Explorando o sabor dos cigarros eletrônicos - Capítulo Aerossol (1)

Resumo:
Este artigo é a parte em aerossol da série de exploração do sabor do cigarro eletrônico, discutindo os fatores que contribuem para a formação do sabor do cigarro eletrônico. A formação, evolução e transporte de aerossóis são fundamentais para o sabor, incluindo processos como nucleação, condensação e evaporação, e polimerização e fragmentação. O artigo também introduz que os aerossóis de cigarros eletrônicos são compostos principalmente por duas partes: pequenas partículas e partículas líquidas, o que ajuda a aprofundar a compreensão do mecanismo de formação do sabor do cigarro eletrônico.
Com o rápido desenvolvimento da nova indústria de atomização, os usuários há muito abandonaram a fase de “fumar é suficiente” para os cigarros eletrônicos. Hoje, os usuários buscam produtos de cigarros eletrônicos com alta fidelidade, alta satisfação e sucção completa e suave. Portanto, o sabor torna-se o critério final para julgar a qualidade dos cigarros eletrónicos, e que fatores afetam o sabor?
Este tópico partirá do mecanismo e explorará os diversos fatores que afetam a formação do sabor do cigarro eletrônico, a fim de aprofundar sua compreensão sobre o mecanismo de formação do sabor.
Tópico 1: Formação, Evolução e Transporte de Aerossóis
Primeiramente, introduzimos o conceito de que aerossol se refere a um sistema de dispersão gasosa composto por partículas sólidas ou líquidas suspensas em um meio gasoso. A fumaça dos cigarros tradicionais são partículas sólidas geradas pela combustão do tabaco, enquanto a fumaça dos cigarros eletrônicos são partículas líquidas formadas pela evaporação e condensação do líquido atomizado. Os dois ficam suspensos no ar para formar aerossóis, mas seus mecanismos de formação e métodos de pesquisa são diferentes.
(1) A formação e evolução de aerossóis
Nucleação: Em uma mistura composta apenas por vapor, um ou mais componentes químicos podem estar em estado supersaturado, o que significa que a pressão parcial é maior que a pressão de vapor de equilíbrio da mistura. Do ponto de vista energético, é benéfico que as moléculas de vapor se recombinem na fase líquida. Se a supersaturação for suficientemente alta, pode superar a barreira de energia associada à formação da superfície da gota, levando à nucleação da gota;
Evaporação de condensação: As moléculas de vapor têm maior probabilidade de mudar de fase e condensar nas superfícies existentes. Este processo é impulsionado pela saturação do vapor e pela fluidez das moléculas de vapor em relação à mistura. Se o vapor ficar insaturado, as gotículas de aerossol podem começar a evaporar e desaparecer;
Fragmentação da agregação: Em aerossóis densos, as partículas podem colidir umas com as outras. Juntamente com estes eventos de colisão, duas partículas podem fundir-se numa só; Eles agregam. Pelo contrário, existe também a probabilidade de as partículas serem espalhadas em múltiplas partículas, ou seja, a divisão das partículas;
(2) Transporte de aerossóis
Deriva: As partículas têm propriedades diferentes daquelas do gás de arraste, como densidade ou viscosidade, o que pode fazer com que o movimento da fase da partícula se desvie do movimento do gás de arraste. Este movimento pode ser causado pela inércia, por exemplo, quando uma gota carrega muito impulso para se adaptar com rapidez suficiente à aceleração local sentida pelo gás de arraste.
Difusão: Quando as partículas são pequenas o suficiente, esse movimento browniano leva à difusão das gotículas. De uma perspectiva macro, esta difusão é como uma difusão molecular “regular”, fazendo com que os aerossóis pareçam rapidamente mais dispersos.
Sedimentação: A velocidade do gás de arraste nesta superfície é zero, o que significa que nenhuma molécula de gás pode passar pela superfície. Se as partículas de aerossol seguirem precisamente a linha de corrente do gás de arraste, o seu movimento também ficará estagnado na superfície, evitando assim a deposição. No entanto, a deriva e a difusão do aerossol podem causar o transporte líquido de partículas que se desviam da linha de fluxo do transportador. Portanto, a deriva e a difusão são mecanismos que causam a deposição de aerossóis e, nesse sentido, a deposição pode ser vista como resultado das características de dispersão dos aerossóis.
A partir disso, podemos inferir que o aerossol eletrônico de fumaça consiste principalmente em duas partes:
Quando a superfície de um líquido atomizado está aquecida e não atingiu a temperatura de evaporação, ela rompe a restrição da tensão superficial do líquido e se separa das pequenas partículas na superfície do líquido (difusão).
2. Quando o líquido atomizado é aquecido e atinge a temperatura de evaporação, o vapor de alta temperatura condensa ao encontrar um fluxo de ar de temperatura normal, resultando em partículas líquidas (condensação evaporativa)