0.2 0.4 0.6 0.8 1
Removal efficiency
Negative-charged D-Mannose
10nm 15nm 20nm 25nm 30nm
圖3.59 甘露糖帶單一負電荷微粒在過飽和正丁醇蒸氣上之去除效率實驗圖
3.3.10 帶電微粒之實驗值與理論值比較及電荷極性效應對臨
界過飽和度之影響
根據圖(3.58)(3.59)及配合雷射觀察，可得到甘露糖微粒去除所需的臨界過 飽和度實驗值。將數據整理於表 3.23，並畫出圖 3.60。由圖 3.60 發現粒徑大於 15nm 時並無明顯的電荷效應，但在 10nm 時帶單一正電荷所需之臨界過飽和度較 高，需要再往更小的粒徑作來確認其電荷效應。
圖(3.61)(3.62)為針對不同粒徑之甘露糖微粒理論模擬臨界過飽和度和實 驗臨界過飽和度所作之比較圖。圖中之曲線1為固定 Ts(293.15°K)所求得之理論 臨 界 過 飽 和 度 ， 曲 線 2~7(Ts=293.15°K) 則 為 將 正 丁 醇 表 面 張 力 表 示 式 (27.18-0.089(T-273.15))中之 27.18 以不同值替換，其替換值分別為 25、20、
15、10、5、4 dyne/cm。當甘露糖將 27.18 替換為 15 或 10 dyne/cm 時，則理論 值與實驗值相近。
由結果顯示臨界過飽和度的理論值較相對粒徑之實驗值來得高，所以甘露糖 引起核凝之能力大於理論預測。實驗符合理論推論，粒徑越小所需之臨界過飽和 度越高。
Diameter
5 10 15 20 25 30 35
Critical Supersaturation (Scr)
1.00 1.04 1.08 1.12 1.16 1.20
Positive-charged D-Mannose Negative-charged D-Mannose
圖 3.60 帶單一正電荷及單一負電荷甘露糖微粒之臨界過飽和度與微粒直徑之 關係
表3.23 實驗所得甘露糖微粒之臨界過飽和度，其中未標有▲者為過去實驗室之
Critical Supersaturation(Scr)
Exp Scr of positive-charged D-Mannose present study Exp Scr of negative-charged D-Mannose present study Exp Scr of D-Mannose literature
1 Ts(293.15°K)所求得之理論臨界過飽和度，曲線 2~7(Ts=293.15°K)則為 將正丁醇表面張力表示式(27.18-0.089(T-273.15))中之 27.18 以不同
Neutral 甘露糖 particles
Positive-charged 甘 露糖particles
Negative-charged 甘露糖 particles
10nm － ▲1.178±0.012 ▲1.156±0.006
所代表的臨界過飽和度值為本次研究所得之值。◇所代表的臨界過飽 和度值為實驗室過去的數據〔24〕。
10 20 30
Diameter(nm)
1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Critical Supersatuation(Scr) Positive-charged D-Mannose
Negative-charged D-Mannose 1
2
3
4
5
6 7
圖 3.62 本次實驗不同粒徑之甘露糖微粒理論模擬臨界過飽和度和實驗臨界過 飽和度之比較圖。圖中之曲線 1 為固定 Ts(293.15°K)所求得之理論臨 界過飽和度，曲線 2~7(Ts=293.15°K)則為將正丁醇表面張力表示式 (27.18-0.089(T-273.15))中之 27.18 以不同值替換，其替換值分別為 25、20、15、10、5、4 dyne/cm。其中○代表帶單一正電荷的甘露糖 微粒，△代表帶單一負電荷的甘露糖微粒。
3.3.11 電荷極性效應實驗
在進行電荷極性的實驗時，為避免誤差，故在同一時間同一個過飽和度之 下，讓這三種不同性質的微粒分別進入雲霧室中，來確認其電荷極性效應及帶電 與不帶電微粒間其臨界過飽和度之差異。進入雲霧室中的微粒濃度皆控制在 30 顆/cm3左右。進入雲霧室後，分別在距離微粒入口 44cm、83cm 及 130cm 處觀 察其液滴掉落的速率（顆/秒），最後以線性修正為當入口微粒濃度為250顆/cm3 時，每秒所觀察到的液滴掉落數目。實驗結果整理於表3.24及表3.25。
由圖3.60我們發現，微粒直徑在15~30nm間，帶單一正電荷的甘露糖微粒 其臨界過飽和度幾乎和帶單一負電荷的相差不多。但在10nm的部分，帶正電的 稍微比帶負電的高。若我們對照表3.24及表3.25發現單一正、負電荷其液滴掉
落速率的差異相當小。而帶單一正、負電荷其臨界過飽和度的差異應是由量測板
Positive Negative Neutral Positive Negative Neutral
1.077418
表3.25比較同一過飽和度之下，不帶電、帶單一正電及單一負電荷的10nm 甘 露糖微粒，在雲霧室中不同位置，用雷射光散射的方式觀察掉落的速率 (顆/秒)。其中F距微粒入口44cm，C距入口83cm，B距入口130cm。
10nm
微粒性質