黏住粉尘的力
两个物体接触时,表面间存在一种微小的引力,它不是人们熟悉的万有引力,不是磁力,也不是静电力,它是一种分子与分子、分子团与分子团之间的力,课本上管它叫“范德瓦尔斯力”,或“范德华力”。
从微观上讲,单个原子或分子中带负电的电子云有个中心,带正电的原子核也有个中心,当这两个中心不重合,就有了电偶极。单个偶极可能瞬息万变,也可能相对稳定,但多个偶极凑在一起,就会对周围物体产生引力。这种引力很微弱,其量值比化学键小1~2个数量级。他的作用区间也很窄,距离大了引力消失;距离太近(>7?)时电子云重叠,相邻分子又互相排斥,见图1-5。
粉笔末留在黑板上,因为范德瓦尔斯力可以对付那些粉末;粉笔头不会被黑板黏住,因为与重力相比,范德瓦尔斯力微不足道。
空气中的粉尘互相碰撞,因范德瓦尔斯力而合为一体,具成大颗粉尘。室内的粉尘撞到墙上并留在哪里,使壁面“褪色”或形成黑渍。粗糙表面因与粉尘的接触面大,更容易黏住粉尘。
在过滤器中的过滤介质是迷宫,置身其中的粉尘比平时有更多的机会撞击障碍物,并因过滤介质中无处不在的范德瓦尔斯力而留下来。
在特定情况下,静电力也参与捕捉粉尘的过程。如果过滤介质带静电,过滤效果会明显改善,其原因之一是静电力使粉尘改变轨迹而撞击障碍物,之二是静电力比范德瓦尔斯力更容易将粉尘黏住。粉尘也可以被人为地加上静电,使它们容易被其他物体吸附,例如家用的静电过滤器和工业用的静电除尘器。


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