Аэрозоль

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Физика Планет» Лекция № 4. Аэрозоли в атмосфере // Космические Физтехи-Маги (3 нояб. 2018 г.) (Годовой курс кандидата физико-математических наук Александра Родина) [1:11:59]

Аэрозоль — смесь из мелких частиц, которые находятся в воздухе или в любом другом газе.

Совокупность этих частиц называют дисперсной системой. Если речь идёт о жидкостных аэрозолях, их называют туманами. В случае наличия твёрдых частиц, говорят о дымах (так называемых свободнодисперсных аэрозолях) или о пыли (грубодисперсных аэрозолях). Размеры аэрозольных частиц варьируются от нескольких микрометров до мельчайших масштабов, составляющих 10−7 миллиметра. Средний размер частицы аэрозоли примерно равен размеру пылинки. Аэрозоли возникают в результате механической обработки и рассеивания твёрдых или жидких веществ: распылении, горении, дроблении[1].

Классификация[править]

По химическому происхождению аэрозоли разделяют на:

  • органические и неорганические,
  • токсичные и нетоксичные.

Для рассмотрения опасности аэрозольного газа используют весовую концентрацию (количество миллиграммов вещества в 1 м³). К тому же аэрозоли различают на: биологические и радиоактивные.

  • Биологические — это аэрозоли, которые несут на себе жизнеспособные организмы или токсины.
  • Радиоактивные — это аэрозоли, имеющие в составе дисперсной системы опасные для человека микрочастицы[2].

Свойства[править]

Средний размер пылинки на булавочной головке

Большинство частиц аэрозолей, состоящих из растворимых в воде или другой жидкости, являются атмосферными ядрами конденсации. Около таких частиц в воздушной среде, содержащей в себе достаточное количество водяного пара, могут образовывать небольшие водяные облака. Большое количество таких облачков могут привести к перекрытию солнечных потоков радиации. Из-за возникновения таких облаков загрязняется окружающая среда. Это происходит из-за содержания в аэрозолях мелких частиц дисперсной системы. Во время осадков эти частицы попадают в водяные капли, в результате чего капли воды смешиваются с содержащимися в дисперсной системе молекулами аэрозоли[3].

Содержание в воздухе аэрозольных частиц может повлиять на здоровье человека. Такие частицы вызывают раздражение лёгких и дыхательных путей. Также в воздушной среде могут содержаться биологические частицы аэрозоли, которые могут нести на себе болезнетворные организмы и растворимые в водной среде токсичные соединения, которые через альвеолы проникают в кровь.

В разных слоях атмосферы, где водяного пара гораздо меньше, взвешенные частицы водяных оболочек представляют собой пылевые частицы, которые влияют на их прозрачность, температурный режим и на образование и разрушение озонового слоя. Таким образом, аэрозоль оказывает большое воздействие на радиационный режим планеты[3].

Радиоактивные эффекты, оказываемые аэрозолями, делятся на положительные и на отрицательные. Например, одним из отрицательных эффектов является эффект Туми. Это повышение концентрации капель при конденсации аэрозольных облаков, что приводит к повышению защиты планеты от солнечных лучей[2].

Положительными аэрозолями являются углеродистые и пыль. В результате повышения температуры уменьшается относительная влажность, что приводит к ускоренному испарению капель[3].

Воздействие на человека[править]

В основном, аэрозоли в организме человека оказывают влияние на дыхательную и кровеносные системы, учитывая, что воздействие может быть как благоприятное, так и отрицательное. Аэрозоли используются в медицине по большей части для лечения дыхательных путей. Например, ингаляция, которая используется для лечения астмы и других дыхательных заболеваний. Такие аэрозоли оказывают благоприятный эффект на организм, улучшая функцию внешнего дыхания[2].

В окружающей среде можно встретить немало аэрозолей, например, пыль, смог, которые оказывают на человека отрицательный эффект. При вдыхании таких аэрозолей повреждается слизистая оболочка. Таким образом нарушается нормальное функционирование тканей и органов.

Измерение[править]

Основной величиной, которую используют для измерения дисперсности аэрозолей, является массовая концентрация аэрозоля. Саму массовую концентрацию аэрозоля измеряют с помощью выделенных из известного объёма исследуемого воздуха частиц и измерения их массы. Наиболее известными косвенными способами измерения дисперсности являются:

  • оптический,
  • электроиндукционный,
  • радиоизотопный
  • пьезоэлектрический.

Нормируемый диапазон взвешенных частиц варьируется от 20 до 1500 мг/м³.

В России существует проверочная схема для измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных примесей. На 2015 год в России в состав измерительных приборов дисперсности аэрозолей входило около 80 специализированных приборов.[4]

См.также[править]

Источники[править]

  1. Шиц Л.А. Аэрозоли. БРЭ. Проверено 2 ноября 2023.
  2. 2,0 2,1 2,2 Ефремова Д.А. Аэрозоли: положительное и отрицательное воздействие на организм человека // Forcipe : журнал. — 2020.
  3. 3,0 3,1 3,2 Ивлев С.И. Свойства аэрозолей и аэрозолеобразующих примесей нижней атмосферы в Ленинградской области. Сyberleninka. Проверено 2 ноября 2023.
  4. Шувалов Г.В., Минин О.В., Минин И.В., Зонова А.Д. Методика измерений размеров частиц аэрозолей на системе «Квантимет 720» рус.. Cyberleninka (2016).
 
Фазовые состояния
Твёрдое тело
Мезофаза
Жидкость
Газ
Плазма
Низкотемпературные
Прочие
Фазовые переходы
Первого рода
Второго рода
Квантовые
Дисперсные системы
См. также
Знание.Вики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Аэрозоль», расположенная по следующим адресам:

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».