مع تصريف مياه الصرف الصناعي، ومياه الصرف الصحي المنزلية، ومياه الري الزراعي، تتفاقم مشكلة التخثث المائي وغيرها من المشاكل. حتى أن بعض الأنهار والبحيرات تعاني من تلوث المياه وانبعاث روائح كريهة منها، ونفق عدد كبير من الكائنات المائية.
توجد العديد من معدات معالجة مياه الأنهار،مولد فقاعات نانويةهذا موضوع في غاية الأهمية. كيف يعمل مولد الفقاعات النانوية مقارنةً بجهاز التهوية العادي؟ ما هي مزاياه؟ سأشرح لكم ذلك اليوم!
1. ما هي الفقاعات النانوية؟
توجد العديد من الفقاعات الصغيرة في المسطح المائي، والتي يمكنها تزويد المسطح المائي بالأكسجين وتنقيته. وتُعرف هذه الفقاعات باسم الفقاعات النانوية، وهي فقاعات يقل قطرها عن 100 نانومتر.مولد فقاعات نانويةيستخدم هذا المبدأ لتنقية المياه.
2. ما هي خصائص الفقاعات النانوية؟
(1) تزداد مساحة السطح نسبياً
في ظل نفس حجم الهواء، يزداد عدد الفقاعات النانوية بشكل ملحوظ، وتزداد مساحة سطحها تبعاً لذلك، كما تزداد المساحة الكلية للفقاعات الملامسة للماء، وتتضاعف التفاعلات الكيميائية الحيوية المختلفة بشكل كبير. ويكون تأثير تنقية المياه أكثر وضوحاً.
(2) ترتفع الفقاعات النانوية ببطء أكبر
حجم الفقاعات النانوية صغير، ومعدل ارتفاعها بطيء، وتبقى الفقاعة في الماء لفترة طويلة، وبالنظر إلى الزيادة في مساحة السطح المحددة، فإن قدرة ذوبان الفقاعات النانوية الدقيقة تزداد بمقدار 200000 مرة مقارنة بالهواء العادي.
(3) يمكن ضغط الفقاعات النانوية وإذابتها تلقائيًا
يُعدّ ذوبان الفقاعات النانوية في الماء عملية انكماش تدريجي للفقاعات، ويؤدي ارتفاع الضغط إلى زيادة معدل ذوبان الغاز. ومع ازدياد مساحة السطح، تتسارع سرعة انكماش الفقاعات حتى تذوب في الماء. نظريًا، يكون ضغط الفقاعات لانهائيًا عند اقترابها من الاختفاء. تتميز الفقاعات النانوية بخاصية الارتفاع البطيء والذوبان الذاتي بالضغط، مما يُحسّن بشكل كبير من ذوبان الغازات (الهواء، الأكسجين، الأوزون، ثاني أكسيد الكربون، إلخ) في الماء.
(4) سطح الفقاعة النانوية مشحون
إن الواجهة بين الغاز والسائل التي تشكلها الفقاعات النانوية في الماء أكثر جاذبية للأنيونات من الكاتيونات، لذلك غالبًا ما يكون سطح الفقاعات مشحونًا سلبًا، بحيث يمكن للفقاعات النانوية امتصاص المواد العضوية في الماء، ويمكنها أيضًا أن تلعب دورًا في تثبيط نمو البكتيريا.
تاريخ النشر: 15 سبتمبر 2023