在我们的印象里,一定是更小的颗粒更容易通过滤网。
但是对于空气中的颗粒物而言,却不一定是这样。
| 答主:Yi Yang(1.3 万人赞同了该回答)
用滤网过滤空气中的颗粒物,不是颗粒物越大越容易,越小越困难。
直觉上来讲,滤网与渔网类似,大鱼用网眼很大的渔网就可以捞起来,小鱼则需要网眼很细的「高级」渔网才能捞到,不然就都跑了。
可是对于微观颗粒物则不是这样。
大多数的微观颗粒物并不是因为实际尺寸比网眼大而卡在滤网上面,而是吸附在其中一根滤网纤维上。
下面这张图来自 NASA ,左下角的尺度是 2 微米,相当于 PM2 。
(这个说法不严谨,因为颗粒物的直径一般不使用实际的尺寸,而是使用空气动力学直径。
一般来说,对于同一个颗粒物来说,空气动力学直径比实际尺寸略大一点,与颗粒物形状有关。)
当空气净化器的风机推动空气通过滤网的时候,气流会绕过滤网纤维,混杂在空气中的颗粒物会被气流挟裹着试图绕过滤网纤维。
然而因为颗粒物密度高,质量大,导致颗粒物有更大的惯性,绕弯的时候没有空气灵活。
最大的颗粒物会卡在缝隙里,小一点的会因为转弯不及时一头撞在纤维的迎风面。
越小的颗粒物惯性越小,转弯越灵活,也就越难撞到滤网纤维。
到这为止,似乎直觉仍然是正确的。
然而当颗粒物尺寸继续变小的时候,空气分子的不规则热运动对颗粒物的推动就无法忽略了。
这个尺寸的颗粒物会出现明显的布朗运动。另外,由于质量很小,分子间力与电场力也会对颗粒物的运动造成很大的影响。
这就意味着极小尺寸的颗粒物有非常不规则的运动轨迹,同时会被滤网纤维吸引。
也就是说,很大的颗粒很容易因为惯性原因撞在滤网纤维上,很小的颗粒很容易因为走位飘忽加上纤维吸引挂在滤网纤维上。
那么最难的就是那些不大不小的颗粒物,足够灵活不撞车,又足够坚定不被带跑偏。
这种颗粒物的不大不小的尺寸,叫做这个滤网的最易穿透粒径,一般是 0.3 微米左右,超出这个范围的颗粒物,不管大小都更容易被过滤。
所以说,某知名品牌的空气净化器宣传自己可以过滤 0.1 微米颗粒物,是欺负大家不懂行。
相当于告诉大家说我能速算 10 位数字加减法,结果证据是我会算 10 亿加 10 亿等于 20 亿。
题图: 《西虹市首富》
编辑: 鑫鑫向荣