|
107 вещества конденсируются в объеме с образованием ядер конденсации. Например, в атмосферном воздухе возникают ядра конденсации из паров серной и азотной кислот, образующихся в результате окисления азота и сернистого ангидрида кислородом воздуха. В продуктах сгорания, образующихся при сжигании топлива, а также в отходящих газах самых разнообразных производственных процессов находятся пары веществ (серной кислоты, смол, масел и др.), которые при смещении с более холодным атмосферным воздухом конденсируются в объеме с образованием мельчайших капель жидкости. Источники ядер конденсации, образующиеся в результате механического дробления веществ, весьма разнообразны и поэтому трудно поддаются систематизации. Поверхность земли подвергается выветриванию, поэтому большая часть ядер конденсации состоит из неорганических веществ. Огромное количество ядер конденсации образуется в результате извержения действующих вулканов, число которых превышает 500.Так, облако пыли над Везувием обычно поднимается на высоту не более 1 км, но при вулканическом извержении пепел выбрасывается на высоту более 20 км. Сильные воздушные течения, господствующие на больших высотах, разносят пепел на большие расстояния. Часть ядер конденсации образуется из морской воды. Исследования показали, что основным источником ядер конденсации служат пузырьки воды, которые возникают при движении морских волн и ударе их о берег. При разрушении пузырьков образуются капельки морской воды радиусом около 10'6 см, которые, испаряясь, оставляют еще более мелкие капли концентрированных растворов соли. В большом количестве в воздухе встречаются микроорганизмы (бактерии и вирусы) которые хорошо переносят длительное высушивание. В среднем в 1 м3 надземного слоя воздуха больших городов содержится около $000 бактерий. В атмосферном воздухе содержатся также семена высших растений, различного вида пыльцы и споры, водоросли, плесневые грибы и т. д. (пыльца хвойных деревьев иногда уносится ветром за сотни километров). |
Конденсация пара в объеме и механическое дробление вещества в атмосферном воздухе происходят в результате самых разнообразных процессов. Например, некоторые газы, входящие в состав атмосферного воздуха, под действием солнечного света или искровых разрядов реагируют между собой с образованием новых веществ, обладающих низким давлением насыщенного пара. Эти вещества конденсируются в объеме с образованием ядер конденсации. Например, в атмосферном воздухе возникают ядра конденсации из паров серной и азотной кислот, образующихся в результате окисления азота и сернистого ангидрида кислородом воздуха. В дымовых газах, образующихся при сжигании топлива, а также в отходящих газах самых разнообразных производственных процессов находятся пары веществ (серной кислоты, смол, масел и др.), которые при смешении с более холодным атмосферным воздухом конденсируются в объеме с образованием мельчайших капель жидкости. Источники ядер конденсации, образующиеся в результате механического дробления веществ, весьма разнообразны и поэтому трудно поддаются систематизации. Поверхность земли подвергается выветриванию, поэтому большая часть ядер конденсации состоит из неорганических веществ. Огромное количество ядер конденсации образуется в результате извержения действующих вулканов, число которых превышает 500. Так, облако пыли над Везувием обычно поднимается на высоту не более 1 км, но при вулканическом извержении пепел выбрасывается на высоту более 20 км. Сильные воздушные течения, господствующие на больших высотах, разносят пепел на большие расстояния. Часть ядер конденсации образуется из морской воды. Исследования показали, что основным источником ядер конденсации служат пузырьки воды, которые возникают при движении морских волн и ударе их о берег. При разрушении пузырьков образуются капельки морской воды радиусом около 10'6 см, которые, испаряясь, оставляют еще более мелкие капли концентрированных растворов соли. В большом количестве в воздухе встречаются микроорганизмы (бактерии и вирусы) которые хорошо переносят длительное высушивание. В среднем в 1 м3 надземного слоя воздуха больших городов содержится около 5000 бактерий. В атмосферном воздухе содержатся 78 также семена высших растений, различного вида пыльцы и споры, водоросли, плесневые грибы и т. д. (пыльца хвойных деревьев иногда уносится ветром за сотни километров). Распределение ядер конденсации по размерам в атмосферном воздухе, численная концентрация их, а также химический состав изменяются в очень широких пределах. В литературе /61,65/ имеются попытки классификации ядер конденсации по размерам, причем наиболее часто пользуются предложением Юнге /96/. Однако общепринятой классификации не существует. Особенно высокая концентрация ядер конденсации наблюдается в атмосферном воздухе больших городов и промышленных районов, что является результатом выброса в атмосферу дымовых газов теплогенерирующих установок, выхлопных газов автотранспорта и газовых выбросов промышленных предприятий. Атмосферный воздух широко применяется в различных производственных процессах как источник кислорода, азота, как теплоноситель или хладоагент во многих химических процессах и т. д. Часто воздух используется без предварительной фильтрации, но даже и после фильтрации в нем остается значительное количество ядер конденсации. Таким образом, во всех производственных процессах, в которых применяется атмосферный воздух, циркулирующие в процессе газы содержат большое число взвешенных в них твердых и жидких частиц. Если воздух используется как источник кислорода при сжигании топлива, температура реакционного пространства настолько высока, что значительная часть взвешенных частиц испаряется. В результате сгорания уменьшается также размер частиц органических веществ. В производственных процессах газы проходят различные аппараты (теплообменники, конденсаторы, башни с насадкой, орошаемой жидкостью, контактные аппараты с неподвижным и подвижным слоем катализатора, всевозможные фильтры и т. д.). При этом число ядер конденсации может уменьшиться в результате их осаждения, либо возрасти за счет более мелких частиц реагирующих веществ, увлекаемых потоком газа. 79 |