Elektronik Sigaraların Tadını Keşfetmek - Aerosol Bölüm (1)

Özet:
Bu makale, elektronik sigara tadı keşfi serisinin aerosol kısmı olup, elektronik sigara tadı oluşumuna katkıda bulunan faktörlerin tartışıldığı yerdir. Aerosollerin oluşumu, evrimi ve taşınması, çekirdeklenme, yoğunlaşma ve buharlaşma, polimerizasyon ve parçalanma gibi süreçler de dahil olmak üzere tat almanın anahtarıdır. Makale ayrıca elektronik sigara aerosollerinin temel olarak iki bölümden oluştuğunu da tanıtıyor: küçük parçacıklar ve sıvı parçacıklar, bu da elektronik sigara tadının oluşum mekanizmasının anlaşılmasını derinleştirmeye yardımcı oluyor.
Yeni atomizasyon endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte kullanıcılar elektronik sigara için "sigara içmek yeter" aşamasını çoktan terk etti. Günümüzde kullanıcılar sadakati yüksek, memnuniyeti yüksek, tam ve sorunsuz emişe sahip elektronik sigara ürünlerinin peşindedir. Bu nedenle elektronik sigaranın kalitesini değerlendirmede en önemli kriter tat oluyor ve tadı hangi faktörler etkiliyor?
Bu konu, tat oluşumunun mekanizması hakkındaki anlayışınızı derinleştirmek için mekanizmadan başlayacak ve elektronik sigara tadı oluşumunu etkileyen çeşitli faktörleri inceleyecektir.
Konu 1: Aerosollerin Oluşumu, Evrimi ve Taşınması
İlk olarak, aerosolün, bir gaz ortamında asılı duran katı veya sıvı parçacıklardan oluşan gaz halindeki bir dispersiyon sistemini ifade ettiği konseptini sunuyoruz. Geleneksel sigara dumanı tütünün yanması sonucu oluşan katı parçacıklardır, elektronik sigara dumanı ise atomize sıvının buharlaşması ve yoğunlaşması sonucu oluşan sıvı parçacıklardır. İkisi hava ortamında aerosoller oluşturmak üzere süspanse edilir, ancak oluşum mekanizmaları ve araştırma yöntemleri farklıdır.
(1) Aerosollerin oluşumu ve evrimi
Çekirdeklenme: Yalnızca buhardan oluşan bir karışımda, bir veya daha fazla kimyasal bileşen aşırı doymuş durumda olabilir; bu, kısmi basıncın karışımın denge buhar basıncından daha büyük olduğu anlamına gelir. Enerji açısından bakıldığında, buhar moleküllerinin sıvı fazda yeniden birleşmesi faydalıdır. Aşırı doygunluk yeterince yüksekse, damlacık yüzeyinin oluşumuyla ilişkili enerji bariyerinin üstesinden gelebilir ve damlacık çekirdeklenmesine yol açabilir;
Yoğuşma buharlaşması: Buhar moleküllerinin faz değiştirme ve mevcut yüzeylerde yoğunlaşma olasılığı daha yüksektir. Bu işlem, buharın doygunluğu ve buhar moleküllerinin karışıma göre akışkanlığı tarafından yönlendirilir. Buhar doymamış hale gelirse, aerosol damlacıkları buharlaşmaya ve kaybolmaya başlayabilir;
Agregasyon parçalanması: Yoğun aerosollerde parçacıklar birbirleriyle çarpışabilir. Bu çarpışma olaylarıyla birlikte iki parçacık birleşerek tek bir parçacık oluşturabilir; Bir araya geliyorlar. Tam tersine parçacıkların birden fazla parçacığa dağılması, yani parçacıkların bölünmesi olasılığı da vardır;
(2) Aerosollerin taşınması
Sürüklenme: Parçacıklar, yoğunluk veya viskozite gibi taşıyıcı gazınkinden farklı özelliklere sahiptir ve bu, parçacık fazının hareketinin taşıyıcı gazın hareketinden sapmasına neden olabilir. Bu harekete atalet neden olabilir; örneğin bir damlacık, taşıyıcı gaz tarafından hissedilen yerel ivmeye yeterince hızlı uyum sağlayamayacak kadar fazla momentum taşıdığında.
Difüzyon: Parçacıklar yeterince küçük olduğunda, bu Brownian hareketi damlacıkların yayılmasına yol açar. Makro açıdan bakıldığında, bu difüzyon "düzenli" bir moleküler difüzyona benzer ve aerosollerin hızla daha dağılmış görünmesini sağlar.
Sedimantasyon: Taşıyıcı gazın bu yüzeydeki hızı sıfırdır, bu da yüzeyden hiçbir gaz molekülünün geçemeyeceği anlamına gelir. Aerosol parçacıkları taşıyıcı gazın akış çizgisini tam olarak takip ederse, bunların hareketleri de yüzeyde duracak ve böylece birikme önlenecektir. Bununla birlikte, aerosol sürüklenmesi ve difüzyonu, taşıyıcı akış hattından sapan parçacıkların net taşınmasına neden olabilir. Dolayısıyla sürüklenme ve difüzyonun her ikisi de aerosol birikmesine neden olan mekanizmalardır ve bu anlamda birikme, aerosollerin dağılım özelliklerinin bir sonucu olarak görülebilir.
Buradan elektronik duman aerosolünün esas olarak iki parçadan oluştuğu sonucunu çıkarabiliriz:
Atomize bir sıvının yüzeyi ısıtılmış durumdayken ve buharlaşma sıcaklığına ulaşmadığında, sıvı yüzey gerilimi kısıtlamasını kırar ve sıvı yüzeyindeki küçük parçacıklardan ayrılır (difüzyon)
2. Atomize sıvı ısıtıldığında ve buharlaşma sıcaklığına ulaştığında, yüksek sıcaklıktaki buhar, normal sıcaklıktaki hava akışıyla karşılaştığında yoğunlaşır ve sonuçta sıvı parçacıkları oluşur (buharlaşmalı yoğunlaşma)