Verdampfen die "Zerstäuber" der elektronischen Zigarette nur die Flüssigkeit?

Elektronische Zigarettenelemente, die die Flüssigkeit erwärmen, werden üblicherweise als "Zerstäuber" bezeichnet. Es handelt sich normalerweise nur um einen Nichromdraht oder Ähnliches, der um einen Docht gewickelt ist, der mit der Nikotinflüssigkeit gesättigt wird.

Was ist der Prozess, der die Flüssigkeit "verdampft"? Erhitzt das Element die Flüssigkeit nur, bis sie verdunstet? Oder etwas anderes, z. B. wird der größte Teil der Flüssigkeit aus dem Docht gespritzt, weil ein geringerer Anteil davon heftig verdunstet? Oder ein anderer Prozess / Phänomen? Ist der Begriff "Zerstäuber" in diesem Zusammenhang ein wissenschaftlicher Begriff oder nur ein Begriff für elektronische Zigaretten?

Ja, es verdampft die von Ihnen beschriebene Flüssigkeit mit einem Dochtwirkstoff (normalerweise Silikafasern oder Drahtwolle) und einer Heizschlange. Beachten Sie, dass die Flüssigkeit nicht zum Kochen gebracht wird, um Verdunstung zu erzielen.

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die die Verdunstungsrate beeinflussen :

• Oberfläche . Die Verdunstung erfolgt an der Grenze zwischen Flüssigkeit und Luft. Je größer die Oberfläche, desto höher die mögliche Verdunstungsrate. Der Docht saugt die Flüssigkeit an Kapillarwirkung und ermöglicht es ihm, sich entlang seiner Fasern auszubreiten, wodurch eine große Oberfläche auf kleinem Raum geschaffen wird.
• Temperatur . Der Zustandswechsel von flüssig zu gasförmig erfordert Energie, diese kommt von Wärme aus der Umgebung. Das ist der Grund, warum sie kalt werden, wenn Sie auf Ihre feuchten Hände blasen. Die Heizwendel sorgt für eine ausreichende Versorgung mit Wärmeenergie, um diesen Zustandswechsel zu unterstützen.
• Niedriger Druck . Der Luftdruck drückt gegen die Oberfläche und erschwert die Verdunstung. Durch Bernoullis Prinzip Der vom Luftwiderstand ausgehende Luftstrom senkt den Luftdruck und hilft bei der Verdunstung.
• Geringe Konzentration . Wenn die Luft bereits mit Dampf gesättigt ist (aus der Flüssigkeit oder anderen Substanzen, die sich bereits in der Luft befinden), ist die Verdunstung schwieriger (neuer Dampf gelangt in die Luft). Der Frischluftstrom von außen über den Docht sorgt für maximale Verdunstung. Möglicherweise stellen Sie fest, dass Sie bei Feuchtigkeit viel weniger Zigarettendampf pro Zug erhalten.

In Bezug auf den Begriff Zerstäuber :

Normalerweise bedeutet dies, eine Flüssigkeit in sehr kleine Partikel umzuwandeln (z. B. durch Vibration oder eine Düse), die klein genug sind, um in der Luft suspendiert zu werden. Das Ziel ist jedoch manchmal, eine Verdunstung zu verursachen (es erzeugt eine große Oberfläche auf allen winzigen Tröpfchen, was die Verdunstung erleichtert), beispielsweise in einem Ultraschallbefeuchter. Ein Gegenbeispiel (wo das Ziel nicht die Verdampfung ist) wäre eine Sprühlackdüse. Das ist die typische Verwendung des Begriffs. Ich spekuliere, dass der Grund, warum E-Zigaretten-Hersteller diesen Begriff übernommen haben, das gemeinsame Ziel der Verdampfung und die Tatsache ist, dass Zerstäuber klingt ziemlich cool.

Dampf ist etwas, das sich über jeder Flüssigkeit bildet und es nicht erforderlich macht, dass sich die Flüssigkeit über ihrer Siedetemperatur befindet. Die Atmosphäre ist ein gutes Beispiel; es enthält ungefähr 37 Milliarden Gallonen von Wasser in Form von Dampf, aber die Temperatur (des größten Teils) der Atmosphäre liegt weit unter dem Siedepunkt von Wasser. Das Ziel eines Verdampfers ist einfach, die Geschwindigkeit dieses Prozesses zu erhöhen.

Um zu verstehen, wie es funktioniert, müssen Sie ein wenig darüber wissen Dampfdruck . Bei einer bestimmten Temperatur bewegen sich einige der Moleküle einer Flüssigkeit schnell genug, um aus der Flüssigkeitsoberfläche auszutreten und in der Dampfphase über der Flüssigkeit zu enden. Wenn Sie die Flüssigkeit in einen verschlossenen Behälter geben, wird dieser Vorgang bis zum ... fortgesetzt Partialdruck des Dampfes erreicht den Dampfdruck der Flüssigkeit. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, dass nur der Druck des Stoffes selbst (dh der Partialdruck) von Bedeutung ist. Auch wenn der Rest der Luft über dem Stoff einen höheren Druck als den Dampfdruck aufweist, wird die Flüssigkeit dennoch verdampfen bis sein Partialdruck den Dampfdruck erreicht. Der Dampfdruck steigt mit zunehmender Temperatur an, bis er beim Siedepunkt der Flüssigkeit den Atmosphärendruck erreicht.

Vor diesem Hintergrund können wir nun diskutieren, wie der Verdampfer in einer E-Zigarette funktioniert. Die Menge an Umgebungsdampf (in der Umgebungsluft) der Nikotinlösung in E-Zigaretten ist sehr gering, so dass die Umwandlung in Dampf einfach eine Sache ist, bei der man sie lange genug stehen lässt. Die Wartezeit eines Rauchers ist jedoch zu lang, sodass er zwei Tricks anwendet, um den Prozess zu beschleunigen. 1) Das Fluid wird erwärmt, so dass der Dampfdruck ansteigt, und 2) ein Docht wird verwendet, um die Oberfläche, zwischen der Luft und Fluid interagieren, drastisch zu vergrößern.

Die Erwärmung des Fluids hat den erwünschten Nebeneffekt, dass auch die Dampfwolke sichtbar wird. Der beste Weg, dies zu verstehen, ist über einen kochenden Topf Wasser nachzudenken. Das Wasser wandelt sich an der Oberfläche in ein Gas um und steigt vom Topf weg, aber Sie können kein Wasser in seinem gasförmigen Zustand sehen. Sie können jedoch Dampf sehen, da sich das Wassergas mit der kühlen Luft über dem Topf mischt und kleine Wassertröpfchen wie eine Wolke kondensieren. Das gleiche passiert in einer E-Zigarette. Lokale Erwärmung im Verdampfungsbereich erwärmt die Luft und erzeugt einen Dampf, den Sie nicht sehen können. Wenn sich dieser Dampf beim Einatmen mit der kühlen Luft vermischt, kondensiert er zu winzigen Tröpfchen, die ihm das gewünschte Rauchbild verleihen. Wenn Sie also nach dem Pusten ausblasen, blasen Sie tatsächlich eine kleine, mit Nikotin gefüllte Wolke aus.

Wie für den Begriff Zerstäuber Es hat eine semi-wissenschaftliche Definition. Ein Zerstäuber ist etwas, das eine feine Suspension von Flüssigkeitströpfchen in einem Gas erzeugt. Dies ist genau das, was ich Ihnen oben beschrieben habe. Der Verdampfer wandelt die Flüssigkeit in Dampf um, der beim Abkühlen der dampfgesättigten Luft zu einer Suspension wird.