<р>
В природе порошок ведет себя совсем не так, как песок и гравий, особенно под воздействием гравитации. Явление танцующих в воздухе мелких частиц порошка породило множество размышлений о строении и физических свойствах материи. В этой статье рассказывается, как порошок может преодолевать гравитацию, в то время как песок и гравий не могут летать так свободно.
Порошок — это сухое твердое вещество, состоящее из множества очень мелких частиц, которое свободно растекается при встряхивании или наклоне.
<р>
Характерной чертой порошков является то, что их частицы малы, что делает их более восприимчивыми к внешним воздействиям во время физического движения. Порошки используются во многих отраслях промышленности: от пищевой промышленности, такой как производство муки, сахара, растворимого кофе, до цветных порошков в фармацевтике, косметике и даже в промышленности. Напротив, когда мы говорим о песке и гравии, они часто представляют собой более крупные частицы. Вес и инерция этих частиц затрудняют их движение под действием силы тяжести.
Механические свойства порошка
<р>
Обычно порошки имеют широкий диапазон массовой плотности, что тесно связано со структурой их частиц. При вибрации или сжатии порошок может стать очень плотным и даже потерять текучесть. Напротив, массовая плотность песка и гравия существенно не меняется. Такое различное поведение можно объяснить межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса, которые позволяют мелким частицам притягивать друг друга. В мельчайших частицах это притяжение станет значительным, заставляя порошок образовывать комки в песке и гравии, поскольку частицы крупнее, вес и инерция не могут быть превзойдены слабой силой Ван-дер-Ваальса, поэтому агрегации не будет; частицы.
Агрегационное поведение порошков обусловлено слабыми силами Ван-дер-Ваальса, которые могут играть доминирующую роль только тогда, когда частицы малы и легки.
Транспортировка и подвеска
<р>
В атмосфере порошки переносятся существенно иначе, чем крупнозернистые материалы. Поскольку крошечные частицы обладают меньшей инерцией, они с большей вероятностью будут двигаться вместе с потоком воздуха, а не по прямой линии. Вот почему порошки могут быть опасны при вдыхании. Поскольку более крупные частицы не могут легко пройти через защитную систему организма, частицы порошка могут проникнуть глубоко в легкие, вызывая серьезные заболевания, такие как силикоз.
Восходящая сила, создаваемая случайным движением молекул воздуха и турбулентностью, может противостоять нисходящему эффекту силы тяжести, в результате чего частицы порошка взвешиваются в воздухе.
<р>
Грубые частицы быстро упадут обратно на землю, поскольку они слишком тяжелые. Когда порошок взбалтывается, он образует большие пылевые бури, охватывающие континенты и океаны, а затем оседает, образуя отложения. Например, в плавающем грунте на поверхности Луны есть пыль, но нет аргиллита, поскольку отсутствует влияние ветра и воды.
Риски, связанные с порошком
<р>
Кроме того, многие порошки промышленного производства являются легковоспламеняющимися, особенно некоторые металлы и органические вещества, например мука. После воспламенения порошок из-за своей большой площади поверхности быстро сгорает и реагирует взрывоопасно, что делает риски для предприятий, выполняющих такого рода работы, весьма высокими. Поэтому при обращении с порошками необходимо принимать соответствующие меры предосторожности.
Порошки имеют очень большую площадь поверхности, поэтому при горении они могут выделять энергию в виде взрыва.
Заключение
<р>
Будь то порошок или песок, на поведение этих твердых материалов сильно влияют их физические свойства. Крошечные частицы порошка могут танцевать в воздухе, но песок и гравий прочно связаны гравитацией. Ветер или механическое возмущение являются ключевыми факторами, влияющими на поведение этих частиц. По этой причине свойства и применение порошков по-прежнему заслуживают нашего углубленного исследования и дальнейшего размышления: как свойства порошков и частиц изменят нашу жизнь в будущем технологическом прогрессе?