Skúmanie chuti elektronických cigariet – kapitola o aerosóloch (1)

Zhrnutie:
Tento článok je aerosólovou časťou série skúmania chuti elektronických cigariet, v ktorej sa diskutuje o faktoroch, ktoré prispievajú k vzniku chuti na elektronické cigarety. Tvorba, vývoj a transport aerosólov sú kľúčom k chuti, vrátane procesov, ako je nukleácia, kondenzácia a odparovanie a polymerizácia a fragmentácia. Článok tiež uvádza, že aerosóly elektronických cigariet sa skladajú najmä z dvoch častí: malých častíc a častíc kvapaliny, čo pomáha prehĺbiť pochopenie mechanizmu tvorby chuti elektronickej cigarety.
S rýchlym rozvojom nového odvetvia atomizácie používatelia už dávno opustili štádium „fajčenia stačí“ pre elektronické cigarety. Používatelia dnes vyhľadávajú produkty elektronických cigariet s vysokou vernosťou, vysokou spokojnosťou a plným a plynulým saním. Chuť sa preto stáva konečným kritériom pri posudzovaní kvality elektronických cigariet a aké faktory chuť ovplyvňujú?
Táto téma bude začínať mechanizmom a skúmať rôzne faktory, ktoré ovplyvňujú tvorbu chuti elektronickej cigarety, aby ste prehĺbili svoje pochopenie mechanizmu tvorby chuti.
Téma 1: Tvorba, vývoj a transport aerosólov
Najprv predstavíme koncept, že aerosól označuje plynný disperzný systém zložený z pevných alebo kvapalných častíc suspendovaných v plynnom médiu. Dym tradičných cigariet sú pevné častice vznikajúce pri spaľovaní tabaku, zatiaľ čo dym elektronických cigariet sú kvapalné častice vznikajúce pri odparovaní a kondenzácii atomizovanej kvapaliny. Tieto dva sú suspendované vo vzduchu, aby vytvorili aerosóly, ale ich mechanizmy tvorby a metódy výskumu sú odlišné.
(1) Tvorba a vývoj aerosólov
Nukleácia: V zmesi zloženej výlučne z pary môže byť jedna alebo viacero chemických zložiek v presýtenom stave, čo znamená, že parciálny tlak je väčší ako rovnovážny tlak pár zmesi. Z energetického hľadiska je výhodné, ak sa molekuly pár rekombinujú do kvapalnej fázy. Ak je presýtenie dostatočne vysoké, môže prekonať energetickú bariéru spojenú s tvorbou povrchu kvapôčok, čo vedie k nukleácii kvapôčok;
Kondenzačné odparovanie: Molekuly pary s väčšou pravdepodobnosťou zmenia fázu a kondenzujú na existujúcich povrchoch. Tento proces je poháňaný nasýtením pary a tekutosťou molekúl pary vzhľadom na zmes. Ak sa para stane nenasýtenou, kvapôčky aerosólu sa môžu začať vyparovať a miznúť;
Agregačná fragmentácia: V hustých aerosóloch sa môžu častice navzájom zrážať. Spolu s týmito zrážkami sa dve častice môžu zlúčiť do jednej; Agregujú sa. Naopak, existuje aj pravdepodobnosť, že častice sa rozptýlia na viacero častíc, čiže sa častice rozdelia;
(2) Preprava aerosólov
Drift: Častice majú vlastnosti odlišné od vlastností nosného plynu, ako je hustota alebo viskozita, čo môže spôsobiť, že sa pohyb časticovej fázy odchyľuje od pohybu nosného plynu. Tento pohyb môže byť spôsobený napríklad zotrvačnosťou, keď kvapka nesie príliš veľkú hybnosť na to, aby sa dostatočne rýchlo prispôsobila miestnemu zrýchleniu, ktoré pociťuje nosný plyn.
Difúzia: Keď sú častice dostatočne malé, tento Brownov pohyb vedie k difúzii kvapiek. Z makro perspektívy je táto difúzia ako „bežná“ molekulárna difúzia, vďaka čomu sa aerosóly rýchlo zdajú byť rozptýlenejšie.
Sedimentácia: Rýchlosť nosného plynu na tomto povrchu je nulová, čo znamená, že cez povrch nemôžu prechádzať žiadne molekuly plynu. Ak častice aerosólu presne sledujú prúdenie nosného plynu, ich pohyb bude tiež stagnovať na povrchu, čím sa zabráni usadzovaniu. Unášanie a difúzia aerosólu však môže spôsobiť čistý transport častíc, ktoré sa odchyľujú od prietokovej línie nosiča. Preto sú drift a difúzia mechanizmami, ktoré spôsobujú usadzovanie aerosólov, a v tomto zmysle možno usadzovanie vnímať ako výsledok disperzných charakteristík aerosólov.
Z toho môžeme usúdiť, že elektronický dymový aerosól pozostáva hlavne z dvoch častí:
Keď je povrch atomizovanej kvapaliny v zahriatom stave a nedosiahol teplotu vyparovania, prelomí obmedzenie povrchového napätia kvapaliny a oddelí sa od malých častíc na povrchu kvapaliny (difúzia).
2. Keď sa rozprášená kvapalina zahreje a dosiahne teplotu vyparovania, para s vysokou teplotou kondenzuje, keď sa stretne s prúdom vzduchu s normálnou teplotou, výsledkom čoho sú častice kvapaliny (kondenzácia vyparovania)