Az elektronikus cigaretták ízének felfedezése – Aeroszol fejezet (1)

Összegzés:
Ez a cikk az elektronikus cigaretta ízét feltáró sorozat aeroszol része, amely azokat a tényezőket tárgyalja, amelyek hozzájárulnak az elektronikus cigaretta ízének kialakulásához. Az aeroszolok képződése, evolúciója és szállítása kulcsfontosságú az íz szempontjából, beleértve az olyan folyamatokat, mint a gócképződés, a kondenzáció és a párolgás, valamint a polimerizáció és a fragmentáció. A cikk azt is bemutatja, hogy az elektronikus cigaretta aeroszolok főként két részből állnak: kis részecskékből és folyékony részecskékből, ami segít az elektronikus cigaretta ízének kialakulásának mechanizmusának elmélyítésében.
Az új porlasztóipar gyors fejlődésével a felhasználók már régóta elhagyták az elektronikus cigaretták "elég a dohányzás" szakaszát. Manapság a felhasználók nagy pontossággal, elégedettséggel, teljes és egyenletes szívással keresik az elektronikus cigarettatermékeket. Ezért az íz lesz a végső kritérium az elektronikus cigaretták minőségének megítélésében, és milyen tényezők befolyásolják az ízt?
Ez a téma a mechanizmusból indul ki, és feltárja az elektronikus cigaretta ízének kialakulását befolyásoló különféle tényezőket, hogy elmélyítse az íz kialakulásának mechanizmusát.
1. téma: Aeroszolok képződése, evolúciója és szállítása
Először is bevezetünk egy fogalmat, amely szerint az aeroszol olyan gáznemű diszperziós rendszert jelent, amely gázközegben szuszpendált szilárd vagy folyékony részecskékből áll. A hagyományos cigaretták füstje a dohány égésekor keletkező szilárd részecskék, míg az elektronikus cigaretták füstje a porlasztott folyadék párolgása és kondenzációja során keletkező folyékony részecskék. A kettő a levegőben szuszpendálva aeroszolokat képez, de képződési mechanizmusaik és kutatási módszereik eltérőek.
(1) Az aeroszolok képződése és fejlődése
Nukleáció: Egy kizárólag gőzből álló keverékben egy vagy több kémiai komponens túltelített állapotban lehet, ami azt jelenti, hogy a parciális nyomás nagyobb, mint a keverék egyensúlyi gőznyomása. Energetikai szempontból előnyös a gőzmolekulák folyadékfázissá történő rekombinációja. Ha a túltelítettség elég nagy, akkor le tudja győzni a cseppfelület kialakulásával kapcsolatos energiagátat, ami cseppmagképződéshez vezet;
Kondenzációs párolgás: A gőzmolekulák nagyobb valószínűséggel változtatnak fázist, és a meglévő felületekre kondenzálódnak. Ezt a folyamatot a gőz telítettsége és a gőzmolekulák elegyhez viszonyított folyékonysága mozgatja. Ha a gőz telítetlenné válik, az aeroszolcseppek elkezdhetnek párologni és eltűnni;
Aggregációs fragmentáció: A sűrű aeroszolokban a részecskék ütközhetnek egymással. Ezekkel az ütközési eseményekkel együtt két részecske egyesülhet eggyé; Összevonják. Ellenkezőleg, fennáll annak a valószínűsége is, hogy a részecskék többszörös részecskékké szóródnak szét, vagyis a részecskék felhasadnak;
(2) Aeroszolok szállítása
Elsodródás: A részecskék tulajdonságai eltérnek a vivőgázétól, például sűrűség vagy viszkozitás, ami miatt a részecskefázis mozgása eltérhet a hordozógáz mozgásától. Ezt a mozgást okozhatja például a tehetetlenség, amikor egy csepp túl nagy lendületet hordoz ahhoz, hogy elég gyorsan alkalmazkodjon a hordozógáz által érzett helyi gyorsuláshoz.
Diffúzió: Ha a részecskék elég kicsik, ez a Brown-mozgás a cseppek diffúziójához vezet. Makroszempontból ez a diffúzió olyan, mint egy "szabályos" molekuláris diffúzió, így az aeroszolok gyorsan szétszórtabbnak tűnnek.
Ülepedés: A hordozógáz sebessége ezen a felületen nulla, ami azt jelenti, hogy a felületen nem haladhatnak át gázmolekulák. Ha az aeroszol részecskék pontosan követik a vivőgáz áramvonalát, akkor mozgásuk is stagnál a felületen, megakadályozva ezzel a lerakódást. Az aeroszol sodródása és diffúziója azonban a hordozó áramlási vonalától eltérõ részecskék nettó transzportját okozhatja. Ezért a sodródás és a diffúzió egyaránt olyan mechanizmus, amely aeroszollerakódást okoz, és ebben az értelemben a lerakódás az aeroszolok diszperziós jellemzőinek eredményeként tekinthető.
Ebből arra következtethetünk, hogy az elektronikus füstaeroszol alapvetően két részből áll:
Amikor a porlasztott folyadék felülete felforrósodott, és nem érte el a párolgási hőmérsékletet, áttöri a folyadék felületi feszültségének korlátját, és leválik a folyadék felületén lévő apró részecskékről (diffúzió).
2. Amikor a porlasztott folyadékot felmelegítik, és eléri a párolgási hőmérsékletet, a magas hőmérsékletű gőz lecsapódik, amikor normál hőmérsékletű légáramlással találkozik, és folyadékrészecskéket eredményez (párolgási kondenzáció).