ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ С РАЗЛИЧНЫМИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
Authors: Степкина М.Ю. , Жирнов А.А. , Кудряшова О.Б. 
Published: October 2024

В работе исследуется электрический заряд мелкодисперсных частиц при электростатическом напылении их на поверхности. Знание заряда частиц, который они приобретают в электрическом поле коронирующего электрода распылителя, необходимо для определения концентрационных пределов накопления заряда пыли в задачах обеспечения безопасных условий работы в некоторых производствах. Для разработки эффективных способов сорбции вредных аэрозольных выбросов необходимо знание величины и знака заряда частиц при электростатическом распылении. Цель данной работы заключается в определении этих параметров. Можно ожидать, что величина и знак заряда в одинаковых условиях распыления будет зависеть от физико-химических свойств частиц и их дисперсности. Для определения величины заряда собрана экспериментальная установка, основной частью которой является электростатический распылитель СТАРТ-50, заземленная поверхность, на которую распыляется порошок и цифровой мультиметр APPA 103N. Знак заряда определялся с помощью электроскопа. Анализ дисперсности порошков проводился с помощью оптического анализатора (микроскопа) OLYMPUS OMEC DC130. В качестве модельных веществ использовались: алюминий, оксид и гидроксид алюминия, двуокись титана, наноалмаз. Средний диаметр частиц составил 4-30 мкм. Углеродные материалы и алюминий приобрели отрицательный заряд, остальные порошки заряжались в электрическом поле положительно. Наибольшую величину заряда приобрели частицы гидроксида алюминия (из-за их относительно большой величины), наибольшую удельную величину заряда частицы гидроксида алюминия и наноалмаза.

An electric charge of fine particles at electrostatic spraying on a surface is investigated. Knowledge of the particle charge they acquire in the electric field of the atomizer corona electrode is necessary to determine the concentration limits of dust charge accumulation in the tasks of providing safe operating conditions in some industries. In order to develop effective methods of sorption of harmful aerosol emissions, it is necessary to know the value and sign of particle charge during electrostatic spraying. The purpose of this work is to define these parameters. The value and sign of the charge under the same spraying conditions are expected to depend on the physical and chemical properties of the particles and their dispersion. To measure the amount of charge, an experimental plant is assembled, the main part of which is an electrostatic atomizer START-50, a grounded surface on which powder is sprayed and a digital multimeter APPA 103N. The charging sign was determined by an electroscope. Powder dispersion analysis was performed using an OLYMPUS OMEC DC130 optical analyzer (microscope). We used model substances: aluminum, oxide, and hydroxide of aluminum, dioxide of the titan, nanodiamond. The mean particle diameter was 4-30 m. Carbon materials and aluminum acquired a negative charge, and the remaining powders were charged positively in the electric field. The largest amount of charge was acquired by particles of aluminum hydroxide (due to their relatively large amount), the largest specific amount of charge - particles of aluminum hydroxide and nanodiamond.