Utforsk smaken av elektroniske sigaretter - Aerosol Chapter (1)

Sammendrag:
Denne artikkelen er aerosoldelen av den elektroniske sigarettsmaksutforskningsserien, og diskuterer faktorene som bidrar til dannelsen av elektronisk sigarettsmak. Dannelsen, utviklingen og transporten av aerosoler er nøkkelen til smak, inkludert prosesser som kjernedannelse, kondensasjon og fordampning, og polymerisering og fragmentering. Artikkelen introduserer også at elektroniske sigarett-aerosoler hovedsakelig består av to deler: små partikler og væskepartikler, noe som bidrar til å utdype forståelsen av dannelsesmekanismen til elektronisk sigarettsmak.
Med den raske utviklingen av den nye forstøvningsindustrien har brukere lenge forlatt scenen med "røyking er nok" for elektroniske sigaretter. I dag forfølger brukere elektroniske sigarettprodukter med høy kvalitet, høy tilfredshet og fullt og jevnt sug. Derfor blir smak det ultimate kriteriet for å bedømme kvaliteten på elektroniske sigaretter, og hvilke faktorer påvirker smaken?
Dette emnet vil ta utgangspunkt i mekanismen og utforske de ulike faktorene som påvirker dannelsen av elektronisk sigarettsmak, for å utdype din forståelse av mekanismen for smaksdannelse.
Emne 1: Dannelse, evolusjon og transport av aerosoler
For det første introduserer vi et konsept om at aerosol refererer til et gassformig dispersjonssystem som består av faste eller flytende partikler suspendert i et gassmedium. Røyken fra tradisjonelle sigaretter er faste partikler som genereres ved forbrenning av tobakk, mens røyken fra elektroniske sigaretter er flytende partikler som dannes ved fordampning og kondensering av forstøvet væske. De to er suspendert i luftmediet for å danne aerosoler, men deres dannelsesmekanismer og forskningsmetoder er forskjellige.
(1) Dannelse og utvikling av aerosoler
Kjernedannelse: I en blanding som kun består av damp, kan en eller flere kjemiske komponenter være i overmettet tilstand, noe som betyr at partialtrykket er større enn likevektsdamptrykket til blandingen. Fra et energiperspektiv er det gunstig for dampmolekyler å rekombinere til væskefasen. Hvis overmetningen er høy nok, kan den overvinne energibarrieren knyttet til dannelsen av dråpeoverflaten, noe som fører til dråpekjerning;
Kondensasjonsfordampning: Det er mer sannsynlig at dampmolekyler endrer fase og kondenserer på eksisterende overflater. Denne prosessen er drevet av metningen av damp og fluiditeten til dampmolekyler i forhold til blandingen. Hvis dampen blir umettet, kan aerosoldråper begynne å fordampe og forsvinne;
Aggregasjonsfragmentering: I tette aerosoler kan partikler kollidere med hverandre. Sammen med disse kollisjonshendelsene kan to partikler smelte sammen til en; De samler seg. Tvert imot er det også en sannsynlighet for at partikler blir spredt i flere partikler, det vil si partikkelsplitting;
(2) Transport av aerosoler
Drift: Partikler har andre egenskaper enn bæregassen, slik som tetthet eller viskositet, som kan føre til at partikkelfasens bevegelse avviker fra bevegelsen til bærergassen. Denne bevegelsen kan være forårsaket av treghet, for eksempel når en dråpe bærer for mye fart til å tilpasse seg raskt nok til den lokale akselerasjonen som bærergassen føler.
Diffusjon: Når partiklene er små nok, fører denne Brownske bevegelsen til diffusjon av dråper. Fra et makroperspektiv er denne diffusjonen som en "vanlig" molekylær diffusjon, noe som gjør at aerosoler raskt ser mer spredte ut.
Sedimentering: Hastigheten til bæregassen på denne overflaten er null, noe som betyr at ingen gassmolekyler kan passere gjennom overflaten. Hvis aerosolpartikler nøyaktig følger strømlinjen til bæregassen, vil deres bevegelse også stagnere på overflaten, og dermed forhindre avsetning. Imidlertid kan aerosoldrift og diffusjon forårsake netto transport av partikler som avviker fra bærerstrømningslinjen. Derfor er drift og diffusjon begge mekanismer som forårsaker aerosolavsetning, og i denne forstand kan avsetning ses som et resultat av spredningsegenskapene til aerosoler.
Fra dette kan vi slutte at den elektroniske røykaerosolen hovedsakelig består av to deler:
Når overflaten til en forstøvet væske er i en oppvarmet tilstand og ikke har nådd fordampningstemperaturen, bryter den gjennom begrensningen av væskeoverflatespenningen og løsner fra de små partiklene på væskeoverflaten (diffusjon)
2. Når den forstøvede væsken varmes opp og når fordampningstemperaturen, kondenserer høytemperaturdampen når den møter en luftstrøm med normal temperatur, noe som resulterer i væskepartikler (evaporativ kondensasjon)