Elektroninių cigarečių skonio tyrinėjimas – aerozolių skyrius (1)

Santrauka:
Šis straipsnis yra elektroninių cigarečių skonio tyrinėjimo serijos aerozolinė dalis, kurioje aptariami veiksniai, prisidedantys prie elektroninių cigarečių skonio formavimosi. Aerozolių susidarymas, evoliucija ir transportavimas yra esminiai skonio pojūčiai, įskaitant tokius procesus kaip branduolių susidarymas, kondensacija ir garavimas, polimerizacija ir fragmentacija. Straipsnyje taip pat pristatoma, kad elektroninių cigarečių aerozoliai daugiausia susideda iš dviejų dalių: smulkių dalelių ir skysčių dalelių, o tai padeda gilinti supratimą apie elektroninių cigarečių skonio susidarymo mechanizmą.
Sparčiai vystantis naujai purškimo pramonei, vartotojai jau seniai atsisakė elektroninių cigarečių „užtenka rūkyti“ etapo. Šiandien vartotojai ieško elektroninių cigarečių gaminių, pasižyminčių dideliu tikslumu, dideliu pasitenkinimu ir visišku bei sklandžiu siurbimu. Todėl skonis tampa galutiniu kriterijumi sprendžiant apie elektroninių cigarečių kokybę, o kokie veiksniai turi įtakos skoniui?
Ši tema bus pradėta nuo mechanizmo ir išnagrinėti įvairius veiksnius, turinčius įtakos elektroninių cigarečių skonio formavimuisi, siekiant pagilinti jūsų supratimą apie skonio formavimosi mechanizmą.
1 tema: aerozolių susidarymas, evoliucija ir transportavimas
Pirma, pristatome sąvoką, kad aerozolis reiškia dujinę dispersijos sistemą, sudarytą iš kietų arba skystų dalelių, suspenduotų dujų terpėje. Tradicinių cigarečių dūmai yra kietos dalelės, susidarančios degant tabakui, o elektroninių cigarečių dūmai yra skystos dalelės, susidarančios išgaruojant ir kondensuojantis purškiamam skysčiui. Jie du yra suspenduoti oro terpėje, kad susidarytų aerozoliai, tačiau jų susidarymo mechanizmai ir tyrimo metodai skiriasi.
(1) Aerozolių susidarymas ir raida
Branduolis: mišinyje, sudarytame tik iš garų, vienas ar daugiau cheminių komponentų gali būti persotintos būsenos, o tai reiškia, kad dalinis slėgis yra didesnis nei mišinio pusiausvyros garų slėgis. Žvelgiant iš energijos perspektyvos, garų molekulėms naudinga rekombinuotis į skystąją fazę. Jei perpildymas yra pakankamai didelis, jis gali įveikti energijos barjerą, susijusį su lašelio paviršiaus susidarymu, dėl kurio susidaro lašelio branduolys;
Kondensato išgaravimas: Garų molekulės dažniau keičia fazę ir kondensuojasi ant esamų paviršių. Šį procesą lemia garų prisotinimas ir garo molekulių sklandumas mišinio atžvilgiu. Jei garai tampa nesotūs, aerozolio lašeliai gali pradėti garuoti ir išnykti;
Agregacijos suskaidymas: tankiuose aerozoliuose dalelės gali susidurti viena su kita. Kartu su šiais susidūrimo įvykiais dvi dalelės gali susijungti į vieną; Jie agreguojasi. Priešingai, taip pat yra tikimybė, kad dalelės bus išsklaidytos į kelias daleles, tai yra, dalelės suskils;
(2) Aerozolių gabenimas
Dreifas: dalelių savybės skiriasi nuo nešančiųjų dujų savybių, pvz., tankis arba klampumas, todėl dalelių fazės judėjimas gali nukrypti nuo nešančiųjų dujų judėjimo. Šį judesį gali sukelti inercija, pavyzdžiui, kai lašelis turi per daug impulso, kad pakankamai greitai prisitaikytų prie vietinio pagreičio, kurį jaučia nešančiosios dujos.
Difuzija: kai dalelės yra pakankamai mažos, šis Browno judėjimas sukelia lašelių difuziją. Makro požiūriu ši difuzija yra tarsi „įprasta“ molekulinė difuzija, todėl aerozoliai greitai atrodo labiau išsklaidyti.
Sedimentacija: Nešančių dujų greitis ant šio paviršiaus yra lygus nuliui, o tai reiškia, kad jokia dujų molekulė negali praeiti pro paviršių. Jei aerozolio dalelės tiksliai seka nešančiųjų dujų srautą, jų judėjimas taip pat sustings paviršiuje, taip užkertant kelią nusėdimui. Tačiau aerozolio dreifas ir difuzija gali sukelti grynąjį dalelių transportavimą, nukrypstant nuo nešiklio srauto linijos. Todėl dreifas ir difuzija yra abu mechanizmai, sukeliantys aerozolių nusėdimą, ir šia prasme nusėdimas gali būti vertinamas kaip aerozolių sklaidos savybių rezultatas.
Iš to galime daryti išvadą, kad elektroninis dūmų aerozolis daugiausia susideda iš dviejų dalių:
Kai purškiamo skysčio paviršius yra įkaitęs ir nepasiekęs garavimo temperatūros, jis prasiskverbia pro skysčio paviršiaus įtempimo apribojimą ir atsiskiria nuo mažų dalelių ant skysčio paviršiaus (difuzija)
2. Kai purškiamas skystis kaitinamas ir pasiekia garavimo temperatūrą, aukštos temperatūros garai kondensuojasi, kai susiduria su normalios temperatūros oro srautu, todėl susidaro skysčio dalelės (garavimo kondensacija).