النوع الهوائي هو عبارة عن جسيمات صلبة أو سائلة معلقة في الغازات، غالباً ما يكون الهواء هو الوسط. استخدم مصطلح “النوع الهوائي” لأول مرة وصفًا لمحلول الطيران خلال الحرب العالمية الأولى. يشبه هذا المصطلح مصطلح “النوع المائي” النظام الكولويدي الذي يستخدم الماء كوسط منبثق.

تشمل أنواع الأنواع الهوائية المختلفة: الغبار، الدخان، الضباب، الأدخنة، والغيوم، كل منها مصنف حسب شكله الفيزيائي وطريقة الحصول عليه. 💨

تُقاس كثافة الأنواع الهوائية بعدة طرق. في العلوم البيئية والصحة، غالبًا ما يستخدم تركيز الكتلة (M) والذي يمثل كتلة الجسيمات الصلبة لكل وحدة حجم (مثل ميكروغرام/متر مكعب). كما يستخدم تركيز العدد (N)، وهو عدد الجسيمات لكل وحدة حجم (مثل عدد/متر مكعب). 🔬

يؤثر حجم الجسيمات بشكل كبير على خصائصها. نصف قطر أو قطر الجسيمات الهوائية (dp) هو الخاصية الرئيسية المستخدمة في وصف الأنواع الهوائية.

تختلف الأنواع الهوائية حسب توزيع الجسيمات. يحتوي النوع الهوائي أحادي التشتت المُصنّع في المختبر على جسيمات متشابهة الحجم. معظم الأنواع الهوائية (كأنظمة كولوئيدية متعددة التشتت) تختلف في حجم الجسيمات. قطرات السوائل عادةً كروية الشكل، بينما يُستخدم القطر المكافئ لوصف خصائص الجسيمات الصلبة المختلفة (والتي قد لا تكون منتظمة). القطر المكافئ هو قطر جسيم كروي له نفس الخاصية الفيزيائية لجسيم غير منتظم. 🤔

يمكن وصف حجم الجسيمات في النوع الهوائي أحادي التشتت باستخدام رقم واحد فقط (قطر الجسيم). أما الأنواع الهوائية متعددة التشتت تتطلب توزيعًا حجميًا لأحجام الجسيمات. هذا التوزيع يُحدد الكميات النسبية للجسيمات الموزعة حسب الحجم. 📊

هناك طريقتان لوصف توزيع حجم الجسيمات. الطريقة الأولى تقوم بإدراج أحجام كل جسيم في العينة. لكن هذه الطريقة قد تكون شاقة جدًا مع الأنواع الهوائية التي تحتوي على ملايين الجسيمات. الطريقة الأخرى تقسم نطاق الحجم إلى فترات، ثم تُحدد عدد الجسيمات في كل فترة. هذه البيانات تُمثل في مخطط هيستوغرام، حيث تمثل مساحة كل شريط نسبة الجسيمات في هذه الفئة الحجمية. غالبا ما يتم تطبيع هذا ليصبح عدد الجسيمات لكل وحدة حجم. 📈

إذا كانت فترات القياس تقترب من الصفر، يمكن الحصول على دالة التوزيع:

$\mathrm{d}f=f(d_p)\mathrm{d}{d}_p$

حيث:

• $d_p$ : قطر الجسيم
• $\mathrm{d}f$ : الكسر من الجسيمات التي تملك قطرًا بين $d_p$ و $d_p+\mathrm{d}{d}_p$.

المصدر: الموقع المصدر