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超氧微納米氣泡設(shè)備

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杭州桂冠環(huán)保科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)超氧微納米氣泡設(shè)備


 一、超氧微納米氣泡設(shè)備的定義

 通常我們把氣體在液體中的存在現(xiàn)象稱作氣泡。氣泡的形成現(xiàn)象,在自然界中的許多過(guò)程中都能遇到,當(dāng)氣體在液體中受到剪切力的作用時(shí)就會(huì)形成大小、形狀各不相同的氣泡。目前,對(duì)氣泡的分類與定義并不是十分嚴(yán)格,按照從大到小的順序可分為厘米氣泡(CMB)、毫米氣泡(MMB)、微米氣泡(MB)、微納米氣泡(MNB)、納米氣泡(NB)。所謂的微納米氣泡,是指氣泡發(fā)生時(shí)直徑在10微米左右到數(shù)百納米之間的氣泡,這種氣泡是介于微米氣泡和納米氣泡之間,具有常規(guī)氣泡所不具備的物理與化學(xué)特性。

 

 二、超氧微納米氣泡設(shè)備的特性

 1.比表面積大

 氣泡的體積和表面積的關(guān)系可以通過(guò)公式表示。氣泡的體積公式為V=4π/3r3,氣泡的表面積公式為A=4πr2,兩公式合并可得A=3V/r,即V總=n·A=3V總/r。也就是說(shuō),在總體積不變(V不變)的情況下,氣泡總的表面積與單個(gè)氣泡的直徑成反比。根據(jù)公式,10微米的氣泡與1毫米的氣泡相比較,在一定體積下前者的比表面積理論上是后者的100倍。空氣和水的接觸面積就增加了100倍,各種反應(yīng)速度也增加了100倍。

 2.上升速度慢

 根據(jù)斯托克斯定律,氣泡在水中的上升速度與氣泡直徑的平方成正比。氣泡直徑越小則氣泡的上升速度越慢。從氣泡上升速度與氣泡直徑的關(guān)系圖可知,氣泡直徑1mm的氣泡在水中上升的速度為6m/min,而直徑10μm的氣泡在水中的上升速度為3mm/min,后者是前者的1/2000。如果考慮到比表面積的增加,微納米氣泡的溶解能力比一般空氣增加20萬(wàn)倍。

3.自身增壓溶解

水中的氣泡四周存有氣液界面,而氣液界面的存在使得氣泡會(huì)受到水的表面張力的作用。對(duì)于具有球形界面的氣泡,表面張力能壓縮氣泡內(nèi)的氣體,從而使更多的氣泡內(nèi)的氣體溶解到水中。

根據(jù)楊-拉普拉斯方程, ?P=2σ/r,?P代表壓力上升的數(shù)值,σ代表表面張力,r代表氣泡半徑。直徑在0.1mm以上的氣泡所受壓力很小可以忽略,而直徑10μm的微小氣泡 會(huì)受到0.3個(gè)大氣壓的壓力,而直徑1μm的氣泡會(huì)受高達(dá)3個(gè)大氣壓的壓力。微納米氣泡在水中的溶解是一個(gè)氣泡逐漸縮小的過(guò)程,壓力的上升會(huì)增加氣體的溶解速度,伴隨著比表面積的增加,氣泡縮小的速度會(huì)變的越來(lái)越快,從而最終溶解到水中,理論上氣泡即將消失時(shí)的所受壓力為無(wú)限大。

4.表面帶電

  純水溶液是由水分子以及少量電離生成的H 和OH-組成,氣泡在水中形成的氣液界面具有容易接受H 和OH-的特點(diǎn),而且通常陽(yáng)離子比陰離子更容易離開氣液界面,而使界面常帶有負(fù)電荷。已經(jīng)帶上電荷的表面傾向于吸附介質(zhì)中的反離子,特別是高價(jià)的反離子,從而形成穩(wěn)定的雙電層。微氣泡的表面電荷產(chǎn)生的電勢(shì)差常利用ζ電位來(lái)表征,ζ電位是決定氣泡界面吸附性能的重要因素。當(dāng)微納米氣泡在水中收縮時(shí),電荷離子在非常狹小的氣泡界面上得到了快速濃縮富集,表現(xiàn)為ζ電位的顯著增加,到氣泡破裂前在界面處可形成非常高的ζ電位值。www.wiipuwork.cn 


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