From Wikipedia, the free encyclopedia
En Aerosol [aeʁoˈzoːl] is en Mischen ut faste oder fletige Sweevstoffen mit en Gas. Dat Verhollen un de Egenschoppen vun en Aerosol hangt jümmers vun de Deelken un den Drägerstoff af. De Sweevstoffen warrt ok as Aerosolpartikels oder Aerosoldeelken betekent. En Aerosol is en dynaamsch System, dat sik jümmerto ännert, dordör, dat Damp an de Partikels kondenseert, fletige Bestanddeelen verdampen doot, lütte Deelken to gröttere Partikels tohopengaht oder Partikels an Körpers afscheedt warrt.
Aerosolen künnt op verschedene Oort un Wies in Kategorien indeelt warrn. Kriterien dorför künnt dat Tostannenkamen vun de Aerosolpartikels wesen, jemehr Stoffegenschoppen (fast/fletig) oder jemehr Wikren (Kondensatschoonkemen) wesen. Op jeden Fall is de Övergang twüschen de enkelten Kategorien nicht kloor defineert. Aerosolen künnt jüst so as Stoff op vele verschedene Orden entstahn. Kondensatschoonsaerosolen sünd vun grote Bedüden in de Meteorologie. Partikels vun disse Aerosolen billt sik spontan dör Kondensatschoon oder Resublimatschoon ut översatte Gasen.
Kiek man na den Oorsprung vun de Partikels kann een twüschen primäre un sekundäre Aerosolen ünnerscheeden. Bi de eersten Sort kamt de Deelken tomeist ut mechaansche oder thermische Vörgäng. Bi de sekundären Aerosolen hebbt sik de Partikels ut gasförmige Stoffen dör cheemsche Reakschonen un/oder dör Anlagern un de Reakschoonsprodukten an Kondensatschoonskarns billt.
Vele Rebeden vun uns Ümwelt bargt Aerosolen, as to’n Bispeel:
Uns Eerdatmosphäär bargt ok jümmer Aerosolen vun verschedene Orden un in ünnerscheedliche Kunzentratschonen. Dorto tellt:
Aerosolparikels sünd lütte Deelken, de dat överall gifft. Se sünd so lütt, dat man jem mit dat Oog nich enkelt sehn kann. Erst wenn se in en grote Kunzentratschoon överall in de Luft vörkamt, vun ruchweg 1.000.000 Partikel op’n Quadratzentimeter. In so en Fall snackt man ok vun Smog. De Dörmeter vun disse Partikels liggt twüschen 0,5 nm un mehrere 10 μm. An’t bövere Enn vun dit Gröttenrebeet leegt to’n Bispeel de grötteren Pollen.
Vun en sünnere Luftfuchtigkeit an, fangt de Aerosolpartikels an Drapens to billn. Dat Water in de Luft kondenseert an de Partikels. Je grötter de Luftfuchtigkeit is, ümso grötter warrt ok de Drapens, un wenn se noch wieter stiegen deit, künnt de Drapens ok tosamenstöten un Wulken billn. Opletzt kann dat to’n Regen kamen. Ut den Grund warrt Aerosolpartikels ok as Wulkenkondensatschoonskemen betekent. De Kunzentratschoon vun de Partikels is an jeden Oort anners.
Mit de Hööch nimmt ok de Kunzentratschoon vun en Aerosol af. In 10 km över de Eerdböverflach warrt normalerwies blots noch en Teihndusendstel vun den Weert an’n Bodden meten. Dor liggt de bi ruchweg 2 mg Aerosolpartikels op een Kilogramm Luft. Vör allen Vulkanutbröök künnt aver de Kunzentratschoon vun Aerosolen in de Atmosphäär bannig anstiegen laten un dormit ok dat Weder ännern. De Influss vun Stoff ut de Wööst is noch nich gott utforscht. Eerste Meten över de Sahara wiest to’n Bispeel en dämpen Klimawirken dör de vergliekswies groten Partikels un en kloor afgrenzte fief Kilometer dicke Aerosolschicht.[1]
De Wind kann – sünners wenn he Turbulenzen utbillt – Bodden dör äoolsche Boddenerosion in de Luft drägen un jüst so ok Aerosolpartikel, de op de Böverflach afsackt sünd, wedder nee mobiliseeren. Dordör kann de Wind afhangig vun de Windricht, Stärk un de meteorologischen Samtsituatschoon Aerosolen över en grote Flach verdelen un so ok mit Schaadstoffen belaste Flachen utdehnen un ne’e Rebeden kontamineeren. Sünners dramaatsch wiest sik disse Effekt bi radioaktive Wulken, de bannig gefährliche Aerosolen bargt un denn in Folg vun radioaktiven Nedderslag grote Landflachen belasten kann. So, as dat to’n Bispeel in’n Rahmen vun de Katastrooph vun Tschernobyl an’n 26. April 1986 un de nafolgen Weken in Europa passeert is.
Aerosolpartikels künnt vele verscheden Tosamensetten opwiesen, wat ok op de Egenschoppen vun’t Aerosol sluten lett un woneem de Partikels herkamt. De lüttsten Partikels ünd enkelte Molekülen, de blots in bannig roor Fäll grötter as 1 nm sünd. Se sünd tomeist dat Produkt vun Verbrennen, aver ok Stoffwesselprodukten vun Planten un Beester,as to’n Bispeel Terpenen. In de Eerdatmosphäär reageert se gau mit annere Molekülen oder gröttere Partikels. Man, Molekülen warrt eerst denn to de Aerosolpartikels tellt, wenn se groot noog sünd, üm de Egenschoppen vun en faste Phaas optowiesen. Dorto mööt sik mehrere Molekülen an sik eerst to en Partikel verbinnen.
Afgas ut Hoochavens bargt en düchtigen Andeel vun Sott, aver ok Sulfaten un Nitraten. Vun de Grött her leegt disse Partikels twüschen 1 un 1.000 nm. Se sünd dat Produkt vun’t Verhütten vun Metallen oder warrt vun Kohlenkraftwarken utstött. Man, ok in Autoafgas sünd disse Partikels to finnen. De Partikels sünd so groot, vun wegen dat en Verbennen nienich rein is un dorüm ok teemlich grote Sottpartikels entstaht. Jüst bargt ok Rook, de to’n Bispeel bi apen Füer oder bi’n Wooldbrand freesett warrt, en groten Andeel Sott.
Mineralstoff-Partikels entstaht vör allen dör Erosion vun Stenen. Vele vun disse Partikels kamt to’n Bispeel bi Sandstörm in de Wööst tostannen. Aerosolpartikels ut Seesolt entstaht, wenn de Wind lütte Soltwaterdrapens ut de See opweihn deit. Dat Water verdunst dorna un dat Solt blifft as Partikel torüch.
Bioloogsche Aerosolpartikels sünd Pollen, Pilzsporen, Bakterien, Viren, Zellorganellen oder Utscheden. Disse Oort verdeelt sik över en wiet Gröttenrebeet. Wiel eenige Pollen so groot sünd, dat se mit bloot Oog to sehn seünd, sünd eenige Mikroviren sogor lütter as 10 nm. Wohrhaftig gifft dat bannig lütte Viren un Baktieren, de as Aerosolpartikels in de Luft verdeelt sünd. Man, jemehr Tall is eher lütt. Ob disse Mikrobakterien un -viren de Gesundheit vun’n Minschen schaden doot, warrt ünnersöcht.
Butendem gifft dat noch vele annere Orden vun Aerosolpartikels. Eenige dorvun sünd radioaktiv, annere bestaht ut Eddelmetallen un wedder annere kamt noch nich mol vun uns egen Planet. Üm nipp un nau fasttostellen, woneem sünnere Deelken herkamen doot, mööt de Inholtstoffen bannig nau ünnersöcht un bestimmt warrn. Wiel de Tiet as Aerosol ännert sik de Partikels ok jümmer wedder. Wenn Water an de Partikels kondenseert un de velen lütten Drapens jümmer gröttere billt, künnt de Aerosolpartikels ok mitenanner reageeren oder deent as Katalysater för cheemsche Aflööp in de Luft, de opletzt de Tosamensetten vun de Partikels ännert.
Dat lütte Partikels längere Tiet mit en Gas transporteert warrn künnt, liggt doran, dat se sik jümmer mehr as Gas-Molekülen verhollen doot, je lütter jemehr Dörmeter warrt. Dör den Luftwedderstand hebbt Aerosolen en höchste Afsacksnelligkeit, de bi’n Gliekgewicht vun Gravitatschoonskraft un Luftrieven tostannen kummt. In Betog op de hööchste Afsacksnelligkeit bedüüt de halve Dörmeter vun en Partikel, dat sien Masse un dormit de GRavitatschoonskraft üm den Fakter 8 afnimmt un de Luftrieven in dat Gesett vun Stoke, dat hier en Rull speelt, üm den Fakter 2. De Luftrieven hangt in’t Stokes-Rebeet linear vun de Snelligkeit af, so dat de hööchste Afsacksnelligkeit bi’n halven Dörmeter blots noch en Veerdel is.
Disse quadraatsche Tosamenhang gellt aver blots, solang de Partikels düütlich grötter sünd as de middlere fre’e Wegläng vun’t Gas ümto – dat is in Luft 68 nm. Bi lüttere Partikelgrötten gifft dat en Övergang vun’t Kontinuum in’t Rebeet vun en molekularen Strömen, wodör de Ströömwedderstand vun en Partikel langsamer fallt as na’t Gesett vun Stokes to vermoden weer. De Afsacksnelligkeit is doröm grötter, as dat na den baven verkloren Tosamenhang wesen müss. Üm de uttoreken, mutt een de Cunnigham-Korrektur inbetehn.
De Kunzentratschoon vun en Aerosol bestimmt man mit so nöömte Karnteller. In en eenfachen Fall lett man dorbi en sünnere Mengde Luft op en Vaselineschicht inwirken un weert de dorna ünner’t Mikroskop ut. In Afhangigkeit vun de Koorngrött warrt dorbi ünnerscheedt na
Annere Meetmethoden, bi de de Deelken to’n Wägen afscheedt warrt, sünd Zentrifugen oder Impakters. Man kann Aerosolpartikels in en Luftstroom aver ok mit Help vun en radioaktiven Born (Tomeist Krypton-85 oder Americium-241) defineert elektrisch opladen un in en DMA (Differential Mobility Analyser) na Gröttenklassen sorteert opteken. As Detekters künnt dorbi Kondensatschoonskarntellers (Condensation Particle Counter – CPC) bruukt warrn, de de Partikels dör heterogene Kondensatschoonsvörgäng vergröttert un dorna optisch detekteert, oder elektrische Detekers as dat Faraday Cup Electrometer (FCE).
Butendem künnt Aerosolpartikels över optische Methoden vermeten warrn. Dat integreeren Nephelometer kann dat hele vun Aerosolpartikels in en Betogsvolumen streite Licht (vun en sünnere Bülgenläng) detekteeren, dat polare Nephelometer analyseert dat streite Licht butendem na Streiwinkel. Enkeltpartikelteller ünnersöökt dat Streilicht vun enkelte Aerosolpartikels in en Luftstroom un künnt so en Gröttenverdelen angeven.
LIDAR-Systemen ünnersöökt dat „Lichtecho“ vun Laserpulsen, de in de Atmosphäär sennt warrt. Na de Inetensität un de Tietduer na dat Utsennen vun den Lichtpuls kann de Schichtfolg vun de Aerosolen in de Atmosphäär över mehrere Kilometer faststellt warrn.
De över de hele Atmosphäär integreerte Aerosol Optische Deep (Ångström Koeffizienten) laat sik dör verschedene feernutforschen Verfohren in jemehr Utbreden in Ruum un Tiet in Koorten tosamenfaten. Dorto warrt Annahmen över de Reflekschoonegenschoppen vun de Eerdböverflach maakt – to’n Bispeel is de Reflekschoon vun deepe, kloore Waterflachen in’t nege Infraroot glieks null. Verfohren vun disse Oort warrt in de Feernutkundschopen insett, üm Biller to korrigeeren, de vun Satelliten opnahmen worrn sünd.
För dat Weder speelt vör allen hygroskoopsche Aerosolpartikels en Rull. Se deent as Kondensatschoonskarns un reegt dat Billn vun Drapens und dormit ok vun Wulken an. Bito gifft dat Aerosolpartikels, de as Ieskemen deent un to’n Billn vun Ieskristallen föhrt. Dat künnt PArtikel ut sünnere Bakterien wesen, as se to’n Bispeel in Sneekanonen insett warrt. Ieskristallen regt in Wulken dat Billn vun Nedderslag an. Dat Prinzip dorvun warrt dör den Bergeron-Findeisen-Vörgang beschreven. Ut den Grund hett man lange Tiet Sülveriodid un annere cheemsche Stoffen insett, üm dör künstliche Ieskemen Wulken to’n Afregen to bringen. Hagelflegers schüllt op disse Wies „gefährliche“ Wulkenformatschonen to’n Afregen bringen, wenn de Gefohr vun Hagel besteiht. In Nevelkamern warrt utnütt, dat keen Aerosolen dor sünd, wodör en Översättigen vun’n Waterdamp vun bit to 800 % möglich is.
Wovun Rull Aerosolen bi’t Klima speelt oder nauer bi’n Klimawannel, is noch nich kloor. De Emisschonen dör den Minschen laat deelwies de öörtlichen Kunzentratschonen bannig stiegen un sorgt för en dulle Ümweltversmudden (t. B. Smog). Dat kann den Strahlenhuusholt vun de Eer direkt stören oder ok indirekt dör dat Billn vun Wulken. Dorüm is dat en Swoorpunkt vun de aktuellen Forschung.
Die wichtigste Rull speelt Aerosolen bi’t Billn vun Waterdrapens. De Anlaag, as Kondensatschoons to wirken, hett jeed Partikel, man wo goot dat geiht, hangt vun de Tosamensetten un de Grött vun’n Partikel af. Je grötter en Deelken is, ümso mehr enkelte Komponenten sünd dor binnen, de waterlöslich sünd. Dormit si mehr hydrophile Masse dor, de Waterdamp an den Partikel to’n kondenseeren bringt. Bi Aerosolpartikels, de keen hydrophilen Komponenten bargt, as to’n Bispeel Sott, kummt dat op de Böverflach vun de Partikels an, wo goot Waterdamp doran kondenseeren kann. Je grötter de Bölverflach vun’n Partikel, je mehr Water kann doran kondenseeren. Dat heet, dat gröttere Partikels eher Wulkendrapens billt as lütte. Man, dat hangt ok vun de Tosamensetten af.
Wulkenkondensatschoonskemen ut hydrophilen Mineralsolten, as bispeelswies Ammoniumsulfat oder Ammoniumnitrat künnt al af 70 % Luftfuchtigkeit Drapens billn, wiel hydrophobe Sottpartikels eerst bi en Översättigen, also bi mehr as 100 % Luftfuchtigkeit. Drapens billt. Normalerwies billt all Aerosolpartikels af 103 % Luftfuchtigkeit Drapens. Wenn dat keen solke Partikels geev, müss de Luftfuchtigkeit eerst op 300 % anstiegen, bit dat mit dat Drapenbilln losgahn de.
In Verbinnen mit Aerosolpartikels warrt nomalerwie jümmer vun de relativen Luftfuchtigkeit snackt. Dat warrt ok ünnersöcht, woans de Kunzentratschoon vun de Partikels op de Wulkenbilln Influss hett. Wenn de Kondensatschoonskemen vun de Wulken Drapens billt, warrt de Luftfuchtigkeit sieter, vun wegen dat dat Water nu nich mehr in de Luft löst is. Dör de sietere Fuchtigkeit höört de Drapens na en Tiet wedder op to wassen, wenn nich mehr noog Water in de Luft is. Wenn wenig Partikels in de Luft sünd, billtsik grote Drapens, de denn mit hoge Wohrschienlichkeit tosamenstööt un Regen billt. Wenn aver vele Partikel dor sünd, denn warrt de Drapens lütter un de Wohrschienlichkeit för’t Tosamenstöten is lütter. Denn billt sik en Grote Wulk, de aver kuum oder gor keen Water afregen deit. Faken warrt dat bi Wooldbrännen beobacht. Disse so nöömten Pyrowulken künnt mitünner bit in de Stratosphäär hoochwassen.
Bi Kunzentratschonen vun in’n Dörsnitt 10.000 Partikels op’n Kubikmeter Luftkünnt Aerosolen ok düchtig op dat Klima inwirken. Se hebbt aver nix mit den Driefhuusefekt to kriegen, för den blots Gasen verantwoortlich sünd. Dat nipp un naue Wirken vun Aerosolen op dat Klima is noch nich goot utforscht, vun wgen dat se in vele Rebeden wirksom sünd. De wichtigste klimatoloogsche Egenschop vun disse Partikels ist, dat se dat Sünnlicht absorbeert un dorbi Warms freesetten doot (as Sott) oder dat se dat Licht breekt oder reflekteert as to’n Bispeel Solt. Dat kann mit sünnere Reedschoppen ünnersöcht warrn. Dorbi warrt de Partikels mit UV-Licht bestrahlt un gliektietig meten, woveel Licht reflekteert, broken oder absorbeert (also in Warms ümwannelt) warrt.
Dat kummt nu aver nich alleen op disse Egenschoppen an sik an, man ok woneem se sik utwirken doot. In de Troposphäär to’n Bispeel sorgt Sottpartikels för en Anstiegen vun de Temperatur, vun wegen dat se dat Sünnlicht absorbeert un dormit Warmsstrahlen afgeevt. In de Stratosphäär dorgegen fangt se dör jemehr Absorpschoon dat Licht af, so dat weniger dorvun bit in de Troposphäär kummt un de Temperatur dor rünner geiht. Jüst ümkehrt is de Effekt bi Mineralpartikels, de in de Troposphäär för’n Afköhlen sorgt, wiel se ehr Ophitten doot, wenn se sik in de Stratosphäär ophollt.
Doran is to sehn, dat Aerosolpartikels op bannig komplizeerte Oort un Wies op dat Klima wirken doot. Alleen al de Egenschop Wulken to billn hett en düchtig groten Influss op dat Klima. Man künn sogor vermodens wesen, dat dit System gegen dat Ophitten vun de Eer wirken künn, vun wegen dat dat Ophitten mehr Water verdampen lett, wodör mehr Wulken entstaht, de wedder de Troposphäär afköhlen doot. Mööglicherwies künnt ne’ere Forschungsresultaten to en beter’t Verstahn vun de Wirkwies vun Aerosolen bidrägen.[2]
As bekannt is, warrt dat Ozonlock vör allen dör Fluorchlorkohlenwaterstoffen (FCKW) utlöst. Disse Stoffgrupp is in de Troposphäär teemlich bestännig, kann aver in de Stratosphäär Fluor- un Chlor-Radikalen afsplitten, de denn as Katalysater för de Reakschoon vun Ozon (O3) to Suerstoff (O2) wirken doot. För dit Afsplitten vun Chlor- un Fluorradikalen in de Stratosphäär sünd Aerosolen verantwoortlich, vun wegen dat de Reakschoon blots op de Böverflach vun en Aerosolpartikel aflopen kann.
As suren Regen betekent man Regen, de wegen sien hogen Süürandeel (vör allen Swevelsüür (H2SO4) un Salpetersüür (HNO3)) den pH-Weert vun’n Nedderslag rünner setten deit un över dat dordör ünnerstütte Boddenversuren op dat Edaphon inwirkt. Oorsaak vun den sieten pH-Weert sünd sünnere Aerosolen as Nitraten (R-NO3), Sulfaten (RSO4) un verschedene Stickoxiden. Se reageert in de Luft oder bi’t Drapenbilln mit annere Aerosolen to Salpetersüür un Swevelsüür. Borns för disse Aerosolen sünd vör allen Afgasen, de vun’n Minschen tüügt warrt. As in de 1970er Johren noch nicht veel över den suren Regen bekannt weer, sünd Sottfilters in vele Fabrik-Schostenen insett worrn. Dordör is weniger vun den sichtboren Sott freesett worrn, man de Stickoxiden un annere süürbilln Aerosooen, de nich zto sehn sünd, weern wieter in de Luft pust. Sottpartikels reageert aver in de Atmosphäär basisch, hebbt also de Mööglichkeit de Süren uttoglieken. Dordör hett de Insatz vun de Sottfilters amenner dorto bidragen, dat mehr suren Regen billt worrn is.
Aerosolen warrt vun’n Minsch inatent, wobi sik en Deel vun de Partikels in de Atenweeg afscheedt. Üm un bi 10 % vun all inatente Aerosoldeelken blieft in’n Atentrakt. De Wohrschienlichkeit, dat sik en Partikel afscheedt warrt vun sien Grött bestimmt, so dat dat blots en Richtweert is. Partikels, de tomindst bit in’t Rebeet vun de Bronchien ringaht, warrt ok as „lungengängig“ betekent. Dorto höört all Aerosolpartikels mit en Dörmeter ünner ruchweg 10 Mikrometer (PM10). Gröttere Deelken scheedt sik al in de Nees oder in’n Rachen af oder laat sik gor nich eerst inhaleeren. An wenigsten scheedt sik de Deelken mit Dörmetern twüschen 0,5 Mikrometer un 1 Mikrometer af (PM2.5). Dat heet togliek, dat se sünners wiet in de Lung gaht. Düütlich gröttere un lüttere Deelken warrt vör allen in de böveren Rebeden afscheedt un belast dormit de fienföhligen Alveolen (Lungenblasen) weniger dull.
Aerosolpartikels, de in’n Atentrakt afscheedt warrt, blieft dor en bestimmt Tiet, wo lang hangt vun’t Material un vun den Oort af. Deelken, de sik licht lösen doot, verdeelt sik gau op den helen Lief, wiel swoor lösliche Deelken eenige Johren in’t Rebeet vun de Alveolen blieven künnt. Liekers geiht de Organismus ok gegen disse Deelken an. Alveolarmakrophagen ümsluut de Partikels un künnt jem in eenige Fäll verdauen oder tomindst bit in de Lymphknütten transporteeren. Flimmerhoor in’t Bronchialsystem künnt de dor afscheedten Deelken teemlich gau mechaansch wedder ut’n Atentrakt rutbringen. Mit de Vörschriften vun’t Gesett för Fienstoff na PM10 un PM2.5 warrt versöcht, de Bedingen in’n Atentrakt natobilln, üm Grenzweerten na de Schaadwirken fasttoleggen.
De Utwirken vun inatente Partikels op den Minsch künnt ünnerscheedlich wesen un gaht vun Vergiften över radioaktiv Bestrahlen dör Radonverfallsprodukten bit hen na allergische reakschonen. Sünners gefährlich sünd fesige Deelken, vör allen Asbest un Nanoröhren, vun wegen dat Fesen dat Reinmaken vun de Lung dör Makrophagen blockeeren doot.
Aerosolen warrt ok in de Inhalatschoonstherapie insett. Reedschoppen to’n Inhaleeren verstöövt Heelmiddel, de de Patient denn dör Inaten in’n Lief oopnehmen kann. Blangen de direkte Therapie vun de Bronchien kann disse Oort ok bruukt warrn, wenn een keen Sprütten oder Tabletten verdriggt. Bi disse Anwennen is dat gröttste Problem, dat Medikament richtig to doseeren.
Mit Afsicht herstellt un bruukt warrt Aerosolen, üm Stoffen op Böverflachen gliekmatig optodrägen, as to’n Bispeel bi’t Lackeeren oder Opdrägen vun Plantenschuulmiddels oder Smeermiddels. Spröhdosen geevt Aerosolen af, to’n Bispeel as Ruumspröh, Hoorspröh, Nesenspröh usw. Nevelborns tüügt en Aerosol ut Water un Luft, üm de Luft dör’t Verdunsten vun de Drapens fuchtiger to maken. Küll- oder Sportlerspröh köhlt dör Verdampen.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
