神奇的超微細氣泡世界
—介紹日本超微細氣泡技術在產業和生活上的應用
十多年前，日本研究者在小小氣泡上有了重大的科學發現。
科學們家發現：氣泡在水液中，存在著一個50微米左右的表面張力和氣泡內壓之間的平衡臨界點。通常的氣泡在水中會急速上升，在到達水面時破裂而消失。而50微米以下的超微細氣泡（也叫微納米氣泡）由于小而緩慢上升，并受到壓力而不斷縮小，最后消失于水中（完全溶解）。
顯微鏡下0～1之間為1mm 微納米氣泡收縮炸裂示意圖
1.水中收縮破裂，氣泡完全溶解于水液；50微米以下的氣泡，上升速度緩慢，水液中滯留時間長。例如直徑10μm的氣泡上升3mm需要1分鐘。更重要的是由于水氣之間的表面張力大于氣泡內壓，氣泡呈自我收縮傾向。氣泡表面張力與氣泡直徑大小成反比，與氣泡內壓成正比。表面張力大，氣泡不斷收縮，同時內壓也隨之增大。即所謂出現自我加壓現象。一旦收縮的氣泡內壓與表面張力失去平衡，氣泡破裂，氣體即完全溶解于水液中。
2.表面負電位特性：超微細氣泡作為一種膠體，由于水與氣體摩擦作用而帶負電。氣泡收縮的同時，表面電荷也隨之濃縮。其結果是微細氣泡全帶負電荷。由于氣泡都帶負電荷，相互排斥，氣泡數量不容易結合而減少。通常氣泡，電荷狀態不一，上升過程中，氣泡之間相互結合，形成大氣泡，或如葡萄串一般的氣泡團，引起上浮加速。因此氣泡各自保持獨立，高濃度微納米氣泡看起來如牛奶一般的。帶負電的氣泡容易和細菌病毒、有機物懸浮物、金屬離子相互吸引。
3.氣泡破裂，出現壓壞，產生自由基等分解能量：氣泡自我加壓，不斷收縮而最終歸于破裂。破裂瞬間，氣泡氣壓和溫度上升到極限時，出現壓壞，積蓄放出的能量非常巨大，出現高達數千度的超高溫高壓狀態，產生強氧化分解能量的自由基。自由基定義為帶不對稱電子物質。其超強氧化分解能量高于氯、紫外線、臭氧等氧化劑，可以分解水、及周圍各種化學物質。
神奇的微納米氣泡特性及能量的發現，在醫學、現代農業、水產養殖業、食品工業、環保行業引起重點關注，而且近年來正在為這些行業的發展提供多元化的新動力。
首先，被廣泛利用的是保健醫療領域。
科學家發現，充足的氧對于生體細胞新陳代謝、消除疲勞、精力充沛，保持身體健康有明顯效果。而迄今為止，氧的吸收主要依靠肺器官。微納米氣泡的發現，可以制造溶解氧高于普通水數百倍的保健濃縮富氧飲料水。飲料中的氧分子，通過消化系統能夠很快進入人體血液中，其吸收氧的速度比呼吸系統吸收氧的速度要快10倍。對于要求緩解緊張地工作和生活的現代人來說，飲用富氧飲料水保健效果顯著，因而，在日本市場上，售價高且供不應求。
日本人喜愛溫泉水療，利用微納米氣泡的清洗、美容和血流加速、皮膚溫熱效果，開發了溫泉水療設備。歐美則將微納米氣泡炸裂時的能量來用于瘦身減肥。
高密度的微納米氣泡能夠產生負離子電荷，具有出色的表面活性清洗作用。微納米氣泡破滅時產生的沖擊波和給予皮膚非常舒適的刺激，破滅時出現的高溫高壓則給予體膚溫熱感受。
日本微納米氣泡溫熱效果、血流加快效果應用于浴池
現代工業社會環境污染問題日益深刻，其中江河湖海因水質污染基本失去自我凈化功能。恢復好氧微生物為主的生態凈化，改善水質，方法之一就是向嚴重缺氧的水體增氧。微納米氣泡技術成本低，效果切實，是一種最佳選擇。
日本大阪護城河微納米氣泡水質凈化
水產養殖的問題與微納米氣泡的技術對策
1，養殖水體缺氧
地球生物基本生存離不開氧。氧是新陳代謝的基礎。缺氧是所有動物衰老和疾病之源。陸上動物靠肺、水生物靠鰓呼吸氧。大氣中氧濃度基本維持在21%左右，變化極小，因此陸上動物基本上不缺氧。但是，對于水生物而言，就沒有那么幸運了。由于氣壓、溫度變化；水體有機物質污染；水生物的養殖密度等因素，使區域性、時間性氧濃度變化較大，嚴重影響水生物生存狀態。
由于最求高密度養殖，水體中水溫高，殘餌和水生物糞尿容易腐敗、以及水生物排出的二氧化碳等引起水質污染問題嚴重。正常有氧生態環境下，會自然繁衍大量的好氧菌分解這些有機污染。但是，氧不足，通常容易被氧分解的氨氮、亞硝酸、二氧化硫等有毒物質大量發生，厭氧菌大量繁殖，池塘底層黑臭淤泥堆積，水生物生存環境惡劣，加上病毒侵襲，經常出現死亡。
利用微納米氣泡體積小，而且最終破裂于水中，氣體可以完全溶解于水的特點，日本水產業界開發了各種各樣的高效水產增氧、改善水質的微納米氣泡設備。
2. 生理活性促進
現代水產養殖技術中，單純缺氧的問題比較容易解決。日本水產業界把注意力集中在如何提高魚蝦貝類的高產、高品質上。微納米氣泡不僅高效增氧，更重要的是具有促進生理活性功能。
富氧環境是水生物新陳代謝旺盛的條件之一。但是，生物對于氧的吸收能力也是重要因素。就像人體通過消化系統可以直接快速吸收氧分子一樣，帶氧微納米氣泡同樣可以直接為魚蝦貝類的消化器官直接吸收，供應生體各器官。
微納米氣泡對于動植物的促進生理活性有明顯效果，微納米氣泡對于生體的加速血流循環，對于細胞、血流溫熱效果、對于鰓和消化器官的直接大量供氧，氧分子能夠直接進入血液等已有結論。但研究涉及到動植物的醫學生理學領域，目前尚無法完全清楚其機理。
日本水產養殖實踐表明：扇貝在含微納米氣泡水體中其開口度是平常的2倍，生長促進效果明顯。對蝦應用微納米氣泡，血流加速1~2倍。對蝦幼苗的成活率達95%以上，成長以近2倍的增重速度提高，吃食積極，養殖時間可以減少近一半。
容易爛根的蝴蝶蘭植物竟然和海水魚生長在一起 海水魚與淡水魚養在一起
3. 養殖池底淤泥消化處理
養殖水質管理最大困難也就在于池塘底質管理。高密度養殖必然發生淤泥問題。現在不少養殖戶無力投資污泥清除和處理，結果是養殖效果很差，偷死現象嚴重，甚至清塘絕收。也有將黑臭淤泥通過水路外排的，結果是水路阻塞，環境污染，最后還是無法可持續養殖，只能放棄養殖。
微納米氣泡可以向水中提供溶解氧多，可以抑制污泥的增加，甚至消化存量污泥，營造良性生態養殖環境。
也可以建設專門的池塘養殖污泥消化處理設施。把池塘里撈起來的污泥或清塘時的污泥投入設施之中，即可通過臭氧微納米氣泡和微生物技術自行消化分解，解決了池塘淤泥無法外排，也無法處理的問題。
養殖池塘有機污泥消化分解設備
日本富氧微納米氣泡技術在水產養殖中的應用圖片
蝦苗場 水族館
鮑魚養殖場 牡蠣養殖場
海膽養殖 多寶魚養殖
對蝦微納米氣泡機使用風景
原標題：微納米氣泡發生器
我們只做微納米氣泡技術—-禹創環境科技 Tel：155
微納米氣泡發生器，把氣體（如空氣、O2、三氧等）用迅速旋回切割方法融入水中，產生直徑少于50μm的氣泡，增加氣體在水中的溶解效率。在生產加工、衣食住行、“三農”建設等各個領域均有廣泛的運用。
微納米氣泡是如何發生的，首先定性一點，就是目前各個的氣體分布設備均沒法產生微納米氣泡，那就是因為常規性氣體分布設備開洞都在mm級，試驗室能夠取得最小的氣體分布設備，氣分布口尺寸都在百微米級，這類尺寸的氣泡因為氣泡聚并的緣故，氣泡會自發產生大氣泡，最后取得mm等級的氣泡。除此之外也有水射流混合，即利用文丘里管進行氣液混合，相關研究表明在不添加發泡劑的情況下，雖然文丘里管喉管內的氣泡何以達到幾十微米，但是在擴散段仍不可避免的發生氣泡合并現象。
1.壓壞現象：微納米氣泡水中會產生自我壓縮的現象 一部分氣泡破裂，一部分產生直徑更小的納米氣泡。
2.電離現象：實現微納米氣泡的穩定化蓄存，進而大幅提高了氣體溶解度。
3.超聲波：微納米氣泡自我壓縮破裂會產生瞬間5500攝氏度的高溫，約400Km/h的超聲波，并產生大量羥基自由機對水體具有很強的殺菌作用。
4.表面帶有負電荷：微納米氣泡間難以融為一體，在水體中能產生非常濃密而細 膩的氣泡，不會像常規性氣泡一樣會融合增大而破裂。
5.微納米氣泡在水體中上升速度非常的遲緩，在水中停留時間長因此其具有髙度溶解效率。
6.自我加壓：微納米氣泡自身的表面具有較強的張力，在水中不斷收縮，而產生氣液臨界表面積更大的超微納米氣泡，最后收縮到一定程度則消失溶解于水體中，那就是它具有強勁溶氧性的緣故所在。
7.擴散性：微納米氣泡與普通氣泡不同，普通氣泡因大氣泡效應很快就會合并上升與破裂，在水中的擴散性差，而微納米氣泡具有極高的氣泡密度與橫向的擴散性。
8.氧化性：因微納米氣泡在壓壞時在局部處于強勁的高溫高壓狀態，激發大量的自由基，能夠發揮出強勁的氧化性。
9.穩定性：氣泡的逗留性能夠讓機能性的臭氧水實現物理化學穩定性，這 是常規性氣泡所不具有獨有特性。
10.殺菌性：帶電的氣泡能夠吸附水體中的細菌與病毒。隨著氣泡的縮小壓壞破裂，于氣泡周圍激發大量的自由基及破裂所產生的超高溫高壓，把吸附的細菌病毒殺死。
11.生物生理活性。
現在市面上常見的微納米氣泡發生器均屬于高剪切發生器，采用動態性或靜態的高速剪切設備，將氣液混合物內的氣泡攪碎，由于這類部件的強勁剪切力，能夠將氣泡攪碎至幾十納米到幾微米，最后形成微納米氣泡。這類形式能耗比較大，但卻是現有唯一發生微氣泡的方法。
曝氣管路可移動、便于和現有設備設施進行結合；
能夠外接多種氣源，實現不同種類氣液間自由組合，滿足水處理的需求；
設備達到飽和溶氣狀態時間短，效率高，節約能耗；
結構堅固、部件少、拆裝簡便、易維修、抗腐蝕。
微納米氣泡發生器的應用領域：
農業生產：增氧、消毒
水產與畜牧養殖：水質凈化、消毒
污水治理：水質凈化、消毒
醫療、養生：殺菌、消毒、保健
食品加工：消毒、保鮮
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有趣的是，體納米氣泡受到布朗運動的影響 ，因此表現得好像它們具有像納米顆粒一樣的固體殼。 因此，納米氣泡可以使用動態光散射（DLS） [ 2743 ]來確定，其使用穿過樣品溶液的激光散射的波動（見右圖）。 這些波動是由于具有納米氣泡的顆粒的布朗運動產生更大的散射但波動更慢。
計算的擴散常數用于使用Stokes-Einstein方程確定粒子的流體動力學球等效半徑r，
Translational diffusivity=(RT/N)x(1/6pi x viscosity x molecular radius)
其中D t是平移擴散系數（m2?s -1 ），R是氣體常數 （J?K – 1?mol -1 ），T是溫度（K），N是Avogadro數 （mol -1 ） η是溶液的動態粘度 （Pa?s）。 該方法能夠測量大于10億納米氣泡/ ml的濃度。 總信號的分析給出了納米氣泡的濃度和尺寸分布，但不確定單個氣泡運動，這與下面給出的納米顆粒跟蹤分析不同。
什么是納米氣泡？
納米技術日益增長的重要性現在已經導致納米氣泡的發展，這引起了各方面的關注。 納米氣泡在包括科學研究，食品部門在內的許多領域發揮著至關重要的作用。 本文將討論與納米氣泡相關的特性，應用和發展。
納米氣泡的小尺寸使其比大氣泡具有更有趣的特性，因為它們具有高比表面積和液相中的高滯留特征。 當微納米氣泡由于在坍塌之前形成的氣 – 液界面處的高密度離子而坍塌時發生自由基生成。
已經表明，由于極高的內壓，納米氣泡在大氣壓下不能保持穩定狀態。 經過多次實驗，有人提出，半徑為100nm的氣泡的典型壽命約為100μs。
納米氣泡研究
相差成像可用于區分污染物和納米氣泡。 以前，大多數納米氣泡研究是使用原子力顯微鏡（AFM）進行的，因為它在分析微觀表面方面具有強大的性能。 理論上，AFM可用于掃描表面以直接檢測氣泡，通過在不同的掃描模式之間進行切換以及通過力譜進行間接檢測。
例如，接觸模式是不合適的，因為它施加到納米氣泡的橫向力，這導致它們與表面聚結或斷開。 然而，這種模式表明它們有一個柔軟的帽形圓頂
從納米氣泡調查中發現的信息有助于推進凝聚，過濾或浮選的工程過程。
納米氣泡產生的近似范圍
氣體和水的劇烈混合形成含有許多直徑范圍廣的納米氣泡的溶液。 生成時， 可以產生比較大氣泡更高濃度的小氣泡。 納米氣泡由于溫度波動而在欠飽和水中引發，溫度升高會降低溶解度并導致飽和度波動。 然后，這種納米氣泡可能需要很長時間才能松弛或附著在表面上。 納米氣泡可以通過電解制備，通過在高機械剪切速率下將氣體引入水中，
通過20納米氣泡膜過濾器，通過多孔玻璃和陶瓷，來自碳氟化合物液滴，來自籠形水合物的解離，通過在較高壓力下飽和，隨后壓降，在低溫下飽和，然后快速升溫（溫度跳躍），通過高水流生空化，納米氣泡通過混合蒸汽（例如，氮氣加蒸汽）冷凝系統，通過通過分解H 2 O 2混合CO 2氣體和水納米氣泡，通過廣泛的氣體引入（例如通過溶解細
），使用文丘里管，通過聲空化，通過反復壓縮/減壓氣體進入水，或通過這些過程的組合。 每小時生產出數噸納米氣泡水。 它們的氣體含量而不是顆粒已被證實。
國內對納米氣泡的研究
納米氣泡的存在仍然存在分歧，因為理論上它們應該在微秒內溶解，但已經證明即使在經過數小時和數天后也存在。 由Brenner和Lohse 提出的一個理論是一個模型，它將氣泡的穩定性質固定在納米氣泡進出氣體分子之間的動態平衡上，由Yasui等人進行了研究。 得出類似的結論。
位于氣泡表面的厚氣體層產生足夠的氣體，以便在氣泡中流入。 現在認為納米氣泡的延長穩定性是過飽和和接觸線釘扎的結果，它補充了動態平衡模型。
張等人。 已觀察到納米氣泡接觸角的尺寸減小，取代橫向尺寸[24]。 氣泡保持固定在三相接觸線上，拉普拉斯壓力降低到零，并且在納米氣泡和周圍環境之間沒有發生相當大的內部壓力或濃度梯度。 由于化學和形態不均勻性，即使在非臟或粗糙的表面上也會發生固定。
小型納米氣泡發生器
小型納米氣泡發生器，利用的是容器釋氣的物理原理，讓設備釋放出小于等于5微米的納米氣泡，具有常規氣泡所不具備的物理特性。所有的氣泡專家都知道小于5微米的氣泡水具有很強的生物捉功能，具有極高的使用價值和經濟價值，它是很好的殺菌液，是很好的洗滌劑。可以滿足實驗室 科研領域，可以用來配套富氫水機，讓富氫水也實現小型化。
您好，禹創環境科技（濟南）有限公司為滿足廣大客戶對微納米氣泡發生器小型化的需求，特意研發生產了小型微納米氣泡發生器裝置，精美機身外殼，運行聲音比人正常講話還要低，僅僅使用24V直流電。可以用來家庭使用，也可以滿足大學科研實驗室的要求，小型化的微納米氣泡發生器也可以與氫氣相結合只做富氫水，很多女士美容機構也是不錯的選擇。
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