Чем обработать металл чтобы не было конденсата


Борьба с конденсатом на металлических конструкциях

Одним из важных вопросов, беспокоящих многих, считается борьба с конденсатом на металлических конструкциях. Конденсат провоцирует появление коррозии на трубах. В итоге приходится их ремонтировать, а в худшем случае, менять. Чтобы не допустить подобных расходов, необходимо снизить вероятность конденсатообразования на металлических поверхностях. Благо, достичь желаемого результата не составит большого труда.

 Причины возникновения конденсата

  Возникновение конденсата на металлических трубах - проблема довольно распространенная, и особенно остро она стоит в летнее время года, поскольку в этот период воздух становится прогретым, а металлоконструкции нагреваются медленней. Особенно те, что соприкасаются с землей. Зимой же все происходит примерно по такой же схеме, только трубы теплые в сравнении с температурой воздуха. Проявляется конденсат в виде капель воды, выступающих на поверхности. Из этих капель в дальнейшем образуются лужи, а поверхность металлоконструкций подвергается действию коррозии.

Методы борьбы с конденсатом

  В случае если металлоконструкция является частью здания с конденсатообразованием можно бороться посредством создания качественной вентиляционной системы. Стоит учитывать, что влажность помещения не должна превышать 50%. Такой уровень влажности снизит вероятность конденсатообразования на металлических поверхностях.
 Также следует тщательно продумать отопительную систему. Отопительная система должна работать совместно с вентиляционной. В этом случае теплый нагретый воздух будет распространяться равномерно, постепенно вытесняя холодный.

 Специалисты советуют в борьбе с конденсатом на металлоконструкциях применять эпоксидную шпаклевку. Такая шпаклевка предохранит металл от воздействия конденсата, снизит возможность появления грибка, плесени и конденсата. Еще одним плюсом эпоксидной шпаклевки является простота ее применения.

 Для начала необходимо зачистить поверхность с помощью шлифовальной бумаги. Вторым этапом работ будет обработка очищенной поверхности ацетоновым раствором. И в завершении наносится слой специальной шпаклевки.

 Хотя наиболее оптимальным методом борьбы с коррозией считается нанесение на металл специального защитного покрытия. Называют такое покрытие теплоизоляционной краской. Применять ее можно не только для труб, но и, к примеру, для арматуры и любой другой металлической конструкции, находящейся в зоне риска.

Как добыча металлов может повлиять на окружающую среду?

Материал адаптирован из: Hudson, T.L, Fox, F.D., and Plumlee, G..S. 1999. Добыча металлов и окружающая среда, с. 7,20-27,31-35,38-39. Опубликовано серией экологической информации Американского института геонаук.

Современные горнодобывающие предприятия активно стремятся смягчить потенциальные экологические последствия добычи металлов, и такие операции строго регулируются в США. Ключ к эффективному смягчению последствий лежит во внедрении достижений науки и техники, которые предотвращают нежелательные воздействия на окружающую среду или контролируют их.

Операции и отходы, связанные с добычей и обработкой металлов, являются основными причинами экологической озабоченности при добыче металлов. Проблемы включают:

Физические нарушения

Самыми большими физическими нарушениями на руднике являются фактические горные выработки, такие как открытые карьеры и связанные с ними свалки пустой породы. Горнодобывающие предприятия, такие как офисы, магазины и комбинаты, которые занимают небольшую часть нарушенной территории, обычно спасаются или сносятся, когда рудник закрывается.Карьеры и отвалы пустой породы являются основными визуальными и эстетическими эффектами горных работ. Подземная добыча обычно приводит к образованию относительно небольших площадок для отвала пустой породы размером от нескольких акров до десятков акров (0,1 км2). Эти участки обычно располагаются возле выходов подземных выработок. Открытые горные работы затрагивают более обширные территории, чем подземные горные работы, и, следовательно, оказывают большее визуальное и физическое воздействие. Поскольку количество пустой породы в карьерах обычно в два-три раза превышает количество добываемой руды, огромные объемы пустой породы удаляются из карьеров и откладываются на близлежащих территориях.

Отвалы от переработки, такие как хвостохранилища, отваи выщелачивания и кучи шлака, различаются по размеру, но могут быть очень большими. Водохранилища, связанные с некоторыми из крупнейших заводов, например на открытых медных рудниках, могут занимать тысячи акров (десятки км2) и иметь толщину в несколько сотен футов (около 100 м). Сваи кучного выщелачивания могут занимать от десятков до сотен акров (от 0,1 до 1 км2) и достигать нескольких сотен футов (около 100 м) в высоту. Они напоминают груды пустой породы по расположению и размеру, но имеют более точную конструкцию.Шлак - это стеклообразный побочный продукт плавки; Отвалы шлака могут занимать от десятков до сотен акров (от 0,1 до 1 км2) и иметь высоту более 100 футов (30 м).

Эти воздействия сохраняются на ландшафте до тех пор, пока нарушенные участки не стабилизируются и не будут восстановлены для других целей, таких как места обитания диких животных или зоны отдыха, после прекращения добычи.

Загрязнение почвы и воды от пустой породы и хвостохранилищ

Мобилизация металлов в пустой породе

Отвалы пустой породы обычно располагаются как можно ближе к руднику, чтобы минимизировать затраты на транспортировку.При неправильном управлении эрозия минерализованной пустой породы в поверхностные стоки может привести к концентрации металлов в отложениях ручьев. Эта ситуация может быть потенциально опасной, особенно если металлы находятся в химической форме, которая позволяет им легко выделяться из отложений в водотоки. Когда это происходит, металлы считаются «мобилизованными» и «биодоступными» в окружающей среде.

В некоторых случаях биодоступные металлы поглощаются растениями и животными, вызывая пагубные последствия.Несмотря на то, что текущая практика горных работ и рекультивации в США, руководствуясь экологическими нормами, сводит к минимуму или предотвращает эрозию пустой породы в водотоки, удаление пустой породы в местах, где она может размываться в поверхностные стоки, происходило исторически. Эти условия все еще существуют на некоторых старых или заброшенных шахтах.

Шлак - побочный продукт процесса плавки. Большинство шлаков, поскольку они состоят в основном из окисленного стекловидного материала, не являются столь значительным потенциальным источником выбросов металлов в окружающую среду, как отходы рудников и хвосты заводов.Однако некоторые шлаки могут содержать остаточные минералы, которые могут быть потенциальным источником выброса металлов в окружающую среду.

Дренаж кислых пород из пустой породы

Хотя характер пустой породы зависит от типа руды, многие пустые породы содержат сульфидные минералы, связанные с металлами, такие как свинец, цинк, медь, серебро или кадмий. Важным сульфидным минералом, распространенным в пустой породе, является пирит, сульфид железа. Когда пирит подвергается воздействию воздуха и воды, он подвергается химической реакции, называемой «окислением».«Процесс окисления создает кислые условия, которые могут препятствовать росту растений на поверхности кучи отходов. Голые, лишенные растительности материалы оранжевого цвета на поверхности делают некоторые участки пустой породы хорошо видимыми, и они являются наиболее очевидным результатом этих кислых условий.

Если вода проникает в пустую породу, содержащую пирит, в результате окисления вода подкисляется, что позволяет растворять металлы, такие как медь, цинк и серебро. Такое образование кислой воды обычно называют «дренаж кислой породы».«Если не предотвратить дренаж кислых пород и оставить его неконтролируемым, образующиеся кислые и содержащие металлы воды могут стекать в ручьи и загрязнять их или мигрировать в местные грунтовые воды. Кислотность загрязненных грунтовых вод может нейтрализоваться по мере их прохождения через почвы и скалы. Однако могут оставаться значительные уровни растворенных компонентов, что препятствует их использованию для питьевой воды или орошения.

Там, где происходит осушение кислых пород, растворение и последующая мобилизация металлов в поверхностные и подземные воды, вероятно, является наиболее значительным воздействием на окружающую среду, связанным с добычей сульфидных минералов металлов.Кислые и металлосодержащие грунтовые воды встречаются в заброшенных подземных выработках и выработках более глубоких участков, которые встречаются с грунтовыми водами минерализованной территории. Поскольку они обычно расположены на уровне или ниже уровня грунтовых вод, подземные шахты действуют как своего рода колодец, который постоянно наполняется водой. Поскольку эти воды перед сбросом мигрируют через подземные горные выработки, они взаимодействуют с минералами и горными породами, обнаженными в шахте. Если в этих породах присутствуют сульфидные минералы, особенно пирит, сульфиды могут окисляться и вызывать дренаж кислых пород.

Утечка кислоты из хвостов

Хвосты переработки сульфидных руд, в первую очередь медных, свинцовых и цинковых руд, могут иметь более высокие концентрации пирита, чем обычные в пустой породе. Кроме того, поскольку хвосты состоят из мелких минеральных частиц размером с мелкий песок и меньше, они могут реагировать с воздухом и водой более легко, чем пустые породы. Таким образом, вероятность развития кислых условий в обогащенных пиритом хвостах очень высока.

Просачивание из хвостов можно предотвратить или свести к минимуму, поместив непроницаемый барьер, например глину, на дно водохранилища перед захоронением хвостов. Многие хвостохранилища до 1970-х годов не имели таких барьеров. Проникновение поверхностных вод в хвостохранилище можно предотвратить, используя методы рекультивации, которые облегчают сток, а не скопление поверхностных вод. Если не предотвратить или не контролировать, кислые и содержащие металлы воды из хвостохранилища могут повлиять на среду обитания ручьев и грунтовые воды.

Загрязнение воздуха

На некоторых участках выбросы газа и твердых частиц, которые были выброшены в атмосферу в результате прошлых операций по плавке, были источником беспокойства для здоровья человека и воздействия на окружающую среду. Осознавая важность сведения к минимуму и смягчения этого воздействия, современные металлургические заводы используют процессы, которые резко сокращают выбросы твердых частиц и диоксида серы.

В прошлом диоксид серы был наиболее распространенным источником беспокойства, поскольку он вступает в реакцию с водяным паром из атмосферы с образованием серной кислоты или «кислотного дождя».«Кислые условия, которые развиваются в почвах, где эти выбросы осаждаются, могут нанести вред существующей растительности и помешать росту новой растительности. Бесплодные районы вблизи плавильных заводов оказывали стойкое воздействие на окружающую среду в результате исторической плавки. Некоторые пострадавшие районы, существовавшие десятилетиями, сейчас начинают восстанавливаться.

В некоторых случаях выбросы от старых металлургических заводов могли повлиять на здоровье человека. Например, повышенные уровни свинца в крови были измерены у жителей некоторых населенных пунктов, расположенных вблизи свинцово-цинковых заводов во время их работы.Сегодня плавильные операции в сочетании с экологическим контролем применяются для предотвращения потенциальных проблем для окружающей среды и здоровья, связанных с выбросами.

Общественная безопасность

Старые горнодобывающие предприятия по своей сути интересны для людей, но также потенциально опасны. У них могут быть ямы на поверхности, открытые или скрытые входы в подземные выработки или старые интересные постройки. Еще одним соображением безопасности на некоторых рудниках является проседание или проседание грунта. Земля может постепенно оседать там, где подземные выработки подошли близко к поверхности.Поскольку неожиданное обрушение может произойти без предупреждения, такие области обычно выявляются, и их следует избегать. Когда современные шахты закрываются, владельцы шахт уменьшают такие опасности, перекрывая горные выработки, меняя градацию и уменьшая крутые склоны наземных выработок, а также утилизируя или снося здания и сооружения.

В некоторых штатах, где распространены старые горнодобывающие районы, таких как Колорадо и Невада, нынешние владельцы шахт, правительственные агентства или другие заинтересованные стороны могут осуществлять проекты рекультивации и снижения уровня безопасности, направленные на устранение опасностей на этих участках.Как минимум, эти программы выявляют опасности, устанавливают предупреждающие знаки и знаки запрета вторжения и ограждают опасные зоны. Закрытие входов в старые подземные выработки также может быть частью этих усилий. Некоторые заброшенные горные выработки стали важными местами обитания колоний летучих мышей. Закрытие шахтных отверстий может быть спроектировано так, чтобы летучим мышам был обеспечен постоянный доступ и защита. Эта практика особенно ценна для исчезающих видов летучих мышей. Поскольку многие старые шахты могут быть небезопасными, случайного посетителя таких мест предостерегают, чтобы он проявлял осторожность и не заходил на них.

Узнать больше

  • Добыча металлов и окружающая среда (буклет), Американский институт геофизических исследований
    Предоставляет основную информацию о цикле добычи полезных ископаемых, от разведки полезных ископаемых до закрытия шахты. В буклете обсуждаются экологические аспекты добычи металлов и показаны способы, которыми наука и технологии помогают предотвратить или уменьшить воздействие на окружающую среду.
  • Понимание загрязнителей, связанных с месторождениями полезных ископаемых (информационный бюллетень), U.S. Геологическая служба
    Существенное загрязнение может исходить от природных отложений, а также от бездействующих шахт. В этом информационном бюллетене 2007 года представлен обзор исследований Геологической службы США о том, как металлы и кислые воды выделяются из полезных ископаемых и бездействующих шахт.
  • Свяжитесь с вашим государственным горнодобывающим агентством: Ссылки на государственные горнодобывающие агентства, Управление по безопасности и охране здоровья в шахтах
.

Как устранить конденсацию | Домостроение

Что такое конденсация?

Воздух содержит влагу. Температура воздуха определяет, сколько влаги он может удерживать, а теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный.

Когда теплый влажный воздух соприкасается с поверхностью или воздухом, который холоднее, чем он есть, теплый воздух не может удерживать такое же количество влаги, как и он, и вода выходит либо в холодный воздух, либо на более холодная поверхность вызывает образование конденсата, за которым быстро образуется плесень.

Каковы причины?

При повседневной деятельности, такой как приготовление пищи, стирка и сушка одежды, нагревание и даже дыхание, образуется водяной пар. Воздух может удерживать столько влаги в виде невидимого пара, какой бы он ни был температуры.

Когда воздух содержит больше влаги, чем может удерживать, он достигает «точки насыщения», и когда это достигается, влага снова превращается в воду и происходит конденсация. Температура, достигнутая в точке насыщения, называется «точкой росы».

В этом случае относительная влажность воздуха составляет 100%. Воздух в большинстве домов имеет относительную влажность 50-70%. Проблемы возникают, когда структурные дефекты в здании означают, что содержание влаги стало слишком высоким; когда в старых домах нет гидроизоляционного слоя (ДПК) ; и когда в доме недостаточная вентиляция .

Дома Period часто не имеют DPC, что означает, что влага из почвы под домом поднимается в комнаты первого этажа, в то время как в других домах возникают мостовые соединения DPC или поврежденные желоба.

Существует несколько типов конденсации:

Это происходит, когда теплый, насыщенный влагой воздух соприкасается с поверхностями с точкой росы или ниже. Это происходит у основания наружных стен - где это часто ошибочно принимают за поднимающуюся влажность - на окнах, где это может вызвать гниение подоконников, и на нижней стороне крыши.

Это происходит, когда теплый влажный воздух попадает в холодный дом. Это происходит зимой, когда наступает «теплый фронт» с Атлантического океана, и это обычное явление для незанятых домов.

Это происходит, когда теплый влажный воздух проникает в паропроницаемый материал, например волокнистую изоляцию. Если этот материал теплый с одной стороны и холодный с другой, влага будет откладываться в жидкой форме внутри материала. Это особая проблема в домах с сильной изоляцией или кондиционированием воздуха.

Как избавиться от конденсата

Есть три основных способа решить проблему конденсации, глядя на относительную влажность, вентиляцию и изоляцию:

Управляйте относительной влажностью в вашем доме с помощью вытяжных вентиляторов на кухнях и ванных комнатах.Также помогает закрытие дверей в эти комнаты во время работы вытяжных вентиляторов.

Обеспечьте достаточную вентиляцию. Вентиляционные отверстия в окнах работают хорошо, но более сложным вариантом является вентиляционная установка с рекуперацией тепла . Они заменяют воздух в вашем доме, выводя застоявшийся влажный воздух наружу, а затем возвращая свежий воздух через отдельную решетку, пропуская его обратно через теплообменник для нагрева. Также можно купить центральные вытяжные системы, которые соединяют все влажные помещения в вашем доме с центральным вентилятором перед выпуском застоявшегося влажного воздуха на улицу.

Другой вариант вентиляции - это система приточной вентиляции (PIV), которая работает путем мягкой подачи свежего отфильтрованного воздуха в помещение от блока, установленного на чердаке, и распределительного диффузора, установленного в потолке. Непрерывная подача и небольшое положительное давление приводят к тому, что воздух постоянно разбавляется, вытесняется и заменяется для создания более здорового качества воздуха в помещении.

Добавьте изоляцию так, чтобы внутренние стены поддерживали температуру выше точки росы воздуха внутри.Внутренняя изоляция стен лучше всего подходит, когда нет возможности добавить теплоизоляции снаружи вашей собственности.

.

Изменяющиеся состояния твердых тел, жидкостей и газов

  1. Образование
  2. Наука
  3. Химия
  4. Изменяющиеся состояния твердых тел, жидкостей и газов

Когда вещество выходит из одного состояния - твердого, жидкость, или газ - в другое состояние вещества, процесс представляет собой изменение состояния . Во время этого процесса происходят довольно интересные вещи.

Точка плавления как химическая концепция

Если вы измеряете температуру куска льда, вы можете обнаружить, что она составляет –5 ° C или около того.Если вы снимаете показания температуры при нагревании льда в кастрюле на плите, вы обнаружите, что температура льда начинает повышаться, так как тепло от плиты заставляет частицы льда вибрировать все быстрее и быстрее.

Через некоторое время некоторые частицы движутся так быстро, что вырываются из кристаллической решетки (которая удерживает твердое тело в твердом состоянии ), и решетка в конечном итоге распадается. Твердое тело начинает переходить из твердого состояния в жидкое - процесс, называемый плавлением .Температура, при которой происходит плавление, составляет точка плавления ( т.пл. ) вещества. Температура плавления льда составляет 32 ° по Фаренгейту или 0 ° Цельсия.

Если вы посмотрите на температуру таяния льда, вы увидите, что температура остается постоянной на уровне 0 ° C, пока не растает весь лед. Во время изменений состояния ( изменения фаз ) температура остается постоянной, даже если жидкость содержит больше энергии, чем лед (поскольку частицы в жидкости движутся быстрее, чем частицы в твердых телах).

Температура кипения воды

Если вы нагреете кастрюлю с прохладной водой, температура воды повысится, и частицы будут двигаться все быстрее и быстрее, поглощая тепло. Температура повышается, пока вода не достигнет следующего изменения состояния - кипение . По мере того как частицы движутся все быстрее и быстрее, они начинают разрушать силы притяжения между собой и свободно перемещаться как пар - газ.

Процесс, посредством которого вещество переходит из жидкого состояния в газообразное, называется кипением .Температура, при которой жидкость начинает кипеть, называется точкой кипения ( bp ). Температура кипения зависит от атмосферного давления, но для воды на уровне моря это 212 ° F или 100 ° C. Температура кипящей воды будет оставаться постоянной до тех пор, пока вся вода не превратится в пар.

Вы можете резюмировать процесс превращения воды из твердого вещества в жидкость в газ следующим образом:

лед → вода → пар

Поскольку основная частица льда, воды и пара - это молекула воды, тот же процесс также может быть представлен как:

Здесь (s) обозначает твердое вещество, (l) обозначает жидкость, а (g) обозначает газ.В отличие от воды, большинство химических веществ не имеют разных названий для твердой, жидкой и газовой форм.

Температура замерзания вещества

Если вы охладите газообразное вещество, вы можете наблюдать за происходящими фазовыми изменениями. Фазовые изменения:

Частицы газа обладают большим количеством энергии, но по мере их охлаждения эта энергия уменьшается. У сил притяжения теперь есть шанс сблизить частицы, образуя жидкость. Этот процесс называется конденсацией.Теперь частицы находятся в сгустках, но по мере того, как при охлаждении удаляется больше энергии, частицы начинают выравниваться, и образуется твердое тело. Это известно как замораживание . Температура, при которой это происходит, называется точкой замерзания ( fp ) вещества.

Вы можете представить состояние воды, изменяющее состояние от газа до твердого тела, следующим образом:

Сублимация

Большинство веществ проходят логическую последовательность от твердого состояния к жидкости и газу при нагревании или, наоборот, при охлаждении.Но некоторые вещества переходят непосредственно из твердого в газообразное состояние, никогда не становясь жидкостью. Ученые называют этот процесс сублимацией. Сухой лед - твердый диоксид углерода - классический пример сублимации. Вы можете видеть, как частицы сухого льда становятся меньше по мере того, как твердое вещество начинает превращаться в газ, но во время этого фазового перехода жидкость не образуется.

Процесс сублимации представлен как:

Помимо сухого льда, нафталиновые шарики и некоторые твердые освежители воздуха также проходят процесс сублимации.Обратной стороной сублимации является осаждение - переход непосредственно из газообразного состояния в твердое.

.

4.6 Откуда берутся облачные ядра конденсации (CCN)?

4.6 Откуда берутся ядра конденсации облаков (CCN)?

Теперь, когда вы узнали о составе газовой фазы атмосферы, пора взглянуть на ее состав. Нас интересуют атмосферные частицы по нескольким причинам:

  • более мелкие могут попасть в легкие и вызвать серьезные проблемы со здоровьем;
  • маленьких могут поглощать или рассеивать солнечный свет, влияя на климат;
  • некоторые из них являются хорошими ядрами конденсации облаков, которые необходимы для образования облаков.

Атмосферный аэрозоль наиболее очевиден для нас в теплые и душные летние дни. В этих условиях появляется много аэрозольных частиц, которые поглощают воду и набухают до размера, который достаточно эффективно рассеивает солнечный свет. Следующий снимок был сделан над Мэрилендом во время полета между аэропортом Вашингтон Даллес и аэропортом Стейт-Колледж. Над ясными кучевыми облаками голубое небо в свободной тропосфере. Под облаками находится пограничный слой атмосферы, который заполнен аэрозолем, который хорошо перемешан с помощью частиц теплого влажного воздуха, поднимающихся и перемешивающих воздух пограничного слоя.Дымка такая густая, что землю немного трудно разглядеть.

Летняя дымка над Мэрилендом.

Кредит: В. Брун

Атмосферные частицы поступают из множества различных источников. Хорошие облачные ядра конденсации (CCN) должны состоять из мелких частиц , чтобы они не оседали слишком быстро, и должны быть гидрофильными , что означает, что вода может прилипать. Они могут быть либо растворимыми (т.е. растворимыми в воде), или нерастворимыми , но большинство из них растворимы.

Большинство частиц возникает в результате выбросов с поверхности Земли. Первичные аэрозоли испускаются непосредственно из источника, хотя более мелкие начинаются как горячие газы, которые быстро конденсируются с образованием частиц еще до того, как они покидают дымовую трубу или выхлопную трубу. Вторичные аэрозоли - это газообразные выбросы, которые превращаются в аэрозольные частицы в результате химических реакций в атмосфере. Некоторые из них становятся CCN. Этот процесс часто называют преобразованием газа в частицы.Большинство CCN представляют собой вторичные аэрозоли.

Источники аэрозолей являются как естественными, так и антропогенными (антропогенными). Морские брызги, вулканы, леса и лесные пожары, а также преобразование газа в частицы естественных газов, таких как диоксид серы (SO 2 ) и некоторых естественных ЛОС, таких как α-пинен (который придает запах сосны). ) являются важными естественными источниками частиц. Промышленность, электростанции, использование пожаров для очистки пахотных земель, транспортировка и преобразование газа в частицы антропогенного SO 2 и многих других выбросов газов являются важными источниками антропогенных частиц.

Обратите внимание, что мы должны обращать внимание не только на источники аэрозолей, но и на стоки аэрозолей, как показано на диаграмме ниже.

Источники и стоки атмосферных аэрозолей

Щелкните, чтобы увидеть текстовое описание изображения аэрозоля.

Источники атмосферного аэрозоля: лесные пожары, внеземная пыль, континентальный аэрозоль, вулканы, промышленность, автомобили, ветровая эрозия и повторное взвешивание, а также реакции газовых частиц. Поглощение атмосферного аэрозоля: поглощение в облаке (зародышеобразование, борновая диффузия, форез) и поглощение осадками (удар, броуновская диффузия, форез).

Кредит: NOAA

Из разных источников получаются частицы разных размеров. Типичное распределение по размерам (то есть количество частиц в объеме воздуха, нанесенное на график как функция от размера) имеет неровности, причем некоторых размеров частиц больше, чем других, как показано на диаграмме ниже. Чтение этих бугорков многое говорит нам о том, как были созданы частицы.

Режим зародышеобразования (есть и другие обозначения для этого) включает частицы, полученные в результате преобразования газа в частицы.Пар с низкой летучестью - это пар, который будет конденсироваться на частицах или других поверхностях, когда его давление пара превышает его низкое давление насыщенного пара. Эта ситуация аналогична воде.

Грубая мода включает частицы, полученные механическими процессами. Гидрофильные крупные частицы могут быть CCN, но они довольно быстро оседают.

Режим накопления включает частицы, которые обычно образуются, когда частицы зародышеобразования сталкиваются и прилипают (так называемая коагуляция) или когда газы накапливаются на частице режима зародышеобразования.Частицы в режиме накопления не оседают быстро и не коагулируют, поэтому они, как правило, остаются в атмосфере в течение нескольких недель. Они делают неплохую CCN.

Типичное распределение аэрозолей по размерам, их источники и поглотители. Частицы диапазона зарождения быстро превращаются в частицы диапазона накопления, которые медленно падают на землю и остаются в атмосфере неделю или две. Более крупные частицы, называемые крупными частицами, падают на землю в течение часов, а иногда и дней. Преобразование газа в частицы означает, что частицы сначала превращаются в газы, но в результате реакций превращаются в липкие химические вещества, образующие частицы.

Кредит: В. Брун

PM2,5 - Вторичные частицы из газообразного образования

PM2,5 - это обозначение размера частиц, которое означает «Твердые частицы диаметром менее 2,5 мкм». Другой распространенный термин - PM10, что означает «частицы размером менее 10 мкм в диаметре». Частицы PM2,5 являются наиболее важными для здоровья человека и климата, а во многих случаях и для образования облаков из-за их более длительного пребывания в атмосфере.

Вторичные частицы начинаются с выделения ЛОС или соединений серы, которые вступают в реакцию в основном с ОН и запускают последовательность реакций.Эти реакции имеют тенденцию добавлять кислород к молекулам, что химически делает их более липкими (с более низким давлением насыщенного пара) и более водорастворимыми, что как раз и необходимо, чтобы сделать их лучшими ядрами конденсации облаков.

Для частиц, которые начинаются как газообразные соединения серы, такие как диоксид серы (SO 2 ), последовательность реакции начинается с ОН, а продуктом реакции является серная кислота, соединение с очень низким давлением пара и очень липкое:

SO2 + OH → → h3SO4 Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера.См. Технические требования в Ориентации для получения списка совместимых браузеров.

[4,15]

Серная кислота легко поглощается облачными каплями и каплями дождя, а затем может осаждаться на поверхности Земли во время дождя. Хорошая новость в том, что дождь очищает атмосферу. Плохая новость заключается в том, что дождь очень кислый и получил название «кислотный дождь» из-за его вредного воздействия на леса, здания, памятники и статуи.

Если источники серы расположены с подветренной стороны от области, частицы в этой области будут содержать некоторое количество серы.Но почти все атмосферные частицы также содержат некоторые органические соединения, а иногда частицы в основном состоят из углеродсодержащих органических соединений. Некоторые из этих органических частиц являются первичными, но большинство мелких образуются путем преобразования газа в частицы, что является простым способом сказать, что летучие органические соединения реагируют в атмосфере с ОН или O 3 с образованием меньшего количества. летучие органические соединения, которые становятся аэрозольными частицами. Химические вещества в этих частицах могут продолжать окисляться, что делает их еще лучше.

Мы можем продемонстрировать преобразование газа в частицы ЛОС, который часто выбрасывается в атмосферу деревьями. Это соединение - лимонен, которое также получают из апельсинов. В видео (4:47) ниже, озаглавленном «Демонстрация превращения газа в частицы», я буду использовать апельсиновую корку, чтобы продемонстрировать этот эффект.

Демонстрация конверсии газа в частицы

Щелкните здесь, чтобы увидеть стенограмму видео о преобразовании газа в частицы.

Сегодня я собираюсь показать вам, как частицы могут образовываться из газов.У меня здесь искусственная атмосфера, стеклянная банка. У меня есть источник света, который действует как солнце, так что вот солнце прямо здесь. Я закатлю солнце. Солнце сейчас выключено. А еще у меня есть источник газов, апельсин. Итак, позвольте мне сначала очистить апельсин. Давайте очистим апельсин от кожуры. Немного апельсина. Снимите кожуру с апельсина. ОК, хватит. Итак, теперь у нас есть апельсиновая корка. Это действительно хорошо пахнет. Итак, что я собираюсь сделать, это взять немного апельсиновой цедры и немного сжать ее, и я собираюсь бросить ее в атмосферу.Сожмите еще немного и бросьте в атмосферу. Теперь я закрою атмосферу. В ПОРЯДКЕ. Вот и все. Теперь вы видите, что у меня здесь апельсиновая корка, и вот некоторые газы, которые действительно хорошо пахнут, эти летучие органические соединения. Так что я чувствую запах, и они прекрасно пахнут. И я собираюсь показать вам, что, хотя я поместил это туда, у меня есть источник света. Вот маленький лазер, просто лазерная указка, и вы видите, что я светил им туда, а вы действительно не видите здесь никаких частиц. Так что загляните сюда, и никаких частиц нет.Видеть, что? Никаких частиц. Хорошо, теперь я собираюсь включить солнце, это красивый ультрафиолетовый свет. Я включу солнце, и мы просто подождем немного. Итак, солнце горит. Вы можете увидеть, как он светится здесь и здесь. Таким образом, это производит много-много-много гидроксильного радикала ОН. Кроме того, он производит много озона, и поэтому он делает то же, что и атмосфера, - окисляет летучие органические соединения, полученные из апельсиновой корки. Эти летучие органические соединения, одно из основных, называется лимоненом, который, конечно, также содержится в лимонах и лаймах.И поэтому мы просто дадим этому немного повариться и дадим себе немного продолжиться. И тогда мы можем увидеть, создаем ли мы какие-нибудь частицы. Так что позвольте мне немного встряхнуть его, как будто есть небольшой ветер. Вот и все. Итак, теперь вы видите, что у нас очень яркий свет от лампы. Это действительно стало ярким. И мы видим, что он делает многое. Разогрейте еще немного. Теперь мы просто посмотрим, увидим ли мы что-нибудь. Итак, с помощью лазерного луча мы не можем видеть ничего в атмосфере за пределами камеры, поэтому я освещаю его.Прямо сейчас это попадает мне в руку, как вы видите здесь. И никакого разброса нет. Но сейчас я выключил свет. Теперь мы освещаем это здесь и видим огромный луч. Итак, все это маленькие частицы, которые мы создали, которые теперь рассеивают этот свет. Видите, вы видите этот очень сильный луч. И все эти частицы произошли из летучих органических соединений, лимонена и других, которые вышли из апельсиновой корки, а затем они были окислены в атмосфере, чтобы образовались менее летучие соединения, которые имели более низкое давление пара, а затем все застряли и образовались. эти милые маленькие частицы, которые вы видите здесь.Итак, есть демонстрация преобразования газа в частицы.

Тест 4-2:

.

Смотрите также