Електричні властивості роблять значний вплив на поведінку пилових частинок. Електричні сили багато в чому визначають процес коагуляції, стійкість пилових агрегатів, вибухонебезпечність пилу, її вплив на живі організми.
Електричні властивості пилу повинні бути враховані при вирішенні питань, пов'язаних з очищенням газів (повітря) від пилу, в першу чергу, з роботою електрофільтрів. Дані про електричні властивості вловлюється пилу можуть бути використані для оптимізації роботи електрофільтрів, ефективність і стійкість яких безпосередньо залежить від цих властивостей. З їх урахуванням при необхідності здійснюється попередня підготовка (кондиціонування) газів перед очищенням в електрофільтрі.
Зупинимося на основних електричних властивостях пилу - на питомій електричному опорі і електричному заряді пилу.
Питомий електричний опір (УЕС) характеризує електричну провідність шару пилу. УЕС дорівнює опору проходження електричного струму через куб пилу зі стороною, що дорівнює 1 м; Ом * м.
За значенням УЕС пил можна розділити на три групи:
добре проводить <10 2 Ом*м
із середньою провідністю 10 2 - 10 8 ... 9 Ом • м
високоомних T> 10 8 ... 9 Ом • м
Електричний опір пилу обумовлено поверхневої і об'ємної провідністю. Поверхневий шар пилинок за своїми електричними властивостями відрізняється від основної маси внаслідок того, що на поверхні адсорбуються волога і гази.
Об'ємна (внутрішня) провідність визначається провідністю матеріалу частинки. Вона зростає з підвищенням температури в результаті підвищення енергії електронів.
На рис. 1. дана залежність електричного опору шару пилу від температури. При кімнатній температурі пил адсорбує з повітря вологу. Поверхнева провідність підвищується, опір знижується. У міру підвищення температури відбувається випаровування вологи і опір зростає. Потім, при подальшому підвищенні температури до 90 - 180 ° С, завдяки тепловому порушення електронів речовини, відбувається зменшення опору. Вже згадана крива відображає два види електропровідності - поверхневу і об'ємну. Таким чином, знаючи залежність між температурою і опором, можна в певних межах впливати на провідність пилу.
УЕС пилу залежить також від хімічного складу, розміру та упаковки частинок.
Електричний заряд пилу. Пилова, як і інша аерозольна частинка, може мати один або кілька електричних зарядів або бути нейтральною. Аерозольна система може мати в своєму складі частинки, заряджені позитивно, негативно, нейтральні. Співвідношення цих частинок визначає сумарний заряд системи.
Пилові частинки отримують електричний заряд як в процесі освіти, так і після утворення, перебуваючи в підвішеному стані, в результаті вибуху, диспергування, взаємного тертя, тертя об повітря, а також внаслідок адсорбції іонів при іонізації середовища. Останній спосіб електризації є основним для зважених часток.
Електричне стан аерозольної системи не залишається постійним у часі. В результаті взаємодії один з одним і з навколишнім середовищем зважені частинки отримують заряд, віддають його, нейтралізуються.
Електричні властивості пилу чинять певний вплив на стійкість аерозолю, а також на характер впливу пилових частинок на живий організм.
За даними деяких гігієністів, пилові частинки, що мають електричний заряд, в два рази інтенсивніше затримуються в дихальних шляхах, ніж нейтральні.
Зазвичай неметалеві частинки заряджаються позитивно, а металеві - негативно.
Зважені частинки ряду аерозолів несуть електричні заряди наступного знака:
Речовини, заряджені речовини, заряджені
Дрібні частинки грунту Кварцовий пісок
Пісок Окис заліза
Сірка Окис магнію
Вугілля Окис цинку
Хлорид натрію Цинк
Частинки, що мають однойменні заряди, при взаємодії відштовхуються, різнойменні - притягуються.
Взаємодія двох тіл, розмірами яких можна знехтувати, описується законом Кулона.
При високій концентрації частинок у зважувати середовищі кулонівських сили сприяють процесам коагуляції.
Таким чином, стан невозмущенного аерозолю характеризується процесами і явищами, що відбуваються в ньому як в замкнутій (ізольованою) системі.