Language
Country/Area
No result found
Bột so với trọng lực: Tại sao các hạt nhỏ bay trong không khí còn cát và sỏi thì không?
Trong tự nhiên, bột hoạt động rất khác với cát và sỏi, đặc biệt khi chịu tác dụng của trọng lực. Hiện tượng những hạt bột nhỏ nhảy múa trong không khí đã làm nảy sinh nhiều suy nghĩ về cấu trúc và tính chất vật lý của vật chất. Bài viết này tìm hiểu làm thế nào bột có thể vượt qua giới hạn của trọng lực trong khi cát và sỏi không thể bay tự do như vậy.
Bột là chất rắn khô gồm nhiều hạt rất mịn, có thể chảy tự do khi lắc hoặc nghiêng.
Đặc điểm của bột là các hạt của chúng nhỏ nên dễ bị tác động bởi các ngoại lực trong quá trình vận động vật lý. Bột được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, từ chế biến thực phẩm như bột mì, đường, cà phê hòa tan, đến bột màu trong dược phẩm, mỹ phẩm và thậm chí cả ứng dụng công nghiệp. Ngược lại, khi chúng ta nói về cát và sỏi, chúng thường là những hạt thô hơn. Trọng lượng và quán tính của các hạt này khiến chúng khó chảy dưới tác dụng của trọng lực.
Tính chất cơ học của bột
Nói chung, bột có mật độ khối lượng khác nhau, liên quan chặt chẽ đến cấu trúc hạt của chúng. Khi rung hoặc nén, bột có thể trở nên rất đặc và thậm chí mất tính lỏng. Ngược lại, mật độ khối lượng của cát và sỏi không thay đổi đáng kể. Hành vi khác biệt này có thể bắt nguồn từ lực van der Waals liên phân tử, lực này cho phép các hạt nhỏ hút lẫn nhau. Ở những hạt rất nhỏ, lực hút này sẽ trở nên đáng kể, khiến bột bị vón cục; ở cát, sỏi, vì hạt có kích thước lớn hơn nên trọng lượng và quán tính không thể bị lực van der Waals yếu vượt qua nên sẽ không có sự kết tụ. hiện tượng hạt.
Tính chất kết tụ của bột bắt nguồn từ lực van der Waals yếu, lực này chỉ có thể đóng vai trò chi phối khi các hạt nhỏ và nhẹ.
Vận chuyển và đình chỉ
Trong khí quyển, bột được vận chuyển khác biệt đáng kể so với vật liệu hạt thô. Vì các hạt nhỏ có quán tính nhỏ hơn nên chúng có xu hướng di chuyển theo luồng không khí hơn là chạy theo đường thẳng. Đây là lý do tại sao bột có thể nguy hiểm khi hít phải. Vì các hạt lớn hơn không thể dễ dàng đi qua hệ thống phòng thủ của cơ thể nên các hạt bột có thể xâm nhập sâu vào phổi, gây ra các bệnh nghiêm trọng như bệnh bụi phổi silic.
Lực hướng lên do chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử không khí và nhiễu loạn tạo ra có thể chống lại tác động hướng xuống của trọng lực, làm cho các hạt bột lơ lửng trong không khí.
Các hạt thô sẽ nhanh chóng rơi trở lại mặt đất vì chúng quá nặng. Khi bột bị xáo trộn, nó tạo thành những cơn bão bụi lớn trải dài khắp các lục địa và đại dương, sau đó lắng xuống tạo thành trầm tích. Ví dụ, có bụi trong đất trôi nổi trên bề mặt mặt trăng nhưng không có đá bùn vì thiếu ảnh hưởng của gió và nước.
Rủi ro của bột
Ngoài ra, nhiều loại bột được sản xuất công nghiệp rất dễ cháy, đặc biệt là một số kim loại và chất hữu cơ, chẳng hạn như bột mì. Khi bắt lửa, bột do có diện tích bề mặt lớn nên sẽ cháy nhanh và phản ứng nổ, gây rủi ro khá cao cho các nhà máy làm loại công việc này. Do đó, các biện pháp phòng ngừa thích hợp phải được thực hiện trong quá trình xử lý bột.
Bột có diện tích bề mặt rất cao nên khi đốt cháy có thể giải phóng năng lượng dưới dạng vụ nổ.
Kết luận
Dù là bột hay cát, hoạt động của những vật liệu rắn này đều bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi tính chất vật lý của chúng. Những hạt bột nhỏ có thể nhảy múa trong không khí, nhưng cát và sỏi bị ràng buộc chặt chẽ bởi trọng lực. Sự xáo trộn gió hoặc cơ học đều là những yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt động của các hạt này. Vì điều này, các đặc tính và ứng dụng của bột vẫn đáng để chúng ta khám phá sâu hơn và suy nghĩ sâu hơn: Các đặc tính của bột và hạt sẽ định nghĩa lại cuộc sống của chúng ta như thế nào trong tiến bộ công nghệ trong tương lai?
