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纳米气泡的定义

气泡根据大小可分为宏观气泡、微米气泡和纳米气泡三种(见图4-1)。宏观气泡在水中浮力较大,会迅速上升到液体表面而发生崩解。微米气泡也相对不稳定,很快在水中消失。但直径小于1微米的纳米气泡能在液体中较长时间稳定存在,目前机制还不明确。根据气泡所在环境状态,气泡分为界面气泡和体相气泡。界面气泡是指吸附在液体与固体两相界面的气泡;体相气泡是自由存在于液体内的气泡。

纳米气泡的定义

图4-1 气泡大小和特征
 

纳米气泡也有两种基本类型:一种是界面纳米气泡,指固定分布在液体与固体界面上的球冠状或吸附在凹陷处不规则形状的气泡;另一种是体相纳米气泡,指悬浮在液体中的球形纳米气泡。本书主要介绍体相纳米气泡。气泡研究领域一般把直径在1000纳米以下的气泡定义为纳米气泡,在工业上称为超细气泡(ultrafine bubbles)。微米气泡的直径为1~100微米,在工业上称为精细气泡(fine bubbles)。
 

根据经典理论,气泡越小,表面张力越大,因此纳米气泡表面张力非常大,造成内压非常高,所以纳米气泡不能稳定存在。但是大量研究证据表明,纳米气泡并不符合经典理论推测,不仅能稳定存在,其稳定存在的时间超乎想象,从几个小时甚至到几天,但对纳米气泡稳定存在的理论研究目前还不成熟。

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