Исследование заряженных аэрозолей электрооптическим методом
Статья - Математика и статистика
Другие статьи по предмету Математика и статистика
µктрическое поле. Заряжение частицы изменяет соотношение составляющих поверхностного ионного тока, протекающего при поляризации ДЭС.
Так, если у положительно заряженных частиц в переменном электрическом поле доминирует ток ионов, связанных со слоем Штерна или имеющих малую подвижность, то это равносильно увеличению постоянного дипольного момента частицы.
Если же у частицы при протекании уравнивающего тока доминирует поток ионов, связанных с диффузным слоем Гуи или имеющих большую подвижность, то это равносильно уменьшению дипольного момента частицы.
На рис. 3 изображено семейство графиков зависимости величины электрического светорассеяния частиц хлорида аммония от квадрата напряженности импульсного ориентирующего поля при постоянной частоте следования импульсов, равной 1 кГц. Графики сняты при различных значениях среднего заряда, приходящегося на одну частицу
Рис. 3. Зависимость электрооптического светорассеяния от квадрата напряженности импульсного ориентирующего поля для разных зарядов частиц.
На графиках отчетливо выделяются три области, характеризующиеся различными степенями ориентации частиц:
линейная зависимость светорассеяния в начальной части кривой соответствует низкой степени ориентации;
перегиб кривой соответствует средним степеням ориентации частиц;
пологая часть кривой соответствует полной ориентации частиц в электрическом поле.
Из кривых видно, что ориентация отрицательно заряженных частиц наступает при меньших значениях напряженностей ориентирующего поля. Так как увеличение или уменьшение дипольного момента у разноименно заряженных частиц связывается нами с особенностями строения их двойного слоя, было решено исследовать электрооптический отклик аэрозольных частиц хлорида аммония с поверхностными слоями, образованными адсорбцией паров различных спиртов и полярных растворителей.
Свежеприготовленные аэрозоли пропускались через проточную кювету, в которой помещалось определенное количество легколетучего растворителя. Над зеркалом жидкости за счет испарения поддерживалось давление паров, характерное для комнатной температуры. При прохождении потока аэрозолей через атмосферу паров происходила адсорбция ионов растворителя на поверхности аэрозольных частиц. Заряжение частиц изменяло адсорбцию ионов и, соответственно, величину электрооптического отклика.
Было исследовано влияние на электрооптический отклик паров амилового и октилового спиртов, хлороформа, ксилола, гексена, ацетона и растворителя № 646. Нами показано, что пары хлороформа, гексена, ксилола и амилового спирта не меняют характер зависимости электрооптического отклика от знака заряда. Так же, как и на воздухе, положительно заряженные частицы демонстрируют больший электрооптический отклик, чем отрицательные. Иная картина наблюдается при адсорбции на частице молекул ацетона, бензина, октилового спирта и растворителя № 646. При этом у отрицательно заряженных частиц наблюдается больший электрооптический отклик, чем у положительных. Эти факты доказывают, что адсорбированные на аэрозольных частицах слои влияют на их электрооптические свойства.
Список литературы
Arendt P., Kallmann H. // Zeitschrift fur Phys. 1926. B. 35. № 6. S. 421-441.
Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 352 с.
White H.J. Industrial Electrostatic precipitation. N.Y.: Addison-Wesley Publisching Co., Inc., 1963. 165 p.
Boidstron Y., Brock J.R. // Atmos. Environ. 1970. V. 4. № 1. P. 35-50.
Gentry J.W., Brock J.R. // J. Chem. Phys. 1967. V. 47. № 1. P. 64-69.
Gentry J.M. // J. Aerosol Sci. 1972. V. 3. № 1. P. 65-76.
Brock J.R., Wu M.S. // J. Colloid and Interface Sci. 1970. V. 33. № 3. P. 473-474.
Liu B.Y.H., Yen H.C. // J. Appl. Phys. 1968. V. 39. № 3. P. 1396-1402.
Smith W.B., McDonald J.R. // J. Aerosol Sci. 1976. V. 7. № 2. P. 151-166.
Седунов Ю.С. // Инженерно-физический журнал. 1959. Т. 2. № 12. С. 57-63.
Мирзабекян Г.З. // Сильные электрические поля в технологических процессах. М.: Энергия, 1969. С. 20-38.
Vomela R.A., Whitby K.T. // J. Colloid and Interface Sci. 1967. V. 25. № 4. P. 568-576.
Лушников А.А., Максименко А.Г., Симонов А.Я. // Изв. вузов. Радиофизика. 1984. Т. 27. № 6. С. 726-733.
Hewitt G.W. // AIEE Trans. 1957. V. 76. № 4. P. 307-309.
Сушко Б.К. // Вестник Башкирского университета. 1999. № 3. С. 35-39.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта