Zkoumání chuti elektronických cigaret – kapitola o aerosolu (1)

Souhrn:
Tento článek je aerosolovou částí série zkoumání chuti elektronických cigaret, pojednávající o faktorech, které přispívají k utváření chuti elektronické cigarety. Tvorba, vývoj a transport aerosolů jsou klíčem k chuti, včetně procesů, jako je nukleace, kondenzace a odpařování a polymerace a fragmentace. Článek také přibližuje, že aerosoly elektronických cigaret se skládají převážně ze dvou částí: malých částic a částic kapaliny, což pomáhá prohloubit pochopení mechanismu vzniku chuti elektronické cigarety.
S rychlým rozvojem nového odvětví atomizace uživatelé již dávno opustili fázi „kouření stačí“ u elektronických cigaret. Dnes uživatelé hledají produkty elektronických cigaret s vysokou věrností, vysokou spokojeností a plným a hladkým sáním. Chuť se proto stává konečným kritériem pro posuzování kvality elektronických cigaret a jaké faktory chuť ovlivňují?
Toto téma bude vycházet z mechanismu a prozkoumat různé faktory, které ovlivňují tvorbu chuti elektronické cigarety, s cílem prohloubit vaše porozumění mechanismu tvorby chuti.
Téma 1: Tvorba, evoluce a transport aerosolů
Nejprve zavedeme koncept, že aerosol označuje plynný disperzní systém složený z pevných nebo kapalných částic suspendovaných v plynném médiu. Kouř tradičních cigaret jsou pevné částice vznikající při spalování tabáku, zatímco kouř elektronických cigaret jsou kapalné částice vznikající odpařováním a kondenzací atomizované kapaliny. Oba jsou suspendovány ve vzdušném prostředí za vzniku aerosolů, ale jejich mechanismy tvorby a metody výzkumu jsou odlišné.
(1) Tvorba a vývoj aerosolů
Nukleace: Ve směsi složené výhradně z páry může být jedna nebo více chemických složek v přesyceném stavu, což znamená, že parciální tlak je větší než rovnovážný tlak par směsi. Z energetického hlediska je výhodné, když se molekuly par rekombinují do kapalné fáze. Pokud je přesycení dostatečně vysoké, může překonat energetickou bariéru spojenou s tvorbou povrchu kapky, což vede k nukleaci kapiček;
Kondenzační odpařování: Molekuly páry s větší pravděpodobností změní fázi a kondenzují na stávajících površích. Tento proces je řízen nasycením páry a tekutostí molekul páry vzhledem ke směsi. Pokud se pára stane nenasycenou, kapičky aerosolu se mohou začít odpařovat a mizet;
Agregační fragmentace: V hustých aerosolech se částice mohou vzájemně srážet. Spolu s těmito srážkami se dvě částice mohou spojit v jednu; Agregují. Naopak existuje také pravděpodobnost rozptýlení částic do více částic, tedy štěpení částic;
(2) Přeprava aerosolů
Drift: Částice mají vlastnosti odlišné od vlastností nosného plynu, jako je hustota nebo viskozita, které mohou způsobit odchylku pohybu fáze částic od pohybu nosného plynu. Tento pohyb může být způsoben setrvačností, například když kapka nese příliš velkou hybnost, aby se dostatečně rychle přizpůsobila místnímu zrychlení, které pociťuje nosný plyn.
Difúze: Když jsou částice dostatečně malé, vede tento Brownův pohyb k difúzi kapiček. Z makro perspektivy je tato difúze jako „běžná“ molekulární difúze, díky níž se aerosoly rychle zdají být více rozptýlené.
Sedimentace: Rychlost nosného plynu na tomto povrchu je nulová, což znamená, že povrchem nemohou procházet žádné molekuly plynu. Pokud aerosolové částice přesně sledují proudnici nosného plynu, jejich pohyb bude také stagnovat na povrchu, čímž se zabrání usazování. Unášení a difúze aerosolu však může způsobit čistý transport částic odchylujících se od nosného toku. Proto jsou drift a difúze oba mechanismy, které způsobují usazování aerosolu, a v tomto smyslu lze depozici považovat za výsledek disperzních charakteristik aerosolů.
Z toho můžeme usuzovat, že elektronický kouřový aerosol se skládá hlavně ze dvou částí:
Když je povrch atomizované kapaliny v zahřátém stavu a nedosáhl teploty vypařování, prolomí omezení povrchového napětí kapaliny a oddělí se od malých částic na povrchu kapaliny (difúze)
2. Když se rozprášená kapalina zahřeje a dosáhne teploty vypařování, vysokoteplotní pára kondenzuje, když se setká s proudem vzduchu o normální teplotě, což má za následek částice kapaliny (kondenzace odpařováním)