Аэрозольдердің жалпы сипаттамасы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Аэрозольдердің жалпы сипаттамасы.

А) Аэрозольдердің жіктелуі.

Б) Электрлік қасиеттері.

В) Агрегаттық тұрақтылығы.

2. Аэрозольдерді алу әдістері.

А) Конденсация әдісі.

Б) Дисперстеу әдісі.

З. Аэрозольдерді бұзу әдістері.

А) Жылдамдығын өзгерту.

Б) Фильтрация.

В) Ультрадыбыспен әсер ету.

Г) Электр өрісімен әсер ету.

4. Аэрозольдердің практикада қолданылуы.

А) Табиғи аэрозольдер.

Б) Аэрозольдердің зияны.

В) Аэрозольдердің пайдасы.

5. Аэрозольдердің медицинадағы маңызы.

А) Аэрозольтерапия.

Әдебиеттер

Аэрозольдердің жалпы сипаттамасы

Егер коллоидты жүйенің дисперстік ортасы газ болса, ол аэрозоль деп аталады, бірақ олардың көбінің дисперстілігі коллоидтықтан төмен, сондықтан оларды аэродисперсті жүйелер деп атау дұрысырақ болады.

Аэрозольдердің классификациясы. Аэрозолъдердің дисперстік фазасының агрегаттық күйі, дисперстілігіне және оларды алу жолдарына байланысты бөледі. Дисперстік фазасына байланысты аэрозолъдер тұман және түтін болып бөлінеді. Тұманның дисперстік фазасы сұйық болса, түтіннің дисперстік фазасы қатты болады. Түтінге шаңды да қосуға болады, бірақ оның дисперстік фазасы түтіндікінен ірілеу болады.

Түтін деп біз отын жаққанда пайда болатын затты түсінеміз. Егер түтіннің бөлшектері ылғалды өзіне адсорбциялап, яғни сорып алса, әрі тұманды, әрі түтінді жүйеге айналады. Мұндай жүйелер көбіне қалалардың үстінде пайда болады және ағылшынша "смог" деп аталады.

Дисперстілігіне байланысты дисперстік фазасы қатты аэрозольдерді шаң және тутін деп бөледі. Түтіннің бөлшектерінің мөлшері 10- ⁷ -10 см, ал шаңның бөлшектерінің мөлшері 10" см-ден артық болады.

Шығу тегіне байланысты аэрозолъдер диспергационды және конденсационды деп бөлінеді. Диспергационды аэрозолъдер қатты денелерді ұсату арқылы алынады, олардың бөлшектері ірі болады. Конденсация арқылы, яғни бу немесе химиялық реакция арқылы алынған, құрамында біркелкі бөлшектері бар аэрозольдер жоғары дисперсті жүйелер болып табылады.

Бөлшектердің формасы және мөлшері. Төменде кей аэрозолъдердің бөлшектердің мөлшерлері көрсетілген. (см)

Аэрозольдерде мөлшерлері әр түрлі бөлшектердің болуы оның шығу тегіне және оны алғаннан кейін онда жүретін процестерге байланысты. Бөлшектердің формасы дисперсті фазаның агрегативтік күйіне байланысты. Тұманда сұйық тамшылары шар тәрізді, ал түтінде әр түрлі болып келеді. Түтінде бөлшектер күрделі агрегат болуы мүмкін, бұл жағдайда тамшылар соқтығысса, үлкен тамшы пайда болады.

Жиі бөлшектердің тығыздығы оны құрайтын заттардың тығыздығынан аз болады. Мұны кей тұмандардағы бөлшектердің тығыздықтары көрсетілген кестеден көруге болады.

Бөлшектердің мөлшері мен формасын микроскопия, улътрамикроскопия, электронды микроскопия, т. б. арқылы анықтайды. Аэрозолъдің бөлшектерін санау үшін Б. В. Дерягт мен Г. Я. Власенконың микроскопын қолданады.

Зерттелуі қиын аэрозольдердің концентрациясын радиолокатордың көмегімен анықтауға болады.

Электрлік қасиеттері. Дисперсті ортасы газ болатын жүйенің бөлшектерінің айналасында екі электрлік қабат болмайды. Бірақ кей жағдайда бөлшектер зарядталады, бірақ зарядтары үлкен емес. Бөлшектер жаңа пайда болғанда немесе олардың бір-бірімен байланысы бұзылғанда, олардың бетіне газ ионы адсорбцияланғанда заряд пайда болады. Аэрозолъдерде дисперстілік пен заряд мөлшері арасында қатаң байланыс болмайды. Бірақ заряды қанша үлкен болса, бөлшектің мөлшері де сонша ірі болады деп айтуға болады.

Тәжірибеде анықталғандай, металл аэрозолъдердің бөлшектері мен олардың қышқылдарының зарядтары қарама-қарсы болады және керісінше, металл еместердікі бірдей болады. Сонымен қатар NаСІ, көмір, крахмалдар бірдей зарядталса, ал ұнның бөлшектері қарсы зарядталады.

Агрегаттық тұрақтылығы. Иондардың адсорбциясы нәтижесінде пайда болған заряд онша үлкен емес, кейде нолъге тең. Ылғалдың түтін коагуляциясына әсерін қарастыра отырып, Далавалов пен Оррдың еңбектерін атап өткен жөн. Олар М%О, әсіресе МН^СІ аэрозолъдерінің седиментациясының жылдамдығы ылғал атмосферада өсетінін байқаған. Жоғары дисперстілік жағдайда аэрозолъдердің седиментациясы тұрақты болғанымен, агрегаттар тұрақсыз және бұларда әрқашан коагуляция процесі жүріп жатады. Сондықтан аэрозолъ көпке шыдамайды. Максималъды тұрақсыздық өте ірі және өте ұсақ бөлшектері бар аэрозолъдерде байқалады. Кей аэрозолъдердің бөлшектерінің тұну жылдамдығының үлкендігіне байланысты, кейде жоғары браундық қозғалыстың әсерінен бөлшектер соқтығысып, агрегат түзуіне байланысты тұрақсыздық пайда болады. Аэрозольдердегі браундық қозғалысқа байланысты мұндағы коагуляция процесі тез өтеді. Аэрозолъдердің концентрациясының өсуіне байланысты коагуляция жылдамдығы да өседі. Сонымен қатар коагуляция жылдамдығына механикалық араластырулар, улътрадыбыстық тербелістер және т. б. әсер етеді. Өйткені бұл жағдайлар аэрозолъдердің бөлшектерінің бір-бірімен түйісу мүмкіндіктерін үлкейтеді.

Аэрозолъдердің бөлшектерінің мөлшері тек концентрация және агрегацияға ғана емес, сонымен қатар дисперсті фазаның изотермиялық жылдамдығына да байланысты.

Аэрозольдерді алу әдістері.

Аэрозолъдерді корденсация және дисперстеу әдістері арқылы алуга болады.

Конденсация әдісі. Конденсация әдісінің негізінде қаныққан будың конденсациясы жатыр. Қаныққан буды жүйелерді салқындату немесе химиялық реакциялар арқылы алуға болады. Будың салқындауы, қанығуы және конденсациясы әр түрлі жолдармен орындалады. Мысалы, құрамында қандай да бір сұйықтың буы бар газдың адиабатты кеңеюі. Жылы ылғал ауа атмосфераның биік қабаттарына көтерілгенде кәдімгі бұлттар осылай пайда болады. Өте биікте пайда болған бұлттар да су буының конденсациясының нәтижесінде пайда болады. Бірақ бұл жағдайда өте төмен температураның әсерінен сұйық тамшылар емес, қатты мұз кристалдары пайда болады. Сондықтан мұндай бұлттарды дисперсті фазасы қатты заттарға жатқызады. Будың салқындауы, қанығуы және конденсациясы оның салқын денемен беттесуі немесе салқын ауамен араласуы нәтижесінде орындалады.

Табиғатта тұмандар осылай пайда болады. Жиі тұмандар ауа райы ашық болғанда, түнде, жер беті салқындағанда оған жылы сәуленің әсерінен пайда болады. Ылғал ауа температурасы өте төмен аймақпен әрекеттескенде немесе салқын жер бетімен әсерлескенде тұман тамшылары пайда болады. Аэрозолъдерді алу үшін жасалатын химиялық реакциялар әр түрлі болады. Отынның жануы нәтижесінде құрамында қысымы аз бу мен заттар бар түтінді газдар пайда болады. Өте салцын ауамен араласып, бұл заттар конденсацияланып, отынның түтінін түзеді. Сонымен қатар түтін фосфордың ауада жануы кезінде, фотохимиялық реакциялар нәтижесінде, т. б. жағдайларда пайда болады. Конденсация әдісі арқылы аэрозолъдерді алғанда жаңа фаза пайда болады. Сондықтан аэрозолъдерді алуда жаңа нәрселер пайда болуы мүмкін. Олардың айналасында дисперсті фазаның құрамындағы заттар жиналуы мүмкін. Мұндай заттарға атмосферадағы тұздар, улътрамикроскопиялық шаңдар, т. б. жатады.

Дисперстеу әдісі. Бұған қатты заттарды ұсату, сұйықтарды ыдырату және аэрозолъдерді жарылыс нәтижесінде алу жатады. Дисперстеу әдісінде өте төмен дисперсті және полидисперсті аэрозолъдер алынады. Қысым түсіру арқылы сұйықты ыдырату әдісі сырлау кезінде бояуды тегіс жағу үшін, сұйық отынды ыдырату үшін және т. б. үшін қолданылады. Табигатта дисперсті фазасы сұйық аэрозольдер сарқырамадағы судың көп массасы биіктен құлағанда пайда болады.

Аэрозольдерді бұзу әдістері.

Егер аэрозолъдердің құрамынан дисперсті фазасын бөліп алу керек болса, мысалы металлургиялық пештерден шыққан түтіннің құрамындағы қымбат заттарды бөліп алу керек болса, оларды бұзады. Практикада дисперсті фазаның бөлшектерін газ ортадан жылдамдықтарын өзгерту арқылы, фшътрация, улътрадыбыспен әсер ету, т. б. әдістермен бөліп алады.

Жылдамдықтарын өзгерту арқылы дисперсті фазаны бөліп алу циклон деп аталатын құрал арқылы жүзеге асады. Бұл әдіс бөлшектері ірі аэрозолъдерге қолданылады.

Филътрация арқылы мөлшері кіші бөлшектерді бөліп алуға болады. Сүзгілерді противогаздарда улы түтіннің бөлшектерін ұстау үшін, таза ауа алу үшін және т. б. пайдаланылады.

Торлы және талшықты сүзгілер болады. Торлы сүзгі ірі бөлшектерді ұстау үшін қолданылады. Оларды бірнеше немесе бір қабат матадан немесе металл торлардан жасайды.

Талшықты сүзгілерді сүзгі қағаздан, арнайы картоннан және т. б. талшықты заттардан жасайды. Бұл сүзгілерді аэрозольдердің жай ағуы кезінде қолданады.

Аэрозолъдерді улътрадыбыс арқылы бұзу бұрыннан белгілі, бірақ бұл әдіс жақыннан бері қолданыла бастады. Бірінші теория бойынша улътрадыбыстың әсері мынада: бүкіл полидисперсті жүйеде мөлшері әр түрлі бөлшектер өз ортасының тербелісіне бағынады. Осының нәтижесінде ұсақ бөлшектердің тербеліс амтитудалары үлкен болады. Сондықтан олар ірі бөлшектермен соқтығысады. Бірақ бұл теорияға қарсы бір жағдай бар. Бұл ең кіші, өте жоғары амплитудамен тербелетін бөлшектер дыбыс өрісінде коагуляцияға түспей, қалып қояды.

Басқа теория бойынша улътрадыбысты өрісте бөлшектер жылдам, параллелъ және бағыттас қозғалған кезде пайда болады. Ультрадыбысты өрісте бір секундта тұманның 90%-і коагуляцияға ұшырайды. Осының нәтижесінде пайда болған ірі тамшылар кәдімгі циклонда оңай ажыратылады.

Бір кемшілігі, улътрадыбысты өрісте тұманның жоғары дисперсті бөлігі қалып қояды. Тағы бір кемшілігі - күшті жүйелерді бұза алмайды.

Аэрозольдерді бұзу әдістері олардың коагуляциясына негізделген. Бұл әдіс ауыл шаруашылығында, мысалы ауадағы аэрозольдердің дисперсті фазасының жаңбыр, қар түрінде бөлінуі және авиацияда аэродромның үстіндегі бұлттарды жасанды жолмен ыдырату үшін қолданылады.

Ауадағы аэрозолъдердің коагуляциясы ұшақтан жоғары дисперсті құмды лақтырғанда пайда болатыны туралы әдебиеттерде жазылған. Өйткені құмның бөлшектерінің заряды аэрозольдікіне қарама-қарсы. Бұлт пен тұмандарды ыдыратудың тағы бір әдісі аэрозолъдерге гигроскопиялық заттарды, мысалы концентрлі калъций хлоридінің ерітіндісін шашу. Бұл сұйықтардың тамшылары судың тамшыларын қосып олып үлкейеді де, жаңбыр түрінде жауады.

Аэрозолъдерді жоғары кернеудегі электр өрісімен әсер ету арқылы бұзуға болады. Коттрел жасаған бұл әдіс газдарды шаңнан тазартқанда, түтінді ауага жіберер алдында тазарту үшін қолданылады. Әдетте аэрозолъдердің бөлшектерінің заряды нолъге жақын болгандықтан, оларға жеткілікті мөлшерде электр зарядын беру әбден мүмкін. Бұл үшін түтін немесе тұманды жоғары кернеулі өріс тудыратын электродтар арасынан өткізеді. Сол кезде катод көптеген электрондарды бөліп шығарады. Электрондар газ молекулаларын иондайды. Пайда болған иондар аэрозолъ бөлшектеріне адсорбцияланып, олардың зарядын үлкейтеді. Сөйтіп бөлшектер анодқа қонады.

Аэрозольдердің практикада қолданылуы.

Аэрозолъдер, кең таралуына байланысты, адам өмірінде маңызды ролъ атқарады.

Табиғи аэрозолъдер - бұлт және тұман, метеорология және ауыл шаруашылығы үшін үлкен ролъ атқарады, өйткені ауа райы көбіне соларға байланысты. Жаңбыр, қар, күн күркіреу, кемпірқосақ, т. б. табиғи құбылыстар атмосферадағы аэрозолъдің мөлшеріне байланысты. Сонымен қатар аэрозольдер биологияда да маңызды роль атқарады - өсімдіктердің шаңдары, тозаңдары, бактериялардың споралары және жеңіл тұқымдар аэрозольдер түрінде таралады. Сонымен қатар жасанды аэрозольдер де маңызды болып келеді. Металлургиялық және химиялық өндірістерде ауаға көп көлемде түтін шығады. Мысалы, Н. П. Песковтың мәлімдемесі бойынша, 1 т руданы өндіру кезінде пайда болатын түтінмен бірге келесі заттар шығады. (кг ) .

Сонымен қатар түтінмен бірге өндіріске қолдануға болатын бағалы заттар да кетеді. Түтін бүкіл аймақты бүлдіреді, өсімдіктерді жояды және адамдардың денсаулығына да өте зиян. Өндірісті қалаларда атмосферада көп мөлшерде түтіннің болуынан тұман пайда болады. Сондықтан, мысалы Лондонда, жылына өте көп тұманды күндер болады.

Өндірісте әр түрлі машиналардың жұмысы кезінде аэрозольдер пайда болады. Олар машиналардың бөліктерінің арасына түсіп, олардың жұмысына кесел келтіреді, адам үшін лас орта тудырады. Әсіресе құрамында кварц бар шаң өте зиян. Мұндай шаңмен дем алғанда өте зиян ауру - силикоз пайда болады. Бұл ауру көбіне әлімге әкеледі. Өте ұсақ түрде өкпеге түскен кварц ұшқындары өкпе тінін бұзады. Соның кесірінен өкпеге әр түрлі инфекциялар, әсіресе туберкулез таяқшалары түседі.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.