Utforska smaken av elektroniska cigaretter - Aerosol Chapter (1)

Sammanfattning:
Den här artikeln är aerosoldelen av den elektroniska cigarettsmaksprospekteringsserien, som diskuterar de faktorer som bidrar till bildandet av elektronisk cigarettsmak. Bildandet, utvecklingen och transporten av aerosoler är nyckeln till smak, inklusive processer som kärnbildning, kondensation och förångning, och polymerisation och fragmentering. Artikeln introducerar också att aerosoler för elektroniska cigaretter huvudsakligen består av två delar: små partiklar och vätskepartiklar, vilket hjälper till att fördjupa förståelsen av mekanismen för bildande av elektronisk cigarettsmak.
Med den snabba utvecklingen av den nya atomiseringsindustrin har användarna länge övergett scenen med "rökning är tillräckligt" för elektroniska cigaretter. Idag eftersträvar användare elektroniska cigarettprodukter med hög trohet, hög tillfredsställelse och fullt och jämnt sug. Därför blir smak det ultimata kriteriet för att bedöma kvaliteten på elektroniska cigaretter, och vilka faktorer påverkar smaken?
Detta ämne kommer att utgå från mekanismen och utforska de olika faktorerna som påverkar bildandet av elektronisk cigarettsmak, för att fördjupa din förståelse av mekanismen för smakbildning.
Ämne 1: Bildning, utveckling och transport av aerosoler
Först introducerar vi ett koncept som innebär att aerosol hänvisar till ett gasformigt dispersionssystem som består av fasta eller flytande partiklar suspenderade i ett gasmedium. Röken från traditionella cigaretter är fasta partiklar som genereras vid förbränning av tobak, medan röken från elektroniska cigaretter är flytande partiklar som bildas av avdunstning och kondensation av finfördelad vätska. De två är suspenderade i luftmediet för att bilda aerosoler, men deras bildningsmekanismer och forskningsmetoder är olika.
(1) Bildandet och utvecklingen av aerosoler
Kärnbildning: I en blandning som enbart består av ånga kan en eller flera kemiska komponenter vara i ett övermättat tillstånd, vilket innebär att partialtrycket är större än blandningens jämviktsångtryck. Ur ett energiperspektiv är det fördelaktigt för ångmolekyler att rekombinera till vätskefasen. Om övermättnaden är tillräckligt hög kan den övervinna energibarriären som är förknippad med bildandet av droppytan, vilket leder till droppkärnbildning;
Kondensavdunstning: Ångmolekyler är mer benägna att ändra fas och kondensera på befintliga ytor. Denna process drivs av mättnad av ånga och flytande ångmolekyler i förhållande till blandningen. Om ångan blir omättad kan aerosoldroppar börja avdunsta och försvinna;
Aggregationsfragmentering: I täta aerosoler kan partiklar kollidera med varandra. Tillsammans med dessa kollisionshändelser kan två partiklar smälta samman till en; De samlas. Tvärtom finns det också en sannolikhet för att partiklar sprids i flera partiklar, det vill säga partikelsplittring;
(2) Transport av aerosoler
Drift: Partiklar har egenskaper som skiljer sig från bärgasen, såsom densitet eller viskositet, vilket kan göra att partikelfasens rörelse avviker från bärgasens rörelse. Denna rörelse kan orsakas av tröghet, till exempel när en droppe bär för mycket fart för att anpassa sig tillräckligt snabbt till den lokala acceleration som bärgasen känner.
Diffusion: När partiklarna är tillräckligt små leder denna Brownska rörelse till diffusion av droppar. Ur ett makroperspektiv är denna diffusion som en "vanlig" molekylär diffusion, vilket gör att aerosoler snabbt verkar mer dispergerade.
Sedimentering: Bärgasens hastighet på denna yta är noll, vilket innebär att inga gasmolekyler kan passera genom ytan. Om aerosolpartiklarna exakt följer bärgasens strömlinje, kommer deras rörelse också att stagnera på ytan och därigenom förhindra avsättning. Aerosoldrift och diffusion kan dock orsaka nettotransport av partiklar som avviker från bärarflödesledningen. Därför är drift och diffusion båda mekanismer som orsakar aerosolavsättning, och i denna mening kan avsättning ses som ett resultat av aerosolers dispersionsegenskaper.
Av detta kan vi dra slutsatsen att den elektroniska rökaerosolen huvudsakligen består av två delar:
När ytan på en finfördelad vätska är i upphettat tillstånd och inte har nått förångningstemperaturen, bryter den igenom begränsningen av vätskeytspänning och lossnar från de små partiklarna på vätskeytan (diffusion)
2. När den finfördelade vätskan värms upp och når förångningstemperaturen, kondenserar högtemperaturångan när den möter ett luftflöde med normal temperatur, vilket resulterar i vätskepartiklar (avdunstningskondensering)