ряда на частицах аэрозоля, связанное с затратой работы заряжения, может привести к значительному снижению поверхностного натяжения на границе частица — среда, что особенно существенно для зародышевых частиц (см. гл. VI). Снижение поверхностного натяжения частицы радиусом г, несущей заряд q, можно определить, проинтегрировав уравнение Липпмана (III. 16):

da

~;г~=р"

где р5

поверхностная плотность заряда; ср0 — потенциал ка-

4яг2 пли.

В результате интегрирования получаем

32rcVe0

т. е. понижение значения а на границе капли с паром при ее заряжении пропорционально квадрату заряда.

Зависимость равновесного давления пара от размера аэрозольной частицы описывается уравнением Томсона (Кельвина), которое для частиц, несущих заряд q, принимает вид:

I 2an а2 л

/<г) = /?0ехр

г 16e07iV,

ЯГ

так, при a i

р

Pm

Этому выражению соответствует кривая с максимумом (рис. VIII-1);

70 мДж/м2 и заряде q, равном заряду электрона, положение максимума отвечает частицам радиусом 1 — 2 нм.

При гомогенном образовании новой фазы (см. гл. VI) для возникновения устойчивого зародыша необходима флуктуация, работа которой определяется величиной пересыщения маточной среды. При наличии зарядов, например, свободных ионов в атмосфере пара, давление которого больше давления рт отвечающего максимуму кривой р (г), образование зародышей радиусом гт не требует флуктуации: капли жидкой фазы возникают в результате конденсации на

р*

Po 0

'0

M

Рис. VIII-1. Зависимость равновесного давления пара р от радиуса заряженных аэрозольных частиц

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию