Εξερευνώντας τη γεύση των ηλεκτρονικών τσιγάρων - Αεροζόλ Κεφάλαιο (1)

Περίληψη:
Αυτό το άρθρο είναι το μέρος αεροζόλ της σειράς εξερεύνησης της γεύσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου, που συζητά τους παράγοντες που συμβάλλουν στη διαμόρφωση της γεύσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου. Ο σχηματισμός, η εξέλιξη και η μεταφορά των αερολυμάτων είναι το κλειδί για τη γεύση, συμπεριλαμβανομένων διεργασιών όπως η πυρήνωση, η συμπύκνωση και η εξάτμιση και ο πολυμερισμός και ο κατακερματισμός. Το άρθρο εισάγει επίσης ότι τα αερολύματα ηλεκτρονικών τσιγάρων αποτελούνται κυρίως από δύο μέρη: μικρά σωματίδια και υγρά σωματίδια, κάτι που βοηθά στην εμβάθυνση της κατανόησης του μηχανισμού σχηματισμού της γεύσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου.
Με την ταχεία ανάπτυξη της νέας βιομηχανίας ψεκασμού, οι χρήστες έχουν εγκαταλείψει εδώ και καιρό το στάδιο του «αρκεί το κάπνισμα» για τα ηλεκτρονικά τσιγάρα. Σήμερα, οι χρήστες επιδιώκουν προϊόντα ηλεκτρονικών τσιγάρων με υψηλή πιστότητα, υψηλή ικανοποίηση και πλήρη και ομαλή αναρρόφηση. Επομένως, η γεύση γίνεται το απόλυτο κριτήριο για την κρίση της ποιότητας των ηλεκτρονικών τσιγάρων και ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη γεύση;
Αυτό το θέμα θα ξεκινήσει από τον μηχανισμό και θα διερευνήσει τους διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν τη διαμόρφωση της γεύσης του ηλεκτρονικού τσιγάρου, προκειμένου να εμβαθύνει την κατανόησή σας για τον μηχανισμό σχηματισμού γεύσης.
Θέμα 1: Σχηματισμός, Εξέλιξη και Μεταφορά αερολυμάτων
Πρώτον, εισάγουμε μια ιδέα ότι το αεροζόλ αναφέρεται σε ένα σύστημα αέριας διασποράς που αποτελείται από στερεά ή υγρά σωματίδια αιωρούμενα σε ένα αέριο μέσο. Ο καπνός των παραδοσιακών τσιγάρων είναι στερεά σωματίδια που παράγονται από την καύση του καπνού, ενώ ο καπνός των ηλεκτρονικών τσιγάρων είναι υγρά σωματίδια που σχηματίζονται από την εξάτμιση και τη συμπύκνωση ψεκασμένου υγρού. Τα δύο αιωρούνται στο μέσο αέρα για να σχηματίσουν αερολύματα, αλλά οι μηχανισμοί σχηματισμού τους και οι μέθοδοι έρευνας είναι διαφορετικοί.
(1) Ο σχηματισμός και η εξέλιξη των αερολυμάτων
Πυρήνωση: Σε ένα μείγμα που αποτελείται αποκλειστικά από ατμό, ένα ή περισσότερα χημικά συστατικά μπορεί να είναι σε υπερκορεσμένη κατάσταση, πράγμα που σημαίνει ότι η μερική πίεση είναι μεγαλύτερη από την τάση ισορροπίας των ατμών του μείγματος. Από ενεργειακή άποψη, είναι ωφέλιμο για τα μόρια ατμού να ανασυνδυάζονται στην υγρή φάση. Εάν ο υπερκορεσμός είναι αρκετά υψηλός, μπορεί να ξεπεράσει το ενεργειακό φράγμα που σχετίζεται με το σχηματισμό της επιφάνειας των σταγονιδίων, οδηγώντας σε πυρήνωση σταγονιδίων.
Εξάτμιση συμπύκνωσης: Τα μόρια ατμού είναι πιο πιθανό να αλλάξουν φάση και να συμπυκνωθούν σε υπάρχουσες επιφάνειες. Αυτή η διαδικασία καθοδηγείται από τον κορεσμό του ατμού και τη ρευστότητα των μορίων ατμού σε σχέση με το μείγμα. Εάν ο ατμός γίνει ακόρεστος, τα σταγονίδια αερολύματος μπορεί να αρχίσουν να εξατμίζονται και να εξαφανίζονται.
Κατακερματισμός συσσωμάτωσης: Σε πυκνά αερολύματα, τα σωματίδια μπορεί να συγκρουστούν μεταξύ τους. Μαζί με αυτά τα συμβάντα σύγκρουσης, δύο σωματίδια μπορεί να συγχωνευθούν σε ένα. Συγκεντρώνονται. Αντίθετα, υπάρχει επίσης πιθανότητα τα σωματίδια να διασκορπιστούν σε πολλαπλά σωματίδια, δηλαδή να διασπαστούν.
(2) Μεταφορά αερολυμάτων
Μετατόπιση: Τα σωματίδια έχουν ιδιότητες διαφορετικές από αυτές του φέροντος αερίου, όπως η πυκνότητα ή το ιξώδες, που μπορεί να προκαλέσουν απόκλιση της κίνησης της σωματιδιακής φάσης από την κίνηση του φέροντος αερίου. Αυτή η κίνηση μπορεί να προκληθεί από αδράνεια, για παράδειγμα, όταν ένα σταγονίδιο φέρει υπερβολική ορμή για να προσαρμοστεί αρκετά γρήγορα στην τοπική επιτάχυνση που αισθάνεται το φέρον αέριο.
Διάχυση: Όταν τα σωματίδια είναι αρκετά μικρά, αυτή η κίνηση Brown οδηγεί στη διάχυση σταγονιδίων. Από μακροσκοπική άποψη, αυτή η διάχυση μοιάζει με μια «κανονική» μοριακή διάχυση, κάνοντας τα αερολύματα να φαίνονται γρήγορα πιο διασκορπισμένα.
Καθίζηση: Η ταχύτητα του φέροντος αερίου σε αυτή την επιφάνεια είναι μηδέν, πράγμα που σημαίνει ότι κανένα μόριο αερίου δεν μπορεί να περάσει από την επιφάνεια. Εάν τα σωματίδια αερολύματος ακολουθούν με ακρίβεια τη γραμμή του φέροντος αερίου, η κίνησή τους θα μείνει επίσης στάσιμη στην επιφάνεια, αποτρέποντας έτσι την εναπόθεση. Ωστόσο, η μετατόπιση και η διάχυση αερολύματος μπορεί να προκαλέσει καθαρή μεταφορά σωματιδίων που αποκλίνουν από τη γραμμή ροής του φορέα. Επομένως, η μετατόπιση και η διάχυση είναι και οι δύο μηχανισμοί που προκαλούν εναπόθεση αερολύματος και με αυτή την έννοια, η εναπόθεση μπορεί να θεωρηθεί ως αποτέλεσμα των χαρακτηριστικών διασποράς των αερολυμάτων.
Από αυτό, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το ηλεκτρονικό αεροζόλ καπνού αποτελείται κυρίως από δύο μέρη:
Όταν η επιφάνεια ενός ψεκασμένου υγρού βρίσκεται σε θερμαινόμενη κατάσταση και δεν έχει φτάσει στη θερμοκρασία εξάτμισης, διασπά τον περιορισμό της επιφανειακής τάσης του υγρού και αποσπάται από τα μικρά σωματίδια στην επιφάνεια του υγρού (διάχυση)
2. Όταν το ψεκασμένο υγρό θερμαίνεται και φτάσει στη θερμοκρασία εξάτμισης, οι ατμοί υψηλής θερμοκρασίας συμπυκνώνονται όταν συναντούν ροή αέρα κανονικής θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα σωματίδια υγρού (εξατμιστική συμπύκνωση)