Esplorando il gusto delle sigarette elettroniche - Capitolo Aerosol (1)

Riepilogo:
Questo articolo è la parte aerosol della serie di esplorazione del gusto della sigaretta elettronica, in cui vengono discussi i fattori che contribuiscono alla formazione del gusto della sigaretta elettronica. La formazione, l'evoluzione e il trasporto degli aerosol sono fondamentali per il gusto, compresi processi come la nucleazione, la condensazione e l'evaporazione, nonché la polimerizzazione e la frammentazione. L'articolo introduce inoltre che gli aerosol delle sigarette elettroniche sono composti principalmente da due parti: piccole particelle e particelle liquide, il che aiuta ad approfondire la comprensione del meccanismo di formazione del gusto della sigaretta elettronica.
Con il rapido sviluppo della nuova industria dell'atomizzazione, gli utenti hanno da tempo abbandonato la fase "fumare è sufficiente" per le sigarette elettroniche. Oggi, gli utenti cercano prodotti per sigarette elettroniche ad alta fedeltà, alta soddisfazione e un'aspirazione completa e fluida. Pertanto, il gusto diventa il criterio ultimo per giudicare la qualità delle sigarette elettroniche e quali fattori influenzano il gusto?
Questo argomento partirà dal meccanismo ed esplorerà i vari fattori che influenzano la formazione del gusto della sigaretta elettronica, al fine di approfondire la comprensione del meccanismo di formazione del gusto.
Argomento 1: Formazione, evoluzione e trasporto di aerosol
In primo luogo, introduciamo il concetto che l'aerosol si riferisce a un sistema di dispersione gassosa composto da particelle solide o liquide sospese in un mezzo gassoso. Il fumo delle sigarette tradizionali è costituito da particelle solide generate dalla combustione del tabacco, mentre il fumo delle sigarette elettroniche è costituito da particelle liquide formate dall'evaporazione e condensazione di liquido atomizzato. I due sono sospesi nell'aria per formare aerosol, ma i loro meccanismi di formazione e metodi di ricerca sono diversi.
(1) La formazione e l'evoluzione degli aerosol
Nucleazione: in una miscela composta esclusivamente da vapore, uno o più componenti chimici possono essere in uno stato sovrasaturo, il che significa che la pressione parziale è maggiore della pressione di vapore di equilibrio della miscela. Dal punto di vista energetico, è vantaggioso che le molecole di vapore si ricombinino nella fase liquida. Se la sovrasaturazione è sufficientemente elevata, può superare la barriera energetica associata alla formazione della superficie delle goccioline, portando alla nucleazione delle goccioline;
Evaporazione della condensa: è più probabile che le molecole di vapore cambino fase e si condensino sulle superfici esistenti. Questo processo è guidato dalla saturazione del vapore e dalla fluidità delle molecole di vapore rispetto alla miscela. Se il vapore diventa insaturo, le goccioline di aerosol possono iniziare ad evaporare e scomparire;
Frammentazione dell'aggregazione: negli aerosol densi, le particelle possono scontrarsi tra loro. Insieme a questi eventi di collisione, due particelle possono fondersi in una sola; Si aggregano. Al contrario, esiste anche la probabilità che le particelle vengano disperse in più particelle, cioè la scissione delle particelle;
(2) Trasporto di aerosol
Deriva: le particelle hanno proprietà diverse da quelle del gas di trasporto, come densità o viscosità, che possono far sì che il movimento della fase delle particelle si discosti dal movimento del gas di trasporto. Questo movimento può essere causato dall'inerzia, ad esempio, quando una gocciolina trasporta troppo slancio per adattarsi abbastanza rapidamente all'accelerazione locale avvertita dal gas di trasporto.
Diffusione: quando le particelle sono sufficientemente piccole, questo movimento browniano porta alla diffusione delle goccioline. Da un punto di vista macro, questa diffusione è come una diffusione molecolare “regolare”, facendo sì che gli aerosol appaiano rapidamente più dispersi.
Sedimentazione: la velocità del gas vettore su questa superficie è zero, il che significa che nessuna molecola di gas può passare attraverso la superficie. Se le particelle di aerosol seguono esattamente la linea del gas vettore, anche il loro movimento ristagnerà sulla superficie, impedendo così la deposizione. Tuttavia, la deriva e la diffusione dell'aerosol possono causare il trasporto netto di particelle che deviano dalla linea di flusso del vettore. Pertanto, la deriva e la diffusione sono entrambi meccanismi che causano la deposizione di aerosol e, in questo senso, la deposizione può essere vista come il risultato delle caratteristiche di dispersione degli aerosol.
Da ciò possiamo dedurre che l’aerosol di fumo elettronico è costituito principalmente da due parti:
Quando la superficie di un liquido atomizzato è in uno stato riscaldato e non ha raggiunto la temperatura di evaporazione, rompe il vincolo della tensione superficiale del liquido e si stacca dalle piccole particelle sulla superficie del liquido (diffusione).
2. Quando il liquido atomizzato viene riscaldato e raggiunge la temperatura di evaporazione, il vapore ad alta temperatura si condensa quando incontra un flusso d'aria a temperatura normale, dando origine a particelle liquide (condensazione evaporativa)