




微纳米气泡的特性 表面带电
纯水溶液是由水分子以及少量电离生成的H 和OH-组成,气泡在水中形成的气液界面具有容易接受H 和OH-的特点,而且通常阳离子比阴离子更容易离开气液界面,而使界面常带有负电荷。已经带上电荷的表面倾向于吸附介质中的反离子,特别是高价的反离子,从而形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征,ζ电位是决定气泡界面吸附性能的重要因素。当微纳米气泡在水中收缩时,电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集,表现为ζ电位的显著增加,到气泡前在界面处可形成非常高的ζ电位值。
微纳米气泡技术在现代农业中的应用
节水增氧灌溉
土壤中空气含量的多少可直接影响作物的根系呼吸、土壤酶活性以及对养分的吸收等,因此,土壤通气也是影响土壤肥力的重要因素。由于排水不良和淹水,土壤水分温度较高或者大量施用化肥引起的通气不良,会影响根系呼吸并减少水分和养分的吸收,进而农作物、蔬菜、果树的产量和品质都受到了不利的影响[8]。
灌溉水增氧设备:利用微纳米气泡快速发生装置对灌溉水体进行曝气,可迅速提高灌溉水体的溶氧值,形成微纳米气泡富氧水用于灌溉。微纳米气泡水不仅能够提供充足的氧气,并且其特有的带电性、氧化性、杀菌性等使其具有特殊的生物生理活性,有效提高作物根系从土壤中吸收水分与营养元素,减少用水量,提高水分和肥料利用效率;促进微生物活动,改良土壤提高土地生产力;促进作物生长,提高农作物产量和品质;提系酶活性,延缓***;提高降雨利用率和灌溉水利用率,有效减少氮磷地表径流排放量


由于微纳米气泡有别与普通气泡的特性,在很多领域都有良好的技术优势和应用潜力,如在气浮净水技术、水体增氧、臭氧水消毒和微纳气泡减阻等领域中应用比宏观气泡有更高的效率,在生物制药、精密化学反应、气泡逻辑电路等前沿应用领域应用前景也很广阔。目前微气泡的产生机制主要有加压溶气法、引气诱导法、电解析出法3种。
相对普通气泡发生装置,微纳米气泡发生装置制造难度、能耗及维护费用都明显增大。针对微纳米气泡发生装置进行简化设计,降低制造难度;进行能耗分析,降低能耗等件事微纳米气泡技术未来研究的***。另外,开展基础理论和实际应用方面的研究,将不同原理的微纳米气泡发生技术结合,有效提高气泡产生量和减小气泡尺寸离散度,才能创造出适应不同需要、更简便、低成本、低能耗的微纳米气泡发生装置。