Методы разрушения аэрозолей

Несмотря на то, что аэрозоли являются агрегативно неустойчивыми, проблема их разрушения стоит очень остро. Основные проблемы, при разрешении которых возникает необходимость разрушения аэрозолей:

• очистка атмосферного воздуха от промышленных аэрозолей;

• улавливание из промышленного дыма ценных продуктов;

• искусственное дождевание или рассеивание облаков и тумана.

Разрушение аэрозолей происходит путем:

• рассеивания под действием воздушных течений или вследствие одноименных зарядов частиц;

• седиментации;

• диффузии к стенкам сосуда;

• коагуляции;

• испарения частиц дисперсной фазы (в случае аэрозолей летучих веществ).

Из очистных сооружений наиболее древним является дымовая труба. Вредные аэрозоли стараются выпускать в атмосферу как можно выше (например, на Норильском горно-металлургическом комбинате трехканальная труба имеет высоту 420 м).

Современная концентрация промышленного производства требует, чтобы дымовые выбросы проходили предварительную очистку. Разработано много способов разрушения аэрозолей, но любой из них состоит из двух стадий:

1. первая – улавливание дисперсных частиц, отделение их от газа

2. вторая – предотвращение повторного попадания частиц в газовую среду.

Применение

Широкое использование аэрозолей обусловлено их высокой эффективностью. Незначительное количество вещества, распыленное в виде аэрозоля, занимает большой объем и обладает большой реакционной способностью. В этом состоят преимущества аэрозолей перед другими дисперсными системами.

Аэрозоли применяются:

в различных областях техники, в том числе в военной и космической, в сельском хозяйстве, в здравоохранении, в метеорологии, в в быту и т. д.

Аэрозоли в медицине

В последнее время в фармацевтической практике широко применяют приготовление лекарственных форм в виде аэрозолей. Использование лекарственных веществ в виде аэрозолей удобно в тех случаях, когда нужна воздействовать препаратом на большие поверхности.

Лекарственные аэрозоли используются для ингаляционной терапии или аэрозольтерапии. Диспергирование (измельчение) лекарственных веществ приводит к появлению у них новых свойств, во многом зависящих от размеров аэрозольных частиц или степени их дисперсности.

По степени дисперсности выделяют пять групп аэрозолей: высокодисперсные (0,5-5 мкм), среднедисперсные (5-25 мкм), низкодисперсные (25-100 мкм), мелкокапельные (100-250 мкм), крупнокапельные (250-400 мкм). Аэрозоли с частицами одинакового размера называют монодисперсными, с частицами разных размеров полидисперсными.

В ингаляционной терапии преимущественно используют лекарственные аэрозоли с размером частиц менее 100 мкм. Это в значительной степени обусловлено особенностями аэродинамики аэрозолей различных размеров в дыхательных путях. Частицы лекарственного вещества величиной до 0,3 мкм свободно циркулируют в дыхательных путях и не оседают на слизистых оболочках, в силу чего их использование с лечебными целями не имеет смысла. При увеличении размеров частиц лекарственного вещества снижается глубина проникновения аэрозолей в респираторный тракт. Высокодисперсные частицы величиной 2-4 мкм оседают преимущественно на стенках альвеол и бронхиол, а среднедисперсные (5-20 мкм) на слизистых крупных бронхов и в трахее. Низкодисперсные частицы проникают в глотку, а мелкокапельные полностью оседают в носовой и ротовой полостях. Поэтому так важно знать спектрограмму размеров частиц аэрозоля для каждого аэрозольного генератора и правильно выбирать последний для конкретной патологии.

Размеры аэрозольных частиц определяют их суммарную поверхность, которая у них достаточно велика. Так, поверхность 1 г вещества с диаметром частиц 10 мкм составляет 6000 см3, а с диаметром частиц 1 мкм уже 60 000 см3. Увеличение общей поверхности капель при уменьшении их размеров способствует повышению физиологической и биологической активности лекарственных средств, применяемых в виде аэрозоля.

Наиболее эффективна аэрозольтерапия при болезнях дыхательных путей. Ингаляции аэрозолей можно использовать для исследования регионарных функций легких. Аэрозоли аллергенов применяют для проведения провокационных ингаляционных тестов у больных хроническими бронхитами с астматическим компонентом и бронхиальной астмой, а также для оценки бронхиальной реактивности. Лекарственные аэрозоли используют для некоторых видов иммунизации и вакцинации, а также для профилактики гриппа и других респираторных инфекций.