什么是微纳米气泡 微纳米气泡是怎样形成的

微纳米气泡（Micro-Nano Bubbles, MNBs）是一类直径处于微米级（1-100μm）到纳米级（1-1000nm） 范围的微小气泡，其尺寸远小于传统气泡（通常直径＞1mm），因独特的物理化学特性，被广泛应用于水处理、农业、医疗、食品加工等领域。要理解微纳米气泡，需先明确其核心定义与形成机制，以下将分两部分详细解析。

一、什么是微纳米气泡？—— 定义、分类与核心特性

微纳米气泡并非单一规格的气泡，而是根据直径范围分为 “微气泡” 和 “纳米气泡” 两类，二者在尺寸、稳定性、功能上存在显著差异，共同构成了微纳米气泡的体系。

1. 核心定义与分类

根据国际通用标准及行业实践，微纳米气泡的分类主要基于直径：

微气泡（Microbubbles）：直径范围为 1-100μm，肉眼可借助显微镜观察，部分较大的微气泡（＞50μm）在水中可能呈现微弱的乳白色。

纳米气泡（Nanobubbles）：直径范围为 1-1000nm（1μm），需通过原子力显微镜（AFM）或动态光散射仪（DLS）等精密设备检测，肉眼完全不可见，且在水中可稳定分散形成 “透明溶液” 状。

2. 微纳米气泡的核心特性（为何具有应用价值？）

  微纳米气泡的价值源于其尺寸带来的独特物理化学性质，这是传统气泡无法比拟的：

极小的上升速度：根据斯托克斯定律，气泡上升速度与直径平方成正比。纳米气泡的上升速度极慢，几乎可在水中 “悬浮”，能与水充分接触（接触时间是传统气泡的 100 倍以上），大幅提升传质效率（如溶氧、脱色、降解污染物）。

巨大的比表面积：比表面积（单位体积的表面积）与直径成反比。1L 水中，若气泡直径从 1mm 降至 100nm，比表面积会从 3m² 增至 30000m²，相当于 “撑开” 了巨大的反应界面，可高效吸附水中的污染物（如重金属离子、有机物）。

高稳定性与 zeta 电位：纳米气泡表面带有大量负电荷（zeta 电位通常为 - 30~-60mV），同种电荷相互排斥，避免气泡团聚；同时，气泡表面会形成一层稳定的 “水合膜”，阻止气泡破裂或融合，使其在水中存活数天甚至数十天。

自发产生自由基：微气泡在上升过程中会逐渐收缩（因表面张力作用），最终破裂时局部会产生极高的压力（可达 100atm）和温度（可达 5000K），触发水分子裂解生成・OH（羟基自由基）—— 一种强氧化剂，可高效降解水中的难分解有机物（如农药残留、工业废水）。

微纳米气泡的生成机制

上海众净环保科技有限公司专业从事微纳米气泡研发与应用方案设计。众净微纳米气泡的生成原理主要是基于多相流体旋流切割技术，利用水力空化法和旋流切割技术相结合来产生微纳米气泡。具体过程如下：

气体溶解：通过特殊装置将气体，如空气、氧气、氮气、臭氧等，溶解于液体中，形成富含气体的液体混合物。

高速旋切：让气液混合物通过特殊设计的结构，利用高速旋转产生的旋流场，使气体和液体充分混合。在强大的剪切力作用下，混合物内的气泡被切碎。例如，通过高速回旋切割方式，将气泡切碎至几十纳米到几微米，形成粒径在 100 纳米（nm）-10 微米（μm）之间的微纳米气泡。

气泡形成：经过旋流切割后，气体以微纳米级别的气泡形式均匀分散在液体中，形成微纳米气泡体系。

    这种生成原理使得上海众净微纳米气泡发生器具有粒径小、分布均匀、比表面积大、表面带负电荷、长时间稳定性、自身增压与破裂效应等特点，从而在水处理、废气处理、工业清洗等领域具有广泛的应用价值。