雾化效率是衡量溶液转化为
气溶胶效率的关键指标,定义为已雾化量与溶液吸喷量的比值。研究表明
表面活性剂通过降低溶液表面张力可显著提升雾化效率,其中
聚丙烯酸钠在5g/L浓度时雾化效率达20%,
聚氧化乙烯则在2g/L浓度时效率最高。
临界胶束浓度(CMC)附近时效率增幅趋缓并达最大值,但悬浮液中矿物微粒会吸附表面活性剂分子导致效率略低于纯溶液。
2016年5月开展的实验中,采用聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、
六偏磷酸钠和
柠檬酸三钠作为表面活性剂样品,研究其对
铅锌矿粉末悬浮液雾化效率的影响。通过测定聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、六偏磷酸钠和柠檬酸三钠等表面活性剂制备的悬浮液表面张力及其雾化效率,发现表面活性剂浓度与雾化效率呈非线性关系:随着浓度增加,雾化效率先显著上升,达到临界胶束浓度(CMC)附近时增幅趋缓并达最大值。
表面活性剂通过吸附在溶液表面形成分子膜,将表面张力降低至28-35mN/m范围。表面张力降低导致气液界面更易破碎,生成的气溶胶粒径中值减小,从而提升单位体积溶液的雾化总量。
铅锌矿粉末(粒径≤5μm)的存在使表面活性剂溶液雾化效率降低3.8%-6.2%。研究显示每克矿物微粒可吸附0.15-0.22g表面活性剂分子,导致有效作用浓度降低。这种吸附作用形成的双电层结构,反而使悬浮液体系比纯溶液更稳定。