廣東微納米曝氣機(jī)廠家價格特性:
1.比表面積大
氣泡的體積和表面積的關(guān)系可以通過公式表示。氣泡的體積公式為 V=4π/3r3,氣泡的表面積公式為 A=4 πr2,兩公式合并可得 A=3V/r,即 V 總=n·A=3V 總/r。也就是說,在總體積不變(V 不變)的情況下,氣泡總的表面積與單個氣泡的直徑成反比。根據(jù)公式,10 微米的氣泡與 1 毫米的氣泡相比較,在一定體積下前者的比表面積理論上是后者的 100 倍??諝夂退慕佑|面積就增加了 100 倍,各種反應(yīng)速度也增加了 100倍。
2.上升速度慢
根據(jù)斯托克斯定律,氣泡在水中的上升速度與氣泡直徑的平方成正比。氣泡直徑越小則氣泡的上升速度越慢。從氣泡上升速度與氣泡直徑的關(guān)系圖可知,氣泡直徑 1mm 的氣泡在水中上升的速度為 6m/min,而直徑 10μm 的氣泡在水中的上升速度為 3mm/min,后者是前者的 1/2000。如果考慮到比表面積的增加,微納米氣泡的溶解能力比一般空氣增加20萬倍。
3.自身增壓溶解
廣東微納米曝氣機(jī)廠家價格水中的氣泡四周存有氣液界面,而氣液界面的存在使得氣泡會受到水的表面張力的作用。對于具有球形界面的氣泡,表面張力能壓縮氣泡內(nèi)的氣體,從而使更多的氣泡內(nèi)的氣體溶解到水中。根據(jù)楊-拉普拉斯方程,?P=2σ/r P 代表壓力上升的數(shù)值,,σ代表表面張力,r 代表氣泡半徑。直徑在 0.1mm 以上的氣泡所受壓力很小可以忽略,而直徑 10μm 的微小氣泡 會受到 0.3 個大氣壓的壓力,而直徑 1μm 的氣泡會受高達(dá)3個大氣壓的壓力。微納米氣泡在水中的溶解是一個氣泡逐漸縮小的過程,壓力的上升會增加氣體的溶解速度,伴隨著比表面積的增加,氣泡縮小的速度會變的越來越快,從而溶解到水中,理論上氣泡即將消失時的所受壓力為無限大。
4.表面帶電
純水溶液是由水分子以及少量電離生成的 H+和 OH-組成,氣泡在水中形成的氣液界面具有容易接受 H+和 OH-的特點,而且通常陽離子比陰離子更容易離開氣液界面,而使界面常帶有負(fù)電荷。已經(jīng)帶上電荷的表面傾向于吸附介質(zhì)中的反離子,特別是高價的反離子,從而形成穩(wěn)定的雙電層。微氣泡的表面電荷產(chǎn)生的電勢差常利用ζ電位來表征,ζ電位是決定氣泡界面吸附性能的重要因素。當(dāng)微納米氣泡在水中收縮時,電荷離子在非常狹小的氣泡界面上得到了快速濃縮富集,表現(xiàn)為ζ電位增加,到氣泡破裂前在界面處可形成非常高的ζ電位值。
5.產(chǎn)生大量 基
微氣泡破裂瞬間,由于氣液界面消失的劇烈變化,界面上集聚的高濃度離子將積蓄的化學(xué)能一下子釋放出來,此時可激發(fā)產(chǎn)生大量的羥基 基。羥基 基具有氧化還原電位,其產(chǎn)生的氧化作用可降解水中正常條件下難以氧化分解的污染物,實現(xiàn)對水質(zhì)的凈化作用。
6.傳質(zhì)效率高
氣液傳質(zhì)是許多化學(xué)和生化工藝的限速步驟。研究表明,氣液傳質(zhì)速率和效率與氣泡直徑成反比,微氣泡直徑很小,在傳質(zhì)過程中比傳統(tǒng)氣泡具有明顯優(yōu)勢。當(dāng)氣泡直徑較小時,微氣泡界面處的表面張力對氣泡特性的影響表現(xiàn)。這時表面張力對內(nèi)部氣體產(chǎn)生了壓縮作用,使得微氣泡在上升過程中不斷收縮并表現(xiàn)出自身增壓效應(yīng)。從理論上看,隨著氣泡直徑的無限縮小,氣泡界面的比表面積也隨之無限增大,由于自身增壓效應(yīng)可導(dǎo)致內(nèi)部氣壓增大到無限大。因此,微氣泡在其體積收縮過程中,由于比表面積及內(nèi)部氣壓地不斷增大,使得更多的氣體穿過氣泡界面溶解到水中,且隨著氣泡直徑的減小表面張力的作用效果也越來越明顯,內(nèi)部壓力達(dá)到一定限值而導(dǎo)致氣泡界面破裂消失。因此,微氣泡在收縮過程中的這種自身增壓特性,可使氣液 界面處傳質(zhì)效率得到持續(xù)增強(qiáng),并且這種特性使得微氣泡即使在水體中氣體含量達(dá)到過飽和條件時仍可繼續(xù)進(jìn)行氣體的傳質(zhì)過程并保持高 效的傳質(zhì)效率。