气溶胶是什么 气溶胶物理性质及化学组成

气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大。气溶胶颗粒大小通常在 0.01~10μm 之间，但由于来源和形成原因范围很大，例如：花粉等植物气溶胶的粒径为 5-100µm、木材及烟草燃烧产生的气溶胶，其粒径为 0.01-1000µm 等。颗粒的形状多种多样，可以是近乎球形，诸如液态雾珠，也可以是片状、针状及其它不规则形状。从流体力学角度，气溶胶实质上是气态为连续相，固、液态为分散相的多相流体。

天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿过程、采石场采掘与石料加工过程和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。

气溶胶是以固体或液体为分散质(又称分散相)和气体为分散介质所形成的溶胶。它具有胶体性质，如：对光线有散射作用、电泳、布朗运动等特性。大气中的固体和液体微粒作布朗运动，不因重力而沉降，可悬浮在大气中长达数月、数年之久。

气溶胶质点有相当大的比表面和表面能，可以使一些在普通情况下相当缓慢的化学反应进行得非常迅速，甚至可以引起爆炸，如磨细的糖、淀粉和煤等。

物理性质

气溶胶微粒能发生光的散射，这是使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。在动力性质方面，其布朗运动非常剧烈，当微粒小时具有扩散性质;当微粒大时，由于与介质的密度差大，沉降显著。在电学性质方面，气溶胶粒子没有扩散双电层存在，但可以带电，其电荷来源于与大气中气体离子的碰撞或与介质的摩擦，所带电荷量不等，且随时间变化;微粒既可带正电也可带负电，说明其电性决定于外界条件。在稳定性方面，气溶胶粒子没有溶胶粒子那样的溶剂化层和扩散双电层，相碰时即发生聚结，生成大液滴(雾)或聚集体(烟)，此过程进展极其迅速，所以气溶胶是极不稳定的胶体分散体系，但由于布朗运动的存在，也具有一定的相对稳定性。

化学组成

气溶胶由于粒子的来源和成因不同，其化学组成有很大的区别，不同来源的颗粒物，其组分相差很大。如来自地表层或由海水溅沫生成的大颗粒往往含有大量的 Fe、Al、Si、Mg、Ti 和 Ca 等元素。以常见的城市大气气溶胶为例，其颗粒的形成主要有以下几种方式：低蒸汽压气体粒子的成核;低蒸汽压气体在已有粒子上的浓缩;粒子的凝聚与碰撞。总体上来看，气溶胶中的化学成分包含以下几个主要方面：1)气溶胶中的水溶性粒子，如硫酸盐、硝酸盐、铵盐等，主要来自气体的转化;2)气溶胶中的有机物，它们一般占气溶胶总质量的 10%~50%，其种类繁多，对人体健康和大气环境有很大的影响;3)气溶胶中的元素。气溶胶中元素也较为丰富，目前在大气中已发现的元素超过 70 种。此外，气溶胶的化学成分有明显的季节性和地域性的差异，这更加说明了气溶胶化学组成的复杂性。

气溶胶颗粒物的表面结构非常复杂，有的较为光滑，但大部分颗粒表面粗糙，因此，颗粒的表面可作为颗粒与大气发生化学反应或催化氧化反应的场所。例如，二氧化硫在气溶胶颗粒表面可被催化氧化 (因表面含有铁或锰等过渡金属) 而产生硫酸盐，或发生气相氧化生成硫酸盐气溶胶(颗粒物，二次污染物)。后者可远距离迁移，在几百公里上空沉降 (干沉降)或被雨水冲刷 (湿沉降)抵达地面，从而造成土壤、水体的酸化，影响植物、水生生物的生长，美国东北部、五大湖地区的酸雨危害，就是由硫酸盐气溶胶造成的。我国的燃料结构以煤为主，燃煤产生的二氧化硫和烟尘，已成为大气污染的普遍问题，二氧化硫转化为硫酸盐和烟尘颗粒物中有毒有害物质的传播、转化，都会造成环境与生态的危害。