微納米氣泡水的特性

半徑在0.05～25μm范圍內(nèi)的微小氣泡稱為微納米氣泡。其主要特點有：
1.存在時間長
   根據(jù)浮力原理可知，在液體中，氣泡的體積越大，相應(yīng)所受到的浮力就越大;氣泡的直徑增加，所受到的浮力也隨之增加，上升速度也隨之加快。微納米氣泡由于自身體積小，在水中所受到的浮力要遠遠小于普通氣泡在水中所受到的浮力，所以微納米氣泡的上浮速度緩慢，在水中停留的時間更長，如半徑約為5μm的氣泡在水中的上升速度為3mm/min，而半徑為0.5mm的氣泡在水中的上升速度能達到6m/min，由此可知，水中微納米氣泡上升的速度是普通氣泡的1/2000。
2.氣液的傳質(zhì)率高
   液體中氣體的體積和直徑共同決定了氣液的比表面積，氣液的比表面積又決定了氣體的傳質(zhì)效率。通過氣液界面的表面張力理論能夠發(fā)現(xiàn)，當氣泡的直徑變小時，其表面張力對其的影響將會變得越明顯。微納米氣泡相對于普通氣泡擁有更小的直徑，因此它受到其表面張力的影響更大并且在促使其收縮，同時逐漸增大氣泡的內(nèi)部壓力。當微納米氣泡的收縮達到某一極限值時，氣泡內(nèi)部的氣壓將會趨于無限大，這種自增壓效應(yīng)會使微納米氣泡溶于水或者在水面處破裂消失。通過上述過程，可以使得水中的氣體溶解率達到一種過飽和的狀態(tài)，實現(xiàn)了氣液傳質(zhì)，同時產(chǎn)生較好的傳質(zhì)效率。
3.界面電位高
    微納米氣泡的界面電位所代表的是氣泡表面雙電層產(chǎn)生的電勢差，電位值的高低能夠?qū)馀荼砻娴奈叫阅墚a(chǎn)生一定的影響。當微納米氣泡在水中發(fā)生收縮時，存在于氣泡表面上的電荷離子，濃度將會迅速富集，使得微納米氣泡的界面電位迅速升高;微納米氣泡破裂之前，在其界面位置會產(chǎn)生很高的界面電位。Ushikubo等的研究顯示，空氣微納米氣泡ζ電位值的范圍通常為－20～－17mV，而氧氣微納米氣泡ζ電位值的范圍通常為－45～－34mV。
4.生成自由基
    微納米氣泡能夠自發(fā)生成自由基。在微納米氣泡收縮并發(fā)生破裂時，氣液界面的消失會引發(fā)劇烈變化，這種劇烈變化能夠釋放出界面上由高濃度正負離子所積累的能量，從而生成大量的羥基自由基。另外，所產(chǎn)生自由基的數(shù)目在一定程度上也會受到微納米氣泡氣體種類的影響。羥基自由基擁有很強的氧化還原電位，其所表現(xiàn)出來的強氧化作用可以降解水中諸如苯酚等在正常情況下難以被氧化分解的污染物，這對水質(zhì)起到了良好的凈化作用。另外，承載氣體采用臭氧能夠更加容易地激發(fā)生成大量的羥基自由基，將微納米氣泡技術(shù)與臭氧聯(lián)用，可以在很短的時間內(nèi)將聚乙烯醇等多種不能被臭氧單獨氧化分解的有機物有效地轉(zhuǎn)化成無機物。
5.比表面積大
    微納米氣泡的比表面積相對較大。通過S/V=4763/r可知，當微納米氣泡保持體積V一定時，氣泡的比表面積S與氣泡的半徑r成反比。比較半徑為1mm和10μm的氣泡，發(fā)現(xiàn)當二者體積一定時，后者的比表面積在理論上是前者的100倍。