Аэрозоли

Аэрозолями называют дисперсные системы, в которых дисперсионной средой служит газ, а дисперсной фазой – частицы жидкости или твердого тела. К ним относят туманы, облака (система Ж– Г), пыли, дымы (системы Т– Г). Аэрозоли получаются методами диспергирования и конденсации. Аэрозоли (например, пыль) получаются при взрывах, дроблении и распылении сжатым воздухом, с помощью ультразвука, ультрацентрифугирования. Они могут быть образованы в процессах конденсации при охлаждении пересыщенных паров воды (например, в природе туманы, облака) и органических жидкостей, помощью химических реакций, протекающих в газовой фазе. Возможны системы смешанного типа, например, смог (смесь тумана и дыма).

Особенности аэрозолей: в аэрозолях малая вязкость дисперсионной среды, большой пробег молекул газа по сравнению с размерами частиц (путь, пройденная молекулами газа без столкновения с другими молекулами). В аэрозолях наблюдается интенсивное броуновское движение частиц дисперсной фазы, они рассеивают свет (проявляют эффект Фарадея-Тиндаля). Частицы дисперсной фазы заряжены (заряд неодинаков по величине и по знаку), но на них не образуется двойной электрический слой. Вследствие интенсивного броуновского движения и отсутствия факторов стабилизации (ДЭС, сольватной оболочки) аэрозоли агрегативно неустойчивы: частицы дисперсной фазы объединяются в более крупные агрегаты и быстро седиментируют. Их длительное существование связано с высокой дисперсностью и малой концентрацией. Для аэрозолей характерны термофорез (движение частиц в направлении снижения температуры), фотофорез (движение частиц при одностороннем их освещении в сторону или от источника освещения), термопреципитация или термоосаждение (осаждение на холодных поверхностях).

Практическая значимость аэрозолей. В виде аэрозолей применяют многие лекарственные препараты для лечения простудных, инфекционных и аллергических заболеваний легких и верхних дыхательных путей, для стерилизации операционного поля, ран и ожогов, в хирургии (в виде клея) – для склеивания ран, кожи, бронхов, сосудов, для дезинфекции помещений и т.д. Многие косметические, лакокрасочные, агрохимические средства выпускаются и применяются в виде аэрозолей. В некоторых производствах образуются аэрозоли, губящие растительность и вызывающие профессиональные заболевания. Например, у работников горной промышленности – отложение в легких частичек минеральных ископаемых (угля), вдыхаемых с воздухом, вызывает развитие антракоза. При вдыхании кварцевой и асбестовой пыли развивается силикоз. Накопление угольной, сахарной, мучной, древесной и др. горючей пыли может привести к пожарам и взрывам. Поэтому в таких производствах необходимо предупредить образование такой пыли. В связи с этим, вредные аэрозоли разрушают, пропуская их через циклоны (принцип действия их основан на осаждении частиц дисперсной фазы под действием центробежных сил) или фильтры.