Explorant el gust dels cigarrets electrònics - Capítol d'aerosols (1)

Resum:
Aquest article és la part d'aerosols de la sèrie d'exploració del gust de la cigarreta electrònica, que discuteix els factors que contribueixen a la formació del gust de la cigarreta electrònica. La formació, l'evolució i el transport dels aerosols són clau per al gust, incloent processos com ara la nucleació, la condensació i l'evaporació, i la polimerització i fragmentació. L'article també presenta que els aerosols de cigarrets electrònics es componen principalment de dues parts: partícules petites i partícules líquides, cosa que ajuda a aprofundir en la comprensió del mecanisme de formació del gust de la cigarreta electrònica.
Amb el ràpid desenvolupament de la nova indústria de l'atomització, els usuaris han abandonat durant molt de temps l'etapa de "fumar és suficient" per als cigarrets electrònics. Avui en dia, els usuaris busquen productes de cigarrets electrònics amb alta fidelitat, alta satisfacció i succió completa i suau. Per tant, el gust es converteix en el criteri definitiu per jutjar la qualitat dels cigarrets electrònics, i quins factors afecten el gust?
Aquest tema partirà del mecanisme i explorarà els diferents factors que afecten la formació del gust de la cigarreta electrònica, per tal d'aprofundir en la comprensió del mecanisme de formació del gust.
Tema 1: Formació, evolució i transport d'aerosols
En primer lloc, introduïm un concepte que l'aerosol fa referència a un sistema de dispersió gasosa compost per partícules sòlides o líquides suspeses en un medi gasós. El fum dels cigarrets tradicionals són partícules sòlides generades per la combustió del tabac, mentre que el fum dels cigarrets electrònics són partícules líquides formades per l'evaporació i condensació del líquid atomitzat. Els dos estan suspesos en el medi d'aire per formar aerosols, però els seus mecanismes de formació i mètodes d'investigació són diferents.
(1) La formació i evolució dels aerosols
Nucleació: En una mescla composta únicament de vapor, un o més components químics poden estar en estat sobresaturat, el que significa que la pressió parcial és més gran que la pressió de vapor d'equilibri de la mescla. Des d'una perspectiva energètica, és beneficiós que les molècules de vapor es recombinin a la fase líquida. Si la sobresaturació és prou alta, pot superar la barrera energètica associada a la formació de la superfície de la gota, donant lloc a la nucleació de la gota;
Evaporació de la condensació: és més probable que les molècules de vapor canviïn de fase i es condensin a les superfícies existents. Aquest procés és impulsat per la saturació de vapor i la fluïdesa de les molècules de vapor respecte a la mescla. Si el vapor es torna insaturat, les gotes d'aerosol poden començar a evaporar-se i a desaparèixer;
Fragmentació de l'agregació: en aerosols densos, les partícules poden xocar entre si. Juntament amb aquests esdeveniments de col·lisió, dues partícules poden fusionar-se en una; S'agreguen. Al contrari, també hi ha la probabilitat que les partícules es dispersin en múltiples partícules, és a dir, es divideixin;
(2) Transport d'aerosols
Deriva: les partícules tenen propietats diferents de les del gas portador, com ara la densitat o la viscositat, que poden provocar que el moviment de la fase de partícules es desviï del moviment del gas portador. Aquest moviment pot ser causat per la inèrcia, per exemple, quan una gota porta massa impuls per adaptar-se prou ràpidament a l'acceleració local que sent el gas portador.
Difusió: quan les partícules són prou petites, aquest moviment brownià condueix a la difusió de gotes. Des d'una perspectiva macro, aquesta difusió és com una difusió molecular "regular", fent que els aerosols apareguin ràpidament més dispersos.
Sedimentació: la velocitat del gas portador en aquesta superfície és zero, la qual cosa significa que cap molècula de gas pot passar per la superfície. Si les partícules d'aerosol segueixen amb precisió la racionalització del gas portador, el seu moviment també s'estancarà a la superfície, evitant així la deposició. Tanmateix, la deriva i la difusió dels aerosols poden provocar el transport net de partícules que es desvien de la línia de flux del portador. Per tant, la deriva i la difusió són tots dos mecanismes que provoquen la deposició d'aerosols i, en aquest sentit, la deposició es pot veure com a conseqüència de les característiques de dispersió dels aerosols.
D'això, podem inferir que l'aerosol electrònic de fum consta principalment de dues parts:
Quan la superfície d'un líquid atomitzat està en estat d'escalfament i no ha arribat a la temperatura d'evaporació, trenca la restricció de la tensió superficial del líquid i es desprèn de les petites partícules de la superfície del líquid (difusió)
2. Quan el líquid atomitzat s'escalfa i arriba a la temperatura d'evaporació, el vapor d'alta temperatura es condensa quan es troba amb un flux d'aire de temperatura normal, donant lloc a partícules líquides (condensació evaporativa)