盐雾沉积和喷雾方法
盐雾颗粒越细,形成的表面积越大,吸附的氧就越多,并且更多腐蚀性也较强。自然界中超过90%的盐雾颗粒的直径小于1微米。研究结果表明,直径为1微米的盐雾颗粒表面吸附的氧气量与颗粒中溶解的氧气量相对平衡。不管盐雾颗粒有多小,吸收的氧气量将不再增加。
传统的喷涂方法包括气压喷涂法和喷雾塔法。明显的缺点是盐雾沉积的均匀性很差,盐雾颗粒的直径较大。超声雾化法利用超声雾化原理将盐溶液直接雾化成盐雾,并通过扩散进入测试区域,解决了盐雾沉降均匀性差的问题,盐雾颗粒直径较小。不同的喷涂方法也会对盐溶液的pH值产生影响(请参见表4)
表4:不同喷涂方法对盐溶液的pH值
的影响div>喷雾盐溶液的pH值收集盐溶液pH值变化的pH值
气压喷雾方法7.0 6.0 -1.0
气压喷雾塔方法7.4 6.5 -0.9
超声雾化方法7.0 6.9 -0.1
从表4中可以看出:没有压缩空气的超声雾化方法对盐溶液的pH值影响很小,而气压喷雾法和使用压缩空气喷雾的喷雾法在塔式法中,盐溶液的pH值发生显着变化。
1)超声雾化的工作原理
超声雾化的工作原理是使用超声发生器和换能器产生自激振荡,向水中辐射强的超声波,超声波穿过水。半透膜将盐溶液转移到雾化杯中进行雾化,使盐溶液中存在的微气泡在声场的作用下振动。当声压达到一定值时,微气泡会迅速膨胀,然后突然关闭。当微泡关闭时会产生冲击波。这一系列的动态过程(例如膨胀,闭合和振荡)称为声空化。在声空化的作用下,液体以气相分散并在液体表面形成细雾。细雾由流动的气体驱动并连续流出雾化杯,以实现超声雾化。在整个过程中,仅发生物理反应,而未发生化学反应。
图1超声波雾化装置
2)超声波雾化法中盐雾沉积的控制
超声波雾化法中盐雾沉积容易控制的因素影响盐雾沉降速率的有:温度,压力,盐溶液浓度,盐雾粒径,雾化速度等。盐雾粒径的大小与超声波频率有以下关系:
:超声波频率; :盐溶液密度; :盐溶液表面张力
可以看出,在其他条件不变的情况下,可以通过调节盐雾颗粒的直径来调节盐雾的沉降速率。超声波频率越高,产生的盐雾越细,盐雾的沉降速率越低。通过调节超声频率可以达到控制盐雾沉降速率的目的。
雾化速度与超声功率密切相关,可以通过调节超声发生器的功率来调节盐雾的沉积速率。这样就可以控制每单位时间的沉降速度。也可以通过调节进入雾化杯进气口的空气量来调节盐雾的输出。当进气口较大时,液体中存在的微气泡会增加,并且容易形成更多的细雾。同时,由于压力差的增加,盐雾的流量将增加,并且进入测试区域的雾量将增加。
为了证明超声雾化的可行性和优越性,将进行以下两项测试:
①超声雾化可行性试验
目的是1 )是否发生通过超声雾化沉积的盐雾。 ⑵是否可以控制盐雾沉积速率? ⑶盐溶液雾化后盐溶液是否具有不利于样品的理化变化。
图2超声雾化测试图3气压喷雾测试
的测试结构如图2所示。超声发生器将雾化杯中的盐液雾化并扩散到雾化杯中。测试区域通过塑料软管。随着扩散浓度的增加,盐雾开始沉降。测试区域中的盐雾浓度越高,沉淀越快。 *ZZ的沉降率达到平衡并趋于稳定。在超声雾化测试中,测试区域中每个点的盐溶液浓度,pH值和温度均符合盐雾标准。
②盐雾沉积均匀性测试
该测试的目的是证明与空气喷射法相比,超声雾化方法中盐雾沉积均匀性得到了显着改善。与空气喷射法相比,超声雾化法制得的盐雾颗粒细小均匀,直径可控制在几微米至20μm之间,稠度好。气压喷雾法制得的盐雾颗粒粗,细,直径可达几百微米,使盐雾在试验区的分布不均匀,减小了有效试验区。
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2006-10-28