請問霧霾或者說pm2.5屬於膠體嗎?

看了一下膠體的定義,膠體的定義是分散質粒子直徑在1~100nm之間的分散系是膠體,而pm2.5是指細顆粒物在環境空氣中空氣動力學當量直徑小於等於 2.5 微米的顆粒物。這樣的話pm2.5的直徑比膠體的定義直徑大出很多,為什麼還有很多人說pm2.5是氣溶膠呢?還有,靜風或者微風的情況下,請問霧霾無法沉降到地面的主要原因是什麼? 希望大神們能回答謝謝!


謝邀。這個問題其實我並不專業,僅就個人理解試答。

根據維基百科,膠體的分散質粒徑在1~1000 納米之間Colloid - Wikipedia(colloidal domain 相關爭議可參看https://www.zhihu.com/question/20071319)
這個數字並非絕對,因為不是通過這個數字去定義膠體,而是一個具有膠體特性的分散系,其分散質粒徑往往符合這個數字。粒徑往小里走會成為溶液,往大里走會成為粗分散體系。

參考這張大氣顆粒物粒徑分布圖(縱坐標為質量濃度),樣本採集於北京市13年1月一次霧霾前後,其中12~13日為嚴重霧霾日,之後空氣質量恢復到二級良的水平。霾持續期間峰值粒徑約為1.22 微米,消散後平均粒徑減小。

來源:北京冬季霧霾天氣下顆粒物及其化學組分的粒徑分布特徵...

一半以上的顆粒物粒徑大於1000 納米,但整個體系依然可能是膠體。粒徑較大的顆粒物多具有較快的沉降速度(這部分對人群健康危害也沒那麼大),剩下的可以長期、穩定地滯留於空氣中(不發生沉降或沉降時間極長),構成的混合物體系具備膠體的種種性質,如丁達爾效應、介穩性等:一方面有分散相(懸浮顆粒)和連續相(氣體分散劑),是多相不均勻系統,不同於溶液(分散質和分散劑彼此混溶為均勻單相);另一方面也不同於靜置會發生沉澱(沉降)或分層的粗分散體系。

所以說霧霾/灰霾以氣溶膠的形式存在,沒什麼問題。

PS:我們所測得的大氣顆粒物粒徑是「空氣動力學直徑」,這是一種物理當量直徑,並不完全等於實際粒徑。考慮到大多數顆粒物的比重,其幾何直徑應該比這個數字略小。


1. 注意PM2.5僅僅是霧霾當中的一個成分,二者並不能等價。廣義來說霧霾可以認為是膠體,其中包含各種大小不等的顆粒污染物。而單獨的PM2.5不能算,太大了。
2. 關於後一個問題,安利一下我的另外一個答案:如何解釋霧會飄在空中? - 知乎用戶的回答 - 知乎
簡單來說,因為空氣阻力的緣故,1μm大小的顆粒沉降速度大約是0.1mm/s了,也就是一個小時能沉降0.36米。對於整個地表的污染物來說,杯水車薪。


PM2.5隻是大氣污染物的一種分類,還可以再細分,比如有PM0.1等。


PM指的是懸浮顆粒,氣溶膠則是一種分散體系,兩個概念都適用,根本不是誰包含誰的問題。
PM可進一步細分為愛根核模、積聚模、粗模,其中愛根核模粒徑在0.1微米以下,符合膠體中的膠粒大小範圍。

對於靜止空氣中密度均一的球形粒子,其粒徑為1微米時,沉降速率為4×10^(-5)m/s,足以在大氣中長期停留。


屬於膠體,最直觀的證據就是有丁達爾效應,既光柱。


大氣氣溶膠


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