Краткий курс пиротехники

Следовательно, большое значение для устойчивости аэрозоля имеет размер частиц дисперсной фазы. Регулируя их размеры, можно изменить степень устойчивости облака. Размеры частиц определяются опытным путем на основе некоторых физико-хими­ческих законов; при этом обычно принимается, что частица имеет форму шара.

Приведем сравнительно простой способ определения радиуса частиц. В специальной камере образуется облако дыма. На опре­деленный промежуток времени на дно камеры кладут стеклянную пластинку, затем ее помещают под микроскоп, дающий большое увеличение. Микроскоп снабжается особой сеткой с такими точными делениями, чтобы можно было определить размеры наблюдаемых частиц. Сделав большое число таких измерений, выводят среднюю величину радиуса частиц дыма, осевших на пластинке за определен­ное время.

Размеры частиц аэрозоля не постоянны. При движении частицы сталкиваются между собой и некоторые из них укрупняются. Укруп­нение частиц называется к о а г у л я ц и е й. При этом процессе образующиеся крупные частицы выпадают из воздушной среды, и облако разрушается. Укрупненные твердые частицы дымов образуют так называемые хлопья, по-английски flocks, отчего весь процесс называют флокуляцией.

Коагуляция происходит вследствие присутствия на некоторых частицах электрических зарядов. Иногда разные частицы имеют заряды противоположных знаков. В таких случаях коагуляция происходит быстро вследствие взаимного притяжения отрицатель­ных и положительных зарядов. Наоборот, в случае одноименно заряженных частиц они отталкиваются друг от друга; устойчивость аэрозоля в этом случае выше, чем в первом.

Устойчивость увеличивается также в том случае, когда частицы дисперсной фазы аэрозоля окружены пленкой газа, поглощенного аэрозолем. Она как бы защищает частицу аэрозоля от слипания с другой частицей и, задерживая коагуляцию, увеличивает устой­чивость облака.

Весьма важны для применения аэрозолей в военной технике их о п т и ч е с- к и е с в о й с т в а. Если лучи света проходят через аэрозоль, они встречаются с частицами дисперсной фазы. При этом в зависимости от свойств аэрозоля и длины волн световых лучей происходят следующие явления: 1) свет проходит и прелом­ляется, 2) поглощается, 3) отражается, 4) рассеивается.

Если размеры частиц дисперсной фазы превышают длину волны видимых лучей света, свет может частично проходить через них, преломляясь и отражаясь при этом по законам оптики. Поглощение, отдельных частей спектра имеет избирательный характер, т. е. частицы определенного вещества поглощают лучи определенной длины волны. Поэтому некоторые аэрозоли имеют характерную окраску. Аэрозоль будет казаться прозрачным, если количество отраженных им лучей невелико; если же большая часть падающих лучей будет отражаться, аэрозоль будет непрозрачным. При одно­временном наличии отражения и избирательного поглощения части светового потока можно получить непрозрачные окрашенные аэро­золи.

Если частицы дисперсной фазы аэрозоля меньше длины волны видимых лучей света, то происходит частичное поглощение и рас­сеивание света. Мелкие частицы рассеивают падающий свет во все стороны равномерно и сами становятся источником излучения света. Таким образом при прохождении луча света через аэрозоль умень­шается интенсивность света. Это свойство дымов и туманов исполь­зуется в военной технике для маскирующих средств. Для них жела­тельны аэрозоли с минимальной прозрачностью. Обычно з а т е м ­ н я ю щ а я (или «кроющая») способность аэрозоля измеряется уменьшением интенсивности светового потока (в процентах) после прохождения им слоя аэрозоля толщиной в 1 м. Иногда кроющая способность дыма условно выражается величиной 1/L, где L —тол-

щина слоя дыма, полностью затемняющего свет от электрической лампы, которая служит эталоном.

Аэрозоли можно получить дисперсионным и конденсационным методами.

Д и с п е р с и о н н ы й м е т о д заключается в измельчении (диспергировании) вещества до частиц нужных размеров и рас­сеивании их в воздухе. Это достигается разными путями, например, действием взрыва. Малолетучие вещества подвергаются давлению газов, образующихся при взрыве взрывчатого вещества. Сила мгно­венного удара газов распыляет вещество и рассеивает частицы его в воздухе, образуя облако. Этот метод не экономичен и трудно осу­ществим; для получения частиц требуемых размеров затрачивается очень много энергии.

К о н д е н с а ц и о н н ы й м е т о д заключается в соединении молекул вещества до частиц требуемой величины. При этом вещество, находящееся в воздухе в виде пара, переходит из парообразного в твердое или жидкое состояние.

Аэрозоли, получаемые конденсационным способом, имеют более мелкие частицы, чем получаемые диспергированием. Конденсацион­ный метод более распространен, чем дисперсионный. Аэрозоли по этому способу получают двумя путями: а) охлаждением паров вещества, б) конденсацией в результате химической реакции.