§1. Характеристика электронно-ионных процессов.

При воздействии электрического поля высокой напряженности на вещество, находящееся в твердом, жидком или газообразном состоянии возникают процессы при которых наряду с изменением физических и химических свойств материала происходит изменение распределения образующих го частиц в пространстве. Это применение электрических полей высокой напряженности в технологических процессах получило общее название электронно-ионной технологии (ЭИТ).

ЭИТ включает в себя три характерных процесса:

1) электризацию материала в момент диспергирования (раздробленности) или уже находящегося в дисперсном состоянии;

2)организацию различных форм движения частиц в электрическом поле;

3)формирование готового продукта или изделия.

Получили следующие виды ЭИТ:

1. электрогазоочистка – выделение из газового (воздушного) потока содержащихся в нем твердых или жидких частиц;

2. электросепарация – разделение многокомпонентных систем на компоненты, путем использования физических и физико-химических свойств частиц компонентов;

3. электроокраска – нанесение твердых или жидких покрытий на изделие;

4. электропечать – формирование изображения, получение многократных копий, выполнение матриц для размножения;

5. электроформообразование – формирование готового продукта или изделия в электрическом поле.

В сельскохозяйственном производстве нашли применение только первые три вида ЭИТ – эл.фильтры, эл.сеперация, электроаэрозольное нанесение жидкости или порошка на объект.

В основном ЭИТ лежат следующие явления:

1. электроосмос – движение жидкости по отношению к твердому телу под действием электрического поля;

2. электрофорез или катафорез – движение частиц, взвешенных в жидкости или газе под воздействием электрического поля.

3. электродиализ – явление которое, останавливает диализ (очистка растворов от электролитов) и электрофорез.

ЭИТ технология чаще всего применяет два вида электрического поля – электростатическое поле и поле коронного разряда.

Электростатическое поле – поле плоского конденсатора. Напряженность в любой точке этого поля одинакова. Силовые линии поля располагаются параллельно друг другу.

Поле короткого разряда неоднородное. Напряженность поля наибольшая у коронирующего электрода. При определенном напряжении воздух вокруг коронирующего электрода начинает ионизироваться, т.е. распадаться на «+» и «-» ионы, которые перемещаются затем к противоположному заряженном электроду.

При электролизе – электрическое поле перемещает ионы вещества. При электродиализе – при массопереносе электрическим полем переносятся макрочастицы вещества, состоящие из большого количества молекул.

Электроосмос используется для удаления излишней влаги из почв при прокладке транспортных магистралей, обезвоживания пористых материалов, растений.

На практике используется в основном три принципа зарядки частиц:

1) путем осаждения на поверхности частиц ионов из объема газа окружающего частицу;

2) путем электростатической индукции, т.е. разделение зарядов в электрическом поле (контактным или бесконтактным путем);

3) путем механической, химической и тепловой электризации.

Последний процесс зарядки малоизучен и сложен, поскольку в его основе лежат сложные молекулярные процессы. Наиболее распространены на практике электризация частиц за счет трения друг о друга и о стенки сосуда (трибоэлектричество).