Аэрозольдердің оптикалық қасиеттері

Аэрозольдердің оптикалық қасиеттері лиозолдер оптикалық қасиеттеріндей заңдылықтарға бағынады, алайда аэрозольдерде тығыздықтағы үлкен айырмашылық есебінен айқын байқалады.

Аэрозольдер үшін жарықты жұту және шығару құбылыстары тән.

Шашыраған жарық интенсивтілігі J _p бізге белгілі Рэлей теңдеуімен анықталады:

νV² n₁² –n₀ ²

J _p =J₀ R —— , мұнда K=24π³ ( ———— )

λ⁴ n₁² +2 n₀ ²

Бөлшектің сыну көрсеткіші n₁ ортаның сыну көрсеткішінен n₀ анағұрлым үлкен болғандықтан, аэрозольдер үшін К шамасы лиозолдеріне қарағанда үлкен.

Рэлей теңдеуінен аэрозольдердің қызыл түстіден гөрі , көк және сары түсті жарықтарды көбірек шашыратады.Атмосфераның төменгі қабатында аэрозольді бөлшектердің көп болатынын ескерсек, не себептен таң атқанда және күн батқанда аспанның қызғылт түсті, ал күндіз көк болатынын түсінуге болады. Күн көкжиекке жақындағанда, оның сәулелері атмосфераның төменгі қабатынан ( аэрозольдік бөлшектер көп бөлігі : шаң, түтін, тұман) өтеді де, жарық шашырап, бізге қызыл түсті жарық сәулелері жерге вертикаль бағытта түседі де, ауа қабатының аэрозольдік бөлшектерінің суммалық мөлшері аз болғандықтан тек қысқа толқынды жарық шашырап, аспанға көкшіл түс береді.

Кейбір металл немесе көмір бөлшектері жарықты жұтады. Түтіннің қара түсті болуы- түтін бөлшектерінің барлық көрінетін сәулелерді жұтылдыруынан. Ал ақ түсті түтіндер, керісінше, барлық көрінетін сәулелерді шашыратады.

Аэрозольдардың молекулалы-кинетикалық қасиеттері

Аэрозольдардың молекулалы-кинетикалық қасиеттері ерекшеліктері келесі шарттарға негізделген:

- дисперсиялы фазаның бөлшегінің аз концентрациясы , мысалы, егер алтын гидролінің 1 см³ 10¹⁶ бөлшегі болса, онда алтын аэрозолінің дәл осы көлемінде 10⁷ аз бөлшек болады.

- дисперциялы ортаның- ауаның аз тұтқырлығы, сондай-ақ бөлшектердің қозғалысы кезінде пайда болатын үйкеліс (В) кооэффицентінің аз болуы.

Дисперциялы ортаның тығыздығы аз болуы ρ _бөлшек >>ρ _ауа

Осының барлығы, лиозольдерге қарағанда, аэрозольдерге бөлшектердің қозғалуы анағұрлым интенсивті болуына әкеп соғады.

Ең қарапайым жағдай, аэрозоль жабық ыдыста ( А-ни сырттан ауа кірмейтін) болғанда және бөлшектердің ρ тығыздығы мен τ радиусты сфералық формасы болуын қарастырамыз. Мұндай бөлшекке бір мезгілде кікелей төменге бағытталған ауырлық күші мен тіке қарама-қарсы бағытталған үйкеліс күші әсер етеді. Сонымен қатар, бөлшек соңы диффузияға әкелетін броун қозғалысында болады.

Аэрозольдерде седиментация мен диффузия процессінің санды бағасы үшін диффузияның меншікті ағымы i _диф мен седиментацияның меншікті ағымының i _сед -шамалары , яғни лиозольдердің седиментальді тұрақтылығының байланысының мәнін қолдануға болады. ( 10.1 бөлім).

kT dv

i _диф =-——*—— ( 9.4 бөлім)

B dx

kT dv

i _диф =-——*—— ( 10.7 бөлім)

B dx

Қандай ағым тиімдірек екенін анықтау олардың қатынастары қарастырады:

i _сед 4πτ³ (ρ-ρ₀ )gv

—— =———————.

dv

i _диф 3kT ——

dx

Бұл теңдеуде (ρ-ρ₀ )>>0. Сонымен қатар қатынас мәні бөлшектер мөлшерімен анықталады.

Егер τ>1 мкм. Болса, онда i _сед >> i _диф ,яғни сериментация тез жүріп, бөлшектер ыдыс түбіне шөгеді.

Егер τ>0,01 мкм болса, онда i _сед >> i _диф . Бұл жағдайда диффузияға интенсивті жүреді, нәтижесінде бөлшектер ыдыс қабырғасына соқтығысып, оған жабысады. Егер бөлшектер өзара соқтығыса, олар бірігіп, іріленеді және концентрация азаяды.

Сонымен, аэрозольдегі өте майда бөлшектер де, өте ірі бөлшектер де тез жойылады: біріншілері-қабырғаға жабысу немесе бірігу арқылы, екіншілері-ыдыс түбіне шөгуі арқылы. Орташа мөлшердегі бөлшектер жоғары тұрақтылыққа ие. Сол себептен, бөлшектер саны қаншалықты көп болса да, бірнеше секундтан кейін аэрозольдің 1 см^3, көлеміндегі бөлшектер саны 10^{3 ден аспайды.}

Аэрозоль бөлшектеріне температура графинті өрісінде температураның өзгеруі бағытындағы қлзғалыс тән. Мысалы: термофорез, термоципитация, фотофорез құбылыстары.

Термофорез-бөлшектердің температураның төмендеуі бағытына қарай өздігінен қозғалуы.

Терпреципитация-жақын маңда ыстық денелер бар кездегі аэрозоль бөлшектерінің салқын беттерге тұнуы.

Фотофорез-аэрозоль бөлшектерінің бір жақты түсірілген жарық сәулесі батысымен қозғалуы.