Elektronisten savukkeiden makua tutkiminen – Aerosoliluku (1)

Yhteenveto:
Tämä artikkeli on sähkösavukkeiden makututkimussarjan aerosoliosa, jossa keskustellaan tekijöistä, jotka vaikuttavat sähkösavukkeen maun muodostumiseen. Aerosolien muodostuminen, kehittyminen ja kulkeutuminen ovat avainasemassa maun kannalta, mukaan lukien prosessit, kuten ydintyminen, kondensaatio ja haihtuminen sekä polymeroituminen ja fragmentoituminen. Artikkelissa esitellään myös, että sähkösavukkeiden aerosolit koostuvat pääosin kahdesta osasta: pienistä hiukkasista ja nestemäisistä hiukkasista, mikä auttaa syventämään ymmärrystä sähkösavukkeen maun muodostumismekanismista.
Uuden sumutusteollisuuden nopean kehityksen myötä käyttäjät ovat jo pitkään hylänneet sähkösavukkeiden "tupakointi riittää" -vaiheen. Nykyään käyttäjät tavoittelevat sähkösavukkeita erittäin tarkasti, tyytyväisinä ja täydellisesti ja tasaisesti. Siksi mausta tulee perimmäinen kriteeri sähkösavukkeiden laadun arvioinnissa, ja mitkä tekijät vaikuttavat makuun?
Tämä aihe alkaa mekanismista ja tutkii erilaisia ​​sähkösavukkeen maun muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä syventääkseen ymmärrystäsi maun muodostumismekanismista.
Aihe 1: Aerosolien muodostuminen, evoluutio ja kulkeutuminen
Ensinnäkin esittelemme käsitteen, jonka mukaan aerosoli tarkoittaa kaasumaista dispersiojärjestelmää, joka koostuu kiinteistä tai nestemäisistä hiukkasista, jotka on suspendoitu kaasuväliaineeseen. Perinteisten savukkeiden savu on tupakan palaessa syntyviä kiinteitä hiukkasia, kun taas sähkösavukkeiden savu on nestemäisiä hiukkasia, jotka muodostuvat sumutetun nesteen haihtumisen ja tiivistymisen seurauksena. Nämä kaksi suspendoituvat ilmaan muodostamaan aerosoleja, mutta niiden muodostumismekanismit ja tutkimusmenetelmät ovat erilaisia.
(1) Aerosolien muodostuminen ja kehittyminen
Ydinmuodostus: Pelkästään höyrystä koostuvassa seoksessa yksi tai useampi kemiallinen komponentti voi olla ylikyllästetyssä tilassa, mikä tarkoittaa, että osapaine on suurempi kuin seoksen tasapainohöyrynpaine. Energian näkökulmasta on hyödyllistä, että höyrymolekyylit yhdistyvät uudelleen nestefaasiin. Jos ylikyllästys on riittävän korkea, se voi voittaa pisaran pinnan muodostumiseen liittyvän energiaesteen, mikä johtaa pisaran ytimeen;
Kondensaatiohaihtuminen: Höyrymolekyylit muuttavat todennäköisemmin faasia ja tiivistyvät olemassa oleville pinnoille. Tätä prosessia ohjaa höyryn kyllästyminen ja höyrymolekyylien juoksevuus suhteessa seokseen. Jos höyry muuttuu tyydyttymättömäksi, aerosolipisarat voivat alkaa haihtua ja kadota;
Aggregaatiofragmentaatio: Tiheissä aerosoleissa hiukkaset voivat törmätä toisiinsa. Näiden törmäystapahtumien ohella kaksi hiukkasta voi sulautua yhdeksi; Ne aggregoituvat. Päinvastoin, on myös todennäköisyys, että hiukkaset hajoavat useiksi hiukkasiksi, toisin sanoen hiukkasten halkeaminen;
(2) Aerosolien kuljetus
Ajelehtiminen: Hiukkasilla on erilaisia ​​ominaisuuksia kuin kantajakaasulla, kuten tiheys tai viskositeetti, mikä saattaa aiheuttaa hiukkasfaasin liikkeen poikkeamisen kantokaasun liikkeestä. Tämä liike voi johtua hitaudesta esimerkiksi silloin, kun pisaralla on liian paljon liikemäärää mukautuakseen riittävän nopeasti kantokaasun tuntemaan paikalliseen kiihtyvyyteen.
Diffuusio: Kun hiukkaset ovat tarpeeksi pieniä, tämä Brownin liike johtaa pisaroiden diffuusioon. Makronäkökulmasta tämä diffuusio on kuin "säännöllinen" molekyylidiffuusio, jolloin aerosolit näyttävät nopeasti hajaantuneemmilta.
Sedimentaatio: Kantokaasun nopeus tällä pinnalla on nolla, mikä tarkoittaa, että kaasumolekyylejä ei voi kulkea pinnan läpi. Jos aerosolihiukkaset seuraavat tarkasti kantajakaasun virtaviivaa, myös niiden liike pysähtyy pinnalla ja estää siten laskeuman. Aerosolin kulkeutuminen ja diffuusio voivat kuitenkin aiheuttaa kantajavirtauslinjasta poikkeavien hiukkasten nettokuljetuksen. Siksi ajautuminen ja diffuusio ovat molemmat mekanismeja, jotka aiheuttavat aerosolien laskeutumista, ja tässä mielessä laskeuma voidaan nähdä aerosolien hajoamisominaisuuksien seurauksena.
Tästä voimme päätellä, että elektroninen savuaerosoli koostuu pääasiassa kahdesta osasta:
Kun sumutetun nesteen pinta on kuumennetussa tilassa eikä ole saavuttanut haihtumislämpötilaa, se murtuu nesteen pintajännityksen rajoituksen läpi ja irtoaa nestepinnalla olevista pienistä hiukkasista (diffuusio)
2. Kun sumutettu neste kuumennetaan ja saavuttaa haihtumislämpötilan, korkean lämpötilan höyry tiivistyy, kun se kohtaa normaalilämpötilaisen ilmavirran, mikä johtaa nestehiukkasiin (haihtuva kondensaatio).