神奇的微纳米气泡世界
科学们家发现:气泡在水液中,存在着一个50微米左右的表面张力和气泡内压之间的平衡临界点。
50微米以上,肉眼可以看到的通常气泡,在水液中会急速上升,最后在液面破裂、消失。
50微米以下的微小气泡,体积小,水中滞留时间长,且不断缩小,最后在水中破裂而消失。
显微镜下0~1之间为1mm微纳米气泡收缩炸裂示意图
消失于水中的微纳米气泡,具有以下奇特之处:
1.水中收缩破裂,气泡完全溶解于水液;50微米以下的气泡,虽然有上升倾向,但速度缓慢,水液中滞留时间长。
例如直径10μm的气泡上升3mm需要1分钟。
更重要的是由于水气之间的表面张力大于气泡内压,气泡出现自我收缩倾向。
根
据杨-拉普拉斯法则,气泡表面张力与气泡直径大小成反比,与气泡内压成正比。
表面张力增大,气泡不断收缩,同时内压也随之增大。
即所谓出现自己加压现象。
一旦收缩的气泡内压与表面张力失去平衡,气泡破裂,气体即完全溶解于水液中。