комп- зультате чего возникает сила взаимодействия между по-лексных ионов ложительным зарядом иона и отрицательным зарядом полярной молекулы (фиг. 48). Аналогично может возникать сила взаимодействия между отрицательным зарядом иона (отрицательный ион) и положительным зарядом полярной или активной молекулы. Таким образом, между ионом и молекулой газа имеет место обмен импульсом без соударения. Молекулы адсорбируются на ионах только в определенном ограниченном количестве, причем с увеличением числа адсорбированных молекул уменьшаются силы взаимодействия между ионом и молекулами но пока действуют силы электрического поля, образовавшаяся частица может быть направлена соответствующим полем в любую часть конденсатора. [c.154]

Именно на этой концепции основывается область физической метеорологии, называемая физикой облаков. Образование облаков в свободной атмосфере практически всегда связано с конвекцией — подъемом больших масс воздуха над более нагретыми участками земной поверхности. Поднимаясь в области более низкого давления, влажный воздух адиабатически расширяется и охлаждается. Когда в результате этого охлаждения создается небольшое пересыщение (обычно менее 101%), водяной пар начинает конденсироваться на ядрах, всегда присутствующих в воздухе, и образуется облако. Конденсация сопровождается выделением тепла, и это замедляет снижение температуры, создающее пересыщение. При температурах ниже точки замерзания конденсация может приводить к образованию либо переохлажденной воды, либо льда. [c.378]

При фазовых превращениях, происходящих в присутствии не-коиденсирующихся газов, на процесс дополнительно накладывается взаимодействие между молекулами пара и газа, приводящее к ассоциации, которая происходит тем интенсивнее, чем меньше кинетическая энергия сталкивающихся молекул. В этих условиях образование твердой фазы при конденсации приводит к тому, что отраженные от холодной поверхности молекулы газа сами становятся как бы ядрами адсорбции и конденсации водяного пара, переносчиками пара к поверхности, за счет чего процесс [c.3]

По общему мнению метеорологов, капельки природных облаков, образующихся из водяного пара, начинают расти вокруг мельчайших частиц, называемых ядрами конденсации. Еще со времен первых исследований Айткена было известно, что без ядер не [c.379]

Леб считает, что у воды атомы кислорода направлены наружу поверхности псевдокристалла, поэтому отрицательный заряд зародышевой капли ориентирует приходящие из пара молекулы воды таким образом, что они могут легко конденсироваться У спиртов, по мнению Леба, внешней является углеродная цепь и предпочтение будут иметь положительные ионы Леб считает также, что зародышевые ядра не образуются вокруг ионов, а последние захватываются капельками и могут влиять на их рост Эта точка зрения до некоторой степени отличается от взглядов Зандера и Дамке лера ", тот факт, что для конденсации водяного пара при температурах ниже —62° С знак иона не имеет значения, объясняется, по мнению этих авторов тем, что вокруг иона в кристалле льда затруднено образование дипольной атмосферы [c.26]

Прн конденсации водяного пара ионы действуют как ядра, причем преимущественно отрицательные ионы, а ие положительные, так что первые капли упавпхего дождя несут отрицательный заряд. [c.203]

Туман также образуется в результате конденсации атмосферного водяного пара на ядрах в этом случае конденсация происходит благодаря охлаждению воздуха, непосредственно прилегающего к земной поверхности, ниже точки росы. Это может быть вызвано либо потерей тепла за рчет длинноволнового излучения [c.378]

Тонкая очистка обжиговых газов от тумана серной кислоты мышьяка и селена перед поступлением в контактное отделение осуществляется в двух ступенях электрофильтров с промежуточным охлаждением очищаемых газов в увлан нительной башне для укрупнения (коагуляции) капель тумана (рис. 6.22). Как видно из рис. 6.22, выходящие из второй промывной башни газы с температурой 35— 40 °С поступают в первую ступень мокрых электрофильтров, где осаждается около 95% содержащегося в газах тумана серной кислоты. После очистки в первой ступени электрофильтров газы, содержащие наиболее мелкие капли тумана, поступают в увлажнительную башню, орошаемую оборотной 5%-ной серной кислотой, охлаждаемой в водяном холодильнике. Благодаря этому температура очищаемых газов в увлажнительной башне снижается на 5—7 °С, в результате чего происходит конденсация водяных паров на каплях тумана (как на ядрах конденсации), способствующая укрупнению [c.199]

Режим течения влажного воздуха в ВО обычно близок к турбулентному, а перенос тешга и влаги из турбулентного ядра происходит в результате конвекции и молекулярной дз фузии и теплопроводности через пограничный слой, причем, в ламинарном его подслое - только из-за молекулярных процессов, если не учитывать "стефановский поток, вызванный непроницаемостью поверхности охлаждения для сухого воздуха, Согласно физической модели, изложенной в работах, [3,4], даф-фундирующие к поверхности охлаждения пары влаги частично конденсируются в ламинарном подслое и уносятся потоком в виде тумана. Причем, образовавшийся в ламинарном подслое туьт не участвует в диффузии влаги к поверхности и может попасть на нее только чисто механическим путем. Схема пограничного слоя с профилями температур и парциальных давлений представлена на рис.1. Конденсация водяного пара в ламинарном подслое вызвана нелинейностью зависимости давления насыщенного пара в воздухе от его температуры [з]. [c.107]

С. Подогрев до более высокой температуры нельзя было осуществлять вследствие того, что температура самовоспламенения бутана равна 430° С, а также с целью предотвращения взаимодействия 81Р4 с водяными парами, остающимися в газах в результате неполной осушки. Такое взаимодействие при более высоких температурах становится заметным и может привести к засорению трубопроводов, а также может вводить в реакционную зону посторонние ядра конденсации, что должно привести к снижению дисперсности продукта. [c.259]

При получении гигроскопичных аэрозолей конденсация начи нается с взаимодействия пара вещества с атмосферной влагой При этом образуются гигроскопичные ядра, на которых вода про должает конденсироваться до тех пор, пока давление пара образо ванного таким образом раствора не придет в равновесие с парци альным давлением водяного пара в атмосфере. Тепло, выделяю щееся в ходе экзотермичных реакций и разбавления растворов рассеивается, а благодаря весьма малой величине первичных ча стиц быстро устанавливается химическое и физическое равновесие На самой ранней стадии процесса увеличение весовой концентра ции аэрозолей, например при возрастании относительной влажно сти воздуха, приводит не к укрупнению отдельных частиц, а к уве личению их числа. Однако спустя очень короткое время основным фактором, определяющим размер частиц, становится коагуляция, скорость которой пропорциональна квадрату числа частиц в единице объема (см. главу 5) и поэтому тем больше, чем выше весовая концентрация аэрозоля. Аксфорд, Сойер и Сагден изучили самые ранние стадии возникновения гигроскопических дымов, образующихся при распылении тетрахлорида титана и других веществ, используемых для получения дымовых завес. Они показали, что частицы дыма поглощают в среднем одинаковое количество воды, независимо от влажности воздуха. На этой стадии размер частиц дыма практически не зависит от относительной влажности и любые изменения в количестве сконденсированной воды компенсируются изменением числа образующихся частиц. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология