Аэрозоли – что о них стоит знать?

Что такое аэрозоли и как они образуются?

Согласно принятому определению, аэрозоль представляет собой дисперсную систему, в которой дисперсионной средой является газ. Дисперсной фазой аэрозолей являются мельчайшие частицы жидкого (туманы) или твердого (пыльца или дым) вещества. Хотя аэрозоль создает впечатление однородного облака, на самом деле он представляет собой смесь различных частиц с очень высокой степенью рассеяния. Примерами таких смесей являются, в частности: минеральная пыль, сажа, аэрозоли морской соли или повсеместно распространенный – особенно в больших городах – смог.

Стоит осознавать тот факт, что аэрозоли не только широко используются во многих отраслях промышленности, но и отвечают за образование важных атмосферных явлений, выполняя ряд функций в природе.

Аэрозоли и их воздействие на окружающую среду

К атмосферным аэрозолям относятся всевозможные капли и пыль, находящиеся в воздухе в «подвешенном» состоянии. Об атмосферных аэрозолях можно говорить тогда, когда жидкие или твердые частицы размером до 10 микрометров (1 микрометр = 0,001 миллиметра) не оседают на поверхность в течение длительного времени, а висят в воздухе.

Ранее упомянутые аэрозоли из кристаллов морской соли являются одним из примеров этого вида смесей. Другими примерами атмосферных аэрозолей являются, в частности:

• выхлопные газы, выпускаемые дымоходами или выхлопными системами,
• пыльца растений, выделяющаяся во время цветения,
• находящиеся в воздухе частицы пыли.

В течение многих лет в природе наблюдается так называемый аэрозольный эффект, заключающийся в том, что взвешенные в воздухе облака пыли и капель в определенной степени уравновешивают влияние углекислого газа на глобальное потепление. В то же время аэрозоли необходимы для образования облаков, что напрямую формирует климат на нашей планете. Чем больше аэрозолей находится в воздухе, тем более крупные и обильные облака образуются в атмосфере.

Исследования показывают, что облака газов, выхлопов, дыма и смога, испускаемые промышленно развитыми городскими районами, способствуют образованию тяжелых конвективных облаков. Спецификой этих структур является их способность накапливать водяной пар, чем объясняются интенсивные местные осадки, часто вызывающие локальные подтопления или наводнения.

Применение аэрозолей в повседневной жизни

Аэрозоли встречаются не только в природе, но и широко применяются в повседневной жизни. Физическими и химическими свойствами аэрозолей в широком масштабе пользуется промышленность, используя такой вид смесей для производства множества различных продуктов, находящих множество применений.

Производство лекарств

В препаратах от насморка или от боли в горле в массовом масштабе используются, в частности, ранее упомянутые аэрозоли на основе солевых растворов. В виде спрея производятся также обезболивающие и дезинфицирующие средства, препараты для ингаляций, а также множество других медикаментов. Преимуществом использования аэрозоля является точное и удобное дозирование препарата.

Бытовая химия

Еще одной областью применения аэрозолей является отрасль бытовой химии, в частности, средства для очистки, ополаскивания или дезинфекции. Освежители воздуха в виде баллончиков с аэрозольным распылением также являются одними из наиболее часто используемых.

Косметика

Думая о аэрозолях, большинство из нас, безусловно, чаще всего представят себе флакон духов или дезодорант. Это, конечно, самое распространенное применение аэрозолей в косметической промышленности, но не единственное. Последние месяцы показали, насколько удобно и, в то же время, безопасно использовать дезинфицирующее средство для рук именно в виде прозрачного тумана.

Автомобильная и гидравлическая промышленность

Аэрозоли также используются в автомобильной промышленности, в частности, при производстве чистящих средств, размораживателей или специализированных средств для удаления ржавчины. Многие автомобильные косметические средства также продаются именно в таком виде. В виде спреев также производятся смазки для монтажных элементов гидравлических систем. Нельзя забывать и о таких продуктах, как краски, лаки или монтажные пены, которые также производятся в виде аэрозолей.

Аэрозоль с несколькими применениями

Для производства каждого из вышеупомянутых средств необходим аэрозоль с соответствующими свойствами. Однако некоторые из них, в силу своей специфики, имеют универсальное применение, что позволяет использовать их во многих отраслях промышленности. Примером такого средства является, в частности, диметиловый эфир, также известный как диметилэфир или ДМЭ. Это органическое химическое соединение, относящееся к группе эфиров, представляющее собой бесцветный газ.

ДМЭ обладает характерным запахом и в умеренной степени растворяется в воде. Его производят путем дегидратации (обезвоживания) метанола или методом синтеза, например, из топлива или биомассы.

Диметиловый эфир в сжиженной форме часто используется в качестве растворителя, который очень легко удаляется путем испарения. ДМЭ также может использоваться в качестве автономного топлива в дизельных двигателях и газовых турбинах. Он также может применяться и для двух – или четырехтактных двигателей, но в этом случае диметилэфир должен быть обогащен смесью 70% СНГ. Возможно, примерно к 2030 году ДМЭ станет широко используемым биотопливом – его использование рассматривает Европейский Союз.

Кроме того, диметиловый эфир используется, в частности, при производстве:

• бытовой химии,
• монтажной пены,
• распыляемых лаков и красок,
• пенополистирола.

В связи с этим он является одним из самых популярных пропеллентов и растворителей среди используемых в современной промышленности.

Какие преимущества дает использование аэрозолей?

Аэрозоли имеют такое широкое применение в промышленности не только благодаря своим физическим и химическим свойствам, но и благодаря удобству и точности их дозирования. Преимущество использования герметичной упаковки заключается также в увеличении срока годности продукта. Многие из этих видов упаковки могут быть использованы вторично благодаря переработке. Учитывая такой широкий спектр преимуществ, неудивительно, что аэрозольные продукты пользуются такой большой популярностью.