Аэрозолями называют дисперсные системы. дисперсионной средой в которых является газ (воздух), а дисперсной фазой могут быть твердые частицы или капельки жидкости.
Обычно аэрозоли классифицируют по агрегатному состоянию дисперсной фазы. Аэрозоли с жидкой дисперсной фазой называют туманами, с твердыми частицами – дымами. Аэрозоли с более крупными твердыми частицами дисперсной фазы называют обычно пылью.
Размер частиц аэрозолей лежит в пределах от 10-5-10-2 см. Например, капельки обычного тумана имеют размер порядка 5*10-5 см, частицы табачного дыма –10-4-10-5 см, природная пыль – 10-4-10-2 см.
Как и любые дисперсные системы, аэрозоли образуются двумя методами – конденсационным и диспергационным. К конденсационному методу относится возникновение тумана при охлаждении насыщенного пара. При диспергационных методах получения аэрозолей твердые частицы или жидкие капельки размельчаются и распределятся в газе механическим путем. Так образуется мучная пыль на мельницах, пыль сахарной пудры и порошка какао на кондитерских предприятиях. Широко распространено пневматическое распыление жидкостей с помощью так называемых аэрозольных баллончиков при получении парфюмерно-косметических аэрозолей, эмалей.
Очень низкая вязкость и малая плотность газовой дисперсионной среды влияют на характер движения частиц в аэрозолях, на их молекулярно-кинетические свойства. Достаточно крупные частицы аэрозолях под действием силы тяжести должны были бы осесть, однако благодаря конвекционным потокам воздуха они могут долго находиться во взвешенном состоянии, т.е. аэрозоли обладают своеобразной кинетической устойчивостью.
У частиц аэрозолях нет двойного электрического слоя, но в определенных условиях они приобретают электрический заряд в результатате трения при их распылении или вследствие адсорбции на поверхности частиц ионов газов. Экспериментально установлено, что обычные частицы аэрозолей металлов и их оксидов несут отрицательный заряд, частицы неметаллов - отрицательный. Крахмал – положительно, пыль муки – отрицательно. В отличие от коллоидных золей, в которых заряд частицы определяется избирательной адсорбцией, величину и знак заряда частиц аэрозолях заранее предвидеть нельзя.
Электрические заряды частиц аэрозолей невелики, и поэтому они не могут определять агрегативную устойчивость аэрозолей. При высокой дисперсности и кинетической устойчивости аэрозоли агрегативно неустойчивы. Для них характерна быстрая коагуляция – для твердых частиц и коалесценция – для жидких.
Аэрозоли находят широкое применение в ряде отраслей народного хозяйства. Это и покраска распылением – более равномерное и качественное окрашивание, и введение лекарств в виде аэрозолей – быстрое поступление в легкие и далее в кровь.
Иногда аэрозоли приносят вред народному хозяйству – во многих производствах – вместе с дымом выбрасываются громадные количества вредных веществ, которые загрязняют окружающую среду и плохо влияют на здоровье людей. Особое место среди аэрозолей занимают биоаэрозоли. Это микроорганизмы, вирусы, пыльца и споры растений, взвешенные в воздухе, легко переносятся потоками воздуха и, попадая в дыхательные пути, вызывает у некоторых людей заболевание – аллергию. Аэрозоли вирусов вызывают инфекционные заболевания.
Пыли многих веществ, в том числе значительная часть пыли пищевых производств, образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Взрыв – одна из разновидностей реакции горения, протекающая очень быстро с выделением тепла и выделения большого количества газообразных веществ. При горении процесс начинается с поверхности, а т.к. поверхность у аэрозолей очень велика, то и горение идет с большой скоростью, т.е. со взрывом. Для взрыва необходима определенная концентрация пыли в воздухе (табл.1) и, во-вторых, должен быть источник воспламенения – пламя спички, разряд статического электричества, неисправная электропроводка и проч.
Табл.1. Характеристика взрывоопасности некоторых пылей пищевых производств
