Atmosfääriõhk on keerulise koostisega. Peale gaasiliste komponentide leidub õhus ka hõljuvaid kondenseerunud aine osakesi, aerosooliosakesi, mis oma mõõtmetelt on gaasimolekulidest oluliselt suuremad. Aerosooliosakeste mõõtmeskaala on lai, läbimõõtudega 1,5 nanomeetrist kuni kümnete mikromeetriteni. Üheks huvipakkuvaks eriküsimuseks aerosooli uurimisel on olnud osakeste elektrilaengud. Juba XX sajandi alguses jõuti teadmiseni, et aerosooliosakeste elektrilaengud tekivad osakeste juhuslikel kokkupõrgetel veelgi väiksemate laetud osakestega, klasterioonidega. Klasterioonid on molekulide mõõtmete suurusjärgus, läbimõõtudega 0,3—1,5 nm ja kannavad ühte, negatiivset või positiivset elementaarlaengut. Klasterioonide tekkepõhjuseks atmosfääris on ioniseeriv kiirgus, kuid nad võivad tekkida ka tugevas elektriväljas, näiteks koroonalahenduses.
Joonis. Klasterioonide kohta leidub lisateavet dr. Aare Lutsu lühikirjelduses ‘Mis on klasterioonid’ http://meteo.physic.ut.ee/kkfi/index_files/teadustoo/aerosool/klasterioonid/klasterioonid.html . Aare Luts koostas ka käesoleva esitluse illustreeriva joonise.
Juhuslikul kokkupõrkel klasteriooniga toimub laenguülekanne; aerosooliosake saab negatiivse või positiivse laengu lisaks varemkantud laengule. Klasterioon ise muutub neutraalseks klastriks. Niisuguseid laenguülekande protsesse kirjeldatakse matemaatiliselt diferentsiaalvõrranditega, mis sisaldavad teatavaid ioon-aerosool-kleepumiskoefitsiente. Kleepumiskoefitsiendid iseloomustavad laenguülekande kiirust ja neid defineeritakse mitmel viisil. Keskmistades sama läbimõõduga, kuid erinevate laengutega osakeste kleepumiskoefitsiendid üle kõikide laenguarvude, saadakse ekvivalentne kleepumiskoefitsient. Allpoolviidatud artiklis on uuritud ekvivalentse kleepumiskoefitsiendi arvutusvalemeid. Õnnestus lihtsustada ekvivalentse kleepumiskoefitsiendi arvutusvalemit statsionaarses olukorras kui osakese läbimõõt on üle 50 nm. Lihtsustamisel oli suureks abiks Poissoni summeerimisvalem, mis võimaldas aeglaselt koonduva lõpmatu rea summa asendada lihtsa analüütilise avaldisega.
Algallikas:
Salm, J. and Tamm, E. (2011) Dependence of the Ion-Aerosol Equivalent Attachment Coefficient on the Ratio of Polar Conductivities in a Steady State
Aerosol and Air Quality Research, Vol. 11, No. 3, 211- 217.
Leave a Reply