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纳米气泡技术

一.纳米气泡定义

液体中存在微小气泡,当气泡直径在100μm以下称作微米气泡,直径为100nm以下的气泡称为纳米气泡。 由于气泡的体积已经达到分子级别,因而具备了常规宏观大气泡所没有的物理与化学特性,比表面积增加数万倍,可迅速提高水中溶氧度,体积小上升速度慢,可长时间滞留在水中,表面带电荷可吸附水中有机物等特性。

 

二.纳米气泡的特性

纳米气泡说明图

1.比表面积增大

    在同等体积空气的条件下,气泡数量越多,气泡表面积越大,气泡与水接触的总面积也就越大,各种生化反应也成指数型增加。 

 2.上升速度慢

   气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比,与宏观大气泡相比,由于纳米气泡的体积已经达到分子级别,其受浮力的影响几乎可以忽略不计,所以可以长时间滞留在水中。例如,当气泡直径1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min,而直径10μm的气泡在水中的上升速度为3mm/min,后者是前者的1/2000。如果考虑到比表面积的增加,微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加20万倍。 

 3. 可自动增压溶解

   纳米气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程,压力的上升会增加气体的溶解速度,伴随着表面积的增加,气泡缩小的速度会变的越来越快,从而最终溶解到水中,理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。

纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特点,从而能够极大地提高气体(空气、氧气、臭氧、二氧化碳等)在水中的溶解度。

4. 表面带电

      纳米气泡在水中形成的气液界面对阴离子的吸引力比阳离子大,由此气泡表面常带有负电荷,使得纳米气泡能够吸附水中有机物,也可以起到抑菌等效果。